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1、变异与进化变异与进化教材分析教材分析指导思想指导思想从基因的角度理解遗传和变异在物种繁衍从基因的角度理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，阐述生命延续过程中过程中的对立统一，阐述生命延续过程中的变化性。的变化性。建立知识之间的初步联系，尝试构建知识建立知识之间的初步联系，尝试构建知识体系，关注遗传变异在生产实践中的应用。体系，关注遗传变异在生产实践中的应用。以生物进化观点，阐明生物进化的过程和以生物进化观点，阐明生物进化的过程和原因，体会生物的遗传变异与环境变化在原因，体会生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一。进化过程中的对立统一。整体思路整体思路注重核心概念的记忆与理解，理清各
2、知识注重核心概念的记忆与理解，理清各知识点的内在联系，加强对重难点问题的分析点的内在联系，加强对重难点问题的分析和处理，构建知识体系，便于整体把握。和处理，构建知识体系，便于整体把握。注重选取恰当习题进行练习，对重难点内注重选取恰当习题进行练习，对重难点内容和主干知识进行梳理，并进行相关习题容和主干知识进行梳理，并进行相关习题的细致分析，发现学生主要问题。的细致分析，发现学生主要问题。主题主题主题主题内内内内 容容容容要求要求要求要求变变变变异异异异与与与与 进进进进化化化化遗传遗传遗传遗传变变变变异异异异基因重基因重基因重基因重组组组组基因突变基因突变基因突变基因突变染色体染色体染色体染色体
3、变变变变异异异异生物生物生物生物变变变变异在育种上的异在育种上的异在育种上的异在育种上的应应应应用用用用转基因生物及其安全性转基因生物及其安全性转基因生物及其安全性转基因生物及其安全性I I生物生物生物生物进进进进化化化化生物生物生物生物进进进进化理化理化理化理论论论论I I物种形成物种形成物种形成物种形成进化与生物多样性的形成进化与生物多样性的形成进化与生物多样性的形成进化与生物多样性的形成变异与进化变异与进化知识框架知识框架自然选择基因频率的改变物种形成隔离种群基因库的差别积累碱基对变异和进化变异和进化综合专题综合专题可遗传变异可遗传变异基因突变、基因重组、染色基因突变、基因重组、染色体变
4、异体变异生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用基因工程基因工程生物进化生物进化生物课程标准生物课程标准生物的变异生物的变异 举例说出基因重组及其意义；举例说出基因重组及其意义； 举例说明基因突变的特征和原因；举例说明基因突变的特征和原因； 简述染色体结构变异和数目变异；简述染色体结构变异和数目变异； 搜集生物变异在育种上应用的实例；搜集生物变异在育种上应用的实例； 关注转基因生物和转基因食品的安全。关注转基因生物和转基因食品的安全。活动建议：活动建议： 低温诱导染色体加倍的实验低温诱导染色体加倍的实验生生物物的的变变异异概念：生物的后代出现不同于亲本的性状概念：生物的后代出现不同于亲本的
5、性状概念：生物的后代出现不同于亲本的性状概念：生物的后代出现不同于亲本的性状类类类类型型型型按结果分按结果分按结果分按结果分不可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异可遗传可遗传可遗传可遗传变异变异变异变异基因突变基因突变基因突变基因突变基因重组基因重组基因重组基因重组染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异按来源分按来源分按来源分按来源分自然变异自然变异自然变异自然变异人工诱导变异人工诱导变异人工诱导变异人工诱导变异应应应应用用用用避免变异：无性繁殖避免变异：无性繁殖避免变异：无性繁殖避免变异：无性繁殖利用变异利用变异利用变异利用变异杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种诱变
6、育种诱变育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种基因工程育种基因工程育种基因工程育种基因工程育种细胞工程育种细胞工程育种细胞工程育种细胞工程育种野野生生型型基基因因正常复制正常复制正常复制正常复制野生型性状野生型性状野生型性状野生型性状表达表达表达表达野生型基因野生型基因野生型基因野生型基因复制异常复制异常复制异常复制异常 突变型基因突变型基因突变型基因突变型基因新性状新性状新性状新性状表达表达表达表达内部结构变化内部结构变化内部结构变化内部结构变化碱碱碱碱基基基基对对对对增增增增添添添添缺缺缺缺失失失失改改改改变变变变碱碱碱碱基基基基序序序序列列列
