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1、2 现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容1该变异对于昆虫的存活有什么影响？该变异对于昆虫的存活有什么影响？有利于昆虫躲避天敌，增加生存并繁殖后代的机会；有利于昆虫躲避天敌，增加生存并繁殖后代的机会；2该绿色个体能一直生存下去吗？该绿色个体能一直生存下去吗？生物个体总会因为各种各样的原因死亡，例如天敌的捕食、疾病、生物个体总会因为各种各样的原因死亡，例如天敌的捕食、疾病、衰老等等；衰老等等；3该绿色个体怎样才能把它体内的基因该绿色个体怎样才能把它体内的基因A传递下去？传递下去？生物只有通过有性生殖，才能将自己的基因传递下来生物只有通过有性生殖，才能将自己的基因传递下来 情景：情景
2、：如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aaaa) )昆虫的群体中偶然出现一只昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（绿色翅（AaAa) )的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。一 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化一、种群基因频率的改变与生物进化一、种群基因频率的改变与生物进化自学思考：自学思考：1 1、什么是种群？种群有什么特点？、什么是种群？种群有什么特点？2 2、什么是种群的基因库？、什么是种群的基因库？3 3、基因频率的含义是什么？怎样计算基因频率？、基因频率的含义是什么？怎样计算基因频率？1. 1. 种群：种群：
3、生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种群个体叫做种群（一）种群是生物进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位判断属于种群？判断属于种群？（1 1）一个湖泊中的全部鱼）一个湖泊中的全部鱼 （2 2）一个湖泊中的全部鲤鱼）一个湖泊中的全部鲤鱼（3 3）一片草地上的全部草）一片草地上的全部草（4 4）一片草地上的成年野兔）一片草地上的成年野兔注意：注意：鱼、草、野兔是一类生物，不是一个物种鱼、草、野兔是一类生物，不是一个物种阅读阅读114114页的第三自然段，探究并回答问题。页的第三自然段，探究并回答问题。（1 1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传
4、。这）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？句话表明种群在进化过程中处于什么地位？种群是生物繁殖、进化的基本单位。种群是生物繁殖、进化的基本单位。（2 2）新形成的蝗虫种群与前一年的比，种群的基因组成是否有变）新形成的蝗虫种群与前一年的比，种群的基因组成是否有变化？化？有有1、基因库？、基因库？2、基因频率？、基因频率？3、基因型频率？、基因型频率？一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A A，决定翅色为褐色的，决定翅色为褐色的基因为基因为a
5、 a，从这个种群中随机抽取，从这个种群中随机抽取100100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为AAAA、AaAa、aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060、1010个，求个，求A A和和a a的基因频率？的基因频率？在基因库中，在基因库中，某个基因某个基因占占全部等位基因全部等位基因数的比率数的比率A%=A A + a100%某种基因型某种基因型个体数占该种群个体数占该种群个体总数个体总数的比率的比率AA = AA = AaAa = = aaaa= = 30%30%60%60%10%常染色体：每个常染色体：每个个体个体含含决定决定一对相对性状一对相对性状的基因有的基因有两个两个
6、4、如何计算种群、如何计算种群A、a的数目的数目?如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A A，决定翅色为褐色的，决定翅色为褐色的基因为基因为a a，从这个种群中随机抽取，从这个种群中随机抽取100100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为AAAA、AaAa、aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060、1010个，求个，求A A和和a a的基因频率？的基因频率？A+a = 2AA + 2Aa + 2aa =200A = 2AA + 2Aa =120A = = 60% 例例2.2.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200人，对他们进行调查时发
7、现，人，对他们进行调查时发现，女色盲女色盲5 5人，女性携带人，女性携带1515人。男性色盲人。男性色盲1111人。求人。求X XB B,X,Xb b的频率。的频率。X XB B=1-6%=94=1-6%=94% %=6=6% %X Xb b = =5 52 2151511112002002 2200200伴伴X遗传：遗传：女性女性每个个体每个个体两个两个基因，基因，男性男性只含只含一个一个基因基因例例1.1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为型为BBBB的个体占的个体占40%40%，基因型为，基因型为BbBb的个体占的个体占50%
