種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化修改

1、 本課聚焦本課聚焦v為什么說(shuō)種群是生物進(jìn)化的基本單位為什么說(shuō)種群是生物進(jìn)化的基本單位v種群的基因頻率以及計(jì)算種群的基因頻率以及計(jì)算v用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化11月月9日，全球權(quán)威自然科學(xué)雜志日，全球權(quán)威自然科學(xué)雜志科學(xué)科學(xué)刊登了刊登了這張野生華南虎的照片。這張野生華南虎的照片。1、虎體內(nèi)有成千上萬(wàn)個(gè)基因，如果把你想成、虎體內(nèi)有成千上萬(wàn)個(gè)基因，如果把你想成虎體內(nèi)的一個(gè)基因虎體內(nèi)的一個(gè)基因,你選擇做怎樣的基因呢你選擇做怎樣的基因呢?2、華南虎是中國(guó)特有的虎亞種，是世界上其、華南虎是中國(guó)特有的虎亞種，是世界上其他所有虎亞種的祖先，名列當(dāng)今世界十大瀕危他所有虎亞種的祖先

2、，名列當(dāng)今世界十大瀕危動(dòng)物之首。如果這個(gè)世界上只剩下一只野生的動(dòng)物之首。如果這個(gè)世界上只剩下一只野生的華南虎了華南虎了,那么對(duì)于野生華南虎來(lái)說(shuō)這將意味那么對(duì)于野生華南虎來(lái)說(shuō)這將意味著什么著什么?它還能進(jìn)化嗎？它還能進(jìn)化嗎？ 在自然界中，沒(méi)有哪個(gè)個(gè)體是長(zhǎng)生在自然界中，沒(méi)有哪個(gè)個(gè)體是長(zhǎng)生不死的，個(gè)體的表現(xiàn)型也會(huì)隨著個(gè)體的不死的，個(gè)體的表現(xiàn)型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以隨著以隨著生殖生殖而世代延續(xù)，并且在群體中而世代延續(xù)，并且在群體中擴(kuò)散?？梢?jiàn)，研究生物的進(jìn)化，僅研究擴(kuò)散。可見(jiàn)，研究生物的進(jìn)化，僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，個(gè)體的表

3、現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還必須研究還必須研究群體群體的基因組成的變化的基因組成的變化。v國(guó)家林業(yè)局新聞發(fā)言人國(guó)家林業(yè)局新聞發(fā)言人 曹清堯曹清堯:一只孤立的老一只孤立的老虎并不等于一個(gè)虎并不等于一個(gè)種群種群的存在，一張照片的真的存在，一張照片的真假并不說(shuō)明野生華南虎現(xiàn)在的情況。假并不說(shuō)明野生華南虎現(xiàn)在的情況。2.2.怎樣的一群個(gè)體可以稱(chēng)為種群呢？怎樣的一群個(gè)體可以稱(chēng)為種群呢？ 生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群。叫做種群。 種群是生物進(jìn)化的基本單位。種群是生物進(jìn)化的基本單位。1.1.在地球上還有很多種老虎在地球上還有很多種老虎, ,例如東北例如東北虎

4、虎, ,能否讓華南虎和東北虎生活在一起能否讓華南虎和東北虎生活在一起, ,作為一個(gè)種群呢作為一個(gè)種群呢? ?以下描述是種群?jiǎn)?？v1.一個(gè)池塘里全部的魚(yú)。一個(gè)池塘里全部的魚(yú)。v2.我國(guó)長(zhǎng)江流域的全部白暨豚。我國(guó)長(zhǎng)江流域的全部白暨豚。v3.一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無(wú)翅的成蚜無(wú)翅的成蚜 。v4.一個(gè)菜市場(chǎng)所有的白菜。一個(gè)菜市場(chǎng)所有的白菜。一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎？一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎？ 一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配，并通一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代，因此種群也過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代，因此種群也是是生物繁殖

