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1、探究活动（三）,遗传平衡状态,3. 用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题2中的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， AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对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。 计算： (1)子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率,在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：,A 60%,A 60%,a 40%,a 40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,卵子,精子,36%,48%,16%,60%,40%,36%,1
2、6%,48%,60%,60%,40%,40%,（2）分析各代基因频率与基因型频率相同吗？,36%,48%,16%,遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 如果一个种群符合下列条件： 种群是极大的； 种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的； 没有突变产生 种群之间不存在个体的迁移或基因交流 没有自然选择； 那么，这个种群的基因频率（包括基因型）就可以一代代稳定不变，保持平衡。（遗传平衡的种群是理想的种群）。如果用p代表Y基因的基因频率，q代表基因y的频率，那么 （p+q）2=p2+2pq+q2=1； p+q=1；YY=p2；Yy=2pq；yy=q2；,（3
3、）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第点假设成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特点相违背？,基因突变与基因频率的改变有什么关系？,普遍存在 随机发生 突变频率很低 多数对生物体是有害的 不定向的,基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变异的根本来源；是基因频率改变的基础。,遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。所以种群基因频率迟早要发生变化，所以种群的进化是必然的。,思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？,例 果蝇约有104对基因，
4、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108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？,2 104 105,个体, 108,种群,=2 107,不可以遗传的变异,可遗传的变异,基因突变,染色体变异,基因重组,突变,突变和基因重组产生生物进化的原材料,突变,等位基因,（1）根据前面所学的你能做出假设吗？,探究活动（四） “探究自然选择对种群基因频率的影响”,s,s,自然选择可以使种群的基因频率定向改变,探究活动（三）,2）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SS10% ； Ss20%； ss70%，在树干变黑这一环境条件
5、下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，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呢？,70.7%,26%,29.2%,14.7%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,升高,降低,(3)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？,(4)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。,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现
6、型）而不是控制体色的基因,原因： 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 结果： 使基因频率定向改变。,结论：自然选择决定生物进化的方向,自然选择对种群基因频率的影响,6.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变产生的原因是 A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C自然选择作用 D人工选择的作用 7.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。 (1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有_的特性，而这种特性是生物进化的 。 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物
7、生存下去。这样，食物、环境对狼起了_作用，而这种作用是_的，它决定着生物进化的_。,变异,原材料,选择,方向,定向的,C,有关基因频率的计算,1常染色体遗传方面的基因频率计算 通过基因型计算基因频率 基因频率=种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。 例3：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。 就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中， A基因有230+60=120个， a基因有210+60=80个。于是，在这个种群中， A基因的频率为：120200=60% a基因的频率为： 802
8、00=40%,通过基因型频率计算基因频率 一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率 例4：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是( ) A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40% 【解析】根据题意，按方法一计算：在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，aa占4个，即在200个基因中，A的基因有22472=120个，基因频率为120200=60%，a的基因频率为40%。（答案为D） 按基因型频率计算： A=AA1/2Aa=
9、24% 1/2 72%= 60% a=aa 1/2Aa=4% 1/2 72%= 40%,有关基因频率的计算,运用遗传平衡公式： 例5：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为： A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36 【解析】 第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%，那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。 第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA%=A%A%=0.60.6=0.36；Aa%=2A%a%=20.6
10、0.4=0.48 答案为A,有关基因频率的计算,2.伴X遗传方面的基因频率计算 这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个X染色体，所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。,有关基因频率的计算,例7：(2003年2月南京调研卷)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% 【解析】 色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是： XbXb ，女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者) 根据题意，780名女生中有患者23人、携带者52人，因此女性中Xb占：23252=98；820名男生中有患者65人，因此男性中Xb占：65 Xb基因总数：9865163 这样，该校学生中的X染色体总数是：78028202380，这样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。 答案选C(容易会误算成(780820)23200，结果得出5.1%这一错误结论，而选B),有关基因频率的计算,