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1、想一想,问题1：桦尺蠖体色的黑色（S）和浅色是（s）一对相对性状，当时树干上均因长满地衣呈浅色，请判断哪种体色的桦尺蠖数量较多，为什么？,问题2：如果后来由于环境污染使地衣不能生存，所以树干呈现黑褐色，你认为两种桦尺蠖的数量是否会发生改变？为什么？,问题3：你认为该地区的桦尺蠖有没有进化？,第2节 现代生物进化理论的主要内容,人教版新课标遗传与进化,一 种群基因频率的改变与生物进化,学习目标,知识目标： 1.理解种群、种群基因库、基因频率等概念。 2.说明现代生物进化理论的主要内容。 能力目标： 1.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 2.运用生物进化观点解释一些生物现象。 情感目标： 培养
2、学生以科学的态度认识生物进化问题，树立辩证唯物主义的观点,现代生物进化理论知识体系,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,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）两个池塘内的全部鲤鱼 （4）一片草地上的全部草 （5）一片草地上的成年梅花鹿 （6）一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜,否,是,否,否,否,是,（一）种群是生物进化的单位,种群：种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体， 是生物繁殖和生物进化的基本单位。,一 种群基因频率的改变与生物进化,基因库: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。,基因频率某基
3、因的总数 / 全部等位基因的总数,基因型频率某基因型个体数 / 该种群个体总数,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。,例1:从某个种群中随机抽出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。求A、a的基因频率分别是多少？,A基因的基因频率为:,a基因的基因频率为：,= 40%,= 60%,假设的昆虫群体满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， 没有迁入与迁出， 自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用 也没有基因突变和染色体变异。,思考与讨论（115页）,30%,30%,30%,10%,36%,48
4、%,16%,60%,40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。 则：p+q=1， 并得出：p2代表AA的频率， q2代表aa的频率， 2pq代表杂合子Aa的频率。,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,一个遗传上的平衡的群体,其基因频率和基因型频率遵循哈迪-温伯格定律 !,假设的昆虫群体满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， 没有迁入与迁出， 自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用 也没有基因突变和染色
5、体变异。,在上述条件下，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，叫做哈代温伯格定律，也叫遗传平衡定律。 设A的基因频率=p，a的基因频率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1,AA的基因型频率,Aa的基因型频率,aa的基因型频率,2.满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下,这样的种群是不存在的。 这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。,3.会，要看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。,在自然界，由于基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和
6、基因型频率总是在不断变化的。,生物进化的实质： 种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。,二、突变和基因重组产生进化的原材料,可遗传的变异,基因突变 染色体变异 基因重组,突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,自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？,果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是105，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？,21041051092108,突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。,基因重组,突变,新的等位基因,多种多样的基因型,种群中出现大量可
7、遗传的变异,变异是随机的、不定向的,形成了进化的原材料,突变是不定向的，不能决定生物的进化方向,19世纪，桦尺蠖种群中黑色 基因（S）频率为5%，浅灰色 基因（s）频率为95%,20世纪，桦尺蠖种群中黑 色基因（S）频率为95%， 浅灰色基因（s）频率为5%,探究自然选择对种群基因频率的影响,现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，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
8、呢？,13.1%,升高,26%,60.9%,26.1%,73.9%,14.6%,29.3%,56.1%,29.3%,70.7%,降低,(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？,(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加,有，许多浅色个体能可在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因,结论：自然选择决定生物进化的方向,自然选择使基因频率定向改变。,原因是： 结果是：,结论：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。,淘汰不利变异基因、积累有利变异基因,使基因频率定向改变。,三、自然选择决定生物进化的方向,变异是不定向的,课堂总结,1一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性 性状表现型的频率是0.19,则杂合子Aa的频 率是（ ） A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18,D,课后练习,2:某工厂有男女职工各200人，对他们进行调 查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率。,XB = 94%,Xb = 6%,