5、的基本單位。生物繁殖的基本單位。 同前一年的蝗蟲(chóng)種群相比，新形成的蝗同前一年的蝗蟲(chóng)種群相比，新形成的蝗蟲(chóng)種群在基因組成上會(huì)有什么變化嗎？蟲(chóng)種群在基因組成上會(huì)有什么變化嗎？1. 1. 基因庫(kù)的含義是什么？基因頻率的含義是什么？基因庫(kù)的含義是什么？基因頻率的含義是什么？一個(gè)種群中一個(gè)種群中全部全部個(gè)體所含有的個(gè)體所含有的全部全部基因叫這個(gè)種基因叫這個(gè)種群的基因庫(kù)。群的基因庫(kù)。基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某基因占基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某基因占全部全部等位基因數(shù)等位基因數(shù)的比率。的比率?；蝾l率基因頻率=某基因的數(shù)目某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)該基因的等位基因的總數(shù) 100% 100%

6、2.2.基因頻率的計(jì)算基因頻率的計(jì)算例題例題1 1 某昆蟲(chóng)種群中，綠色翅的基因?yàn)槟忱ハx(chóng)種群中，綠色翅的基因?yàn)锳, A, 褐褐色翅的基因位色翅的基因位a a，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100100個(gè)個(gè)個(gè)體，調(diào)查發(fā)現(xiàn)個(gè)體，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AAAA、AaAa、aaaa的個(gè)體分別是的個(gè)體分別是3030個(gè)、個(gè)、6060個(gè)、個(gè)、1010個(gè)、那么個(gè)、那么A A、a a的基因頻率是多少？的基因頻率是多少？A A基因的基因頻率為基因的基因頻率為: :A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)= 60%= 60%a a基因的基因頻率為：基因的基因頻率為：= 40%= 40%a%=2aaAa2(AA

7、Aaaa)100%100%基因型頻率：在一個(gè)種群中，某基因型個(gè)體占全部個(gè)體的比率。1已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)）是顯性。在一個(gè)有有3000人的人群中，藍(lán)眼的人人的人群中，藍(lán)眼的人360人，褐眼純合子的有人，褐眼純合子的有1200人，其中雜合子有人，其中雜合子有1440人。那么，在這一個(gè)人群中人。那么，在這一個(gè)人群中A和和a的基因頻率分別為的基因頻率分別為 （ ）A 0.64和和0.36 B 0.36和和0.64C 0.50和和0.50 D 0.82和和0.18A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=2aaAa2(AAAaaa)100

8、%100%A2.AA2.AA、AaAa、aaaa的個(gè)體分別占的個(gè)體分別占24%24%、72%72%、4%4%那么那么 A A、a a的基因頻率是多少？的基因頻率是多少？ （ ） A. 36%A. 36%和和64% B. 57%64% B. 57%和和43% 43% C. 24% C. 24%和和72% D. 60%72% D. 60%和和40%40%=A=24% 72% = 60%DA%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=2aaAa2(AAAaaa)100%100%3.在某一地區(qū)的遺傳學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)在某一地區(qū)的遺傳學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),該地區(qū)男性該地區(qū)男性色盲占該地區(qū)男性總?cè)丝诘纳ふ荚?/p>

9、地區(qū)男性總?cè)丝诘?%,則該地區(qū)男則該地區(qū)男性中性中,XB和和Xb的基因頻率分別為的基因頻率分別為_(kāi)和和_,該地區(qū)的女性色盲占該地區(qū)女性總該地區(qū)的女性色盲占該地區(qū)女性總?cè)丝诘谋壤秊槿丝诘谋壤秊開(kāi) 。0.49%93%7%男性色盲男性色盲 Xb Y 男性正常男性正常 XB Y女性色盲女性色盲Xb Xb 女性正常女性正常 XB XB XB Xb 3. 用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變(5)(6)(1)(2)(3)(4)假設(shè)假設(shè)115頁(yè)題目中的種群滿(mǎn)足以下五個(gè)條件：頁(yè)題目中的種群滿(mǎn)足以下五個(gè)條件：昆蟲(chóng)群體數(shù)量足夠大，昆蟲(chóng)群體數(shù)量足夠大， 全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，

