7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容課件

第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容探究活動(dòng)（一）情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲(chóng)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)。討論題目：1.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點(diǎn)該綠色個(gè)體一定能被選擇下來(lái)嗎？2.如果該綠色個(gè)體能很好的生活下來(lái)，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？3、如果Aa與其他個(gè)體交配生殖，后代還會(huì)是綠色嗎？

自然界中，沒(méi)有哪一個(gè)體是長(zhǎng)生不死的個(gè)體的基因型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過(guò)有性生殖來(lái)傳給后代.后代會(huì)發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)aa的個(gè)體。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1.種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。判斷下列是否屬于種群?（1）一個(gè)池塘中的全部魚(yú)（2）一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)（3）一片草地上的成年梅花鹿否是否7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容2.種群的特點(diǎn)：

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(guò)繁殖將各自的基因傳給后代。種群是生物繁殖、進(jìn)化的基本單位。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

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(kù)和基因頻率的概念。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

3.基因庫(kù):

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(kù)。

注：每個(gè)個(gè)體所含的基因只是基因庫(kù)的一部分7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)×100%4.

基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。例1:從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，假設(shè)每個(gè)個(gè)體都含有10對(duì)等位基因，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率，AA、Aa和aa基因型頻率是多少?；蛐皖l率=該基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%基因頻率=頻率+1/2頻率純合子雜合子7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容例二、某昆蟲(chóng)種群中決定綠翅基因?yàn)锳，決定褐翅基因?yàn)閍，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：

A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%==60%40﹪?yán)?、AA、Aa、aa三種基因型個(gè)體分別占24%、72%、4%，那么A的基因頻率是（）

A.36%B.57%C.24%D.60%D7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容例四、下列關(guān)于基因庫(kù)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B、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的顯性基因C、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因

D、一個(gè)種群的基因例五、據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中基因型的比例是XBXB（42.32%）、XBXb

（7.36%）、XbXb

（0.32%）XBY（46%）、XbY（4%），則該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是（）

A.6%、8%B.8%、92%C.78%、92%D.92%、8%CD7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容①昆蟲(chóng)群體數(shù)量足夠大，③沒(méi)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(chóng)的生存能力完全相同（也就是說(shuō)自然選擇對(duì)A、a控制的性狀沒(méi)有作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒(méi)有基因突變和染色體變異。則（1）親代雌雄配子的種類(lèi)和比例是多少？（2）子代基因型頻率各是多少?（3）子代種群的基因頻率各是多少?例六、某昆蟲(chóng)種群中基因型AA占30﹪，Aa占60﹪，aa占10﹪。如果該種群滿(mǎn)足以下五個(gè)條件：7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（1）親代雌雄配子的種類(lèi)和比例是多少？（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?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()7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

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)在討論群體滿(mǎn)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？

總結(jié)：若種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，則后代中的基因頻率和基因型頻率均不變；

若種群中個(gè)體自交，則后代中的基因頻率不變，而基因型頻率發(fā)生改變。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容遺傳平衡定律即哈代——溫伯格定律

遺傳平衡定律是由英國(guó)數(shù)學(xué)家哈代和德國(guó)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(chēng)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(méi)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。(5)、基因頻率與基因型頻率的換算關(guān)系（極大的隨機(jī)交配的種群）若種群中一對(duì)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。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容2.滿(mǎn)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(shuō)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(shuō)種群的進(jìn)化是必然的。3.會(huì)，要看這一突變對(duì)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。完成思考題：種群個(gè)體的性狀由基因決定，那么，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是什么？7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群的進(jìn)化過(guò)程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。因此，只要基因頻率發(fā)生變化，則種群進(jìn)化便發(fā)生了。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？變異變異的類(lèi)型有那些？不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

自然界，生物自發(fā)突變的頻率很低，而且突變大多數(shù)是有害的，為什么還能夠作為生物進(jìn)化的原材料的呢？

果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率是10－5，一個(gè)約有109個(gè)果蠅的種群每一代出現(xiàn)的基因突變率是？2×104×10－5×109＝2×108（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容2.突變的有害和有利并不是絕對(duì)的，它取決于生物的生存環(huán)境。3.突變和基因重組只產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。1.種群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

