高二生物現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

高二生物現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日

一個(gè)基因所控制的性狀對個(gè)體生存和繁殖后代的貢獻(xiàn)越大,擁有該基因的個(gè)體的可能越多!當(dāng)然就會使越來越多的虎擁有自己的拷貝!第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日探究活動（一）情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。

如果該綠色個(gè)體（Aa）已經(jīng)很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能遺傳給后代？請寫出遺傳圖解。第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日

出現(xiàn)有利變異個(gè)體內(nèi)的有利基因只有在群體中,通過有性生殖才能世代延續(xù)。XAAAa綠翅AA綠翅（1）P:Aa綠翅配子AaAF1:綠翅

aa灰翅XAaAa綠翅AA綠翅（2）Aa配子AaAaAa綠翅P:F1:綠翅綠翅

aa灰翅XAaAa綠翅（3）

aa配子AaaP:F1:綠翅綠翅第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還必須研究群體的基因組成變化。這個(gè)群體就是種群！第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日探究活動（二）1.什么叫做種群？

生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群.

種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日現(xiàn)在練練吧！探究活動（二）2.閱讀114頁的第三自然段，探究并回答問題。（1）種群在繁衍過程中，個(gè)體有新老交替，基因卻代代相傳。這句話表明種群在進(jìn)化過程中處于什么地位？說明在自然界中，種群是生物繁殖、進(jìn)化的基本單位。第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日下列屬于種群的是

（）A.一塊水田里的全部水稻、水草B一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜C一塊朽木上的全部真菌D.一個(gè)池塘中全部魚下列關(guān)于種群的說法不正確的是

（）

種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位C.中國大陸上所有老虎是一個(gè)種群D.同一種群的個(gè)體可以自由交配BC第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日探究活動（三）1.什么是種群的基因庫？一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫這個(gè)種群的基因庫。第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日什么是種群的基因頻率？在一個(gè)種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日2.基因頻率的計(jì)算

某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？（自讀115頁）A=30×2+60

________________________200=60%200a=10×2+60

________________________=40%A+a=1

此種基因的個(gè)數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)此種基因的個(gè)數(shù)=純合子個(gè)體數(shù)X2＋雜合子個(gè)體數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)=個(gè)體總數(shù)X2通過基因型個(gè)體數(shù)量計(jì)算基因頻率某種基因的基因頻率=第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日3.用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變(5)(6)(1)(2)(3)(4)第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日假設(shè)115頁題目中的種群滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大，③沒有遷入與遷出，②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。在有性生殖過程中，如果符合以上的理想條件，(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比率各是多少?

A60%a40%卵細(xì)胞精子A60%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型頻率第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日(2)子代基因型的頻率各是多少?(3)子代種群的基因頻率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型的頻率AA()Aa()aa()子代種群的基因頻率A()a()第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在討論題2中的群體滿足五個(gè)條件的情況下,計(jì)算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率;分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日

滿足五個(gè)假設(shè)條件的種群是理想的種群,在自然條件下,這樣的種群是不存在的.這也從反面說明了在自然界中,種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化,也就是說種群的進(jìn)化是必然的.（5）上述計(jì)算結(jié)果是在滿足五個(gè)假設(shè)條件的基礎(chǔ)上計(jì)算的，對自然界的種群來說，這五個(gè)條件都能成立嗎？特別是如果第⑤點(diǎn)假設(shè)（⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。）成立這與前面我們所學(xué)的基因突變的哪個(gè)特性相違背？與基因突變的普遍性相違背。第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日(6)、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因（A2），種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日

用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化——遺傳平衡定律

遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明的，這一定律又稱哈代——溫伯格定律，它是指在一個(gè)極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日若種群中一等位基因?yàn)锳和a，設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，因?yàn)?p＋q)=A%+a%=1，則（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日總結(jié)種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群、基因庫、基因頻率等概念2、用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化現(xiàn)在練練吧！第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是

()A一個(gè)種群中一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫B一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的顯性基因叫做這個(gè)種群的基因庫C一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫D一個(gè)種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡

C第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日AA、Aa、aa的個(gè)體分別占24%、72%、4%那么A、a的基因頻率是多少？

（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D某種基因的基因頻率=某種基因的純合子頻率+1/2雜合子頻率通過基因型頻率計(jì)算基因頻率A=24%+1/2X72%=60%第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下：

IAIA20%IAi30%IBIB10%IBi20%IAIB10%ii10%計(jì)算IB的基因頻率。10%+1/2（10%+20%）

=

25%第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

基因突變在自然界是普遍存在的，因此基因突變產(chǎn)生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化.什么是突變？現(xiàn)代遺傳學(xué)研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日①普遍性:②隨機(jī)性:③稀有性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2基因突變的的特點(diǎn)和意義分別是什么?