8、50%，基因型为，基因型为bbbb的的个体占个体占10%10%，常染色体遗传，则基因，常染色体遗传，则基因B B和和b b的频率分别是的频率分别是 ( )( )A A 90%90%，10% B10% B 65%65%，35% 35% C C 50%50%，50% D50% D 35%35%，65%65%B1常染色体体上基因的基因频率与基因型频率的关系。常染色体体上基因的基因频率与基因型频率的关系。常染色体上：男性、女性每个个体可以看做含有两个常染色体上：男性、女性每个个体可以看做含有两个 基因，存在基因，存在 A%=AA%+1/2Aa% a% =aa%+1/2Aa%2X染色体体上基因的基因频率
9、计算应该注意的哪些问题染色体体上基因的基因频率计算应该注意的哪些问题?伴伴X遗传：女性每个个体可以看做含有两个基因，但是遗传：女性每个个体可以看做含有两个基因，但是 男性只有一个基因，则不适用上述关系。男性只有一个基因，则不适用上述关系。AA%+Aa%+aaAA%+Aa%+aa%=1 %=1 A%+aA%+a%=1%=11、基因型、基因、基因型、基因频率之和频率之和小结：小结：常染色体常染色体，一对等位基因的基因型频率、基因频率的特，一对等位基因的基因型频率、基因频率的特点、关系点、关系2、基因型、基因、基因型、基因频率关系频率关系A% =A A + a2AA + 2Aa + 2aa2AA +
10、 2Aa=AA+ AA+ AaAaA=AA+1/2AaA=AA+1/2Aaa =aa+1/2Aaa =aa+1/2Aa小组合作思考讨论小组合作思考讨论小组合作思考讨论小组合作思考讨论 1理想条件？理想条件？ 种群数量足够大种群数量足够大 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 没有迁入与迁出没有迁入与迁出 没有自然选择没有自然选择 也没有突变也没有突变亲代基因型的频率亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( )a( )a( )亲代的基因频率亲代的基因频率Aa30%30%30%10%(60%)(40%)2
11、 2每一代基因频率与雌、雄配子比率的关系？每一代基因频率与雌、雄配子比率的关系？答案：相等 36%24%16%AAAaAa24%aaA 60%a 40%卵A 60%a 40%精子亲代亲代子一代子一代 子二代子二代子三代子三代基因型频基因型频率率AA30%Aa60%aa10%基因频率基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%3 3子代的基因型频率与亲代的基因频率关系？每一代的基因频子代的基因型频率与亲代的基因频率关系？每一代的基因频率与基因型频率的变化？率与基因型频率的变化？AA % =AA % =（A%A%）2 2 Aa%
12、 = 2 Aa% = 2A%A%a% a% aa% = aa% =（a%a%）2 2不变不变4.4.一个随机交配的群体，某一对相对性状中，隐性性状一个随机交配的群体，某一对相对性状中，隐性性状表现型的频率是表现型的频率是0.0.81,81,则杂合子则杂合子AaAa的频率是（的频率是（ ）A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18D说明：自然界、随机交配的种群可以近似看做理想条说明：自然界、随机交配的种群可以近似看做理想条 件，利用件，利用 AA % =（A%）2 Aa% = 2A%a% aa% =（a%）2 进行计算。进行计算。可遗传的变异
13、可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变（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上上述述计计算算结结果果是是在在满满足足五五个个假假设设条条件件的的基基础础上上计计算算的的，对对自自然然界界的的种种群群来来说说，这这五五个个条条件件都都能能成成立立吗吗？特特别别是是如如果果第第点点假假设设成成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特点相违背？立这与前面我们所学的基因突变的哪个特点相违背？基因突变与基因频率的改变有什么关系？基因突变与基因频率的改变有什么关系？基因突变与基因频率的改变有什么关系？基因突变与基因频率的改变有什么关系？ 普遍
14、存在普遍存在普遍存在普遍存在 随机发生随机发生随机发生随机发生 突变频率很低突变频率很低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 不定向的不定向的不定向的不定向的基因突变可产生新基因基因突变可产生新基因( (等位基因等位基因) )，基因突变，基因突变是可遗传变异的根本来是可遗传变异的根本来源；是基因频率改变的源；是基因频率改变的基础。基础。 突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？为什么？ 不一样。因为只有基因发生改变才能出现新基因，不一样。因为只有基因发生改变才能出现新基
15、因，才能丰富基因库，改变基因频率。才能丰富基因库，改变基因频率。 基因重组可以增加基因型的种类基因重组可以增加基因型的种类,但不能产生新但不能产生新基因。基因。 遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。所以种群基因频率迟早要发生变化，所以种群的种群是不存在的。所以种群基因频率迟早要发生变化，所以种群的进化是必然的。进化是必然的。思考思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？它为何还能作为生物进化的原材料呢？ 例例