7、列个个个个别别别别密密密密码码码码改改改改变变变变部部部部分分分分密密密密码码码码移移移移位位位位遗遗遗遗传传传传信信信信息息息息改改改改变变变变外部诱变因素外部诱变因素外部诱变因素外部诱变因素物物物物理理理理因因因因素素素素化化化化学学学学因因因因素素素素生生生生物物物物因因因因素素素素基因突变基因突变显性突变显性突变显性突变显性突变 隐性突变隐性突变隐性突变隐性突变 癌变癌变原癌基因原癌基因激活激活致癌因子致癌因子(物理化学生物物理化学生物)本质本质基因突变基因突变正常细胞正常细胞癌细胞癌细胞异异常常分分化化形态结形态结构改变构改变圆球形圆球形粘连蛋粘连蛋白减少白减少无限增殖无限增殖易转移
8、易转移特特 点点特特 点点变异的丰富来源变异的丰富来源变异的根本来源；进化变异的根本来源；进化原材料原材料意义意义有性生殖个体均可发生。有性生殖个体均可发生。重组率非常高重组率非常高所有个体均可发生。所有个体均可发生。普遍性、低频性、多害普遍性、低频性、多害少利性、不定向性、可少利性、不定向性、可逆性逆性特点特点减分四分体时期交叉互换减分四分体时期交叉互换减分后非等位基因自由组减分后非等位基因自由组合合(基因工程基因工程)间期间期(DNA复制复制)、转录、转录DNA解旋时易发生解旋时易发生发生发生时间时间原有基因之间的重新组原有基因之间的重新组合，产生新基因型合，产生新基因型基因结构改变，产生
9、新基因结构改变，产生新基因基因本质本质 基因重组基因重组 基因突变基因突变范围范围染色体畸变染色体畸变(光学显微镜可观察光学显微镜可观察) 结构的变异：增添缺失结构的变异：增添缺失易位易位倒位倒位 猫叫综合征猫叫综合征 数目的变异数目的变异个别数目的变异个别数目的变异以以染色体组染色体组数成倍增减数成倍增减21三体综合征三体综合征特纳氏综合征特纳氏综合征a、一个染色体组中不含同源染色体、一个染色体组中不含同源染色体b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同各不相同c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，、一个染色体组中含有控制生物
10、性状的一整套基因，但不能重复。但不能重复。 （不考虑（不考虑XY染色体差异）染色体差异）d、二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体、二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体一组非同源染色体，携带着生物的全部遗传信息一组非同源染色体，携带着生物的全部遗传信息(n)基因重组基因重组基因重组基因重组染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变乙乙乙乙丙丙丙丙甲甲甲甲两个两个两个两个2n=62n=6三个三个三个三个3n=93n=9一个一个一个一个n=4n=4染色体组数染色体组数染色体组数染色体组数二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组两个染色体组多倍体：由受精卵
11、发育而来，体细胞中有多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组三个或三个以上染色体组单倍体：由生殖细胞直接发育成的个体，单倍体：由生殖细胞直接发育成的个体，染色体数是本物种体细胞的一半染色体数是本物种体细胞的一半(可含可含1或多或多个染色体组个染色体组)有性有性有性有性生殖生殖生殖生殖雄配子雄配子雄配子雄配子雌配子雌配子雌配子雌配子受精卵受精卵受精卵受精卵+ +直接发育直接发育直接发育直接发育如花药离体培养如花药离体培养如花药离体培养如花药离体培养生物体生物体生物体生物体生物体生物体生物体生物体直接发育直接发育直接发育直接发育如雄蜂如雄蜂如雄蜂如雄蜂单倍体单倍体单倍体单倍体含两
12、个染色体组含两个染色体组含两个染色体组含两个染色体组二倍体二倍体二倍体二倍体含三个或以上染色体组含三个或以上染色体组含三个或以上染色体组含三个或以上染色体组多倍体多倍体多倍体多倍体单倍体单倍体单倍体单倍体多倍体多倍体多倍体多倍体自然条件：自然条件：自然条件：自然条件：人工条件：人工条件：人工条件：人工条件：自然条件：自然条件：自然条件：自然条件：人工条件：人工条件：人工条件：人工条件：一般由未受精的卵细胞发育而来。一般由未受精的卵细胞发育而来。一般由未受精的卵细胞发育而来。一般由未受精的卵细胞发育而来。常用花药离体培养法。常用花药离体培养法。常用花药离体培养法。常用花药离体培养法。由于外界环境