意義:基因突變盡管是隨機(jī)的、不定向的，在自然狀態(tài)下，突變頻率很低，但卻是普遍存在的，它是新基因產(chǎn)生的途徑；是生物變異的根本來源；是生物進(jìn)化的原始材料。第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？種群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個(gè)基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。此外，突變的有害還是有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日1．種群中突變的特點(diǎn)：突變數(shù)很大、隨機(jī)、不定向2．種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向

例如：果蠅約有104對基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10－5，若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個(gè)體×108種群=2×107結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日

某海島上生活著一種昆蟲，經(jīng)調(diào)查翅的長度和個(gè)體數(shù)的關(guān)系（縱坐標(biāo)為個(gè)體數(shù)量，橫坐標(biāo)為翅的長度）。后來該小島上經(jīng)常刮大風(fēng)，若干年后再進(jìn)行調(diào)查，你認(rèn)為最能代表此時(shí)情況的曲線是()選擇并解釋ABCDD第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日(三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日（1）根據(jù)前面所學(xué)的知識你能做出假設(shè)嗎？探究活動（四）“探究自然選擇對種群基因頻率的影響”長滿地衣的樹干上的樺尺蠖

黑褐色樹干上的樺尺蠖

自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日探究活動（三）2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日(3)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個(gè)體的出生率有影響嗎？(4)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少，S基因頻率增加許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖得體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日

自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向樺尺蠖深色淺色棲息環(huán)境淺色（個(gè)體多）（個(gè)體少）棲息環(huán)境深色s基因頻率降低S基因頻率升高淺色深色s基因頻率又降低S基因頻率又升高s基因頻率95%S基因頻率95%第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日原因是：

淘汰不利變異基因、積累有利變異基因結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向再來練練兵！結(jié)果是：使基因頻率定向改變。第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日影響基因頻率的因素：突變、基因重組和自然選擇生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是：種群是生物進(jìn)化的單位，也是生物（）的單位。繁殖生物進(jìn)化=種群基因頻率變化種群基因頻率發(fā)生變化的過程。小結(jié)：第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日小結(jié)（自然選擇決定生物進(jìn)化的方向）：

種群中產(chǎn)生的變異是（）的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（），從而使種群的基因頻率發(fā)生（）改變，導(dǎo)致生物朝向一定方向進(jìn)化?？梢?，生物進(jìn)化的方向是由（）決定的。不定向積累定向自然選擇種群中產(chǎn)生的變異（）自然選擇方向()不定向定向第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日6.某島嶼上存在著尺蛾的兩個(gè)變種，該地區(qū)原為森林，后建設(shè)成工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時(shí)期的兩個(gè)變種尺蛾的數(shù)量比。這些變化產(chǎn)生的原因是

()A．灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入B．工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾C．自然選擇作用D．人工選擇的作用7.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼的進(jìn)化過程。(1)狼群中存在不同類型的個(gè)體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說明生物具有______的特性，而這種特性是生物進(jìn)化的

。(2)隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物生存下去。這樣，食物、環(huán)境對狼起了______作用，而這種作用是______的，它決定著生物進(jìn)化的______。森林時(shí)期工業(yè)時(shí)期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C變異原材料選擇方向定向的第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、隔離與物種的形成曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然基因頻率發(fā)生了很大變化，但是并沒有形成新的物種。為什么說它們沒有形成新的物種？怎樣判斷兩個(gè)種群是否屬于一個(gè)物種？物種；能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡稱“種”。不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力馬和驢是不是一個(gè)物種？第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日在自然界，同一種生物由于地理上的障礙而形成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象，叫做地理隔離。隔離地理隔離生殖隔離隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫做隔離。第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日東北虎華南虎隔離在物種形成中的作用

兩個(gè)不同虎亞種

（馬和驢雜交產(chǎn)騾）生殖隔離注：不同種群之間一旦產(chǎn)生生殖隔離，就不會有基因交流了。地理隔離第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日地理隔離突變、基因重組、自然選擇生殖隔離新物種物種的形成：加拉帕戈斯群島一的幾種地雀南美洲地雀因地理隔離導(dǎo)致生殖隔離比較常見新物種形成的標(biāo)志：生殖隔離第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日總結(jié)：以（）為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，其基本觀點(diǎn)是（）是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群（）的改變。（）（）及（）是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個(gè)過中，（）產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，（）使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，（）是新物種形成的必要條件。自然選擇學(xué)說種群基因頻率突變和基因重組自然選擇隔離突變和基因重組自然選擇隔離第四十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日現(xiàn)代進(jìn)化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(定向)3、隔離導(dǎo)致物種的形成第四十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日1、馬（2N＝64）和驢（2N＝62）雜交能產(chǎn)生后代稱騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為（）

A、雜交育種

B、人工誘變

C、基因重組

D、生殖隔離2、產(chǎn)生上述情況的原因主要是（）

A、染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化

B、馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)區(qū)別

C、發(fā)生突變