种群基因频率的改变与生物进化(课时1)7.2现代生物进化理论的主要内容查理·达尔文(1809-1882)英国的博物学家进化单位?如何实现?过度繁殖大量个体遗传和变异具有不利变异不适应环境的个体具有有利变异适应环境的个体生存条件有限生存斗争不适者被淘汰适者生存新物种达尔文自然选择学说现代生物进化理论孟德尔提出“遗传因子”假设费舍尔、赫丹建立群体遗传学摩尔根证明基因位于染色体上……..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捕食。那么,昆虫的翅色将怎样变化?1、根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点,该绿色个体一定能被选择下来吗?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?3、如果Aa与其他个体交配生殖,后代还会是绿色吗?个体不是进化的基本单位研究群体的基因组成变化(一)种群是生物进化的基本单位1、种群的概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。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。下列是否属于一个种群?(1)太湖里的全部鱼(2)一片草地上的全部蒲公英(3)两个池塘内的全部青蛙(4)一个森林中的成年梅花鹿否是否否2、基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因。注:每个个体所含的基因只是基因库的一部分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。基因频率=种群中该基因的数目全部等位基因的总数×100%某豚鼠种群中决定毛色为黑色的基因为A,决定毛色为白色的基因为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、50和20个。A和a的基因频率是多少?【案例】A基因频率=30×2+50200×100%=55%a基因频率=20×2+50200×100%=45%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,种群中AA占30%,Aa占60%,aa占10%。该种群中A和a的基因频率是多少?【变式】A基因频率=30×2+60200×100%=60%a基因频率=10×2+60200×100%=40%A基因频率=30%+60%×1/2=60%a基因频率=10%+60%×1/2=40%方法1:方法2: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,种群中AA占30%,Aa占60%,aa占10%。假设该种群非常大,所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,自然选择没有作用,A和a不发生基因突变,根据孟德尔分离定律计算:(1)该种群产生的A、a配子的比率各是多少?用数学方法讨论基因频率的变化亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()30%30%30%10%A(60%)a(40%)卵细胞A(60%)a(40%)精子(1)该种群产生的A、a配子的比率各是多少?A:60%a:40%(2)子一代基因型的频率各是多少?AA:36%Aa:48%aa:16%36%24%16%AAAaAa24%aa(3)子一代种群中A和a的基因频率各是多少?A基因频率=36×2+48200×100%=60%a基因频率=16×2+48200×100%=40%用数学方法讨论基因频率的变化(4)想一想,子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会改变吗?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%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%基因频率在亲子代间是稳定不变的,基因型频率到子二代也会稳定下来。用数学方法讨论基因频率的变化假设昆虫群体满足以下五个条件:①昆虫种群数量非常大②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代③没有迁入与迁出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?自然界中基因突变的频率很低,而且大多是有害的,为什么能作为生物进化的原材料呢?果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变率是10-5,一个约有108个果蝇的种群每一代出现的基因突变数是?2×104×10-5×108=2×107个体种群?基因突变产生的变异有利或有害是绝对的吗?短腿安康羊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随机的、不定向的提供了进化的原材料(二)突变和基因重组产生进化的原材料染色体变异1、下列生物群体中属于种群的是A.一个湖泊中的全部鱼B.一个森林中的全部蛇C.卧龙自然保护区中的全部大熊猫D.一间屋中的全部蟑螂2、某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体,这一性状由一对等位基因控制,黑色(B)对红色(b)为显性。如果基因型为BB的个体占18%,基因型为Bb的个体占78%,基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别是A.18%、82%B.36%、64%C.57%、43%D.92%、8%