现代生物进化理论的主要内容课件

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1、第二节 现代生物进化理论的 主要内容 一个基因所控制的性状对个体 生存和繁殖后代的贡献越大,拥有该 基因的个体的可能越多!当然就会使 越来越多的虎拥有自己的拷贝! 一、种群基因频率的一、种群基因频率的 改变与生物进化改变与生物进化 探究活动（一） 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。 如果该绿色个体（Aa）已经很好的生活下来，它体内 的A基因怎样才能遗传给后代？请写出遗传图解。 出现有利变异个体 内的有利基因只有在群 体中,通过有性生殖才能 世代延续。 XAA Aa 绿翅 AA 绿翅 （1）P: Aa 绿翅 配

2、子A aA F1 : 绿翅 aa 灰翅 XAa Aa 绿翅 AA 绿翅 （2）Aa 配子 A aA a Aa 绿翅 P: F1 : 绿翅绿翅 aa 灰翅 XAa Aa 绿翅 （3） aa 配子A a a P: F1 : 绿翅灰翅 研究生物的进化仅仅研究个体 的表现型是否与环境适应是不 够的，还必须研究群体的基因 组成变化。 (一)种群是生物进化的基本单位 这个群体就是种群！ 探究活动（二） 1.什么叫做种群？ 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群. 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 . 现在练练吧！ 探究活动（二） 2.阅读114

3、页的第三自然段，探究并回答问题。 （1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却 代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么 地位？ 说明在自然界中，种群是生物繁殖、进化的 基本单位。 下列属于种群的是 （ ） A.一块水田里的全部水稻 、水草 B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C 一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼 下列关于种群的说法不正确的是 （ ） A.种群是生物进化的基本单位 B.种群是生物繁殖的基本单位 C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配 B C 性状是由基因控制的， 因此研究生物的进化必须研 究种群的基因组成和变化。 如何分析种群

4、的基因组成和 变化？由此人们提出基因库 和基因频率的概念。 探究活动（三） 1.什么是种群的基因库？ 一个种群中全部个体所 含有的全部基因叫这个 种群的基因库。 2.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 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？（自读115页） A= 302+60 _ 200 =60% 200 a= 102+60 _ = 40% A + a = 1 此种基因的个数此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数 此种基因的个数=纯合子个体数 X 2杂合子个体数 种群中该对等位基因的总数=

5、个体总数 X 2 通过基因型个体数量计算基因频率通过基因型个体数量计算基因频率 某种基因的某种基因的 基因频率基因频率 = 什么是种群的基因频率？ 在一个种群基因库 中，某基因占全部 等位基因的 比率叫 做基因频率。 3. 用数学方法讨论基因频率的改变 (5) (6) (1) (2) (3) (4) 假设115页题目中的种群满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， 没有迁入与迁出， AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同 （也就是 说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用） A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。 在有性生殖过程中

6、，如果符合以上的理想条件， (1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少? A 60% a 40% 卵细胞 精子 A 60%a 40% 36%24% 16% AA Aa Aa24%aa 子一 代基 因型 频率 (2)子代基因型的频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少? 30%30%30%10% 36%48% 60%40% 16% 亲亲代基因型 的频频率 AA (30%) Aa(60%) aa (10%) 配子的比率 A( ) A( ) a( ) a( ) 子代基因型的 频频率 AA( ) Aa( ) aa( ) 子代种群的基 因频频率 A ( )a( ) 亲亲代子一代 子二代

7、子三代 基因 型频频 率 AA30% Aa60% aa10% 基因 频频率 A60% a40% 36% 48% 16% 60%60% 40%40% 36% 16% 48% 60%60% 40% 60%60% 40%40% 36% 48% 16% (4)在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算 子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一 下各代基因频率与基因型频率相同吗？ 满足五个假设条件的种群是理想的种 群,在自然条件下,这样的种群是不存在的.这 也从反面说明了在自然界中,种群的基因频 率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是 必然的. （5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上