16、： 果蝇约有果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因的突变率都是对基因，假定每个基因的突变率都是10105 5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有，若有一个中等数量的果蝇种群（约有10108 8个个体），那么每一代个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？出现基因突变数是多少呢？ 2 2 10 104 4 10 105 5个体个体 108种群种群=2 107基因基因 重组重组突变突变新的等位基因新的等位基因多种多样的多种多样的基因型基因型种群中出现大量可遗种群中出现大量可遗传的变异传的变异变异是随机的、变异是随机的、不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料突变是不定向的，不能决定
17、生物的进化方向突变是不定向的，不能决定生物的进化方向（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 1、突变指基因突变和染色体变异。、突变指基因突变和染色体变异。2 2、突变的有害和有利并不是绝对的、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。它取决于生物的生存环境。3 3、突变和基因重组只产生生物、突变和基因重组只产生生物进化的原材料进化的原材料, ,不能决定生物进不能决定生物进化的方向。化的方向。 1919世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S S）频率为）频率为5%5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s s）频率为）频率为95%9
18、5% 2020世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S S）频率为）频率为95%95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s s）频率为）频率为5%5%探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响（三）自然选择决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向。根据：根据：P P117117探究右侧第一段信息，完成下表探究右侧第一段信息，完成下表 第第1 1年年第第2 2年年第第3 3年年第第4 4年年基因型基因型频率频率SSSS10%10%11.5%11.5%SsSs20%20%22.9%22.9%ssss70%70%65.6%65.6%基因频基因频率率S S2
19、0%20%23%23%s s80%80%77%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低S: s:(1)(1)在在这这个个探探究究实实验验中中根根据据上上面面的的数数据据分分析析，变变黑黑的的环环境境对对桦桦尺尺蠖蠖产产生生了了什什么么样样的的影影响响？变变黑黑的的环环境境对对桦桦尺尺蠖蠖浅浅色色个个体体的的出出生生率率有影响吗？有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？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变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少，基因频率减少，
20、S S基因频率增加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天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型表现型）自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向【小组合作思考讨论】（3 3） 在自然选择中，桦尺蠖的进化是指的浅色个体体色逐渐在自然选择中，桦尺蠖的进化是指的浅色个体体色逐渐变深吗？变深吗？不是，进化是指在桦尺蠖种群
21、中，黑色个体所占比例增加，浅不是，进化是指在桦尺蠖种群中，黑色个体所占比例增加，浅色个体所占比例降低色个体所占比例降低（4 4）应用以上所学内容分析：害虫抗药性的出现在喷药前还）应用以上所学内容分析：害虫抗药性的出现在喷药前还是之后，药物所起的作用？是之后，药物所起的作用？之前。农药的作用是自然选择而非诱变之前。农药的作用是自然选择而非诱变（三）自然选择决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向。1.1.自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因，使基因自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因，使基因 频率频率_。2._2._决定生物进化的方向。决定生物进化的方向。3.3.生物进化的实质：生物进化的实质：_。 4.4.引起基因频率改变的因素：突变、选择、遗传漂变、迁移。引起基因频率改变的因素：突变、选择、遗传漂变、迁移。定向改变定向改变自然选择自然选择种群基因频率的改变种群基因频率的改变突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择种群基因频率种群基因频率基因库的差别基因库的差别生物进化生物进化改变改变积累积累导致导致
