种群基因组成的变化课件

第三节种群基因组成的变化与物种的形成第一课时“如果在一个烟雾弥漫的工业区浅色昆虫的群体中偶然出现一只黑色的变异个体，且黑色比浅色更适宜环境生存。那么，昆虫的翅色将怎样变化？”1.种群的概念

生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.

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.一种群基因组成的变化（一）种群和种群基因库种群的特点种群是繁殖的基本单位种群是进化的基本单位。

2.基因库的概念

一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库3.基因频率的概念

在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫做基因频率A的基因频率=A的个数/A和a总个数此种基因的个数=纯合子个体数X2＋杂合子个体数种群中该对等位基因的总数=个体总数X24.基因频率的计算

某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？（自读111页）A=30×2+60

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

________________________=40%A+a=1

方法一：概念法：

基因型频率=某基因型的个体在种群中所占

的比例

方法二：通过基因型频率计算4.基因频率的计算A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率A

=30%+1/2×60%=60%种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)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%和40%D练一练种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)思考：一种群繁殖若干代后，基因频率会发生变化吗？阅读P111的“思考•讨论”完成下表种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型频率AA（）Aa()aa()子一代基因频率A（）a()子二代基因型频率AA（）Aa()aa()子二代基因频率A（）a()种群的基因频率会相同思考：（1）子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型频率AA（）Aa()aa()子一代基因频率A（）a()子二代基因型频率AA（）Aa()aa()子二代基因频率A（）a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%相同；基因型频率子一代与子二代相同（2）子二代与子一代、亲代相比，种群的基因频率

相同吗？基因型频率呢？36%48%16%60%40%（3）子二代与子一代种群中，基因频率与基因型

频率之间有什么规律？种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)

用数学方法讨论基因频率的变化——

遗传平衡定律

遗传平衡定律是由英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈迪——温伯格定律。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，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。种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)五个条件是：1.种群很大

2.随机交配

3.没有突变和重组

4.没有个体迁入迁出

5.没有选择种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q，因为(p＋q)=A%+a%=1，则（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=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。种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)

在满足条件的情况下

a的基因频率=aa的基因型频率开方

方法三：利用平衡定律计算4.基因频率的计算种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型频率AA（）Aa()aa()子一代基因频率A（）a()子二代基因型频率AA（）Aa()aa()子二代基因频率A（）a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)1.突变（二）种群基因频率的变化

现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。

基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化.种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)

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？2.突变为进化提供原材料种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)

例如：果蝇一组染色体上约有1.3×104个基因，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？

2×1.3×104×10-5个体×108种群=2.6×107种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)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。2.突变为进化提供原材料种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型———有利与有害是相对的而不是绝对的这往往取决于生物的生存环境。3、突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向！种群基因组成的变化(共27张PPT)种群基因组成的变化(共27张PPT)（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？探究活动“探究自然选择对种群基因频率的影响”黑褐色树干上的桦尺蠖

自然选择可以使种群的基因频率定向改变（三）自然选择对种群基因频率变化的影响探究活动（三）（2）1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，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%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%