种群基因频率的改变与生物进化解析课件.ppt
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- 关 键 词:
- 种群 基因 频率 改变 生物 进化 解析 课件
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1、幼幼 虎虎把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不愿意把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不愿意自己在虎的后代中消失,而且想让越来越多的虎自己在虎的后代中消失,而且想让越来越多的虎拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的呢?拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的呢?你将选择做什么样的基因?你将选择做什么样的基因?一个基因所控制的性状一个基因所控制的性状对个体生存和繁殖后代对个体生存和繁殖后代的贡献越大的贡献越大,拥有该基拥有该基因的个体的可能越多因的个体的可能越多!当然就会使越来越多的当然就会使越来越多的虎拥有自己的拷贝虎拥有自己的拷贝!问题探讨问题探讨 在自然界中,没有哪一个体是长生不死的,在自
2、然界中,没有哪一个体是长生不死的,个体的表现性型也会随着个体的死亡而消失,个体的表现性型也会随着个体的死亡而消失,但决定表现型的基因却可以通过有性生殖才传但决定表现型的基因却可以通过有性生殖才传给后代给后代,因此研究生物的进化,仅仅研究个体因此研究生物的进化,仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的,还需要研的表现型是否与环境适应是不够的,还需要研究究群体群体的基因组成变化,这个群体就是种群。的基因组成变化,这个群体就是种群。种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1 1、种群概念:、种群概念:生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。卧龙自然保护区 猕猴
3、判断下列是否属于种群判断下列是否属于种群(1)一个池塘中的全部鱼)一个池塘中的全部鱼 (2)一个池塘中的全部鲤鱼)一个池塘中的全部鲤鱼(3)两个池塘内的全部青蛙)两个池塘内的全部青蛙(4)一片草地上的全部植物)一片草地上的全部植物(5)一片草地上的成年梅花鹿)一片草地上的成年梅花鹿庙里的一群和尚也属于种群吗庙里的一群和尚也属于种群吗?否否是是否否否否否否2 2、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
4、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。思考: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成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗?化吗?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
5、组成和变化?由此人们提出基因库和基因由此人们提出基因库和基因频率的概念。频率的概念。3 3、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。它们种群的基因库。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。个体数库的一部分。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。4 4、基因频率:、基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。等位基因数的比率。基因频率基因频率该基因
6、的总数该基因的总数该等位基因的总数该等位基因的总数5.5.基因频率的计算基因频率的计算A=302+60 _ 200=60%200a=102+60 _=40%A+a=1 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:假设的昆虫群体满足以下五个条件:昆虫群体数量足够大,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,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,没有迁入与迁出,AAAA、AaAa、aaaa三种基因型昆虫的生存能力完全相同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(也就是说自然选择对A A、a a控制的翅型
7、性状没作用)控制的翅型性状没作用)也没有基因突变和染色体变异。也没有基因突变和染色体变异。遗传平遗传平衡状态衡状态30%30%30%10%36%48%16%60%40%在有性生殖过程中,如果符合遗传平衡,产生的雌雄在有性生殖过程中,如果符合遗传平衡,产生的雌雄配子:配子:36%36%24%24%16%16%AAAAAaAaAaAa24%24%aaaaA 60%A 60%a 40%a 40%卵子卵子A 60%A 60%a 40%a 40%精子精子遗传平衡定律遗传平衡定律其中其中p p代表代表A A基因的频率,基因的频率,q q代表代表a a基因的频率。基因的频率。则则p+q=1p+q=1,(pq
8、)2=p22pqq2=1并得出并得出p p2 2代表代表AAAA的频率,的频率,q q2 2代表代表aaaa的频率,的频率,2pq2pq代表杂合子代表杂合子AaAa的频率。的频率。亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代 子三子三代代基因基因型频型频率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%哈代哈代温伯格定律:温伯格定律:一个有性生殖的自然种群中,在符合一个有性生殖的自然种群中,在符合5 5个条件的情个条件的情况下,况下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频各等位基因的频率和等位基因的
9、基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说,或者说,是保持着基因平衡的。是保持着基因平衡的。哈代哈代-温伯格定律可用数学方程式表示:温伯格定律可用数学方程式表示:(pq)2=p22pqq2=1 其中其中p代表代表A基因的频率,基因的频率,q代表代表a基因的基因的频率。频率。p+q永远为永远为1,p2代表代表AA的频率,的频率,q2代代表表aa的频率,的频率,2pq代表杂合子代表杂合子Aa的频率的频率。.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
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