第七章第二节一种群基因频率的改变与生物进化

第二节现代生物进化理论的主要内容种群基因频率的改变与生物进化探究活动：如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。问题讨论：①该变异对于昆虫的存活有什么影响？②该绿色个体能一直生存下去吗？③该绿色个体怎样才能把它体内的基因A传递下去？（一）种群是生物进化的基本单位1、种群概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区猕猴人们为什么要提出“种群”这个概念呢？自然界的物种实际上是以一个个种群存在的。种群内的个体之间可以自由交配，并通过繁殖把各自的基因传给后代。所以，种群是物种繁衍、进化的基本单位。1、一片森林中所有的蛇。2、一个池塘中所有的青蛙。3、微山湖中所有的鲤鱼。4、一块朽木上的全部真菌。5、一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜。6、一个菜市场所有的白菜。探究活动：下面属于种群的有：性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。3、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。基因频率的计算某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？A=30×2+60200=60%200a=10×2+60________________________=40%此种基因的个数种群中该对等位基因的总数通过基因个数计算基因频率某种基因的基因频率=%100aAAA%100aAaa________________________1．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有3000人的人群中，蓝眼的人360人，褐眼纯合子的有1200人，其中杂合子有1440人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为（）A0.64和0.36B0.36和0.64C0.50和0.50D0.82和0.18A基因频率的计算A=30%+30%=60%通过基因型频率计算基因频率在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占30%，基因型Aa的个体占60%，基因型aa的个体占10%，那么基因A和a频率分别是多少？A=AA+1∕2Aaa=aa+1∕2Aaa=10%+30%=40%某种基因的基因频率=某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率2.AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么A、a的基因频率是多少（）A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的频率A()A()、a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()跟踪训练【1】30%30%30%10%A60%a40%A60%AAAaa40%Aaaa卵细胞精子36%24%16%24%子一代基因型频率亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的频率A()A()、a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()跟踪训练【1】30%30%30%10%36%48%16%60%40%思考与讨论：如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？基因突变产生的新基因会导致种群的基因频率的改变。变异的类型不可遗传的变异可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变（二）突变和基因重组产生物进化的原材料在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有意义吗？实例分析：一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？2×104×10－5个体×108种群=2×107结论：突变和基因重组产生进化的原材料，但不能决定生物进化的方向。突变的有害和有利不是绝对的，而是取决于生存环境。（1）根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动“探究自然选择对种群基因频率的影响”假设：自然选择使种群的基因频率定向改变。19世纪曼彻斯特20世纪曼彻斯特相对个体数年份基因型第1年第2年第3年第4年第5年第6年SS101112.113.314.616.1Ss202224.226.629.332.2ss706356.75145.941.31870年，桦尺蠖种群基因频率如下：SS10%、Ss20%、ss70%。在树干变黑的环境下，不利浅色桦尺蠖的生存，浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。探究活动探究活动第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低基因型频率的计算：AA=A×A;aa=a×a;Aa=2×A×a基因频率的计算：A=AA+Aa∕2;a=aa+Aa∕2根据前面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖的基因频率产生了怎样样的影响？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加。结论:自然选择使桦尺蠖种群的基因频率定向改变。进化的实质：种群基因频率的定向改变。1、下列对突变的叙述中，错误的是（）A在基因突变过程中产生的等位基因，经过有性生殖产生基因重组B突变是生物进化的原材料之一C突变频率低且都是有害的D突变的有害和有利不是绝对的，它取决于生物的生存环境C2、某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变产生的原因是()A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C．自然选择作用D．人工选择的作用3、用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有______的特性，而这种特性是生物进化的。(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了______作用，而这种作用是______的，它决定着生物进化的______。森林时期工业时期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C变异原材料选择方向定向的3.在某一地区的遗传学调查中发现,该地区男性色盲占该地区男性总人口的7%,则该地区男性中,XB和Xb的基因频率分别为______和_______,该地区的女性色盲占该地区女性总人口的比例为_____。0.49%93%7%男性色盲XbY男性正常XBY女性色盲XbXb女性正常XBXBXBXb