现代生物进化论.ppt
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1、现代生物进化论一、种群基因频率的一、种群基因频率的 改变与生物进化改变与生物进化 出现有利变异个体出现有利变异个体内的有利基因只有在群内的有利基因只有在群体中体中,通过有性生殖才能通过有性生殖才能世代延续。世代延续。XAAAa绿绿翅翅AA绿绿翅翅(1)P:Aa绿翅绿翅配子配子A aAF1:绿翅绿翅 aa灰灰翅翅XAaAa绿绿翅翅AA绿绿翅翅(2)Aa配子配子A aA aAa绿绿翅翅P:F1:绿翅绿翅绿翅绿翅 aa灰灰翅翅XAaAa绿绿翅翅(3)aa配子配子A aaP:F1:绿翅绿翅灰翅灰翅(一一)种群是生物进化的基本单种群是生物进化的基本单位位1.什么叫做种群?什么叫做种群?生活在生活在一定区
2、域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种群个体叫做种群.种群中的个体并不是种群中的个体并不是机械地集合在一起机械地集合在一起,而是而是彼此可以交配彼此可以交配,并通过繁并通过繁殖将各自的基因传给后代殖将各自的基因传给后代.在自然界中,种群是生物繁殖、进化的基本单位。在自然界中,种群是生物繁殖、进化的基本单位。下列属于种群的是下列属于种群的是 ()A.一块水田里的全部水稻一块水田里的全部水稻、水草、水草 B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C 一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼下列关于种群的说法
3、不正确的是下列关于种群的说法不正确的是 ()A.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位B.种群是生物繁殖的基本单位种群是生物繁殖的基本单位C.中国大陆上所有老虎是一个种群中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配同一种群的个体可以自由交配BC1.什么是种群的基因库?什么是种群的基因库?一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因叫这个种群的基因库。叫这个种群的基因库。2.什么是种群的基因频率什么是种群的基因频率?在一个种群基因库中,某基因占全部等位基因数的 比率叫做基因频率。2.基因频率的计算基因频率的计算 某昆虫种群中,绿色翅的基因为某昆虫
4、种群中,绿色翅的基因为A,A,褐色翅的基因位褐色翅的基因位a a,调查发现调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,10,则则A A、a a的的基因频率是多少?(自读基因频率是多少?(自读115115页)页)A=302+60 _ 200=60%200a=102+60 _=40%A+a=1 此种基因的个数此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数此种基因的个数此种基因的个数=纯合子个体数纯合子个体数 X 2X 2杂合子个体数杂合子个体数种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数=个体总数个体总数 X 2X 2通过基因型个体数
5、量计算基因频率通过基因型个体数量计算基因频率某种基因的某种基因的某种基因的某种基因的基因频率基因频率基因频率基因频率=3.用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2)(3)(4)假设假设115115页题目中的种群满足以下五个条件:页题目中的种群满足以下五个条件:昆虫群体数量足够大,昆虫群体数量足够大,没有迁入与迁出,没有迁入与迁出,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,AAAA、AaAa、aaaa三三种种基基因因型型昆昆虫虫的的生生存存能能力力完完全全相相同同 (也就是说自然选择对(也就是说自然选择对A A、a
6、a控制的翅型性状没有作用)控制的翅型性状没有作用)A A和和a a都不产生突变都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。即没有基因突变和染色体变异。在有性生殖过程中,如果符合以上的理想条件,在有性生殖过程中,如果符合以上的理想条件,(1)该种群产生的该种群产生的A 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少 A 60%a 40%卵细胞卵细胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代子一代基因型基因型频率频率亲代基因型亲代基因型的频率的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型子代基因型的频率的频
7、率AA()Aa()aa()子代种群的子代种群的基因频率基因频率A()a()(2)子代基因型的频率各是多少子代基因型的频率各是多少(3)子代种群的基因频率各是多少子代种群的基因频率各是多少30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代亲代子一代子一代子二代子二代子三代子三代基因基因型频型频率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在讨论题在讨论题2中的群体中的群体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计算计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率子二代、子三代的基
8、因频率与基因型频率;分析一分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗?下各代基因频率与基因型频率相同吗?满足五个假设条件满足五个假设条件的种群是理想的种的种群是理想的种群群,在自然条件下在自然条件下,这样的种群是不存在的这样的种群是不存在的.这这也从反面说明了在自然界中也从反面说明了在自然界中,种群的基因频种群的基因频率率迟早要迟早要发生变化发生变化,也就是说种群的也就是说种群的进化进化是是必然的必然的.(5 5)上上述述计计算算结结果果是是在在满满足足五五个个假假设设条条件件的的基基础础上上计计算算的的,对对自自然然界界的的种种群群来来说说,这这五五个个条条件件都都能能成成立立吗吗?特特别别是是