8、计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立 吗？特别是如果第点假设（基因A和a都不产生突变, 即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学 的基因突变的哪个特性相违背？ 与基因突变的普遍性相违背。 总总 结结 v种群基因频率的改变与生物进化 (一)种群是生物进化的基本单位 1、种群、基因库、基因频率等概念 2、用数学方法讨论基因频率的变化 现在练练吧！ 下列关于基因库的叙述正确的是 ( ) A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种 群的基因库 B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种 群的基因库 C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 D一个种群的基因

9、库会随着种群中一代一代的死亡而 消减和灭亡 C 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 某种基因的基因频率某种基因的基因频率= 某种基因的纯合子频率某种基因的纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率 通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率 A=24% +1/2 X +1/2 X 72% = 60% 据调查得知，某学校的学生中各血型的 比率如下： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii

10、 10% 计算IB的基因频率。 10% +1/2+1/2（ 10% + + 20%） = 25% (6)、如果在某一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？ 突变产生的新基因会使种群的基因频率 发生变化。 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。 (二)突变和基因重组产生进化的原材料 基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突 变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率 发生变化. 什么是突变？ 现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因 突变、基因重组和染色体变

11、异。其中基因突变和 染色体变异统称为突变。 普遍性:随机性: 低频性: 多害少利性 ： 不定向性： 基因突变的的特点和意义分别是什么? 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；是生物变异的根本 来源；是生物进化的原始资料。 基因 突变 染色 体异 变 基 因 重 组 突变 可遗传的变异基因频率改变的因素 自然界中生物的自然突变频率很低，而且 一般对生物体是有害的。为什么还能够改变 种群中的基因频率呢？ 种群是由许多个体组成的，每个个体的 每一个细胞内都有成千上万个基因，这 样，每一代就会产生大量的突变。 此外，突变的有害还是

12、有利 也不是绝对的，这往往取决 于生物的生存环境。 某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和 个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的 长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进 行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是( ) 选择并解释 ABCD D 1种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定向 2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向 例如：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是多少呢 ？ 2 104 105 个体 108 种群 =2 107 结论：突变和基因重组产生进化的原材料 （

13、1）根据前面所学的你能做出假设吗？ 探究活动（四） “探究自然选择对种群基因频率的影响” 长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖 自然选择可以使种群的基因频率定向改变 自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变使种群的基因频率定向改变 并决定生物进化的方向并决定生物进化的方向 桦尺蠖 深色 浅色 栖息环境浅色 （个体多） （个体少） 栖息环境深色 s基因频率降低 S基因频率升高 浅色 深色 s基因频率又降低 S基因频率又升高 s基因频率95%S基因频率95% 原因是：原因是： 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 结论：自然选择决定生

14、物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向 再来练练吧！ 结果是：结果是： 使基因频率定向改变。使基因频率定向改变。 6.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工 业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变产 生的原因是 ( ) A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C自然选择作用 D人工选择的作用 7.用现现代生物进进化理论论分析解释释狼的进进化过过程。 (1)狼群中存在不同类型的个体，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，

15、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_。 森林时期工业时期 灰蛾 黑蛾灰蛾黑蛾 99% 1%1%99% C 变异 原材料 选择 方向定向的 （三）隔离与物种的形成 物种:分布在一定的自然区域，具有一定的形态 结构和生理功能，而且在自然状态下能够 相互交配和繁殖，并且产生可育后代的一 群生物个体。 隔离：是指不同种群间的个体，在自然条 件下基因不能自由交流的现象。 隔离的种类：地理隔离 生殖隔离 (1)马（2N64）和驴（2N62）杂交能产 生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育， 这种情况称之为 （ ） A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离 (2)产生上述情况的原因主要是 （ ） A、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱 D D 物种形成过程 种 群 地理隔离 小的种群 自然选择 基因频率 产生改变 生殖隔离 新物种 经过长期的地理隔离而达到生殖隔离经过长期的地理隔离而达到生殖隔离 隔离是物种形成 的必要条件！