第二節(jié)-現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容詳解

第二節(jié)_現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共51頁。優(yōu)選第二節(jié)_現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容當(dāng)前2頁，總共51頁。

研究生物的進(jìn)化僅僅研究個體的表現(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。(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位這個群體就是種群！當(dāng)前3頁，總共51頁。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體叫做種群.

種群中的個體并不是機(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.當(dāng)前4頁，總共51頁?，F(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。當(dāng)前5頁，總共51頁。

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。當(dāng)前6頁，總共51頁。探究活動（三）1.什么是種群的基因庫？一個種群中全部個體所含有的全部基因叫這個種群的基因庫。當(dāng)前7頁，總共51頁。什么是種群的基因頻率？在一個種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。當(dāng)前8頁，總共51頁。2.基因頻率的計算

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

此種基因的個數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)=個體總數(shù)X2通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率某種基因的基因頻率=基因頻率=頻率+1/2頻率純合子雜合子當(dāng)前9頁，總共51頁。.據(jù)調(diào)查得知，某小學(xué)的學(xué)生中基因型比率為：XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44％:5％：1％：43％：7％，則Xb的基因頻率為A.13.2％B.5％C.14％D.9.3％如果某基因在X染色體上，而在Y染色體上沒有該基因及其等位基因，則公式可以轉(zhuǎn)變成基因頻率=某基因總數(shù)2X女性個體數(shù)+男性個體數(shù)當(dāng)前10頁，總共51頁。3.用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變(5)(6)(1)(2)(3)(4)當(dāng)前11頁，總共51頁。假設(shè)115頁題目中的種群滿足以下五個條件：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子一代基因型頻率當(dāng)前12頁，總共51頁。(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()當(dāng)前13頁，總共51頁。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中的群體滿足五個條件的情況下,計算子二代、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？

當(dāng)前14頁，總共51頁。

滿足五個假設(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）①昆蟲群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，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。與基因突變的普遍性相違背。當(dāng)前15頁，總共51頁。(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。基因A2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。當(dāng)前16頁，總共51頁。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。當(dāng)前17頁，總共51頁。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。當(dāng)前18頁，總共51頁?？偨Y(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！當(dāng)前19頁，總共51頁。下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是

()A一個種群中一個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫B一個種群中全部個體所含有的顯性基因叫做這個種群的基因庫C一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫D一個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當(dāng)前20頁，總共51頁。AA、Aa、aa的個體分別占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算基因頻率A=24%+1/2X72%=60%當(dāng)前21頁，總共51頁。(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料當(dāng)前22頁，總共51頁。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。當(dāng)前23頁，總共51頁。①普遍性②隨機(jī)性③稀有性④害多利少性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。當(dāng)前24頁，總共51頁。

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？種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因，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。當(dāng)前25頁，總共51頁。1．種群中突變的特點(diǎn)：突變數(shù)很大、隨機(jī)、不定向2.突變的有害和有利也不是絕對的，取決于生物的生存環(huán)境。3．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，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個體×108種群=2×107結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料當(dāng)前26頁，總共51頁。某海島上生活著一種昆蟲，經(jīng)調(diào)查翅的長度和個體數(shù)的關(guān)系（縱坐標(biāo)為個體數(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)為最能代表此時情況的曲線是()選擇并解釋ABCDD當(dāng)前27頁，總共51頁。(三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向當(dāng)前28頁，總共51頁。（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當(dāng)前29頁，總共51頁。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，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加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%升高降低當(dāng)前30頁，總共51頁。(3)在這個探究實(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當(dāng)前31頁，總共51頁。

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（個體多）（個體少）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%當(dāng)前32頁，總共51頁。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。當(dāng)前33頁，總共51頁。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)：當(dāng)前34頁，總共51頁。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。可見，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()不定向定向當(dāng)前35頁，總共51頁。6.某島嶼上存在著尺蛾的兩個變種，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)不同時期的兩個變種尺蛾的數(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______。森林時期工業(yè)時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當(dāng)前36頁，總共51頁。二、隔離與物種形成物種隔離物種的形成當(dāng)前37頁，總共51頁。物種的定義

指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，而在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。物種和種群的區(qū)別當(dāng)前38頁，總共51頁。種群和物種的區(qū)別種群物種概念生活地域相互關(guān)系同一地點(diǎn)一定自然區(qū)域，同一地點(diǎn)、不同地點(diǎn)一個物種可以包括多個種群生活在同一地點(diǎn)的同種個體總和。彼此可以交配實(shí)現(xiàn)基因交流。是生物繁殖的基本單位。指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，而在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。當(dāng)前39頁，總共51頁。定義:指同一物種不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。類型地理隔離生殖隔離隔離當(dāng)前40頁，總共51頁。地理隔離東北虎華南虎分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流和沙漠等地理上的障礙，使彼此間無法相遇而不能交配當(dāng)前41頁，總共51頁。生殖隔離種群間的個體不能自由交配，或者交配后不能產(chǎn)生出可育后代求偶方式不同繁殖期不同開花季節(jié)不同花的形態(tài)不同植物動物生殖隔離當(dāng)前42頁，總共51頁。自然選擇1加拉帕戈斯群島上幾種地雀地理隔離生殖隔離原種變異1變異2變異類型1新種1自然選擇2變異類型2新種2基因頻率的定向改變隔離導(dǎo)致物種形成當(dāng)前43頁，總共51頁。如麻鴨(左)和孚鴨(右)都是大雁的后代，由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形成了生殖隔離，現(xiàn)在即使人為讓它們交配，也不能產(chǎn)生可育的后代了。也就是說，它們形成兩個不同的物種了。當(dāng)前44頁，總共51頁。馬驢騾當(dāng)前45頁，總共51頁。物種的形成常見的物種形成模式是經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離。也有爆發(fā)式的物種形成：如多倍體的形成。生殖隔離一旦形成，原來屬于同一物種的生物就成了不同的物種。當(dāng)前46頁，總共51頁?？偨Y(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本觀點(diǎn)自然選擇學(xué)說隔離核心種群生物進(jìn)化的基本單位生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)種群基因頻率的改變進(jìn)化的原材料突變和基因重組決定進(jìn)化的方向自然選擇物種形成的三個環(huán)節(jié)物種形成的必要條件當(dāng)前47頁，總共51頁?？偨Y(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。在這個過中，（