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1、现代生物进化理论现代生物进化理论现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代的生物进化理论。现代生物进化理论的基本内的生物进化理论。现代生物进化理论的基本内容也有四点：容也有四点：1 1 是生物进化的单位是生物进化的单位2 2 产生进化的原料产生进化的原料3 3 决定生物进化的方向决定生物进化的方向4.4. 导致物种形成导致物种形成种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离一、一、种群种
2、群是生物进化的单位是生物进化的单位生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体叫做种群。叫做种群。以下群体是种群否？一个池塘中全部的鱼一个池塘中全部的鱼 校园中的所有柳树校园中的所有柳树 两个池塘内的全部青蛙两个池塘内的全部青蛙 教室里面的所有人类教室里面的所有人类 一片草地上的成年梅花鹿一片草地上的成年梅花鹿 基因库基因库: :种群全部个体所含的全部基因叫种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库（遗传组成）。做这个种群的基因库（遗传组成）。 金鱼种群的基因库金鱼种群的基因库: 颜色基因颜色基因:A、a1、a2 尾鳍形状基因：尾鳍形状基因：B、b眼型基因：眼型基因
3、：C、c嘴型基因：嘴型基因：D、d 等等等等3 3、某种基因在整个种群中出现的比例叫基因频某种基因在整个种群中出现的比例叫基因频率率( (群体中某一等位基因在该位点上可能出现的群体中某一等位基因在该位点上可能出现的比例比例) )。生物进化其实就是种群基因频率改变的。生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。过程。基因型频率是指某种基因型的个体在群基因型频率是指某种基因型的个体在群体中所占的比例体中所占的比例. .基因频率计算的相关公式：基因频率计算的相关公式：某基因频率某基因频率纯合子个体数纯合子个体数2+杂合子个体数杂合子个体数个体总数个体总数21.定义公式法：定义公式法：2.基因型比率法基因
4、型比率法:某基因频率纯合子基因型比率某基因频率纯合子基因型比率+1/2杂合子基杂合子基 型比率型比率基因在常染色体上基因在常染色体上若若A基因频率为基因频率为p，a基因频率为基因频率为q，则，则p+q=1，(p+q)2=1AA基因型频率为基因型频率为p2Aa基因型频率为基因型频率为2pqaa基因型频率为基因型频率为q2有关基因型频率的计算有关基因型频率的计算1 1、常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求、常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率。基因频率。 例例1 1在某种群中，在某种群中，AAAA的个体有的个体有3030个，个，AaAa有有6060个，个，aaaa有有1010个
5、，求个，求A A、a a的基因频率。的基因频率。解析：解析：A A的总数有的总数有302302601=120601=120，A A的频率为的频率为120/200=60%120/200=60%。由于在一个种群中基因频率有。由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,A+a=100%,所以所以a=1-60%=40%. a=1-60%=40%. 归纳总结：归纳总结：常染色体上的基因，已知各基因的个体数，常染色体上的基因，已知各基因的个体数，求基因频率时，求基因频率时，用：用：A=AA=A的总数的总数/(A/(A的总数的总数+a+a的总数的总数)= A)= A的总数的总数/ /总个体数总个体数22。a
6、=1-Aa=1-A。2 2、常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求、常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求基因的频率。基因的频率。 例例2 2在一个种群中，在一个种群中，AAAA的个体有的个体有25%25%，aaaa的个体有的个体有15%15%，求，求A A、a a的基因频率。的基因频率。解析：由于在一个种群中，各基因型频率之和等于解析：由于在一个种群中，各基因型频率之和等于100%100%，AAAA的个体有的个体有25%25%，aaaa的个体有的个体有15%15%，可以知道，可以知道AaAa的个体有的个体有60%60%。A=25%+60%1/2=55%A=25%+60%1/2=55%，a
7、=1-A=1-a=1-A=1-45%=45%45%=45%。归纳总结：通过基因型计算基因频率可以采用一个归纳总结：通过基因型计算基因频率可以采用一个等位基因的频率等于它的纯合子与等位基因的频率等于它的纯合子与1/21/2杂合子频率之杂合子频率之和。和。（3 3）常染色体上基因型频率的计算）常染色体上基因型频率的计算豚鼠的黑毛对白毛是显性豚鼠的黑毛对白毛是显性, ,如果基因库中如果基因库中9090是显性基因是显性基因B B，1010是隐性基因是隐性基因b b，则种群，则种群中基因型中基因型BBBB、BbBb、bbbb的频率分别是的频率分别是( ) ( ) A.81A.81、1818、1 1 B.
