现代进化理论的主要内容第1课时研究报告.ppt

1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解。 他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持着基因平衡的。 哈迪——温伯格定律： 这5个条件是： ①种群大； ②种群中个体间的交配是随机的； ③没有突变发生； ④没有新基因加入； ⑤没有自然选择。 由此可见，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，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。 但是，在实际中，这样的平衡是不存在的。这是因为： 第一，足够大的种群是不存在，而根据概率原理，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。 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。 例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞争失败，有的雄性海象没有任何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是AA，而竞争失败的雄性海象个体的基因型大多数是aa，那么A的基因频率将越来越大。 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很低，但一个种群中有很多很多的基因，所以基因的实际突变数是较大的。 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 。 第五：在自然界中，自然选择是不可抗拒的，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。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。 * 本节聚焦： 1、为什么说种群是生物进化的基本单位？ 2、种群的基因频率为什么会发生变化？ 3、自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？ 如果在褐色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么： 1、昆虫的翅色将怎样变化？ 2、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？ 3、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给子代呢？ 4、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色的吗？ （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。 卧龙自然保护区 猕猴 例：判断下列是否属于种群 （1）一个池塘中的全部鲤鱼 （2）一个池塘中的全部雄鲤鱼 （3）一个池塘中的全部鱼 （4）一片草地上的全部植物 （5）一片草地上的全部蒲公英 种群概念的要点： 1、同种生物的全部个体，概念的外延不能扩大，也不能缩小。 2、个体之间必须可以相互交配，实现基因的交流和传递。 3、一个物种可以形成很多种群。 如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还是两个种群？ 属于两个种群。因为它们不能生活在一起，不能够发生基因交流。 2、种群的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 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吗？ 为什么要提出“种群”这个概念呢？ 自然界的物种实际上是以种群为基本单位存在的。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了方便。 生物的性状是受基因控制的。每个生物体都含有很多的基因。 那么，种群中的一个个体所含有的全部基因和种群中的全部个体所含有的全部基因相比，那个更多呢？ 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： 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% 5、基因型频率： 在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比率。 例: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: A基因的基因频率为: a基因的基因频率为： 基因频率= 某基因的数