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否否是是否否否否否否22、种群的特点:
、种群的特点:
种群中的个体并不是机械地集合在一起,种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此而是彼此可以交配可以交配,并,并通过繁殖将各自的通过繁殖将各自的基因传给后代基因传给后代。
人们为什么要提出人们为什么要提出“种群种群”这个概念呢?
这个概念呢?
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的,自然界的物种实际上是以一个个种群存在的,种群是物种繁衍、进化的基本单位。
它为种群是物种繁衍、进化的基本单位。
它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。
了方便。
种群种群是生物是生物繁殖、进化繁殖、进化的的基本单位。
基本单位。
思考:
同前一年的蝗虫种群相比,新形同前一年的蝗虫种群相比,新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗?
吗?
性状是由基因控制的,因此性状是由基因控制的,因此研究生物的进化必须研究种研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。
如何群的基因组成和变化。
如何分析种群的基因组成和变化分析种群的基因组成和变化?
由此人们提出基因库和基?
由此人们提出基因库和基因频率的概念。
因频率的概念。
33、基因库:
、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。
这些金鱼各自有自己这些金鱼各自有自己的基因,共同构成了的基因,共同构成了种群的基因库。
种群的基因库。
它们它们各自的基因都是基因各自的基因都是基因库的一部分库的一部分。
个体数。
个体数目越多,个体间的差目越多,个体间的差异越大,基因库也就异越大,基因库也就越大。
越大。
44、基因频率基因频率:
在一个种群基因库中,在一个种群基因库中,某个某个基因占基因占全部全部等等位基因数的比率。
位基因数的比率。
基因频率基因频率某基因的总数某基因的总数全部等位基因的总数全部等位基因的总数100%100%基因基因型型频率频率某基因型个体数某基因型个体数种群个体总数种群个体总数100%100%例例1:
1:
如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为AA,决定翅,决定翅色为褐色的基因为色为褐色的基因为aa,从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体,测个个体,测知基因型为知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。
那个。
那么么AA和和aa的基因频率是多少的基因频率是多少?
解解:
AA基因的基因频率为基因的基因频率为:
aa基因的基因频率为:
基因的基因频率为:
基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率=40%=40%30/10030/100100%100%+1/2+1/260/10060/100100%=60%100%=60%10/10010/100100%100%+1/2+1/260/10060/100100%=40%100%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%A%=a%=基因频率基因频率=例例2:
某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查人,对他们进行调查时发现,女色盲时发现,女色盲5人,女性携带人,女性携带15人。
男性色盲人。
男性色盲11人,求人,求XB,Xb的频率。
的频率。
100%100%5215112002200Xb%=6%=6%XB%=16%=94%=94%如果某基因在如果某基因在X染色体上,而在染色体上,而在Y染色体上没有该基因染色体上没有该基因及其等位基因,则公式可以转变成及其等位基因,则公式可以转变成基因频率基因频率=某基因总数某基因总数2X女性个体数女性个体数+男性个体数男性个体数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,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控制的翅型性状没作用,即没有自然选择)没有基因突变和染色体变异。
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频率频率AA()Aa()aa()子代基因频率子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA=p2Aa=2pqaa=q2P表示基因表示基因A的频率,的频率,q表示基因表示基因a的频率的频率卵子卵子a40%A60%精子精子A60%a40%AA36%Aa24%24%Aaaa16%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型频率频率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%40%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,计算子计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率二代、子三代的基因频率与基因型频率;
分析一下分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗?
各代基因频率与基因型频率相同吗?
16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60%总结:
若种群中个体间总结:
若种群中个体间随机交配随机交配,则后代中的,则后代中的基因频率基因频率和和基因型频率基因型频率均均不变不变;
若种群中个体若种群中个体自交自交,则后代中的,则后代中的基基因频率不变,而基因型频率因频率不变,而基因型频率发生发生改变改变。
满足五个假设条件满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条的种群是理想的种群,在自然条件下件下,这样的种群是不存在的。
这也从反面说明了这样的种群是不存在的。
这也从反面说明了在自然界中,在自然界中,种群的基因频率种群的基因频率迟早要迟早要发生变化发生变化,也,也就是说种群的就是说种群的进化进化是必然的。
是必然的。
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?
特特别别是是如如果果第第点点假假设设(基基因因AA和和aa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的基基因因突突变变的的哪哪个个特特性性相相违违背背?
与基因突变的普遍性相违背。
如果该种群出现新的突变型,也就是产生新如果该种群出现新的突变型,也就是产生新的等位基因(的等位基因(A2),种群的基因频率会变化),种群的基因频率会变化吗?
基因吗?
基因A2的频率可能会怎样变化?
的频率可能会怎样变化?
突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。
基因基因AA22的频率是增加还是减少,要看这一突变对生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,这往往取决于生物生存的物体是有益还是有害的,这往往取决于生物生存的环境。
环境。
生物进化的实质:
种群的进化过程就是种群基因频率发种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。
生变化的过程。
通过讨论基因频率的变化可以认识到,通过讨论基因频率的变化可以认识到,自然界中种群的基因频率一定会发生自然界中种群的基因频率一定会发生变化,也就是说变化,也就是说种群的进化是必然的。
种群的进化是必然的。
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:
IAIA20%IAi30%IBIB10%IBi20%IAIB10%ii10%计算计算IB的基因频率。
的基因频率。
10%+1/2+1/2(10%+20%)=25%1已知人眼的褐色(已知人眼的褐色(A)对蓝色()对蓝色(a)是显性。
在一个有)是显性。
在一个有30000人的人群中,蓝眼的人人的人群中,蓝眼的人3600人,褐眼的有人,褐眼的有26400人,其中纯合体人,其中纯合体有有12000人。
那么,在这一个人群中人。
那么,在这一个人群中A和和a的基因频率分别为的基因频率分别为A0.64和和0.36B0.36和和0.64C0.50和和0.50D0.82和和0.182在某一个人群中,已调查得知,隐性性状者为在某一个人群中,已调查得知,隐性性状者为16,问该性,问该性状不同类型的基因型频率是多少?
(按状不同类型的基因型频率是多少?
(按AA、Aa、aa顺序排列顺序排列答案)答案)A0.360.480.16B0.480.360.16C0.160.480.36D0.160.360.48(A)(A)3.3.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名,对他们进行调查名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因携带者为时发现,女性色盲基因携带者为1515人,女性患人,女性患者者11人,男性患者人,男性患者1414人,这个群体中人,这个群体中色盲基因色盲基因的的频率应为(频率应为()。
)。
AA、15%B15%B、3.88%C3.88%C、5.17%D5.17%D、10.3%10.3%色盲(色盲(bb)基因频率)基因频率1521420022005.17CC100%100%含义含义变化后与进化变化后与进化的关系的关系基因型频率基因频率基因库某基因的总数某基因的总数全部等位基因的总数全部等位基因的总数100%100%某基因型个体数某基因型个体数种群个体总数种群个体总数100%100%种群中的全部基因种群中的全部基因可导致生物进化,可导致生物进化,它的变化是形成新它的变化是形成新物种的前提物种的前提导致生物进化导致生物进化生物不一定进化生物不一定进化
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料基因突变和染色体变异统称为基因突变和染色体变异统称为突变突变。
基因突变在自然界是普遍存在的,因此基基因突变在自然界是普遍存在的,因此基因突变产生因突变产生新的等位基因新的等位基因,这就可能使种,这就可能使种群的基因频率发生变化。
群的基因频率发生变化。
不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异变异变异自然界中生物的自然突变频率很低,而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
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