13、条件的剧变，影响了细胞由于外界环境条件的剧变，影响了细胞由于外界环境条件的剧变，影响了细胞由于外界环境条件的剧变，影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的。倍产生的。倍产生的。倍产生的。秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生
14、的。的形成而使染色体数目加倍产生的。的形成而使染色体数目加倍产生的。的形成而使染色体数目加倍产生的。单倍体和多倍体的形成单倍体和多倍体的形成 生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用生长期生长期长，结长，结实率低实率低器官大、产量器官大、产量高、营养丰富高、营养丰富等等秋水仙素在有秋水仙素在有丝前期破坏纺丝前期破坏纺锤体的形成，锤体的形成，使染色体数目使染色体数目加倍加倍染色染色体畸体畸变变多倍多倍体育体育种种突变大突变大多有害多有害盲目性盲目性提高了突变频提高了突变频率，出现新的率，出现新的优良基因优良基因(性状性状)物理化学病毒物理化学病毒因素诱变因素诱变基因基因突变突变诱变诱变育种育
15、种育种育种时间时间长长有目的的将不有目的的将不同优良性状集同优良性状集中到一个个体中到一个个体上，操作简便上，操作简便具有相对性状具有相对性状的两个体杂交的两个体杂交基因基因重组重组杂交杂交育种育种过程过程缺点缺点优点优点常用方法常用方法原理原理基因污基因污染、生染、生态危机态危机让生物具有特让生物具有特定的性状定的性状(定向定向变异变异)目的基因通过目的基因通过载体转入受体载体转入受体细胞细胞基因基因重组重组基因基因工程工程育种育种不能按不能按照需要照需要表现出表现出亲本的亲本的优良性优良性状状 克服远缘杂交克服远缘杂交不亲和障碍不亲和障碍不同物种植物不同物种植物细胞融合细胞融合+植植物组织
16、培养物组织培养染色染色体畸体畸变变植物植物体细体细胞杂胞杂交育交育种种操作过操作过程麻烦程麻烦后代全部为纯后代全部为纯合体，自交后合体，自交后代不发生性状代不发生性状分离，明显缩分离，明显缩短育种年限短育种年限取生殖细胞培取生殖细胞培养再加倍养再加倍=花花药离体培养药离体培养+秋水仙素加倍秋水仙素加倍染色染色体畸体畸变变单倍单倍体育体育种种过程过程缺点缺点优点优点常用方法常用方法原理原理P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtD
17、dTtF F2 2D_T_D_T_D_T_D_T_ D_ttD_ttD_ttD_tt ddTddTddTddT_ _ _ _ddttddttddttddttddTTddTTddTTddTT杂交育种杂交育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3 6 6 6 6年年年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗矮抗矮抗培育纯合子品种：培育纯合子品种：培育纯合子品种：培育纯合子品种：杂交杂交杂交杂交自交自交自交自交筛选筛选筛选筛选出符合要求的表现出符合要求的表现出符合要求的表现出符合要求的表现型，通过多代自交型，通过多代自交型，通过
18、多代自交型，通过多代自交直到不发生性状分直到不发生性状分直到不发生性状分直到不发生性状分离为止离为止离为止离为止培育杂种优势品种：培育杂种优势品种：培育杂种优势品种：培育杂种优势品种：一般选取纯合双亲一般选取纯合双亲一般选取纯合双亲一般选取纯合双亲杂交取杂交取杂交取杂交取F1F1代（袁隆代（袁隆代（袁隆代（袁隆平杂交水稻）平杂交水稻）平杂交水稻）平杂交水稻）无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育用秋水仙素处理二倍体用秋水仙素处理二倍体用秋水仙素处理二倍体用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；西瓜幼苗得到四倍体西瓜；西瓜幼苗得到四倍体西瓜；西瓜幼苗得到四倍体西瓜；用二倍体西瓜与四倍体用二倍体西瓜与四