19世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為5%，淺灰色基因（s）頻率為95%

20世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為95%，淺灰色基因（s）頻率為5%（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(1)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(duì)樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖淺色個(gè)體的出生率有影響嗎？(2)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(méi)有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食

天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向自然選擇使基因頻率定向改變。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容四、隔離導(dǎo)致物種形成

能夠在自然狀態(tài)下能互相交配，并且產(chǎn)生出可育后代的一群生物稱(chēng)為一個(gè)物種（species），簡(jiǎn)稱(chēng)“種”。1、物種的概念7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容種群和物種的區(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(gè)物種可以包括多個(gè)種群生活在同一地點(diǎn)的同種個(gè)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(gè)體。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

人都是一個(gè)物種，無(wú)論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。全世界的人都是一個(gè)物種嗎？騾是馬跟驢交配產(chǎn)生的后代，那為什么他們不是同一物種呢？7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

隔離：指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。

生殖隔離：不同物種之間一般是不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。

地理隔離：同一物種由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。2.隔離在物種形成中的作用7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

如果只通過(guò)地理隔離，2個(gè)種群的基因庫(kù)各自發(fā)展，互不影響，出現(xiàn)一定差異，但不會(huì)形成新的物種，最多也就是形成不同的亞種－－－量變。如東北虎和華南虎就是兩個(gè)亞種。

生殖隔離則是由于2個(gè)種群之間的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)（基因庫(kù)）出現(xiàn)較大的差異使其個(gè)體之間不能交配或雜交后代不育。生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志－－質(zhì)變7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

它們之間還能自由交配嗎？資料分析一7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容分析：加拉帕戈斯群島的地雀新物種是如何形成的？資料分析二7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容①經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離，從而形成新物種。②多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。原種變異

1變異

2變異類(lèi)型1變異類(lèi)型2新種1新種2生殖隔離自然選擇1自然選擇2基因頻率定向改變地理隔離種群

1種群

27.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：生物進(jìn)化的基本單位是種群。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組——提供進(jìn)化的原材料；自然選擇——基因頻率定向改變，決定進(jìn)化的方向；隔離——物種形成的必要條件

7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容評(píng)價(jià)反饋㈠判斷題1．變異是生物進(jìn)化的原材料。（）2．有利變異可以使生物更好地去適應(yīng)環(huán)境。（）3．突變的有害或有利是絕對(duì)的、一成不變的。（）4．種間斗爭(zhēng)的結(jié)果決定了生物進(jìn)化的方向。（）㈡選擇題1．下列各種現(xiàn)象中哪一種屬于自然選擇的例子（）A．警犬能夠嗅到毒品B．秋水仙素處理后得到的多倍體生物C．北極熊毛色為白色D．太空椒的出現(xiàn)2．達(dá)爾文認(rèn)為變異是不定向的，而自然選擇是定向的，所謂定向是指（）A．定向生存斗爭(zhēng)B．適應(yīng)特定環(huán)境

C．定向遺傳D．只產(chǎn)生有利的變異7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

在經(jīng)常刮海風(fēng)的克格倫島上，昆蟲(chóng)一般呈現(xiàn)兩種類(lèi)型：能飛的翅異常發(fā)達(dá)，不能飛的翅退化。這些昆蟲(chóng)都不易被暴風(fēng)刮到海里去，因而能夠生存下來(lái)并繁殖后代。試據(jù)此分析：⑴此島上昆蟲(chóng)的祖先存在著個(gè)體

，說(shuō)明

一般是不定向的。⑵風(fēng)暴對(duì)昆蟲(chóng)起了

作用。⑶這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了定向的

決定著生物進(jìn)化的方向。⑷凡是存活下來(lái)的昆蟲(chóng)都是適應(yīng)環(huán)境的，這是

的結(jié)果，而且是通過(guò)

