第二节 现代生物进化理论的主要内容
问题导入
1.(1)种群 同种生物 全部个体 全部等位基因数 突变和基因重组 自然选择
种群基因频率的改变 (2)突变和基因重组 (3)自然选择 定向
自学梳理 阅读教材P114-118,完成导学提纲以下内容:
(2)________提供进化的原材料。
(3)________决定生物进化的方向:使种群基因频率________改变。
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
种群概念三个要素:
①一定区域:具时空限制,离开一定空间和时间的种群是不存在的。
②“同种”:指 ,即种群是物种存在的具体形式。
③“全部”:指一个群体,包括该物种的幼体和成体等。
同一物种
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
人们为什么要提出“种群”这个概念呢?
自然界的物种实际上是以一个个
种群存在的,种群是物种繁衍、进化
的基本单位。它为研究生物与环境的
关系和物种的变化带来了方便。
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,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
3、种群的基因库
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= 该基因的总数
该等位基因的总数
种群个体多,个体差异大,基因库越大。
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
=纯合子频率+1/2杂合子频率
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。
伴性遗传中的基因频率计算:
某学校男女各有100人,其中XBXB占50人,
XBXb占30人,XbXb占20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
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%
在“自由交配”的情况下:
qapA ,
aaqAapq2AAp 22 、、
一个有性生殖的自然种群中,如果符合下面5个条件:
①种群是极大的;
②种群个体间的交配是随机的;
③没有突变发生;
④种群间无个体的迁移和基因交流;
⑤无自然选择。
即相对基因表现的性状对生存无有利或不利的影响,那么各
对等位基因的基因频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。
设
(其中: )
A+a=1; (A和a是一对等位基因)
且:(A+ a)2 =1
(p + q )2 = p2 + 2pq + q2 = 1
哈代-温伯格公式(遗传平衡定律)
影响基因频率的因素
在自然条件下,
哈迪-温伯格定
律所需的五个
条件是难以满
足的,因而基
因频率总是要
发生改变,也
就是说进化在
任何种群中都
是必然要发生
的。
生物进化的实质是基因频率的改变
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。
所以,生物进化的过程的实质是:
种群基因频率发生变化的过程。
可遗传的变异有那些?
可遗传的变异
基因重组
基因突变
染色体变异
影响种群基因频率变化的主要因素有哪些?
根本因素是什么?
二、突变和基因重组产生进化的原材料
1.种群突变:突变数很大
2.种群基因重组:产生更多可遗传变异
个体
种群
结论:突变和基因重组产生进化的原材料
19世纪桦尺蠖种群 20世纪桦尺蠖种群
S=5% S=95%
探究实验:自然选择对种群基因频率变化的影响
提出问题:
种群中S基因(深色性状)的频率为什么越来越高?
三、自然选择决定生物进化的方向
桦尺蠖 深色
浅色
栖息环境浅色
(个体多)
(个体少)
栖息环境深色
s基因频率降低
S基因频率升高
浅色
深色
s基因频率又降低
S基因频率又升高
s基因频率95% S基因频率95%
当堂检测
1.关于现代生物进化理论的叙述,错误的是 ( )
A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要
B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同
C.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变
D.同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落
2.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%。该种群随机
交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的
后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为 ( )
A.增大,不变;不变,不变
B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变
D.不变,不变;不变,增大
D
解析 随机交配的种群的基因频率(包括基因型频率)一代代稳定不变,保持平衡,
符合遗传平衡定律。自交时,基因频率不变,AA基因型频率
=16%+48%×1/4=28%,所以会增大。
C
3.对于突变与进化的关系,以下说法正确的是( )
A.有利的突变太少,不足以作为生物进化的原始材料
B.突变可以增加等位基因的数量,但突变了的基因都是隐性
基因
C.基因突变、 基因重组和染色体变异统称为突变
D.突变的有利与否不是绝对的,往往因所处环境的不同而异
D
4.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:780名女生
中有患者23人,携带者52人;820名男生中有患者65人。 那
么该群体中色盲基因的频率是( )
A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2%
5.在一个含有A和a的自然种群中,AA个体很容易被淘汰,那
么按现代生物进化论,该物种将( )
A.不断衰退 B.不断进化
C.产生新物种 D.丧失基因库
C
B