19、倍体用二倍体西瓜与四倍体用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西西瓜杂交，得到三倍体的西西瓜杂交，得到三倍体的西西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子；瓜种子；瓜种子；瓜种子；三倍体西瓜减数分裂三倍体西瓜减数分裂三倍体西瓜减数分裂三倍体西瓜减数分裂联联联联会紊乱会紊乱会紊乱会紊乱，不能产生正常的配，不能产生正常的配，不能产生正常的配，不能产生正常的配子；子；子；子； 三倍体西瓜的雌蕊授以三倍体西瓜的雌蕊授以三倍体西瓜的雌蕊授以三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能二倍体西瓜的花粉后子房能二倍体西瓜的花粉后子房能二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜。发育成西瓜。发育成西瓜。发育成西瓜。AAAAA
20、A普通小麦的形成过程普通小麦的形成过程1414141414141414一粒小麦一粒小麦一粒小麦一粒小麦斯贝尔托斯贝尔托斯贝尔托斯贝尔托山羊草山羊草山羊草山羊草14141414拟山羊草拟山羊草拟山羊草拟山羊草7 7 7 77 7 7 77 7 7 77 7 7 7杂交种杂交种杂交种杂交种不育不育不育不育配配配配子子子子配配配配子子子子141414147 7 7 714141414 7 7 7 7配配配配子子子子配配配配子子子子杂交种杂交种杂交种杂交种不育不育不育不育28282828 1414141442424242加倍加倍加倍加倍异源异源异源异源六倍体六倍体六倍体六倍体二粒小麦二粒小麦二粒小麦二
21、粒小麦14141414 1414141428282828加倍加倍加倍加倍异源异源异源异源四倍体四倍体四倍体四倍体普通小麦普通小麦普通小麦普通小麦花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTt配子配子配子配子DTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDDTTDDTTDDTTDDTT DDttDDt
22、tDDttDDttddTTddTTddTTddTT ddttddttddttddtt 纯合体纯合体纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种单倍体育种单倍体育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年各育种方式的相通之处各育种方式的相通之处从从从从原理原理原理原理上分：上分：上分：上分： 基因突变：诱变育种基因突变：诱变育种基因突变：诱变育种基因突变：诱变育种 基因重组：杂交育种、基因工程育种基因重组：杂交育种、基因工程育种基因重组：杂交育种、基因工程育种基因重组：杂交育种、基因工程育种 染色体畸变：多倍体、单倍体
23、育种、植物体细胞杂交染色体畸变：多倍体、单倍体育种、植物体细胞杂交染色体畸变：多倍体、单倍体育种、植物体细胞杂交染色体畸变：多倍体、单倍体育种、植物体细胞杂交从从从从操作操作操作操作上分：上分：上分：上分： 需要用到秋水仙素：单倍体、多倍体育种需要用到秋水仙素：单倍体、多倍体育种需要用到秋水仙素：单倍体、多倍体育种需要用到秋水仙素：单倍体、多倍体育种 需要植物组织培养：单倍体育种、基因工程育种、植物需要植物组织培养：单倍体育种、基因工程育种、植物需要植物组织培养：单倍体育种、基因工程育种、植物需要植物组织培养：单倍体育种、基因工程育种、植物 体细胞杂交体细胞杂交体细胞杂交体细胞杂交 需要杂交手
24、段的：杂交育种、单倍体、多倍体育种需要杂交手段的：杂交育种、单倍体、多倍体育种需要杂交手段的：杂交育种、单倍体、多倍体育种需要杂交手段的：杂交育种、单倍体、多倍体育种需要注意：需要注意：需要注意：需要注意：植物杂交育种植物杂交育种植物杂交育种植物杂交育种和和和和植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种的区别的区别的区别的区别性状性状性状性状原始原始原始原始存在存在存在存在性状原始不存在：诱变育种性状原始不存在：诱变育种性状原始不存在：诱变育种性状原始不存在：诱变育种同种生同种生同种生同种生物不同物不同物不同物不同个体中个体中个体中个体中存在存在存在存在操作方便：
25、杂交育种操作方便：杂交育种操作方便：杂交育种操作方便：杂交育种快速得到纯种：单倍体育种快速得到纯种：单倍体育种快速得到纯种：单倍体育种快速得到纯种：单倍体育种 营养丰富或无籽：多倍体育种营养丰富或无籽：多倍体育种营养丰富或无籽：多倍体育种营养丰富或无籽：多倍体育种不同物不同物不同物不同物种生物种生物种生物种生物中存在中存在中存在中存在将两生物性状融合：植物体细胞杂交将两生物性状融合：植物体细胞杂交将两生物性状融合：植物体细胞杂交将两生物性状融合：植物体细胞杂交 使生物具有某个性状：基因工程育种使生物具有某个性状：基因工程育种使生物具有某个性状：基因工程育种使生物具有某个性状：基因工程育种育种的
