1、 B、3.88% C、5.17% D、10.3% 色盲（b）基因频率 15214 2002200 5.17 C 100% 1、已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)是显性。在一个 有30000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼的有 26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这个人群 中A和a基因频率分布为（ ） （A）0.64和0.36 （B）0.36和0.64 （C）0.50和0.50 （D）0.82和0.18 2、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基 因用A、a表示） 占16%，那么该性状的AA、Aa基因 型个体出现的频率分别为（ ） A.0.36、0.48 B.0.36、0.
2、24 C.0.16、0.48 D.0.480.36 A A 3、据调查，某校学生中基因型的比例为XB XB（42.32%） XB Xb （7.36%） XbXb （ 0.32%） XBY （46%） Xb Y（4%），则该 地区 XB和 Xb 的基因频率分别是（ ） A.6%、8% B.8%、92% C.78%、92% D.92%、8% D 基因突变与基因频率改变的有什基因突变与基因频率改变的有什 么关系？么关系？为什么为什么 基因突变的特点：基因突变的特点： 普遍存在普遍存在 随机发生随机发生 突变频率很低突变频率很低 多数对生物体是有害的多数对生物体是有害的 不定向的不定向的 哈迪温伯格定
3、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。这5个条件是： 种群大； 种群中个体间的交配是随机的； 没有突变发生； 没有新基因加入； 没有自然选择。 这就是哈迪-温伯格定律。 哈迪温伯格定律： 举例来说，一个自然种群的一对等位基因A和a的 频率或比例是1/21/2。在满足上述5个条件下，这一 种群中带有A和带有a的2种精子的比例是1/21/2，带 有A和带有a的2种卵子的比例也是1/2
4、1/2。有性生 殖的结果应产生3种基因型，即1/4AA、 1/2Aa和1/4aa ，A和a的比例仍是1/21/2。这一代随机交配产生的 第三代，基因频率仍然是1/21/2，基因型频率仍然 是1/4AA、1/2Aa和1/4aa。如果继续繁殖下去，只要满 足上述5个条件，A、a等位基因的频率就永远是 1/21/2，基因型永远是AA、Aa和aa，3者的比例也永 远是1/41/21/4。这就是A、a等位基因在这一种群 基因库中的平衡状态。 自然选择学说 具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多 生物进化 个体 表现型 基因 生殖 世代延续 群体中扩散 群体基因组成的变化 种群 囡囡 2)(2 1 2)
5、(1 1 0) 过已知点且与已知直线相垂直的平面的方程为 (x2)(y1)2(z2)0 即xy2z7 此平面与已知直线的交点为(1 2 2) 所求直线的方程为 上页 下页 返回 退出 Jlin Institute of Chemical Technology 分析： 因为A1、B1、C1与A2、B2、C2不成比例 所以对于任何一 个l值 上述方程的系数不全为零 从而它表示一个平面 分析： 对于不同的l值 所对应的平面也不同 而且这些平面都 通过直线L 即这个方程表示通过直线L的一族平面 分析： 另一方面 任何通过直线L的平面也一定包含在上述通过 L的平面族中 v平面束 考虑三元一次方程: A1
6、xB1yC1zD1l(A2xB2 yC2zD2)0 即 (A1lA2)x(B1lB2)y(C1lC1)zD1lD20 其中l为任意常数 其中系数A1、B1、C1与A2、B2、C2不成比例 设直线L的一般方程为 上页 下页 返回 退出 Jlin Institute of Chemical Technology 上述方程表示通过定直线L的所有平面的全体 称为平面 束 v平面束 考虑三元一次方程: A1xB1yC1zD1l(A2xB2 yC2zD2)0 即 (A1lA2)x(B1lB2)y(C1lC1)zD1lD20 其中l为任意常数 其中系数A1、B1、C1与A2、B2、C2不成比例 设直线L的一
7、般方程为 上页 下页 返回 退出 Jlin Institute of Chemical Technology 提示： 我们要在通过已知直线的平面束中找出与已知平面相垂 直的平面 此平面与已知平面的交线就是所求的投影直线 提示： 这是平面束的法线向量(1l 1l 1l)与已知平面的法 线向量(1 1 1)的数量积 (xyz1)l(xyz1)0 即 (1l)x(1l)y(1l)z(1l)0 为了求得与已知平面xyz0垂直的平面 令 (1l)1(1l)1(1l)10 解 设通过已知直线的平面束的方程为 的方程 例7 上页 下页 返回 退出 Jlin Institute of Chemical Tec
8、hnology 即 yz10 2y2z20 于是得到与已知平面垂直的平面的方程为 解得l1 所以投影直线的方程为 (xyz1)l(xyz1)0 即 (1l)x(1l)y(1l)z(1l)0 为了求得与已知平面xyz0垂直的平面 令 (1l)1(1l)1(1l)10 解 设通过已知直线的平面束的方程为 的方程 例7 上页 下页 返回 退出 Jlin Institute of Chemical Technology 空间直线的一般方程. 空间直线的对称式方程与参数方程. 两直线的夹角. 直线与平面的夹角. （注意两直线的位置关系） （注意直线与平面的位置关系） 小结 现代生物进化理论的 主要内容
