現(xiàn)代生物進化理論主要內(nèi)容

現(xiàn)代生物進化理論主要內(nèi)容演示文稿本文檔共66頁；當前第1頁；編輯于星期一\17點46分（優(yōu)選）第二節(jié)現(xiàn)代生物進化理論主要內(nèi)容本文檔共66頁；當前第2頁；編輯于星期一\17點46分自然選擇學說具有有利變異的個體生存并留下后代的機會多生物進化個體

表現(xiàn)型

決定表現(xiàn)型的基因可以隨生殖而世代延續(xù)，并且在群體中擴散群體基因組成的變化種群本文檔共66頁；當前第3頁；編輯于星期一\17點46分1.種群的概念

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.(一)種群是生物進化的基本單位本文檔共66頁；當前第4頁；編輯于星期一\17點46分閱讀114頁的第三自然段，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、進化的基本單位。本文檔共66頁；當前第5頁；編輯于星期一\17點46分1、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.一個池塘中全部魚2、下列關(guān)于種群的說法不正確的是（）

種群是生物進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種群D.同一種群的個體可以自由交配BC本文檔共66頁；當前第6頁；編輯于星期一\17點46分

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進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。本文檔共66頁；當前第7頁；編輯于星期一\17點46分

2.基因庫的概念

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3.基因頻率的概念

在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率，叫做基因頻率本文檔共66頁；當前第8頁；編輯于星期一\17點46分4.基因頻率的計算

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,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)此種基因的個數(shù)=純合子個體數(shù)X2＋雜合子個體數(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=本文檔共66頁；當前第9頁；編輯于星期一\17點46分思考與討論：用數(shù)學方法討論基因頻率的變化1、假設(shè)上述昆蟲種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，基因A和a都不產(chǎn)生突變，根據(jù)孟德爾的分離定律計算：(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比率是多少？(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？(4)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？本文檔共66頁；當前第10頁；編輯于星期一\17點46分新代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%2、上述計算結(jié)果是建立在五個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？你能舉出哪些實例？

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,也就是說種群的進化是必然的.本文檔共66頁；當前第11頁；編輯于星期一\17點46分3、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。本文檔共66頁；當前第12頁；編輯于星期一\17點46分

用數(shù)學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)學家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨立證明的，這一定律又稱哈迪——溫伯格定律。他們指出，一個有性生殖的自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，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。本文檔共66頁；當前第13頁；編輯于星期一\17點46分五個條件是：1、種群很大

2、隨機交配

3、沒有突變和重組

4、沒有個體遷入遷出

5、沒有選擇本文檔共66頁；當前第14頁；編輯于星期一\17點46分若種群中一等位基因為A和a，設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，因為(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。本文檔共66頁；當前第15頁；編輯于星期一\17點46分生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變

表面看，自然選擇是對一個個生物個體的選擇，實質(zhì)上是對個體所包含的變異進行選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看，自然選擇實質(zhì)上是對變異所對應的基因的選擇，從而改變著群體中不同基因的基因頻率。

所以，生物進化的過程的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。本文檔共66頁；當前第16頁；編輯于星期一\17點46分小結(jié)種群基因頻率的改變與生物進化(一)種群是生物進化的基本單位1、種群、基因庫、基因頻率等概念2、用數(shù)學方法討論基因頻率的變化3、生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變本文檔共66頁；當前第17頁；編輯于星期一\17點46分1、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本文檔共66頁；當前第18頁；編輯于星期一\17點46分2、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A=24%+1/2X72%=60%通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率本文檔共66頁；當前第19頁；編輯于星期一\17點46分3、據(jù)調(diào)查得知，某學校的學生中各血型的比率如下：

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

=

25%本文檔共66頁；當前第20頁；編輯于星期一\17點46分練習：4、某工廠有男女職工各200名，對他們進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人，那么這個群體中色盲基因頻率為：（）A：6%B、15%C、12%D、5.88%A本文檔共66頁；當前第21頁；編輯于星期一\17點46分（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料基因重組、基因突變及染色體變異基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。突變和基因重組可形成可遺傳的變異。？可遺傳的變異的來源有？本文檔共66頁；當前第22頁；編輯于星期一\17點46分？1、基因突變能改變基因頻率嗎？？2、自然界中突變的頻率很低，能作為進化的原材料嗎？2x10410-5108xx=2x107(個)