8、45 B.45、4040、1515C.18C.18、8181、1 1 D.45 D.45、4545、1010A设显性雌性纯合个体设显性雌性纯合个体XBXB数为数为m 隐性雌性纯合个体隐性雌性纯合个体XbXb数为数为n 显性雌性杂合个体显性雌性杂合个体XBXb数为数为k 显性雄性个体显性雄性个体XBY数为数为x 隐性雄性个体数隐性雄性个体数XbY为为y 则则某显性基因频率为某显性基因频率为某隐性基因频率为某隐性基因频率为m2+k+x(m+n+k) 2+x+yn2+k+y(m+n+k) 2+x+y位于性染色体上位于性染色体上（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生
9、物在繁殖的过程中会产生生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基基因重组、基因突变及染色体变异因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为因突变和染色体变异都可称为突变突变。突变和基。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。因重组使生物个体间出现可遗传的差异。 某海岛上的昆某海岛上的昆虫出现残翅和无翅虫出现残翅和无翅类型类型由于突变和基因重组，由于突变和基因重组，桦尺蛾形成了不同的体色。桦尺蛾形成了不同的体色。 （2 2）进化的实质）进化的实质: :种群的基因频率改变的过程。种群的基因频率改变的过程。（3）影响种群基因频率改变的因素）影响种群基因频率改
10、变的因素A.影响因素：基因突变、自然选择、迁移和遗传漂基因突变、自然选择、迁移和遗传漂变变等。等。B.遗传漂变：当种群太小时引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象。所有群体均能出现遗传漂变。群体很小时，遗传漂变的效应就越明显群体很小时，遗传漂变的效应就越明显。C.自然选择使种群的基因频率发生定向改变，其他因素引起的基因频率的改变则是不定向的。不利变异的基因淘汰不利变异的基因淘汰有利变异的基因积累有利变异的基因积累结果：使基因频率结果：使基因频率定向定向改变改变 种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐选择，
11、其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。因此物朝着一定的方向缓慢地进化。因此生物进化的方向生物进化的方向是由自然选择决定的。是由自然选择决定的。（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 由于突变和基因重组，由于突变和基因重组，桦尺蛾出现不同的体色。桦尺蛾出现不同的体色。 (黑黑)S基因频基因频率从率从5%95%95%5% 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5%95%变异是不定向的变异
12、是不定向的不利变异被淘汰不利变异被淘汰, ,有利变异逐渐积累有利变异逐渐积累经过自然选择经过自然选择种群的基因频率发生定向改变种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化生物朝一定方向缓慢进化1.1.物种的概念：物种的概念：A A全世界的人都是一个物种？全世界的人都是一个物种？B B马和驴马和驴是是不是一个物种？不是一个物种？ 指分布在指分布在一定的自然区域一定的自然区域，具有一定的形，具有一定的形态结构和生理功能，而且在态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体交配，并产生出可育后代的一群生物个体。无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖
13、能力的后代具有生殖能力的后代。马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。后代骡没有生殖能力。是是不是不是（四）隔离导致物种形成（四）隔离导致物种形成隔离隔离：指同一物种不同种群间的个体，在：指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。包括：自然条件下基因不能自由交流的现象。包括：地理隔离地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。生殖隔离生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。配后不能产生可育的后代。如麻鸭如麻鸭( (上上) )和孚鸭
14、和孚鸭( (下下) )都是大雁的后代，由都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。个不同的物种了。实质实质: : 阻止种群间的基因交流阻止种群间的基因交流原原种种地理地理隔离隔离变异变异1 1变异变异2 2基因频率的定向改变基因频率的定向改变自然选择自然选择1 1自然选择自然选择2 2变异变异类型类型1 1变异变异类型类型2 2新物种新物种新物种新物
15、种生殖生殖 隔离隔离物种的形成：物种形成的方式有多种，物种的形成：物种形成的方式有多种，经经过长期地理隔离而达到生殖隔离过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的是比较常见的方式。方式。 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: 为生物进化的提供原材料为生物进化的提供原材料; ; 使种群的基因频率定向改变并决定生物使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向进化的方向; ;自然选择自然选择隔离隔离自然选择自然选择隔离隔离物种形成过程的物种形成过程的三个基本环节三个基本环节突变和基因重组突变和基因重组 是新物种形成的必要条件。是新物种形成的必要条件。突变和基因重组突变和基因重组以自然选择学说为核心的现代生物进化理论( (现代达尔文主义现代达尔文主义) )其基本观点其基本观点为： 是生物进化的基本单位;生物进化的实质在于 的改变。突变和基因重组突变和基因重组、 及 是物种形成过程的三个基本环节三个基本环节，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，基因突变和基因重基因突变和基因重组组为生物进化的提供原材料， 使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，种群种群基因频率基因频率自然选择自然选择隔离隔离自然选择自然选择是新物种形成的必要条件。隔离隔离
