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1、生物的进化,生物进化的原因,拉马克的观点,1.起初长颈鹿的脖子很短。,2.当低处的树木叶子被吃光以后，长颈鹿想办法吃高处叶子，尽力伸长脖子，脖子逐渐拉长，而且，这种性状遗传给了后代。,生物进化的原因,达尔文的观点,1.起初长颈鹿的脖子有长有短。,2.当低处的树木叶子被吃光以后，长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活，并繁殖后代；短脖子的则容易被饿死，留下来的后代也较少。经过逐代积累，产生了今天的长颈鹿。,生物进化的原因,自然选择学说的内容：,生物的繁殖能力很强，能够产生大量的后代，但是环境条件（如生存空间和食物）是有限的，从而导致激烈的生存斗争，在这种斗争中必然要有一部分个体被淘汰。,过度繁殖,
2、有限的生活条件,生存斗争,适者生存,生物新类型出现,达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，叫做自然选择。,一、自然选择的过程,过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存,微小有利变异,显著有利变异,遗传的不断积累,长期的选择,长颈鹿的祖先,过度繁殖,后代个体间的差异,生存斗争,长颈、长前肢个体,适者生存,长期自然选择,现代长颈鹿,（变异）,用自然选择学说相关内容填空：自然选择的基础是： 自然选择的手段是： 自然选择的结果是： 自然选择的对象是： 自然选择的内因是： 对变异进行选择的是： 变异是 的，自然选择是 的（定向、不定向） 自然选择决定 的方向 变异发生在环境改变 （以前、以后）
3、,生存斗争,遗传变异,适者生存，不适者被淘汰,过度繁殖,生物的变异,改变了的环境,不定向,定向,生物进化,以前,(生物进化的动力),用农药消灭害虫，开始时，效果显著，但过一段时间后，药效明显下降，其主要原因是农药使这些害虫产生了抗药性吗？,不是！主要是害虫本来就存在抗药性变异的个体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了后代。农药对害虫的抗药性变异进行了 ，抗药性变异经过遗传逐代积累，最后就形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起作用。,实践与探究,定向选择,自然选择学说的意义：,科学地解释生物进化的原因，以及生物多样性和适应性。,不能在基因的水平上科学解
4、释遗传变异的本质,自然选择学说的局限性：,2.生物进化的解释局限于个体水平。,若个体出现可遗传的有利变异，相应的基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样才能形成新的生物类型。,现代生物进化理论的基本要点：,种群是生物进化的基本单位；,生物进化的实质在于种群基因频率的改变；,突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个基本环节。,突变和基因重组产生生物进化的原材料；,自然选择使种群中有利于生物生存的基因频率定向改变，从而决定生物进化的方向；,隔离导致新物种的形成,种群是生物进化的基本单位,1、种群：,现代生物进化理论,2、种群中全部个体的全部基因称为什么？,基因库,生活在同一地点，可以相互交
5、配的同种生物群体。,种群也是生物繁殖的基本单位,一个池塘 一片草地,同一地点,同种生物个体总和,全部的鲤鱼 所有蒲公英,种 群,相互交配、交流基因,群体共有全部基因,基因库,3、基因频率,（1）基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。,基因频率计算,获取方法：抽样调查法,通过基因型计算基因频率,通过基因型的频率计算基因频率,种群中一对等位基因的频率之和等于1，一对等位的所有基因型的频率之和也等于1,例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那么基因A和a的基因频率分别是多少？,a=40%,A =,302 +601002,=60%,通过基
6、因型计算基因频率,例：在一个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%，那么基因A和a的频率分别位多少？,A =,182+782+42,182+78,=57%,a =,182+782+42,78+42,=43%,通过基因型的频率计算基因频率,设个体数为100个，则：,例3：据调查，某小学的学生中基因型比率为： XBXB：XB Xb ：Xb Xb ：XBY： Xb Y= 44%：5%：1%：43%：7%，则XB 和Xb的基因频率分别为( )、( )。,90.7 %,9.3%,XB =,442+5+43,442+52+12+43+7,Xb =
7、,5+12+7,通过基因型的频率计算基因频率,442+52+12+43+7,=90.7 %,=9.3%,设个体数为100个，则：,例4：在昆虫中，长翅（A）对残翅（a）是显性，若该种群中A=0.6，a=0.4，该种群中出现AA、Aa、aa概率是多少？,假设例4中的群体满足以下五个条件： 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） 也没有基因突变和染色体变异。,那么我们就可认为它符合遗传平衡定律，可应用此定律进行计算,例3：在昆虫中，长翅（A）对残翅（a）是
