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1、一、 种群基因频率的改变 与生物进化,(一)种群是生物进化的单位,1、种群概念:,生活在一定区域的同种生物的全部个体。,卧龙自然保护区 猕猴,判断下列是否属于种群,(1)一个池塘中的全部鲤鱼 (2)一个池塘中的全部鱼 (3)一片草地上的全部植物 (4)一片草地上的全部蒲公英,种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配实行基因交流,并通过繁殖将各自的基因传给后代。,2、基因库:,一个种群中全部个体所含有的全部基因。,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。,概念:,A基因的基因频率为:,a基因的基因频率为:,= 40%,=30/100100% +1/260/
2、100100% = 60%,=10/100100% +1/260/100100% = 40%,A%=,a%=,= 60%,例1: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、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,解:,XB基因的基因频率为:,Xb基因的基因频率为:,= (42.32% +1/27.36% + 46% )= 92%,XB %=,例2.据调查,某校学生中基因型的比例为XB XB(42.32%) XB Xb (7.36%) XbXb (0.32%) XBY (46%) Xb Y(4%),则该地区 XB和 Xb 的基因频率分别是,解:,数学方法讨论基
3、因频率的变化遗传平衡定律,遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的,这一定律又称哈代温伯格定律,它是指在一个极大的随机交配的种群中,在没有突变、选择和迁移的条件下,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。,若种群中一等位基因为A和a,设A的基因频率=p,a的基因频率=q,因为: (pq)=A%+a%=1 则(p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 AA的基因型频率=p2; aa的基因型频率=q2; Aa的基因型频率=2pq。,基因突变,(二)突变和基因重组产生进化的原材料,人类把鲫鱼的后代培育成金鱼,实质就是通
4、过选择改变基因频率。从图中看,显然红色基因的频率显著提高了。,某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型,由于突变和基因重组,桦尺蠖形成了不同的体色(黑色S、浅色s),英19世纪曼彻斯特,英20世纪曼彻斯特,S(黑色)基因频率:,桦尺蠖,桦尺蠖,5%以下 95%以上,原因是: 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 结果是: 使基因频率定向改变。,(三)自然选择决定生物进化的方向,2.影响基因频率的因素:基因突变、基因重组和自然选择。,3.生物进化的实质就是: 种群基因频率的改变 生物进化=种群基因频率变化,1. 种群是生物进化的单位,也是生物繁殖的基本单位。,小结,4、自然选择决定生物进化的方向:,种群中
5、产生的变异是( )的,经过长期的自然选择,其中不利变异被不断淘汰,有利变异逐渐( ),从而使种群的基因频率发生( )改变,导致生物朝向一定方向进化。可见,生物进化的方向是由( )决定的。,不定向,积累,定向,自然选择,二、隔离与物种形成,因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,马和驴是不是一个物种?,什么是物种?P119,什么叫隔离?,东北虎,华南虎,什么叫隔离?隔离分类?,两个不同虎亚种,(马和驴杂交产骡),生殖隔离,注:不同种群之间一旦产生殖隔离,就不会有基因交流了。,地理隔离,小结: 在自然界中,新物种的形成往往要有( )的发生,隔离是指不同种群间的个体,在自然条件下( )不能自由交流的
6、现象。,隔离,基因,地理隔离,突变、基因重组、自然选择,生殖隔离,新物种,物种的形成:,加拉帕戈斯群岛一的几种地雀,南 美 洲 地 雀,因地理隔离导致生殖隔离比较常见,新物种形成的标志:,生殖隔离,因地理隔离导致生殖隔离比较常见,亚 洲 虎,南 美 洲 地 雀,地理隔离,突变、重组、自然选择,生殖隔离,新物种,总结: 以( )为核心的现代生物进化理论,其基本观点是( )是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群( )的改变。( )、( )及( )是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。在这个过中,( )产生生物进化的原材料,( )使种群的基因频率
7、定向改变并决定生物进化的方向,( )是新物种形成的必要条件。,自然选择学说,种群,基因频率,突变和基因重组,自然选择,隔离,突变和基因重组,自然选择,隔离,1、突变和基因重组产生进化的原材料,2、自然选择决定生物进化的方向(定向),3、隔离导致物种的形成,现代生物进化论解释物种形成的基本环节,三、共同进化与生物多样性的形成,(一)共同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,举例:.兰花和专门给它传粉的蛾,2.捕食者和被捕食者之间的关系,斑马和猎豹相互选择共同进化,1.内容: 基因的多样性 物种的多样性 生态系统的多样性,(二)生物多样性的形成,思考题,1.最早出现的生物是哪一类生物?它们生活在什么环境中?,2.多细胞生物大约是什么时期出现的?它们生活在什么环境中?,3.最早登陆的生物是植物还是动物?为什么?,生物进化的大致过程,30多亿年前原核生物,20多亿年前蓝藻自养型,10多亿年前真核生物,6亿年前藻类和低等无脊椎生物,4亿年前原始蕨类植物、原始两栖类,3亿年前蕨类植物、两栖类,2亿年前裸子植物、爬行类动物、哺乳类,四五百万年前人类,4亿年前陆地景观想像图,
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