7.2《现代生物进化理论的主要内容》++课件+曾燕红

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1、现代生物进化理论的主要内容,第二节,种群、基因库、基因频率,一定时间内，生活在一定区域的同种生物的全部个体，叫做种群。种群是生物繁殖的基本单位。,一个种群的全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。,某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基因频率。,种群是生物进化的基本单位,每一个种群都有它自己的基因库，种群中的个体一代一代地死亡，但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。所以，生物进化的单位不是个体，而是种群。,基因频率的计算,例：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？,A=60% a=4

2、0%,(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%,36%,48%,16%,60%,40%,(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

3、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。,(6)、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？,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。,若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q ， 因为(pq)=A%+a%=1， 则（p+q）12=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。 AA的基因型频率=p2； aa的

4、基因型频率=q2； Aa的基因型频率=2pq。,遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。,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

5、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=,某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率,通过基因型频率计算基因频率,A=24% +1/2 X 72% = 60%,(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:,有害性：,不定向性

6、：Aa1或Aa2,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；是生物进化的原始材料。,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，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。,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

7、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,(三)自然选择决定生物进化的方向,（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？,探究活动 “探究自然选择对种群基因频率的影响”,自然选择可以使种群的基因频率定向改变,(2)在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？,(3)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,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

8、,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因,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,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： 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因,结果是： 使基因频率定向改变。,结论：自然选择决定生物进化的方向,影响基因频率的因素：,突变、基因重组和自然选择,生物进化的实质就是：,种群是生物进化的单位，也是生物（ ）的单位。,繁殖,生物进化=种群基

9、因频率变化,种群基因频率发生变化的过程。,小结：,小结（自然选择决定生物进化的方向）：,种群中产生的变异是（ ）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频率发生（ ）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（ ）决定的。,不定向,积累,定向,自然选择,种群中产生的变异（ ） 自然选择方向( ),不定向,定向,二、隔离与物种的形成,曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没有形成新的物种。为什么说它们没有形成新的物种？怎样判断两个种群是否属于一个物种？,物种；能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种

10、，简称“种”。,不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。,因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,马和驴是不是一个物种？,在自然界，同一种生物由于地理上的障碍而形成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。,隔离,地理隔离,生殖隔离,隔离：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叫做隔离。,东北虎,华南虎,隔离在物种形成中的作用,两个不同虎亚种,（马和驴杂交产骡）,生殖隔离,注：不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流了。,地理隔离,地理隔离,突变、基因重组、自然选择,生殖隔离,新物种,物种的形成：,加拉帕戈

11、斯群岛一的几种地雀,南 美 洲 地 雀,因地理隔离导致生殖隔离比较常见,新物种形 成的标志：,生殖隔离,总结： 以（ ）为核心的现代生物进化理论，其基本观点是（ ）是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群（ ）的改变。（ ）（ ）及（ ）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。在这个过中，（ ）产生生物进化的原材料，（ ）使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（ ）是新物种形成的必要条件。,自然选择学说,种群,基因频率,突变和基因重组,自然选择,隔离,突变和基因重组,自然选择,隔离,现代进化论解释物种形成的基本环节,1、突变和基因重组产

12、生进化的原材料,2、自然选择决定生物进化的方向(定向),3、隔离导致物种的形成,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,练习,3、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？ 4、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位

13、基因是显性的。假设一个种群中有640只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？,6%,320,练习,三 共同进化与生物多样性的形成 1、共同进化 含义 不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间的相互影响和共同演变 2、生物多样性的形成 基因多样性 （1）生物多样性的内容 物种多样性 生态系统多样性 （2）生物多样性形成的进化历程 生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物， 从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。 3、生物进化理论在发展,1、共同进化指的是：在 之间、 与 之 间在相互影响中不断进化和发展。 2、生物多样性主要包括 、 和

14、 三个层次的内容。 3、下列能提高生物多样性的是（ ） A、把生物进行分类 B、来自共同祖先的的遗传 C、用进废退 D、不同环境的自然选择 4、地球上最早的陆生生物类型主要是（ ） A、蕨类植物 B、动物 C、裸子植物 D、动物和植物,D,A,不同物种,生物,无机环境,基因多样性,物种多样性,生态系统多样性,5、生命诞生的场所是（ ） A、陆地 B、海洋 C、空中 D、ABC都是 6、地球上最早出现的生物代谢类型是（ ） A、自养型，需氧型 B、自养型，厌氧型 C、异养型，需氧型 D、异养型，厌氧型 7、三极生态系统的形成在（ ） A、中生代 B、新生代 C、寒武纪 D、前寒武纪 8、捕食者在生物进化中的作用是（ ） A、促进种群的发展 B、有利于增加物种多样性 C、减少种群数量 D、减少物种的多样性,B,