1、现代生物进化理论的 主要内容,问题探讨,情景：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。,讨论： 1.根据达尔文“适者生存”的观点，该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？ 2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代呢？ 3.如果Aa变异个体与其他个体交配繁殖，后代都会是绿色的吗？,个体的有利变异基因只有在群体中，通过有性繁殖才能世代相传。有利变异个体（Aa）的有性繁殖的后代，还会出现aa的个体。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。,一、种
2、群基因频率的改变与生物进化,思考： 1、什么是种群？种群有什么特点？ 2、什么是种群的基因库？ 3、基因频率的含义是什么？怎样计算基因频率？,二、现代生物进化理论,实例分析：（1）一个池塘中的全部鲤鱼； （2）一片草地上的全部蒲公英; （3）一片草地上的全部植物； （4）一个池塘中的全部鱼;,1.种群：指生活在一定地域的同种生物的全部个体的总和。,特点：彼此可以交配实现基因交流。,（一）种群是生物进化的基本单位,2基因库：,种群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，叫做基因频率。,在一个种群中，某种基因型个体数占该种群个体总数的比率。,基
3、因型频率：,4.基因频率的计算,某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率各是多少？,基因频率=,该基因的总数,该等位基因的总数,基因频率= 纯合体基因型频率+杂合子基因型频率的一半,用数学方法讨论基因频率的变化,思考与讨论,这一种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化呢？,问题：,探讨：,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,从子代的基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么现象？,亲代与子代的基因频率与基因型频率,(
4、1)理想条件下：,种群非常大 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代 没有迁入和迁出 没有自然选择 基因都不产生突变,种群的基因频率保持不变,(2)自然条件下：,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A2的频率可能会怎样变化？,会。基因A2的频率是增加还是减少,要看这一突变对生物体是有益还是有害的, 这往往取决于生物生存的环境。,在自然界中，由于存在突变、基因重组、自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化着,生物也就在不断向前进化。,什么叫种群？种群基因频率在什么条件下不会改变？,温故知新,基因突变的的特点和意义分别是什么?,普遍存在,随机发生、
5、不定向的,频率很低,意义： 是新基因产生的途径； 是生物变异根本来源； 是生物进化的原始材料。,温故知新,特点：,质疑,基因突变的频率很低，为什么能够作为生物进化的原材料？,一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，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？,2 104 105, 108,=2 107,算一算,基因突变,染色体变异,基因重组,突变,可遗传的变异,产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率改变。,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,1、突变指基因突变和染色体变异。,2、突变的有害和有利并不是绝对的,它取决于生物的生存环境。
6、,3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。,自然选择对种群基因频率的影响,探究,19世纪,桦尺蠖种群中黑色基因(S)频率为5%,浅灰色基因(s)频率为95%,20世纪,桦尺蠖种群中黑色基因(S)频率为95%,浅灰色基因(s)频率为5%,现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？,探究,70.7%,26%,
7、29.2%,14.7%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,(1) 变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？为什么？,(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型?,70.7%,26%,29.2%,14.7%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,(3)根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？,用现代生物进化理论分析英国工业区桦尺蠖体色的进化。,(1)在19世纪中叶以前，浅色的桦尺蠖在长满地衣的树干上不易发现，因此容易生存繁殖，因而种群中S（黑色）基因频率低。 (2)随着环境的改变（煤烟污染），浅
8、色个体容易被发现，而黑色个体则容易生存。这样，在通过有性生殖产生的后代中，浅色个体数逐渐减少，s基因频率也随之降低；而黑色个体数数逐渐增加，S基因频率也随之增加。经过多代以后，黑色个体就成了常见的类型，S基因频率也达到95%以上。,表达,在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。,（三）自然选择决定生物进化的方向,种群中产生的变异是不定向的，而选择是定向的。自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因，使基因频率定向改变。,拓展阅读,除了自然选择以外，还有一些因素也会影响基因频率的变化。 例如，在一个种群中，某种基因的频率为2，如果这个种群有50万个个体，
9、含这种基因的个体就有1万个。如果这个种群只有50个个体，那么就只有1个个体具有这种基因。在这种情况下，可能会由于这个个体偶然死亡或没有交配，而使这种基因在种群中消失。这种现象叫做遗传漂变。一般种群越小，遗传漂变越显著。,拓展阅读,又如，在一个种群中，如果含有A基因的个体比含有a基因的个体更多地迁移到另一个地区，那么，这个种群中A基因和a基因的频率就会发生相应的变化。 可见，遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因。,1. 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
10、%和40%,D,2已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为 ( )A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18,A,动动脑？,3、抽样调查某地100位女性和100位男性发现：女性中有5位色盲患者和20位携带者，男性中有15位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？,基因频率计算的相关类型,下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是( ) A一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种
11、在不断进化 B一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1 C基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率 D因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体,【思路点拨】 本题考查基因频率、基因型频率与生物进化的关系，应从以下几个方面入手分析： 基因频率变化是生物进化的实质。 基因频率与基因型频率的关系。 X染色体上基因的基因频率的计算方法。 【尝试解答】 B,【互动探究】 选项C中，若Aa自交后代中aa失去交配能力，基因频率如何变化？ 【提示】 A基因频率上升，a基因频率下降。,某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇
12、分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是( ) A43% B48% C52% D57% 【尝试解答】 B,【互动探究】 外来果蝇入侵后，基因型为vv的果蝇所占比例为多少？ 【提示】 约占27%。 【探规寻律】 有关基因频率计算的两点提醒 提醒一 计算基因频率的公式为：该基因总数/该等位基因总数100% 提醒二 当基因只位于X染色体上时，等位基因总数不是总人数乘以2。而应该先单独求出女性和男性分别含有的基因数再相加。,总 结,种群基因频率的改变与生物进化,(一)种群是生物进化的基本单位,1、种群、基因库、基因频率等概念 2、用数学方法讨论基因频率的变化,