26、根本目的是培育具有优良性状的新品育种的根本目的是培育具有优良性状的新品种，以便更好地为人类服务。种，以便更好地为人类服务。育种方法的选择育种方法的选择加强理论联系实际落实课程理念加强理论联系实际落实课程理念生物变异在生产中的应用生物变异在生产中的应用人类基因组计划人类基因组计划转基因转基因食品与健康食品与健康生物课程标准生物课程标准人类遗传病人类遗传病 列出人类遗传病的类型（包括单基因病、多列出人类遗传病的类型（包括单基因病、多基因病和染色体病）；基因病和染色体病）； 探讨人类遗传病的监测和预防；探讨人类遗传病的监测和预防； 关注人类基因组计划及其意义。关注人类基因组计划及其意义。活动建议活动
27、建议 调查常见的人类遗传病；调查常见的人类遗传病； 搜集人类基因组或基因诊治方面的资料交流搜集人类基因组或基因诊治方面的资料交流人类遗传病人类遗传病遗传咨询遗传咨询病情诊断系谱分析染色体/生化测定遗传方式分析/发病率测算提出防治措施优生优生（一）优生的概念（一）优生的概念（一）优生的概念（一）优生的概念（二）优生的措施（二）优生的措施（二）优生的措施（二）优生的措施婚前检查婚前检查婚前检查婚前检查提倡提倡提倡提倡“适龄生育适龄生育适龄生育适龄生育”遗传咨询遗传咨询遗传咨询遗传咨询产前诊断产前诊断产前诊断产前诊断选择性流产选择性流产选择性流产选择性流产妊娠早期避免致畸剂妊娠早期避免致畸剂妊娠早期
28、避免致畸剂妊娠早期避免致畸剂禁止近亲结婚禁止近亲结婚禁止近亲结婚禁止近亲结婚产前诊断产前诊断产前诊断产前诊断羊膜腔穿刺、绒毛细胞羊膜腔穿刺、绒毛细胞羊膜腔穿刺、绒毛细胞羊膜腔穿刺、绒毛细胞检查（细胞、染色体）检查（细胞、染色体）检查（细胞、染色体）检查（细胞、染色体）B B B B超检查（胎儿发育）超检查（胎儿发育）超检查（胎儿发育）超检查（胎儿发育）孕妇血细胞检查（是否会孕妇血细胞检查（是否会孕妇血细胞检查（是否会孕妇血细胞检查（是否会新生儿溶血）新生儿溶血）新生儿溶血）新生儿溶血）基因诊断（基因）基因诊断（基因）基因诊断（基因）基因诊断（基因）生物课程标准生物课程标准生物的进化生物的进化
29、说明现代生物进化理论的主要内容；说明现代生物进化理论的主要内容； 概述生物进化与生物多样性的形成；概述生物进化与生物多样性的形成； 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。活动建议活动建议 搜集生物进化理论发展的资料；搜集生物进化理论发展的资料； 用数学方法讨论基因频率的变化。用数学方法讨论基因频率的变化。生物进化生物进化达尔文的自然选择学说内容：达尔文的自然选择学说内容：）过度繁殖）过度繁殖基础基础 ）生存斗争）生存斗争动力动力）遗传变异）遗传变异内因内因 ）适者生存）适者生存结果结果生物与无机环境间的斗争生物与无机环境间的斗争生物与无机环境间的斗争生物与
30、无机环境间的斗争生物个体生物个体生物个体生物个体间的斗争间的斗争间的斗争间的斗争种内斗争种内斗争种内斗争种内斗争种间斗争：种间斗争：种间斗争：种间斗争：捕食、寄生、竞争捕食、寄生、竞争捕食、寄生、竞争捕食、寄生、竞争为争夺有限为争夺有限为争夺有限为争夺有限的生活条件的生活条件的生活条件的生活条件原原原原 因因因因结结结结 果果果果大量死亡大量死亡大量死亡大量死亡少量存活少量存活少量存活少量存活对生物某些个体有害，但对生物物种是有利的对生物某些个体有害，但对生物物种是有利的对生物某些个体有害，但对生物物种是有利的对生物某些个体有害，但对生物物种是有利的达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说科学
31、性：科学性： 科学地解释生物进化的原因科学地解释生物进化的原因 科学地解释生物的多样性和适应性科学地解释生物的多样性和适应性局限性：局限性： 不能科学地解不能科学地解释遗传和和变异的本异的本质 对生物生物进化的解化的解释局限在个体水平局限在个体水平 强调物种的形成都是物种的形成都是渐变的的结果果现代生物进化理论现代生物进化理论现代生物进化理论现代生物进化理论生物进化的基本单位：生物进化的基本单位：种群种群实质：种群实质：种群基因频率基因频率的改变的改变物种的形成过程的三个基本环节：物种的形成过程的三个基本环节： 突变突变突变突变( ( ( (基因突变基因突变基因突变基因突变+ + + +染色体