來(lái)實(shí)現(xiàn)的。答案：⑴差異；變異⑵選擇⑶自然選擇⑷自然選擇；生存斗爭(zhēng)7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容4、有一個(gè)老鼠的種群，最初都生活在一個(gè)地域，后來(lái)一條新建的高速公路將該種群分成A和B兩個(gè)種群。如果A種群生活的地區(qū)發(fā)生了一系列的環(huán)境變化，而B(niǎo)種群的地區(qū)沒(méi)有變化，則種群A進(jìn)化的速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、與B相同D、開(kāi)始比B慢，后來(lái)比B快5、_______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。物種形成需要三個(gè)基本還節(jié)：其中_____和_______產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，_____使種群的基因頻率發(fā)生_______改變并決定生物進(jìn)化的方向，________是新物種形成的必要條件。B種群基因頻率基因重組突變自然選擇定向隔離7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成

捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益？7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(一)共同進(jìn)化1、實(shí)例：2、概念：不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展的過(guò)程。3、結(jié)果：出現(xiàn)了物種的多樣性,而且形成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(二)生物多樣性的形成1、內(nèi)容：基因多樣性→物種多樣性→生態(tài)系統(tǒng)多樣性（3層次）2、形成生物多樣性的原因：長(zhǎng)期自然選擇、共同進(jìn)化達(dá)到結(jié)果3、研究生物進(jìn)化的主要依據(jù)：化石三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容4、生物進(jìn)化的歷程：三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成最早出現(xiàn)的生物是哪一類(lèi)生物？它們生活在什么環(huán)境中？厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活海洋中。最早的生物化石－古細(xì)菌（距今35億年）7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容34億年前的古細(xì)胞化石

前寒武紀(jì)地層中的水母化石1)前寒武紀(jì)生物

寒武紀(jì)之前(前寒武紀(jì))，地球上的生命都是非常低級(jí)的，主要是一些單細(xì)胞生物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物等。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

多細(xì)胞生物大約是什么時(shí)期出現(xiàn)的？它們生活在什么環(huán)境？

大約是在寒武紀(jì)，生活在海洋中。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

2)早古生代生物

（寒武紀(jì)）進(jìn)入早古生代，一些大型的古生物相繼出現(xiàn)，如三葉蟲(chóng)、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上的第一次繁榮景象。在中國(guó)云南澄江發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)古生物是最有代表性的寒武紀(jì)生物群.7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

最早登陸的生物是植物還是動(dòng)物？為什么？

植物，否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。

一些海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類(lèi)植物。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。

寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容3)中生代生物

中生代三疊紀(jì)生物復(fù)蘇,開(kāi)始出現(xiàn)水生爬行動(dòng)物，如魚(yú)龍、蛇頸龍等；侏羅紀(jì)是恐龍的天下，發(fā)現(xiàn)始祖鳥(niǎo)、中華龍鳥(niǎo)等，昆蟲(chóng)類(lèi)也開(kāi)始繁盛；白堊紀(jì)末期也是生物的滅絕時(shí)期，但開(kāi)始出現(xiàn)被子植物

7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容中生代陸地和海洋中的情況7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容始祖鳥(niǎo)7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

在白堊紀(jì)全部絕滅?？铸埖慕^滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛，使生物進(jìn)化翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。

恐龍是什么時(shí)候滅絕的？恐龍的滅絕對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容新生代少女化石和復(fù)原圖7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容生物的進(jìn)化歷程可概括為：

從原核生物到真核生物，從無(wú)性生殖到有性生殖，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容思考：①原核生物常見(jiàn)的有哪些？它們進(jìn)行的是什么生殖？②真核生物出現(xiàn)后生物的進(jìn)化為什么明顯加快了？（例如寒武紀(jì)大爆發(fā)）③真核生物出現(xiàn)后生態(tài)系統(tǒng)的組成發(fā)生了什么變化？④最先登陸的是植物還是動(dòng)物？分別是什么生物最先登陸？三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(三)生物進(jìn)化理論的不斷發(fā)展1、中性學(xué)說(shuō)：決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累2、物種是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過(guò)程。三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成7.2現(xiàn)