内容正文:
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第6章 生物的进化
一 种群基因组成的变化
问题探讨
甲同学说:当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,体细胞即使发生了基因突变,也不能影响后代的性状。
乙同学说:不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。
你同意哪位同学的观点?你的答案和理由是什么?
这两种观点都有一定的道理,但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性,也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程,以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志,并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。
自然选择直接作用的是生物的个体,但是,个体的表型会随着个体的死亡而消失。所以研究生物的进化,仅研究个体和表型是不够的,还必须研究群体基因型的变化。
一、种群和种群基因库
生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合叫做种群。
1. 种群
一片树林中的全部金丝猴
一片草地上的所有蒲公英
一片草原上的所有斑马
种群的三个要素
同一区域、同一物种的生物、全部个体
一、种群和种群基因库
种群的个体并不是机械地结合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代,种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
种群是生物繁殖、进化的基本单位。
2.种群基因库:
一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。种群基因库的组成是不断变化的,主要体现在基因频率和基因型频率的改变上。
(1)基因型频率:
在一个种群基因库中,某种基因型占全部个体的比值。
(2)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值。
一、种群和种群基因库
(1)基因型频率
=
该基因型个体数
该种群个体总数
×100%
在某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因是A,褐色的基因是a,从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
AA基因型频率=
30
100
= 30%
Aa基因型频率=
60
100
= 60%
aa基因型频率=
10
100
= 10%
2.种群基因库:
=
某基因的数目
该基因及其等位基因的总数
×
100%
在某昆虫种群中,决定绿色翅基因是A,褐色翅基因是a,从该种群随机抽取100个个体,测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
①100个体数的全部等位基因总数为_______个
200
②A基因为_________________个,a基因为_________________ 个
2×30+60=120
2×10+60=80
A频率=
120
200
= 60%
a频率=
80
200
= 40%
一个基因的频率=它的纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率
A频率=AA%+1/2Aa% a频率= aa%+ 1/2 Aa%
(2)基因频率
2.种群基因库:
一、种群和种群基因库
位于Ⅹ染色体上的基因频率计算
Ⅹb 的基因频率 =
×100%
Ⅹb+ⅩB
Ⅹb
男性个体只有一条性染色体含有该类基因;
女性个体中两条性染色体均含有该类基因。
例:在一次红绿色盲的调查中,共调查男女各200名,调查发现,女性红绿色盲基因的携带者有15人,患者有5人,男性患者有11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是( )
A.4.5% B.6% C.9% D.7.8%
B
一、种群和种群基因库
用数学方法讨论基因频率的变化
1.假设的昆虫群体满足以下五个条件:
①昆虫群体数量足够大,
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,
③没有迁入与迁出,
④没有自然选择(不同翅色的个体生存和繁殖机会是均等的)
⑤ A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。
繁殖时,新老种群在基因组成上有变化吗?
亲代基因型的比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比值 A( ) A( ) a( ) a( )
子一代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子一代基因频率 A( ) a( )
30%
30%
30%
10%
40%
60%
16%
48%
36%
用数学方法讨论基因频率的变化
(1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少?
(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?
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亲代基因型的