32、畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变) ) ) )和基因重组：不定向和基因重组：不定向和基因重组：不定向和基因重组：不定向 自然选择自然选择自然选择自然选择( ( ( (或人工选择或人工选择或人工选择或人工选择) ) ) )：使基因频率定向改变：使基因频率定向改变：使基因频率定向改变：使基因频率定向改变 隔离：物种形成隔离：物种形成隔离：物种形成隔离：物种形成 长期长期长期长期地理隔离地理隔离地理隔离地理隔离导致导致导致导致生殖隔离生殖隔离生殖隔离生殖隔离( ( ( (时间漫长时间漫长时间漫长时间漫长) ) ) ) 温度骤变导致染色体数目加倍或由于减分错误产生未温度骤变导致染色体数目加倍或由于减
33、分错误产生未温度骤变导致染色体数目加倍或由于减分错误产生未温度骤变导致染色体数目加倍或由于减分错误产生未减半的配子，自交产生的多倍体植物减半的配子，自交产生的多倍体植物减半的配子，自交产生的多倍体植物减半的配子，自交产生的多倍体植物( ( ( (短时间即可形成短时间即可形成短时间即可形成短时间即可形成新物种新物种新物种新物种) ) ) )基因频率基因频率计算的三种方法：计算的三种方法： 方法方法1 1：定义法：定义法P PA A基因基因A A的数目的数目/ /（基因（基因A A的数目基因的数目基因a a的数目）的数目）100%100%方法方法2 2：通过：通过基因型频率基因型频率计算法计算法P
34、 PA AP PAAAA1/2P1/2PAaAa 生物进化的实质在于种群的基因频率的改变。生物进化的实质在于种群的基因频率的改变。方法方法3 3：哈温平衡公式：哈温平衡公式P PAAAA （P PA A）2 2 P Paaaa（P Pa a）2 2 P PAaAa 2 P2 PA AP Pa a基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。的百分比。 AA%+Aa%+aa%=1AA%+Aa%+aa%=1若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a a，设，设p p为为A A的基因频率
35、，的基因频率，q q为为a a的的基因频率，基因频率， (p(pq)q)A%+a%=1A%+a%=1， 则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2 1 1。 又因为在一种群中，又因为在一种群中，AA%+Aa%+aa%=1AA%+Aa%+aa%=1； 所以所以p p2 2AA%=A%AA%=A%A%A%，为，为AAAA的基因型频率；的基因型频率； q q2 2aa%=a%aa%=a%a%a%，为，为aaaa的基因型频率；的基因型频率； 即：即：2pq2pqAa%Aa%2 2A%A%a%a%，为，为AaAa的基因型频率。的基因型频率。 遗传平衡定律遗传平衡定律遗传平衡
36、定律是由英国数学家哈代和德国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医生温伯格分别于1908年和年和1909年独立证年独立证明的，这一定律又称哈代明的，这一定律又称哈代温伯格定律，温伯格定律，它是指在一个它是指在一个极大极大的的随机交配随机交配的种群中，的种群中，在在没有突变、选择和迁移没有突变、选择和迁移的条件下，种群的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不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。发生变化，保持平衡。 进化与进化与生物多样性生物多样性的形成的形成生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，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。陆生，由低等到高等。1 1、遗传多样性、遗传多样性2 2、物种多样性、物种多样性3 3、生态系统多样性、生态系统多样性 生物多样性是生物进化的结果生物多样性是生物进化的结果生物多样性促进了生物进化生物多样性促进了生物进化基因迁移（浙基因迁移（浙P101)遗传漂变（浙遗传漂变（浙P101)异地、同地物种形成（浙异地、同地物种形成（浙P104)趋同进化、趋异进化（浙趋同进化、趋异进化（浙P112)协同进化协同进化（浙（浙P113)：共同进化共同进化（人（人P124)谢谢！谢谢！