9、如如果果第第点点假假设设(基基因因A和和a都都不不产产生生突突变变,即即没没有有基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异。)成成立立这这与与前前面面我我们们所所学学的基因突变的哪个特性相违背?的基因突变的哪个特性相违背?与基因突变的普遍性相违背。与基因突变的普遍性相违背。(6)、如果该种群出现新的突变型,也就、如果该种群出现新的突变型,也就是产生新的等位基因(是产生新的等位基因(A2),种群的基),种群的基因频率会变化吗?基因因频率会变化吗?基因A2的频率可能会的频率可能会怎样变化?怎样变化?突变产生的新基因会使种群的基因频率突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。发生变化。基因基因A A
10、2 2的频率是增加还是减少,要看这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。往往取决于生物生存的环境。总总结结种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化(一一)种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1、种群、基因库、基因频率等概念、种群、基因库、基因频率等概念2、用数学方法讨论基因频率的变化、用数学方法讨论基因频率的变化现在练练吧!下列关于基因库的叙述正确的是下列关于基因库的叙述正确的是 ()()A A一一个个种种群群中中一一个个个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群
11、的基因库群的基因库B B一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的显显性性基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库C C一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库D D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡消减和灭亡 CAAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%则则 A A、a a的基因频率是多少?的基因频率是多少?()A.36%A.36%和和64%B.57%64%B.57%和和43%43%C.24%C.2
12、4%和和72%D.60%72%D.60%和和40%40%D某种基因的基因频率某种基因的基因频率=某种基因的纯合子频率某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率A=24%+1/2 X+1/2 X 72%=60%据调查得知,某学校的学生中各血型的据调查得知,某学校的学生中各血型的比率如下:比率如下:IAIA 20%IAi 30%IBIB 10%IBi 20%IAIB 10%ii 10%计算计算IB的基因频率。的基因频率。10%+1/2+1/2(10%+20%)=25%(二二)突变和基因重组产生进化的原材突变和基因重组产生进化的原材料料 基因
13、突变在自然界是普遍存在的,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因此基因突变产生新的等位基因,这就可能这就可能使种群的基因频率发生变化使种群的基因频率发生变化.什么是突变?什么是突变?现代遗传学研究表明,可遗传的变异来源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。中基因突变和染色体变异统称为突变。普遍性普遍性:随机性随机性:稀有性稀有性:有害性:有害性:不定向性:不定向性:A Aa a1 1或或A Aa a2 2基因突变的的特点和意义分别是什么基因突变的的特点和意义分别是什么
14、意义意义:基因突变基因突变尽管是随机的、不定向的,尽管是随机的、不定向的,在自然状态下,突变频率很低,但却是普遍存在在自然状态下,突变频率很低,但却是普遍存在的,它的,它是新基因产生的途径;是生物变异的根本是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。来源;是生物进化的原始材料。自然界中生物的自然突变频率很低,而且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
15、还是有利此外,突变的有害还是有利也不是绝对的,这往往取决也不是绝对的,这往往取决于生物的生存环境。于生物的生存环境。1种群中突变的特点:种群中突变的特点:突变数很大、随机、不定向突变数很大、随机、不定向2种群基因重组的结果:产生更多可遗传变异、不定向种群基因重组的结果:产生更多可遗传变异、不定向 例如:果蝇约有例如:果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变率都是对基因,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,若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体),则个个体),则每一代出现基因突变数是多少呢?每一代出现基因突变数是多少呢?2 104 105个体个体 108种群种
16、群=2 107结论:突变和基因重组产生进化的原材料结论:突变和基因重组产生进化的原材料 某海岛上生活着一种昆虫,经调查翅的长度和某海岛上生活着一种昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系(纵坐标为个体数量,横坐标为翅的个体数的关系(纵坐标为个体数量,横坐标为翅的长度)。后来该小岛上经常刮大风,若干年后再进长度)。后来该小岛上经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为最能代表此时情况的曲线是行调查,你认为最能代表此时情况的曲线是()选择并解释选择并解释ABCDD(三三)自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向探究活动(四)探究活动(四)“探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频
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