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第六章生物的进化
第三节 种群基因组成的变化与物种形成
1.种群
(1)①概念:生活在 的 生物的 个体叫做种群。如一片草地上的所有蒲公英。
②特点:种群中的个体不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的
基因传给后代。种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
(2)判断:一个池塘中的所有鱼类。
一个池塘中的所有成年鲤鱼。
一个池塘中的所有鲤鱼。
相邻两个池塘中的所有鲤鱼。
(3)基因库:一个种群中 所含有的 ,叫做这个种群的基因库。
(4)基因频率和基因型频率
①基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部 的比率。
公式:基因频率=某基因数/全部等位基因数×100%
即A%=A/(A+a)×100%=(AA×2+Aa)/[(AA+Aa+aa)×2]×100%
a%= ×100%=
(
a×100%
A%+a%=
②基因型频率:某种 的个体数占种群 的比率。
公式:基因型频率=某基因型个数/种群个体总数×100%
即AA%= ×100% Aa%= ×100%;
aa%=aa/(AA+Aa+aa)×100% AA%+Aa%+aa%=
③两者关系:A%=AA%+1/2Aa% a%=
练习:在一个动物种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为AA 的个体占18%,
Aa 的个体占78%,aa 的个体占4%。基因A 和a 的频率分别是 、 。
2.根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
①遗传平衡定律
在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5 个条件是:a.种群足够大;b.种群中个体间随机交配
( 自由交配
) ;c.
没有新基因加入
( 没有迁入迁出
) ;d.没有自然选择;e.没有突变发生。
②基因频率与
基因型频率的
特点
设A 频率为
p,a 频率为
q,则p+q=
。
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雄
配子
雌配
子
A
(
p
)
a
(
q
)
A(p)
a(q)
即:AA%=
,Aa%=
,aa%= ,
(p+q)2=p2+
2pq+q2=1。
③实例:若已知AA 的基因型频率为m,则A 的基因频率为 。
练习:在一个动物种群中,AA、Aa 和aa 的基因型频率分别为30%、60%和10%。请计算:
随机交配/自由交配(包括自交、杂交)
仅相同基因型交配(即自交)
P
基因型频
率
AA%=30%
Aa%=
60%
aa%=
10%
AA%=
30%
Aa%=
60%
aa%=
10%
基因频率
A%=
a%=
A%=
a%=
F
1
基因型频
率
AA%=
Aa%
=
aa%=
AA%=
Aa%=
aa%=
基因频率
A%=
a%=
A%=
a%=
F
2
基因型频
率
AA%
=
Aa%=
aa%
=
AA%=
Aa%=
aa%=
基因频率
A%=
a%=
A%=
a%=
3.突变和基因重组
(1) 产生进化的原材料。
(2)可遗传变异来源于 、 和 ,其中 和 统称为突变。
(3)突变的有害和有利不是绝对的,这往往取决于生物的 。
如:有翅昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型,这类昆虫正常情况下很难生存下去,
但在经常刮大风的海岛上,它们却因为不能飞行而避免被凤吹到海里淹死;一种果蝇的突
变体在21℃的气温下,生存能力很差,但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力
大大提高。
(4)基因突变产生的 ,通过 生殖过程中的 ,可以形成多种多样的 ,从而使种群出现
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大量的 变异。由于突变和重组都是 的、 的,因此它们只是提供了生物进化的 ,
(能/不能)决定生物进化的方向。
4.自然选择
(1) 决定生物进化的方向。
(2)在 的作用下,种群的基因频率会发生 改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(3)生物进化的实质: 。
(4)影响种群基因频率的因素: 等。
(5)变异是 (定向/不定向)的,但进化是 (定向/不定向)的。
(6)现代生物进化理论认为自然选择是定向的,所谓定向是指 。
5.物种与隔离
(1) 隔离
导致物种的形成, 隔离
是物种形成的必要条件。
(2)物种的概念:能够在自然状态下 并且产生 的一群生物称为一个物种。
(3)隔离
①概念:不同 间的个体,在 基因不能 的现象。
②常见类型
a.地理隔离:同种生物由于 上的障碍(高山、河流、沙漠等)而分成不同的种群,使得种群
间不能发生基因交流的现象。
b.生殖隔离:不同物种之间一般是 相互交配的,即使交配成功,也不能产生 后代的现
象。如马和驴交配产生骡,但骡是不育的,因此,马和驴之间存在着生殖隔离,它们属于
两个物种。
(4)物种形成常见方式——渐变式:物种大都是经过长期的 隔离,最后出现 隔离而形成
的。如加拉帕戈斯群岛上13 种地雀的形成。新物种的形成过程为:
①地理隔离:不同种群出现不同的 和 ;不同种群间不能发生 。
②自然选择: 和 互不相同;自然选择对不同种群 的改变所起的作用不同。
③生殖隔离: 形成明显的差异,并逐步出现 隔离,从而形成不同的物种。
(5)新物种形成的标志是出现 隔离。
(6)若形成新的物种,则基因频率 发生改变,生物 发生了进化;若基因频率发生改变,
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则生物 发生了进化,但 产生新的物种。(填“一定”、“不一定”)
4
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参考答案:
1.(1) 一定区域 同种 所有
(2) 错误 错误 正确 错误
(3) 全部个体 全部基因
(4) 等位基因 a/(A+a) (aa×2+Aa)/[(AA+Aa+aa)×2] 1 基因
型 个体总数 AA/(AA+Aa+aa) (Aa)/(AA+Aa+aa) 1 aa%
+1/2Aa% 57% 43%
【解析】略
2. 1 AA(p2) Aa(pq) Aa(pq) aa(q2) p2 2 pq q2
60% 40% 60% 40% 36% 48% 16 45%
30% 25% 60% 40% 60% 40% 36% 48% 16%
52.5% 15% 32.5% 60% 40% 60% 40%
【解析】略
3.(1)突变和基因重组
(2) 基因突变 基因重组 染色体变异 基因突变 染色体变异
(3)生存环境
(4) 等位基因 有性 基因重组 基因型 可遗传 随机 不定
向 原材料 不能
【解析】略
4.(1)自然选择
(2) 自然选择 定向
(3)种群基因频率发生改变
(4)基因突变、基因重组、自然选择、迁移
(5) 不定向 定向
(6)适应特定的生存环境
【解析】略
5.(1) 隔离 隔离
(2) 相互交配 可育后代
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(3) 种群 自然条件基 自由交流 地理 不能 可育
(4) 地理 生殖 突变 基因重组 基因交流 食物 栖息条件
基因频率 基因 生殖
(5)生殖
(6) 一定 一定 一定 不一定
【解析】略
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