8、显性，若该种群中A=0.6，a=0.4，该种群中出现AA、Aa、aa概率是多少？,A 60%,A 60%,a 40%,a 40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,卵子,精子,p+q = 1,(p+q )2,=p2+2pq+q2,= 1,遗传平衡定律,AA= p2 Aa= 2pq aa=q2,上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？,自然界中，由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的。,生物进化的实质:是种群基因频率发生变化的过程,人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。
9、从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。,过度繁殖(基础) 生存斗争(手段) 遗传变异(内因) 适者生存(结果),现代生物进化理论,自然选择学说,意义局限性,种群是 生物进 化的基 本单位,本节小结,种群的定义 基因库 基因频率 进化的实质,（二）、物种形成的三个环节,1.突变和基因重组（可遗传变异）产生生物进化的原材料,基因突变和染色体变异统称突变,突变频率的绝对值很低，但突变的相对数量却很大,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,
10、突变的有利或有害并不绝对，它取决于生物的生存环境,实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多,过程：,突变,突变和变异都是不定向的，只能为进化提供原材料，不能决定进化的方向。,2、自然选择决定生物进化的方向：,原因,淘汰不利变异基因，积累有利变异基因,结果,使基因频率定向改变，生物朝着一定方向进化,英国曼彻斯特地区桦尺蠖体色变化,1850年前,1950年后,浅色型桦尺蠖,黑色型桦尺蠖,5%,95%,95%,5%,原因,桦尺蠖产生体色变异（不定向），改变了的环境选择有利基因（S）保留下来，淘汰不利基因（ s ）。种群基因频率发生定向改变,PS: 影响基因频率变化的因素除自然选择外，还有遗
11、传漂变和迁徙,遗传漂变：由于个体偶然 死亡或没有交配，使某种 基因在种群中消失的现象 。种群越小，遗传漂变越 显著。,迁徙：在一个种群中，如果 含有某一基因的个体比含有 另一基因的个体更多地迁徙 别处，也会使基因频率发生 变化。,3.隔离导致物种形成,指分布在一定自然区域，具有一定的形态、结构和生理功能，在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群生物个体。,物种：,物种与种群有何区别？,1.它们都指同种生物个体，但物种可以分布在自然界的不同区域,而种群必须分布在可以自由交配的一定区域内。,2.自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。,1.下列关于种群
12、的叙述错误的是：（ ） A.一个池塘里的全部鲤鱼是一个种群 B.种群中各基因的频率可以发生变化 C.是生物进化和繁殖的基本单位 D.东北虎和华南虎是一个种群,D,隔离(物种形成的必要条件),(1)概念：同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。,(2)种类,地理隔离：不同自然区域的同一物种的种群，由于地理上的障碍，使彼此间无法交配。如：东北虎和华南虎。,生殖隔离：种群间的个体不能自由交配，或交配后不能产生可育后代的现象。如马和驴交配后代为不育的骡。,地理隔离导致同一物种形成的具有明显差异的种群称为亚种,生殖隔离一旦产生，就不会有基因的交流了，新物种也就形成了。,隔离(物种形
13、成的必要条件),(1)概念：同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。,(2)种类,地理隔离：不同自然区域的同一物种的种群，由于地理上的障碍，使彼此间无法交配。如：东北虎和华南虎。,生殖隔离：种群间的个体不能自由交配，或交配后不能产生可育后代的现象。如马和驴交配后代为不育的骡。,地理隔离导致同一物种形成的具有明显差异的种群称为亚种,思考：物种是怎样形成的？,物种的形成,基因库很不相同,岛1,岛2,岛3,岛4,岛5,物种的形成：,经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成的最 常见的方式,自然选择为核心的现代生物进化理论,种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频
14、率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。,1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：（ ） A.它们必须分布在同一地理区域 B.它们的基因一定要相同 C.它们的毛色一定要相同 D.能相互交配繁殖并产生可育后代,D,8、色盲基因出现的频率为7。一个正常男性与一个无亲缘关系的正常女性结婚，子代患色盲的可能性是 A7400 B7100 C3.5400 D13400,Xb的概率是7% ,那XB的概率就是1-7%=93%, XbXB%=2*7%*93%约等于13% 患病的概率:13%*1/4=13/400 所以答案就是 D,
