種群基因組成的變化課件

第三節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第一課時“如果在一個煙霧彌漫的工業(yè)區(qū)淺色昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只黑色的變異個體，且黑色比淺色更適宜環(huán)境生存。那么，昆蟲的翅色將怎樣變化？”1.種群的概念

生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫做種群.

種群中的個體并不是機械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.一種群基因組成的變化（一）種群和種群基因庫種群的特點種群是繁殖的基本單位種群是進化的基本單位。

2.基因庫的概念

一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫3.基因頻率的概念

在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比值，叫做基因頻率A的基因頻率=A的個數(shù)/A和a總個數(shù)此種基因的個數(shù)=純合子個體數(shù)X2＋雜合子個體數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)=個體總數(shù)X24.基因頻率的計算

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？（自讀111頁）A=30×2+60

________________________200=60%200a=10×2+60

________________________=40%A+a=1

方法一：概念法：

基因型頻率=某基因型的個體在種群中所占

的比例

方法二：通過基因型頻率計算4.基因頻率的計算A的基因頻率=AA的基因型頻率+1/2Aa基因型頻率A

=30%+1/2×60%=60%種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D練一練種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)思考：一種群繁殖若干代后，基因頻率會發(fā)生變化嗎？閱讀P111的“思考?討論”完成下表種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)親代基因型的頻率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型頻率AA（）Aa()aa()子一代基因頻率A（）a()子二代基因型頻率AA（）Aa()aa()子二代基因頻率A（）a()種群的基因頻率會相同思考：（1）子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)親代基因型的頻率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型頻率AA（）Aa()aa()子一代基因頻率A（）a()子二代基因型頻率AA（）Aa()aa()子二代基因頻率A（）a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%相同；基因型頻率子一代與子二代相同（2）子二代與子一代、親代相比，種群的基因頻率

相同嗎？基因型頻率呢？36%48%16%60%40%（3）子二代與子一代種群中，基因頻率與基因型

頻率之間有什么規(guī)律？種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)

用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化——

遺傳平衡定律

遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨立證明的，這一定律又稱哈迪——溫伯格定律。他們指出，一個有性生殖的自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)五個條件是：1.種群很大

2.隨機交配

3.沒有突變和重組

4.沒有個體遷入遷出

5.沒有選擇種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)若種群中一對等位基因為A和a，設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，因為(p＋q)=A%+a%=1，則（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)

在滿足條件的情況下

a的基因頻率=aa的基因型頻率開方

方法三：利用平衡定律計算4.基因頻率的計算種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)親代基因型的頻率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型頻率AA（）Aa()aa()子一代基因頻率A（）a()子二代基因型頻率AA（）Aa()aa()子二代基因頻率A（）a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)1.突變（二）種群基因頻率的變化

現(xiàn)代遺傳學(xué)研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。

基因突變在自然界是普遍存在的，因此基因突變產(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.種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？2.突變?yōu)檫M化提供原材料種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)

例如：果蠅一組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變率都是10-5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×1.3×104×10-5個體×108種群=2.6×107種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。2.突變?yōu)檫M化提供原材料種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型———有利與有害是相對的而不是絕對的這往往取決于生物的生存環(huán)境。3、突變產(chǎn)生的變異有利或有害是絕對的嗎？種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)由于突變和基因重組都是隨機的、不定向的，因此它們只是提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向！種群基因組成的變化(共27張PPT)種群基因組成的變化(共27張PPT)（1）根據(jù)前面所學(xué)的知識你能做出假設(shè)嗎？探究活動“探究自然選擇對種群基因頻率的影響”黑褐色樹干上的樺尺蠖

自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變（三）自然選擇對種群基因頻率變化的影響探究活動（三）（2）1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%