10、全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代， 沒(méi)有遷入與遷出，沒(méi)有遷入與遷出，AA、Aa、aa三種基因型昆蟲(chóng)的生存能力完全相同三種基因型昆蟲(chóng)的生存能力完全相同 （也就是說(shuō)自然選擇對(duì)（也就是說(shuō)自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒(méi)有作用）控制的翅型性狀沒(méi)有作用）A和和a都不產(chǎn)生突變都不產(chǎn)生突變,即沒(méi)有基因突變和染色體變異。即沒(méi)有基因突變和染色體變異。在有性生殖過(guò)程中，如果符合以上的理想條件，在有性生殖過(guò)程中，如果符合以上的理想條件，(1)該種群產(chǎn)生的該種群產(chǎn)生的A 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少? A 60%a 40%卵細(xì)胞卵細(xì)胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAA

11、aAa24%aa子一子一代基代基因型因型頻率頻率(2)子代基因型的頻率各是多少子代基因型的頻率各是多少?(3)子代種群的基因頻率各是多少子代種群的基因頻率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%親代基因型親代基因型的頻率的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( ) A( ) a( ) a( )子代基因型子代基因型的頻率的頻率AA( ) Aa( )aa( )子代種群的子代種群的基因頻率基因頻率A ( )a( ) 親代親代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型頻型頻率率AA30%Aa60%aa10%基因基因頻率頻率A60%a40%

12、36%48%16%36%16%48%40%36%48%16%(4)在討論題在討論題2中的群體中的群體滿(mǎn)足五個(gè)條件滿(mǎn)足五個(gè)條件的情況下的情況下,計(jì)計(jì)算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率 ; 分析分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？ 滿(mǎn)足五個(gè)假設(shè)條件滿(mǎn)足五個(gè)假設(shè)條件的種群是理想的種的種群是理想的種群群, ,在自然條件下在自然條件下, ,這樣的種群是不存在的這樣的種群是不存在的. .這也從反面說(shuō)明了在自然界中這也從反面說(shuō)明了在自然界中, ,種群的基因種群的基因頻率頻率遲早要遲早要發(fā)生變化發(fā)生變化, ,也就是說(shuō)種群的也就是

13、說(shuō)種群的進(jìn)化進(jìn)化是必然的是必然的. .（5 5）上述計(jì)算結(jié)果是在滿(mǎn)足五個(gè)假設(shè)條件的基礎(chǔ)上）上述計(jì)算結(jié)果是在滿(mǎn)足五個(gè)假設(shè)條件的基礎(chǔ)上計(jì)算的，對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這五個(gè)條件都能成立計(jì)算的，對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這五個(gè)條件都能成立嗎？特別是如果第嗎？特別是如果第點(diǎn)假設(shè)點(diǎn)假設(shè)（基因基因A和和a都不產(chǎn)生突變都不產(chǎn)生突變,即沒(méi)有基因突變和染色體變異。即沒(méi)有基因突變和染色體變異。）成立這與前面我們所學(xué)成立這與前面我們所學(xué)的基因突變的哪個(gè)特性相違背？的基因突變的哪個(gè)特性相違背？與基因突變的普遍性相違背。與基因突變的普遍性相違背。(6)、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位

14、基因（是產(chǎn)生新的等位基因（A2），種群的基），種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)的頻率可能會(huì)怎樣變化？怎樣變化？基因基因A A2 2的頻率是增加還是減少，要看這的頻率是增加還是減少，要看這一突變對(duì)生物體是有益還是有害的，這一突變對(duì)生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。往往取決于生物生存的環(huán)境。突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化。發(fā)生變化。v種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化( (一一) )種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群、基因庫(kù)、基因頻率等概念、種群、基因庫(kù)、基因頻率等概念2、基因頻率的計(jì)算、基因頻率的計(jì)算3、用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化、用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化華南虎華南虎東北虎東北虎v種群滿(mǎn)足以下五個(gè)條件：種群滿(mǎn)足