中学生物/目录/综合进化理论的主要内容/种群是生物进化的基本单位

达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中出现有利变异的个体容易存活，并且有较多的机会留下后代。也就是说，自然选择直接作用的是生物个体的表现型。但是，在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着生殖世代延续并且在群体中扩散，可见，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。

种群的概念

通过前面的学习，你其实已经有了种群的概念了。你能回忆起来吗？

生活在一定区域的同种物的全部个体叫做种群。例如，一片树林中的全部猕猴是一个种群，一片草地的所有蒲公英也是一个种群。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。例如许多。昆虫如蝗虫，他们的寿命都不足一年，所有的蝗虫都会在秋风中死去，其中有些个体成功地完成生殖，此前在土壤中埋下受精卵。来年春夏之交，部分受精卵成功的发育成蝗虫。从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变化吗？你不妨根据前面所学遗传变异和自然选择的知识，尝试自己作出推测。

遗传平衡

一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。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。

假如种群是极大的，种群个体间的交配是随机的，控制某对相对性状的基因A和a都不产生突变，种群之间不存在个体的迁移和基因交流，自然选择对该性状不起作用，那么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，又称哈迪-温伯格定律。

如果种群中一对等位基因为A和a，用$p$表示基因A的频率，$q$表示基因a的频率，那么，在平衡状况下，基因型AA的频率为$p^{2}$，基因型aa的频率为$q^{2}$，基因型Aa的频率为$2pq$。也就是说，基因频率和基因型频率满足完全平方公式$(p+q)^{2}=p^{2}+2pq+q^{2}=1$。

设符合平衡条件的某一种群有AA、Aa、aa三种基因型，它们的频率分别为$P$、$H$、$Q$；A的基因频率为$p$，a的基因频率为$q$。那么，有：

$p=P+{{H} \over {2}}\qquad q=Q+{{H} \over {2}}$

$P=p^{2}\qquad H=2pq\qquad Q=q^{2}$

进化的实质

从遗传平衡定律中我们可以看到，当一个种群，保持了遗传平衡时，基因世代代不变的；此时，我们可以认为，这个生物的种群是没有进化的。所以，生物进化的实质，就是种群基因频率，在自然选择作用下的定向改变。