,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,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,1.,种群：,生活在一定区域的同种生物全部个体的,集合。,一个种群，就是一个繁殖单位。,2.,基因库：,一个种群中全部个体所含有的全部基因，,叫做该种群的基因库。,（一）种群和种群基因库,一、种群基因组成的变化1.种群：生活在一定区域的同种生物全部,2,3.,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。,在一个种群中,某基因型个体占全部个体的比率。,4.,基因型频率：,基因型频率,特定基因型个体数,该种群个体总数,100%,基因频率,该基因的总数,该等位基因的总数,100%,3.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,3,例,绿色,：A，褐色：a。随机抽取100个个体，AA、Aa、aa的基因型个体数分别是30、60、10个。求该种群基因A和a的频率。,100个个体基因的总数是200个,A的频率=（302+60）/200=60%,a的频率=（60+102）/200=40%,或者,：a,的频率=1 60%=40%,例绿色：A，褐色：a。随机抽取100个个体，AA、Aa、aa,4,假设一个种群保证下列五个条件：,该种群非常大；,所有的雌雄个体都能自由交配；,没有迁入和迁出；,自然选择对不同表现型的个体没有作用；,每对基因不发生突变，并且携带每对基因的染色体不发生变异。,若干代以后，该种群的基因频率会不会发生改变？,假设一个种群保证下列五个条件：若干代以后，该种群的基因频率会,5,若干代以后，该种群的基因频率会不会发生改变？,P基因型频率,AA_,Aa_,aa_,配子的比率,A_,A _,a _,a_,F基因型频率,AA_,Aa_,aa_,F 基因频率,A _,a _,0.3,0.1,0.3,0.3,0.3,0.1,0.36,0.48,0.16,0.6,0.4,0.6,结论,：,如果一个种群保证上述五个条件，,这个种群的基因频率就可以一代代稳定不变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈代温伯格平衡。,若干代以后，该种群的基因频率会不会发生改变？P基因型频率AA,6,不能遗传的变异,可遗传的变异,基因突变,基因重组,染色体变异,变异,基因突变,基因频率发生变化,突变,（二）种群基因频率的变化,不能遗传的变异可遗传的变异基因突变变异基因突变基因频率发生变,7,例,果蝇,1组染色体上,1.3,10,4,个,基,因，假定每个基因的突变频率都是,10,-5,，,对于一个中等大小的果蝇（约有,10,8,个个体）来说，,这样该种群每一代出现的基因突变数是：,21.3,10,4,10,-5,10,8,=2.6 10,7,(,个,),大量的突变,基因重组,多种多样的基因型,多种多样可遗传的变异类型,例 果蝇1组染色体上1.3 104 个基因，假,8,5%,以下,英,19,世纪曼彻斯特,英,20,世纪曼彻斯特,S(,黑色,),基因频率,：,桦尺蠖,桦尺蠖,95,%,以上,（三）自然选择对种群基因频率变化的影响,5%以下 英19世纪曼彻,9,提出问题：,桦尺蠖种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低呢？,假 设,：,由于环境改变（树皮被熏成黑褐色），,桦尺蠖的灰色（,ss,）不适应环境而被淘汰,，基因s频率不断降低，基因S的频率升高,。,讨论,探究思路：,假如种群中,浅色（ss）个体每年减少10%，黑色（SS,Ss）个体每年增加10%,。第2-10年间，该种群基因型频率和基因频率分别是多少。,提出问题：桦尺蠖种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来,10,将计算结果记录到下表：,分析结果，得出结论：,桦,尺蠖的灰色（,ss,）不适应环境而被淘汰，导致基因s频率不断降低，基因S的频率升高。,第,1,年,第,2,年,第,3,年,第,4,年,第,5,年,第,6,年,基因型,频 率,SS,10%,11.5%,13%,14.6%,16.2%,18%,Ss,20%,22.9%,26%,29.2%,32.4%,36%,ss,70%,65.6%,61%,56.1%,51.1%,46.1%,基因,频率,S,20%,23%,26%,29.3%,32.6%,35.9%,s,80%,77%,74%,70.7%,67.4%,64%,年份,频率,类别,将计算结果记录到下表：分析结果，得出结论：桦尺蠖的灰色（ss,在,自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。,在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝,1,：不含抗生素,纸片,2.3.4,：含抗生素纸片,抑菌圈,原理：,在,实验室,连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素,，,耐药菌有可能存活下来,。,抑菌圈边缘的菌落挑选细菌,连续培养,几代,后,，抑菌圈的直径,发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用,？,在固体培养基中重复培养,，记录每一代培养物抑菌圈的,直径，取平均值。,接种到已,灭菌的液体培养基中培养,实验：探究抗生素对细菌的选择作用,直径,增加,抗药性增强,1：不含抗生素纸片2.3.4：含抗生素纸片抑菌圈原理：在实验,1.物种的概念,能够,在自然状态下相互,交配，并且产生可,育后代的一群生物称为一个物种。,分析：,骡,没有生殖能力,所以,马跟驴是一个物种吗？,骡是一个物种吗？,也不是,不是,二、隔离在物种形成中的作用,1.物种的概念能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一,14,2、隔离在物种形成中的作用,地理隔离：,同种,生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间,不能发生基因交流,的现象，叫作地理隔离。,隔离,：地理隔离,和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在,自然条件下基因不能自由交流,的现象，这里统称为隔离。,生殖隔离,2、隔离在物种形成中的作用地理隔离：隔离：地理隔离和生殖隔离,15,某物种,地理 隔离,变异后改变的基因频率互不影响,某物种种群间的基因频率向不同的方向发展,不同环境的不同自然选择,种群间的基因库明显不同,生殖隔离,新物种,隔离：是物种形成的必要条件,2、隔离在物种形成中的作用,某物种地理 隔离变异后改变的基因频率互不影响某物种种群间的,16,种群和种群基因库,种群基因频率的变化,一、,种群基因组,成的变化,自然选择对种群基因频率变化的影响,二、隔离,在物种形成中的作用,物种的概念,隔离在物种形成中的作用,实验：探究抗生素对细菌的选择作用,三,、本堂小结,种群和种群基因库种群基因频率的变化一、种群基因组成的变化自然,