文档介绍：一种群基因频率的改变与生物进化
三共同进化与生物多样性的形成
二隔离与物种的形成
第2节现代生物进化理论
的主要内容
(一)种群
2、基因库——一个种群的全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
1、种群——一定时间内,生活在一定区域的同种生物的全部个体,叫做种群。种群是生物繁殖的基本单位。
3、基因频率——某种基因在某个种群中出现的比例,叫做基因频率。
一种群基因频率的改变与生物进化
4、种群是生物进化的基本单位
每一个种群都有它自己的基因库,种群中的个体一代一代地死亡,但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。所以,生物进化的单位不是个体,而是种群。
5、基因频率的计算
例:某昆虫种群中,绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a,调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少?
A=60%
a=40%
亲代
子一代
子二代
子三代
基因型频率
AA
30%
Aa
60%
aa
10%
基因频率
A
a
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件:
①昆虫种群数量足够大,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自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用⑤也没有基因突变和染色体变异。
(二)用数学方法讨论基因频率的变化
6、哈迪-温伯格定律
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,在符合以下五个条件的情况下,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。
这五个条件是:1、种群很大
2、随机交配
3、没有突变和重组
4、没有个体迁入迁出
5、没有选择
哈迪-温伯格定律
处于平衡状态的种群,一对等位基因Aa,A的频率为p,a的频率为q,则:
AA的机率为p2;
Aa的机率为2pq;
aa的机率为q2
哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为:
(p+q)2=p2+2pq+q2
7、影响基因频率的因素
在自然条件下,哈迪-温伯格定律所需的五个条件是难以满足的,因而基因频率总是要发生改变,也就是说进化在任何种群中都是必然要发生的。
生物进化的实质是基因频率的改变
表面看,自然选择是对一个个生物个体的选择,实质上是对个体所包含的变异进行选择。从现代分子遗传水平看,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,从而改变着群体中不同基因的基因频率。
所以,生物进化的过程的实质是种群基因频率发生变化的过程。
自然选择对基因频率变化的影响
第1年
第2年
第3年
第4年
……
基因型频率
SS
10%
%
%
%
Ss
20%
%
26%
%
ss
70%
%
%
%
基因频率
S
20%
23%
%
%
升高
s
80%
77%
%
%
降低
P117
(三)自然选择决定生物进化的方向