種群是生物進(jìn)化的基本單位(縣公開課)

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容種群是生物進(jìn)化的基本單位突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向隔離導(dǎo)致物種形成過(guò)度繁殖有限的環(huán)境條件+加劇生存斗爭(zhēng)+變異導(dǎo)致適者生存+有利性狀遺傳導(dǎo)致生物新類型出現(xiàn)回顧：達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)達(dá)爾文把適者生存，不適者被淘汰的過(guò)程叫做自然選擇。請(qǐng)分析下面問(wèn)題

如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（基因型為Aa）的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不易被捕食，更適應(yīng)環(huán)境。那么，綠色翅個(gè)體能永遠(yuǎn)生存下去么？

如果綠色翅的變異個(gè)體能夠很好的活下來(lái)，它綠色性狀怎樣才能世代傳遞下去呢？

如果綠色翅的變異個(gè)體（Aa）與其他個(gè)體（aa）交配生殖，后代還會(huì)是綠色么？經(jīng)過(guò)討論發(fā)現(xiàn)：

。1.什么叫做種群？

生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群.(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位臥龍自然保護(hù)區(qū)獼猴判斷下列是否屬于種群（1）一個(gè)池塘中的全部魚（2）一個(gè)池塘中的全部鯉魚（3）兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿√××××2、種群的特點(diǎn)：

種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代。故種群也是繁殖的基本單位。為什么要提出“種群”這個(gè)概念呢？

自然界的物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁殖、進(jìn)化的基本單位。它為研究生物與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化帶來(lái)了方便。

種群性狀是由基因控制的，因此研究種群的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫(kù)和基因頻率的概念。研究種群進(jìn)化難道就只是研究種群性狀么？3.基因庫(kù)與基因頻率基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因?；蝾l率可用抽樣調(diào)查的方法來(lái)獲得，并且，A%+a%=1。基因頻率:指某種基因占全部等位基因的比例?；蝾l率＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)例:如某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率=40%

=30/100×100%

+1/2×60/100×100%=60%

=10/100×100%

+1/2×60/100×100%=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%親代基因型

的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型

頻率AA()Aa()aa()子一代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%

依據(jù)以上規(guī)律大家能否總結(jié)出子二代、子三代的基因頻率和基因型頻率呢？

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%子二代、子三代的基因頻率和基因型頻率又會(huì)出現(xiàn)什么樣的特點(diǎn)呢？1908年，英國(guó)數(shù)學(xué)家哈迪和德國(guó)醫(yī)生溫伯格分別提出關(guān)于基因穩(wěn)定性的見解。他們指出，一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以下五個(gè)條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的?；蛘哒f(shuō)是保持著基因平衡的。這五個(gè)條件是：1、種群很大2、隨機(jī)交配3、沒有突變和重組4、沒有個(gè)體遷入遷出5、沒有選擇

如果某種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因（A2），種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？

突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的其他等位基因頻率發(fā)生變化。

基因A2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，這往往取決于生物生存的環(huán)境。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：

種群的進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。

通過(guò)討論基因頻率的變化可以認(rèn)識(shí)到，自然界中種群的基因頻率一定會(huì)發(fā)生變化，也就是說(shuō)種群的進(jìn)化是必然的。影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？可遺傳變異變異的類型有那些？不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異那么變異究竟能為生物進(jìn)化產(chǎn)生怎樣的作用？達(dá)爾文明確指出：可遺傳變異能為生物進(jìn)化提供原材料3.種群基因重組的結(jié)果：

產(chǎn)生更多變異(基因型)、不定向（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料2.基因突變的特點(diǎn)：普遍性，隨機(jī)性，低頻性，多害少利性，不定向性1.基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。

基因突變?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘模虼嘶蛲蛔儺a(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對(duì)生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？

種群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。

此外，突變的有害還是有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。

例如：一個(gè)果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10－5，若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個(gè)體×108種群=2×1071．種群中突變的特點(diǎn)：突變數(shù)很大、隨機(jī)、