9、生物必修2 问题探讨 情景：如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的群 体中偶然出现一只绿色翅(Aa)的变异个体， 且绿色比灰色更不容易被敌害发现。 讨论： 1.根据达尔文“适者生存”的观点，该绿 色个体一定能被选择下来吗？为什么？ 2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它 体内的A基因怎样才能传递给后代呢？ 3.如果Aa变异个体与其他个体交配繁殖， 后代都会是绿色的吗？ 个体的有利变异基因只有在群体中，通 过有性繁殖才能世代相传。有利变异个体（ Aa）的有性繁殖的后代，还会出现aa的个体 。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的 表现型是否与环境相适应是不够的，还需要 研究群体的基因组成的变化。 一、
10、种群基因频率的改变与生物进化 自学思考： 1、什么是种群？种群有什么特点？ 2、什么是种群的基因库？ 3、基因频率的含义是什么？怎样计算 基因频率？ 二、现代生物进化理论 实例分析： （1）一个池塘中的全部鲤鱼； （2）一片草地上的全部蒲公英; （3）一片草地上的全部植物； （4）一个池塘中的全部鱼; 1.种群：指生活在一定区域的同种生 物个体的总和。 特点：彼此可以交配实现基因交流。 （一）种群是生物进化的基本单位 2基因库： 种群全部个体所含有的全部基因。 3基因频率： （一）种群是生物进化的基本单位 在一个种群基因库中，某个基因占全 部等位基因数的比率，叫做基因频率。 在一个种群中，某种
11、基因型个体数占 该种群个体总数的比率。 基因型频率： P(A)+P(a)=1 P(AA)+P(Aa)+P(aa)=1 4.基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa 的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a 的基因频率各是多少？ 基因频率= 该基因的总数 该等位基因的总数 基因频率= 纯合体基因型频率+杂合子基因型频率的一半 用数学方法讨论基因频率的变化 这一种群繁殖若干代后，其基因 频率会不会发生变化呢？ 问题： 探讨： 代子一代 子二代子三代 基因 型 率 AA30% Aa60% aa10% 基因 率 A60% a40% 36% 48
12、% 16% 60% 40% 36% 16% 48% 60%60% 40% 40% 36% 48% 16% 从子代的基因型频率和基因频率的计算 结果中，发现了什么现象？ 亲代与子代的基因频率与基因型频率 (1)理想条件下： l种群非常大 l所有的雌雄个体间都能自由交配 并产生后代 l没有迁入和迁出 l没有自然选择 l基因都不产生突变 种群的基因频率保持不变 (2)自然条件下： 如果该种群出现新的突变型,也就是产 生新的等位基因A2,种群的基因频率会变化 吗？基因A2的频率可能会怎样变化？ 会。基因A2的频率是增加还是减少,要 看这一突变对生物体是有益还是有害的, 这往往取决于生物生存的环境。 在
13、自然界中，由于存在突变、基因重 组、自然选择等因素，种群的基因频率总 是在不断变化着,生物也就在不断向前进化 。 1. AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%， 那么A、a的基因频率是多少？( ) A. 36%和64% B. 57%和43% C. 24%和72% D. 60%和40% D 2已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。 在一个有30000人的人群中，蓝眼的人 3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有 12000人。那么，在这一个人群中A和a的 基因频率分别为 ( ) A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18 A
14、动动脑？ 3、抽样调查某地100位女性和100位男性发 现：女性中有5位色盲患者和20位携带者， 男性中有15位色盲患者，则该地色盲基因 的频率约是多少？ 52 + 20 + 15 1002 + 100 100% = 15% 基因突变的的特点和意义分别是什么? 普遍存在 随机发生、不定向的 频率很低 意义：基因突变尽管是随机的、不定向的， 在自然状态下，突变频率很低，但却是普 遍存在的，它是新基因产生的途径；是生 物变异根本来源；是生物进化的原始材料。 例如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基 因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇 种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突 变数