每一代就會有大量的變異思考：本文檔共66頁；當前第23頁；編輯于星期一\17點46分某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型———有利與有害是相對的而不是絕對的這往往取決于生物的生存環(huán)境。3、突變產(chǎn)生的變異有利或有害是絕對的嗎？本文檔共66頁；當前第24頁；編輯于星期一\17點46分4.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（縱坐標為個體數(shù)量，橫坐標為翅的長度）。后來該小島上經(jīng)常刮大風，若干年后再進行調(diào)查，你認為最能代表此時情況的曲線是()選擇并解釋ABCDD本文檔共66頁；當前第25頁；編輯于星期一\17點46分基因重組突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是隨機的、不定向的形成了進化的原材料突變是不定向的，不能決定生物的進化方向總結(jié)本文檔共66頁；當前第26頁；編輯于星期一\17點46分（1）根據(jù)前面所學的知識你能做出假設(shè)嗎？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(三)自然選擇決定生物進化的方向本文檔共66頁；當前第27頁；編輯于星期一\17點46分2）現(xiàn)在我們用數(shù)學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%升高降低本文檔共66頁；當前第28頁；編輯于星期一\17點46分(3)在這個探究實驗中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？變黑的環(huán)境對樺尺蠖種群基因頻率產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少，而控制深色的S基因頻率增加淺色出生率下降，因為許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食基因頻率定向改變。

因此：

自然選擇使種群的基因頻率定向改變，決定了生物進化的方向。本文檔共66頁；當前第29頁；編輯于星期一\17點46分小結(jié)（自然選擇決定生物進化的方向）：

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，導致生物朝向一定方向進化?？梢?，生物進化的方向是由（）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()不定向定向本文檔共66頁；當前第30頁；編輯于星期一\17點46分1.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2.用現(xiàn)代生物進化理論分析解釋狼的進化過程。(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本文檔共66頁；當前第31頁；編輯于星期一\17點46分二、隔離與物種的形成

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物種，簡稱“種”。1：物種的概念判斷：馬和驢是不是同一物種？馬和驢的后代騾子能稱為一個物種嗎？回憶學過的種群概念，一個物種就是一個種群嗎？本文檔共66頁；當前第32頁；編輯于星期一\17點46分種群物種概念生活地域關(guān)系同一地點一定自然區(qū)域，同一地點、不同地點一個物種可以包括多個種群生活在同一地點的同種個體總和。彼此可以交配實現(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。種群與物種的區(qū)別本文檔共66頁；當前第33頁；編輯于星期一\17點46分概念: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。（1）、地理隔離：2、隔離的概念和類型在自然界，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。本文檔共66頁；當前第34頁；編輯于星期一\17點46分東北虎華南虎

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例：東北虎與華南虎本文檔共66頁；當前第35頁；編輯于星期一\17點46分（2）、生殖隔離

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。（原因是：動物求偶方式不同、繁殖期不同，植物開花季節(jié)、花的形態(tài)不同，而造成的不能交配等。）本文檔共66頁；當前第36頁；編輯于星期一\17點46分馬驢騾例：馬和驢不是一個物種因馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力本文檔共66頁；當前第37頁；編輯于星期一\17點46分例：虎與獅交配的后代——虎獅獸本文檔共66頁；當前第38頁；編輯于星期一\17點46分自然選擇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3、隔離在物種形成中的作用：本文檔共66頁；當前第39頁；編輯于星期一\17點46分資料分析：加拉帕戈斯群島上不同地雀的形成3、隔離在物種形成中的作用：本文檔共66頁；當前第40頁；編輯于星期一\17點46分本文檔共66頁；當前第41頁；編輯于星期一\17點46分本文檔共66頁；當前第42頁；編輯于星期一\17點46分1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？

