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1、第二节第二节 现代生物进化现代生物进化理论的主要内容理论的主要内容种群基因频率的种群基因频率的改变与生物进化改变与生物进化种群是生物进化的基本种群是生物进化的基本单位单位突变和基因重组产生进突变和基因重组产生进化的原材料化的原材料自然选择决定生物进化自然选择决定生物进化的方向的方向种群基因频率的改变与生物进化（一）种群是生物进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位、种群的概念：种群的概念：种群是生活在一定区域的种群是生活在一定区域的同种生物同种生物的全部的全部个体。个体。种群是生物繁殖的基本单位种群是生物繁殖的基本单位。个体间彼。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。此交配，通过
2、繁殖将自己的基因传递给后代。生活在这里的生活在这里的每一种动物、植物每一种动物、植物和微生物都构成一和微生物都构成一个种群。生物个体个种群。生物个体通过繁殖将自己的通过繁殖将自己的基因传递给后代。基因传递给后代。（一）种群是生物进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位、一个种群中全部个体所含的全部基因叫做、一个种群中全部个体所含的全部基因叫做这个种群的这个种群的基因库基因库，其中每个个体所含的基因，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。只是基因库的一部分。这些金鱼各自有这些金鱼各自有自己的基因，共同构自己的基因，共同构成了种群的基因库。成了种群的基因库。它们各自的基因都是它们各自的基因
3、都是基因库的一部分。个基因库的一部分。个体间的差异越大，基体间的差异越大，基因库也就越大。因库也就越大。（一）种群是生物进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位3 3、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率叫基因数的比率叫基因频率基因频率。生物进化其实就是生物进化其实就是种群基因频率改变的过程种群基因频率改变的过程。人类把鲫鱼的后人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质代培育成金鱼，实质就是通过选择就是通过选择改变基改变基因频率因频率。从图中看，。从图中看，显然红色基因的频率显然红色基因的频率显著提高了。显著提高了。在一个种群中，某基在一个种群中
4、，某基因型个体占全部个体因型个体占全部个体的比率。的比率。基因型频率：基因型频率：A的频率=120 _ 200=60%a的频率=80 _ 200=40%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？A基因数基因数=230 60=120个个a基因数基因数=60 210=80个个AA+Aa+aa=1A的频率的频率 a的频率的频率=1 有关基因频率的计算有关基因频率的计算1、抽样调查某地、抽样调查某地100位女性和位女性和100位男性发现：女性位男性发现：女性中有中有5位色盲患者和
5、位色盲患者和20位携带者，男性中有位携带者，男性中有15位色盲位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？患者，则该地色盲基因的频率约是多少？52+20+151002+100 100%=15%2、在一个足够大的种群中，、在一个足够大的种群中，A的频率是的频率是0.4，a的频率的频率是是0.6，若各种条件稳定不变，则该种群中若各种条件稳定不变，则该种群中AA、Aa、aa的基因型频率各是的基因型频率各是。该。该种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个体种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个体中中A的频率是的频率是，a的频率是的频率是。p2+2pq+q2=1遗遗传传平平衡衡定定律律AA=p2
6、 Aa=2pq aa=q2若若 A的频率的频率=p a的频率的频率=q则则2、在一个足够大的种群中，、在一个足够大的种群中，A的频率是的频率是0.4，a的频率的频率是是0.6，若各种条件稳定不变，则该种群中若各种条件稳定不变，则该种群中AA、Aa、aa的基因型频率各是的基因型频率各是。该。该种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个体种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个体中中A的频率是的频率是，a的频率是的频率是。0.16 0.48 0.360.4 0.6基因基因突变突变染色染色体变体变 异异基基 因因重重 组组突变突变可遗传的变异可遗传的变异生物进化的原材料生物进化的原材料（二）突
7、变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料基因突变产生新的基因突变产生新的等位基因等位基因，这就可能使，这就可能使种群的基因频率发生变化。种群的基因频率发生变化。某海岛上的昆某海岛上的昆虫出现残翅和无翅虫出现残翅和无翅类型类型由于突变和基因重组，由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色。桦尺蠖形成了不同的体色。自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是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？有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？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
8、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），那个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？么每一代出现基因突变数是多少呢？2 104 105个体个体 108种群种群=2 107实例：在经常刮大风刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多 突变的有利和有害并不是绝对并不是绝对的，它取决于生物的生存环境基因突变产生的等位基因等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组基因重组，可以形成多种多样的基因型基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异可遗传变异。由于基因突变和重组都是随机的、不定向随机的、不定向的，因此它们只是提供生物进化的原材料，不能
9、决提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向定生物进化的方向。“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率的影响”ss长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖ss19世纪世纪20世纪世纪第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%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低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。（三）自然选择决定生物进化的方向（三）自然选择决定生物进化的方向