15、是多少呢？ 2 104 105 个体 108 种群 =2 107 基因突变染色体变异 基因重组 突变 可遗传的变异 基因频率改变的因素 不遗传的变异 （二）突变和基因重组产生进化的原材料 （二）突变和基因重组产生进化的原材料 1、突变指基因突变和染色体变异。 2、突变的有害和有利并不是绝对的,它取 决于生物的生存环境。 3、突变和基因重组 只产生生物进化的原 材料,不能决定生物 进化的方向。 自然选择对种群基因频率的影响 19世纪,桦尺蠖种群中 黑色基因(S)频率为5%, 浅灰色基因(s)频率为 95% 20世纪,桦尺蠖种群中黑 色基因(S)频率为95%,浅 灰色基因(s)频率为5% 现在我们
16、用数学方法来讨论一下桦尺蠖 基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因 型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在 树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利 于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体 每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后 的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与 基因频率是多少呢？ 第1 年 第2年 第3年第4年 基因 型 率 SS10%11.5 % Ss20%22.9 % ss70%65.6 % 基因 率 S20%23% s80%77% 70.7% 26%29.2% 14.7% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% (1)在
17、这个探究实验中根据上面的数据分析，变 黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的 环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？ 第1年 第2年第3年第4年 基因 型 率 SS10%11.5% Ss20%22.9% ss70%65.6% 基因 率 S20%23% s80%77% 70.7% 26%29.2% 14.7% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% 变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基 因频率增加。 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已 被天敌捕食 自然选择使基因频率定向改变。 第1年 第2年第3年第4年 基因 型 率 SS10%11.5% Ss20%
18、22.9% ss70%65.6% 基因 率 S20%23% s80%77% 70.7% 26%29.2% 14.7% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% (2)在自然选择中,直接受选择的是基因型还是表 现型? 天敌看到的是桦尺蠖的体色(表现型)而不是 控制体色的基因 结论：自然选择决定生物进化的方向 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. （三）自然选择决定生物进化的方向 自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异 基因，使基因频率定向改变。 例：用现代生物进化理论分析解释狼的进化 过程。 (1)狼群中存在不同类型
19、的个体，如有跑得快 的，有跑得慢的。它说明生物具有_的 特性，而这种特性是生物进化的 。 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶 猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物 、环境对狼起了_作用，而这种作用是 _的，它决定着生物进化的_。 变异 原材料 选择 方向 定向 1. AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%， 那么A、a的基因频率是多少？( ) A. 36%和64% B. 57%和43% C. 24%和72% D. 60%和40% D 2已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。 在一个有30000人的人群中，蓝眼的人 3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有 12000
20、人。那么，在这一个人群中A和a的 基因频率分别为 ( ) A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18 A 动动脑？ 3、抽样调查某地100位女性和100位男性发 现：女性中有5位色盲患者和20位携带者， 男性中有15位色盲患者，则该地色盲基因 的频率约是多少？ 52 + 20 + 15 1002 + 100 100% = 15% 0妴+磯(虗、讀缁摶H缀窒癇萀椰嘀椀蔂唃锃斁掕栀坬鍛斏瀀瀀琀攀挀戀搀昀挀挀愀挀愀攀攀昀最椀昀斁掕栀坬鍛斏瀀瀀琀尀尀戀攀戀愀攀攀攀挀愀愀昀戀搀昀挀昀挀猀吀稀堀眀儀琀娀椀猀琀栀焀瀀氀攀欀嘀戀夀挀刀攀挀娀渀瘀夀搀樀娀眀渀儀斁挀栀坬鍛斏尀眀攀渀欀甀尀眀攀戀甀椀尀氀攀砀倀愀瀀攀爀尀椀氀攀刀漀漀琀尀攀昀攀昀昀挀搀昀昀挀攀攀坬坬鍛斏蕰坬葾坬螂葾圀椀渀搀漀眀猀葵鍹斏潟鎗斏萀罶坬葾坬螂層坎椀渀搀漀眀猀葾啓伀匀谀坔椀渀搀漀眀猀艎啙鹏坬斐豫葛葕坬缀螉層葧坬腾葑腎蕧坓艛湏嗿渀椀挀漀搀攀坬垖鍛垑鍛
