现代生物进化理论的主要内容（第1课时）-高一下学期生物人教版必修2

1、第2节 现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化2（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3判断下列是否属于种群（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否42、种群的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？5种群是生物繁殖、进化的基本单位。3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。4、

2、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。基因频率该基因的总数该等位基因的总数65、基因型频率：基因型频率该基因型个体数该种群个体总数例:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?基因频率=某基因的数目该基因的等位基因的总数=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率 100%注意：种群中一对等位基因基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。常染色体遗传：7某学校男女各有100人，其中XBXB占50人，XBXb占30人，XbXb占20

3、人，XBY占80人，XbY占20人，求XB、Xb的基因频率。基因频率=某基因的数目该基因的等位基因的总数 100%8伴X基因频率在男女（群体）中相等！（前提：随机的大的种群中）XB=70%、Xb=30%伴性遗传中的基因频率计算：9亲代基因型 的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型 频率AA( )Aa( )aa( )子代基因频率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%P表示基因A的频率，q表示基因a的频率在“自由交配”的情况下：10p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa

4、= 2pq aa=q2 亲代子一代 子二代 子三代基因型 频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%40% 在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？ 16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60% 由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频

5、率可以世代相传不发生变化，保持平衡。思考： 1、上述结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？12在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。 2、 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？ 突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。 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。可遗传的变异、自然选择、迁入迁出等想一想，导致基因频率变化的因素有哪些？生物

6、进化的实质：种群基因频率发生变化。影响种群基因频率变化的根本原因是什么？可遗传的变异 可遗传的变异有哪些类型？可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变“达尔文可遗传的变异是生物进化的原材料”14 自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？例1：一个果蝇约有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个体 108种群= 2 107（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料 15 种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因

7、，这样，每一代就会产生大量的突变。 突变的有害还是有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。例2： 自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料 16基因 重组基因突变新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异变异是不定向的形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料 那由谁来决定生物进化的方向呢？17探究：自然选择对种群基因频率的影响英19世纪曼彻斯特英20世纪曼彻斯特长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来

8、越低？假设：自然选择使种群的基因频率发生定向改变。18 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？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%13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低(1)在这个探究实验中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？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(2)在自然选择中，直