第7章种群基因频率的改变

长满地衣的树干上的桦尺蠖
黑褐色树干上的桦尺蠖
工业污染 浅色 黑色 19世纪中叶 20世纪中叶 S（黑色）基因频率5%以下 S（黑色）基因频率95%以上 s（浅色）基因频率95%以上 s（浅色）基因频率5%以下
（三）自然选择决定生物进化的方向
结果 使种群基因频率定向改变
小结：
种群是生物进化的单位，也是生物 （ 繁殖 ）的单位。 影响基因频率的因素： 突变、基因重组和自然选择
种群中产生的变异（ 不定向 ）
自然选择方向( 定向
)
第三：基因突变每时每刻都有可能发生。 虽然每一个基因突变的频率很低，但一个种群 基因突变数是较大的，而且经过代代的遗传基 因突变必然对种群的基因频率产生影响，使基 因的频率发生改变。
第四：由于各种原因，种群中有的个体会 离开该群体，有的同种的外来个体会迁入该种 群，使种群中各种基因型的比例发生变化，而 导致种群基因频率的改变 。
物种与种群区别 物种可以是分布在 自然界的不同区域， 而种群是在一定区域 内的同种生物的全部 个体。
2、种群的特点：
种群中的个体并不是机械地集合在一 起，而是彼此可以交配进行基因交流， 并通过繁殖将各自的基因传给后代。
种群是进化ห้องสมุดไป่ตู้基本单位
也是繁殖的基本单位
3、基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 4、基因频率： 概念：在一个种群基因库中，某个基因占 全部等位基因数的比率。
基因频率
=
某基因的数目 该基因的等位基因的总数
× 100%
=
纯合子频率
+
1/2杂合子频率
1、人的褐眼（A）对蓝眼(a)是显 性。一个300人群体中，蓝眼36人， 褐眼264人，其中纯合体有120人。 这个人群中A和a基因频率分别为 多少？
0.64和0.36
2、某一种群（等位基因用A、a表示）, 隐性性状者占16%，那么该性状的AA、 Aa基因型个体出现的频率分别为（ ）
亲代基因型频 率 配子比率 子代基因型频 率
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
A( 30% ) A( 30% ) a( 30% ) a( 10% ) AA( 36% ) Aa( 48% ) AA( 16%)
子代基因频率
A ( 60% )
a(
40%
)
2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。 对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？ 3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等 位基因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率 可能会怎样变化？
第二：种群中充分的随机交配也是不现实 的，也就是说不同基因型的卵细胞和精子结合 的机会不会是均等的。 如生殖季节，雄性海象为争夺配偶要进行激 烈争斗，结果强大的一方占有多数雌性，竞争 失败雄性海象没有任何的交配机会。如果竞争 力强的雄性海象个体基因型大多数是AA，失败 的雄性海象个体的基因型是aa，那么A的基因 频率将越来越大。
第五：在自然界中，自然选择始终对种 群发挥作用。 如基因型为aa的个体由于本身基因的原因， 在特定的环境条件下，而导致性状缺陷，不能 适应变化了的环境，在自然选择中处于不利地 位，则a的基因频率也会越来越小。
由于上述五方面的因素，种群基因频率的改 变是客观的，但经过代代的遗传，当这一差 异由量变的积累而达到质的差异时，该种群 就渐变成另外一个不同的种群了。所以从理 论上分析，种群基因频率的改变是不可避免 的，生物的进化是必然的。
影响种群基因频率变化的根本原因是什么？
可遗传的变异
基因突变 基因重组 染色体变异
基因突变和染色体变异统称为突变。
基因突变产生新的等位基因，这就可能 使种群的基因频率发生变化。 种群是由许多个体组成的，每个个体的每 一个细胞内都有成千上万个基因，这样每一 代就会产生大量的突变。
如果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变频率是 10－5，对于一个中等大小的果蝇种群（约有108个个 体）来说 每一代出现的基因突变数是： 2×104×10－5×108＝2×107（个）
D、10.3%
× 100%
（b）基因频率＝
200×2＋200
＝5.17％
5、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 XB和 Xb 的基因频率分 别是（ ） A
D 6%、8%
B 8%、92% D 92%、8%
突变和基因重组产生进化的原材料
突变
基因 重组 多种多样 新的等位基因 的基因型 变异是不定向的
种群中出现大量 可遗传的变异
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
英19世纪曼彻斯特 桦 尺 蠖
英20世纪曼彻斯特 桦 尺 蠖
S(黑色)基因频率：5%以下
95%以上 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）
（一）种群是生物进化的基本单位
1、种群概念： 生活在一定区域的同种生物的全部个体。
判断下列说法是否是一个种群?为什么？
（1）一座山上的两群猕猴 （2）生活在一片草地上的成年梅花鹿 （3）生活在两个池塘中全部鲤鱼 （4）一个池塘中的全部鲤鱼 （5）一片草地上的全部植物 （6）一片草地上的全部蒲公英
如果满足上述五个条件，则亲代和子 代每一种基因的频率都不会改变。 基因频率代代保持稳定不变，这就是遗传 平衡定律。
实际这样的平衡是不存在的 因为，第一：足够大的种群是不存 在的，根据概率原理，当个体数不是充 足大时，实际得到的数值与理论上的数 值就存在误差，实际中子代和亲代的基 因频率就会有差异。
生物进化的实质是：种群基因频率定向改变
生物进化=种群基因频率变化
小结（自然选择决定生物进化的方向）：
种群中产生的变异是（ 不定向 ）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（ 积累 ），从而使种群的基因频 率发生（ 定向 ）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 （ 自然选择 ） 决定的。
C 78%、92%
有数学方法讨论基因频率的变化
1、假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都 能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择 对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突 变，根据孟德尔的分离定律计算： (1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？ (2)子代基因型的频率各是多少？ (3)子代种群的基因频率各是多少？ (4)子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频 率会同子一代一样吗？
A 0.36、0.48
C 0.16、0.48
B
D
0.36、0.24
0.48 、 0.36
A
4、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调 查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性 患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因 的频率应为（ ）。
A、15%
B、3.88%
C
C、5.17%
15＋2＋14