种群基因频率的改变与生物进化

第二节现代生物进化理论的主要内容（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。2、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还是两个种群？属于两个种群。因为它们不能生活在一起，不能够发生基因交流。生物的性状是受基因控制的。每个生物体都含有很多的基因。那么，种群中的一个个体所含有的全部基因和种群中的全部个体所含有的全部基因相比，那个更多呢？zxxkw

性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率等概念。3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。4、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=某基因的数目该基因的等位基因的总数×100%5、基因型频率：在一个种群基因库中，某种基因型的个体占个体总数的比率。例: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×100%等位基因的基因频率之和，等于______1A=30×2+60

________________________200=60%

200a=10×2+60

________________________=40%例: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AA、Aa和aa个体的基因型频率各是多少?基因型频率=某基因型的个体数该种群的个体总数×100%各种基因型频率之和，等于______1Aa=60________________________100=60%

100aa=10

________________________=10%AA=30________________________100=30%1、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（）。

A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因频率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C课堂练习：×100%zxxkw思考与讨论：1、昆虫种群非常大２、所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代３、没有迁入和迁出，４、自然选择对翅色这一相对性状没有作用５、基因A和a都不产生突变用数学方法讨论基因频率的变化新代基因型的频率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%通过计算,我们可以得到如下结论:

在满足5个基本前提的情况下：种群中，亲子代之间的_______频率会发生变化,但是_____频率保持固定不变。基因型基因

遗传平衡定律

遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代——温伯格定律。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率可以世代相传不发生变化，保持平衡。设A的基因频率=p，a的基因频率=q，因为(p＋q)=1，则（p+q）2=p2+2pq+q2=1。AA的基因型频率=p2；aa的基因型频率=q2；Aa的基因型频率=2pq。2、在人群中某种常染色体隐性遗传病(a)患者为1/100,

那么A、

a频率各是多少?AA、Aa个体的基因型频率各是多少?在正常人中携带者概率为多少？课堂练习：90%、10%81%、18%18/99①种群足够大；②种群中个体间的交配是自由随机的；③没有基因突变发生；④没有迁入和迁出；⑤没有自然选择。如果上述基本条件不存在或者发生改变，种群的基因频率还会保持不变吗？2．基因重组的结果：产生多种多样的基因型1.基因突变的特点：（普遍、随机、低频、多害少利、不定向）性突变和基因重组都有什么样的特点呢？突变和基因重组，在生物进化中到底起什么作用呢？

例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，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？

2×104×10－5个体×108种群=2×107突变和基因重组产生进化的原材料基因突变基因重组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提供了进化的原材料,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

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？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，这样，每一代就会产生大量的突变。此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。①突变和基因重组；②迁入和迁出；③自然选择。生物学上，把基因突变和染色体变异统称为突变。能使种群基因频率发生变化的因素有哪些？由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色（黑色S、浅色s）英19世纪曼彻斯特英20世纪曼彻斯特S(黑色)基因频率：桦尺蠖桦尺蠖5%以下95%以上（三）自然选择决定生物进化的方向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。生物进化的实质，就是种群基因频率的改变表面看，自然选择是对一个个生物个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率。种群中产生的变异是（）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（），从而使种群的基因频率发生（）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（）决定的。不定向积累定向自然选择（三）自然选择决定生物进化的方向影响基因频率的因素：基因突变、基因重组和自然选择生物进化的实质就是：

____________________________种群是生物进化的单位，也是生物（）的单位。繁殖(生物进化=种群基因频率变化)种群基因频率发生变化的过程小结：自然选择学说现代生物进化理论的区别与联系项目自然选择学说现代生物进化理论区别123联系未阐明遗传和变异的本质对自然选择如何起作用未作出科学的解释对生物进化的解释局限于个体水平突变和基因重组产生生物进化的原材料自然选择使种群基因频率发生定向改变，导致生物朝一定方向进化。种群是生物进化的单位自然选择学说是现代生物进化理论的基础与核心1、已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这个人群中A和a基因频率分布为（）（A）0.64和0.36（B）0.36和0.64

（C）0.50和0.50（D）0.82和0.18AA2、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别为（）

A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36课堂练习：4、据调查，某校学生中基因型的比例为XBXB（42.32%）、

XBXb（7.36%）、

XbXb（0.32%）、

XBY

（46%）、

XbY（4%），则该地区

XB和Xb的基因频率分别是（