由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。資料分析本文檔共66頁；當前第43頁；編輯于星期一\17點46分２．不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。資料分析本文檔共66頁；當前第44頁；編輯于星期一\17點46分３．對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。資料分析本文檔共66頁；當前第45頁；編輯于星期一\17點46分４．如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？不會。因為個體間有基因的交流。資料分析本文檔共66頁；當前第46頁；編輯于星期一\17點46分原始種群小種群地理隔離各種群的基因頻率向不同的方向發(fā)生改變新物種生殖隔離出現(xiàn)不同的突變和基因重組產(chǎn)生不同變異種群間差異逐漸擴大種群基因庫明顯改變生活在各自不同的自然環(huán)境中環(huán)境各種群間不能進行基因交流自然選擇總結(jié)：長期的地理隔離導致生殖隔離的出現(xiàn)，生殖隔離標志著新物種的產(chǎn)生。本文檔共66頁；當前第47頁；編輯于星期一\17點46分物種的形成長期的地理隔離而達到生殖隔離。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。本文檔共66頁；當前第48頁；編輯于星期一\17點46分隔離形成新物種的原因：（1）、不同的的種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組，使不同種群基因頻率的變化不同。（2）、生存的環(huán)境不同，選擇的基因不同，使不同種群的基因頻率的變化不同。因此，隔離是物種形成的必要條件。本文檔共66頁；當前第49頁；編輯于星期一\17點46分物種形成的意義：（1）、增加了生物的類型。（2）、能適應改變的環(huán)境。本文檔共66頁；當前第50頁；編輯于星期一\17點46分注意：有時無需地理隔離也能形成新物種

在自然界里還存在另一種物種形成方式，它往往只需要幾代甚至一代就完成了，而且不需經(jīng)過地理隔離。例如，多倍體植物的形成就是如此。自然界里幾平將近一半的被子植物和某些栽培作物就是這樣形成的。AABBCC（普通小麥）DD（黑麥）×ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCDD（八倍體小黑麥）（可育）秋水仙素處理例：八倍體小黑麥的培育本文檔共66頁；當前第51頁；編輯于星期一\17點46分小結(jié)：以（）為核心的現(xiàn)代生物進化理論，其基本觀點是（）是生物進化的基本單位，生物進化的實質(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，最終導致新物種的形成。在這個過中，（）產(chǎn)生生物進化的原材料，（）使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，（）是新物種形成的必要條件。自然選擇學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本文檔共66頁；當前第52頁；編輯于星期一\17點46分現(xiàn)代進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)生進化的原材料2、自然選擇決定生物進化的方向(定向)3、隔離導致物種的形成本文檔共66頁；當前第53頁；編輯于星期一\17點46分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

D、減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂DD練習本文檔共66頁；當前第54頁；編輯于星期一\17點46分3、以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論認為,新物種的形成是A、自然選擇的結(jié)果B、突變，選擇和遺傳的綜合作用C、用進廢退的結(jié)果D、突變和基因重組，自然選擇及隔離的綜合作用4、下列關(guān)于隔離的敘述，不正確的是A、阻止了種群間的基因交流B、對所有的物種來說,地理隔離必然導致生殖隔離C、種群基因庫間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因D、不同的物種之間必然存在著生殖隔離（D）（B）本文檔共66頁；當前第55頁；編輯于星期一\17點46分（一）、共同進化任何一個物種都不是單獨進化的。1、共同進化的實例：生物與生物之間。例：蘭花和專門給它傳粉的昆蟲。獵豹與鹿。三、共同進化與生物多樣性的形成本文檔共66頁；當前第56頁；編輯于星期一\17點46分

捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進種群發(fā)展的作用?！熬鞯牟妒痴摺辈呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無法生存。“收割理論”：捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性。捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？本文檔共66頁；當前第57頁；編輯于星期一\17點46分2、捕食等在共同進化中的作用淘劣保優(yōu)，雙向選擇?？刂苽€體數(shù)量，有利多樣性發(fā)展。本文檔共66頁；當前第58頁；編輯于星期一\17點46分共同進化還有生物進化與無機環(huán)境變化的關(guān)系例：生物的新陳代謝類型由原始異養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)需氧。生物進化歷程示意圖本文檔共66頁；當前第59頁；編輯于星期一\17點46分3、共同進化的概念不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。本文檔共66頁；當前第60頁；編輯于星期一\17點46分（二）、生物多樣性的形成基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性

地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。1、生物多樣性三層次的內(nèi)容本文檔共66頁；當前第61頁；編輯于星期一\17點46分（1）、生物的結(jié)構(gòu)：簡單→復雜（2）、生物的等級：