现代生物进化理论的主要内容()

1、幼幼 虎虎 把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不愿意自己在虎的后代中消失，而且想让越来越多愿意自己在虎的后代中消失，而且想让越来越多的虎拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的的虎拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的呢？你将选择做哪一种基因？呢？你将选择做哪一种基因？ 一个基因所控制的一个基因所控制的性状对个体生存和繁殖性状对个体生存和繁殖后代的贡献越大后代的贡献越大, ,拥有拥有该基因的个体的可能越该基因的个体的可能越多多! !当然就会使越来越当然就会使越来越多的虎拥有自己的拷贝多的虎拥有自己的拷贝! ! 达尔文的自然选择学说指出，在一达尔文的自然选择

2、学说指出，在一种生物的群体中，出现有利变异的个体种生物的群体中，出现有利变异的个体能存活，并且有机会留下自己的后代。能存活，并且有机会留下自己的后代。 但是，研究生物的进化，仅研究个但是，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是是否与环境相适应是不够体的表现型是是否与环境相适应是不够的，还必须研究的，还必须研究群体群体基因组成的变化。基因组成的变化。这个群体就是这个群体就是种群种群！自主学习自主学习1、找出种群的概念、特点和研究种群的意义？、找出种群的概念、特点和研究种群的意义？ 找出基因库、基因频率和基因型频率的概念。找出基因库、基因频率和基因型频率的概念。3、生物进化的实质是什么？、生物进化的

3、实质是什么？ 为什么说自然选择决定生物进化的方向？为什么说自然选择决定生物进化的方向？2、基因突变与基因频率改变有什么关系？为什么？、基因突变与基因频率改变有什么关系？为什么？ 可遗传变异有哪些来源？可遗传变异有哪些来源？ 在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，对生物的进化有重要意义吗？突变有害还是有利害的，对生物的进化有重要意义吗？突变有害还是有利决定于什么？决定于什么？ 可遗传变异是产生进化原材料的原因是什么？可遗传变异是产生进化原材料的原因是什么？ 阅读教材阅读教材P114P118，分组讨论回答下列问题，分组讨论回答下列问题 生活在

4、一定区域的生活在一定区域的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种群。个体叫做种群。卧龙自然保护区 猕猴 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种种群是物种繁衍、进化繁衍、进化的基本单位，为研究的基本单位，为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。 一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因，叫做这个种，叫做这个种群的基因库。群的基因库。 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。比率，叫做基因频率。基因频率

5、基因频率该基因的总数该基因的总数该等位基因的总数该等位基因的总数100%100%某种特定基因型的个体占群体内全部某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。个体的比例。基因型频率基因型频率特定基因型的总数特定基因型的总数总个体数总个体数100%100%纯合子频率纯合子频率1/2杂合子频率杂合子频率 例例1（P115）：在某昆虫的种群中，绿色基）：在某昆虫的种群中，绿色基因为因为A，褐色基因为，褐色基因为a，随机抽取，随机抽取100个个体，个个体，测得测得基因型基因型 AA、Aa、 aa分别是分别是30、60、10个。个。 求：求：A、a的基因频率？的基因频率？解法解法：A A数数A A数数 +

6、 a+ a数数 A% = A% = 100% 100% a% =100%-60%= 40%a% =100%-60%= 40%（302 + 60）（100 2）= = 100%100%=60%=60%解法解法:a% = aa% + 1/2Aa%= 10% + 1/260%= 40% A% =100%-40%= 60%A% =100%-40%= 60% 例例2 2、某工厂有男女职工、某工厂有男女职工各各200200名名，对他们进行调查时，对他们进行调查时发现，女性色盲基因发现，女性色盲基因携带者为携带者为1515人人，女性患者女性患者1 1人人，男性患男性患者者1414人人，这个群体中色盲基因的频

7、率应为（，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。）。 A A、15% B15% B、3.88% C3.88% C、5.17% D5.17% D、10.3%10.3%C C解法：代入公式解法：代入公式X Xb b % %X Xb b 数数X XB B 数数+ X+ Xb b 数数 100% 100%已知：已知： 女（女（200200人）：人）：X XB BX Xb b （1515人）、人）、XbXb （1人）人） 男（男（200200人）：人）：X Xb bY(14Y(14人）人）5.17 15 +115 +12 +14 100% 100%2002002+200例例3 3：已知某种群中：已知某种群

8、中 AAAA、AaAa、aaaa的个体分别的个体分别 占占24%24%、70%70%、6%6%、那么、那么A A、a a的基因频率的基因频率 是多少？（是多少？（ ） A. 36%A. 36%和和64% B. 57%64% B. 57%和和43% 43% C. 24% C. 24%和和72% D. 59%72% D. 59%和和41%41%D D 基因突变产生新的等位基因，这就可能基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。使种群的基因频率发生变化。 种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都 有成千上万个基因，这样，每一代

9、就有成千上万个基因，这样，每一代就 会产生大量的突变。会产生大量的突变。此外，突变的有害还是有利也不是绝对此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的的，这往往取决于生物的生存环境生存环境。 基因突变和基因频率的关系：基因突变和基因频率的关系： 可遗传变异的来源：可遗传变异的来源： 可遗传变异来源于可遗传变异来源于基因突变基因突变、基因重组基因重组和和染色体变异染色体变异。 突变作为生物进化原材料的原因：突变作为生物进化原材料的原因： 可遗传变异是产生生物进化原材料可遗传变异是产生生物进化原材料的原因：的原因：突变突变新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出

10、现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向的不定向的形成了进化的形成了进化的原材料原材料,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向基因基因 重组重组生物进化的实质：生物进化的实质：种群基因频率的改变。种群基因频率的改变。自然选择决定生物进化的方向：自然选择决定生物进化的方向： 在自然选择的作用下，种群的基因频率会在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。进化。合作探究合作探究1 1、假设例、假设例1 1中中昆虫种群非常大昆虫种群非常大，所有的，所有的雌雄个体间都能自雌雄个体间都能自由交配由交

11、配并产生后代，并产生后代，没有迁入和迁出没有迁入和迁出，自然选择对翅色这自然选择对翅色这一相对性状没有作用一相对性状没有作用，基因基因A A和和a a都不产生突变都不产生突变，根据孟德，根据孟德尔的分离定律计算：尔的分离定律计算：(1)(1)该种群产生的该种群产生的A A配子和配子和a a配子的比率是多少？配子的比率是多少？(2)(2)子代基因型的频率各是多少？子代基因型的频率各是多少？(3)(3)子代种群的基因频率各是多少？子代种群的基因频率各是多少？(4)(4)子二代、子三代及若干代以后，基因频率会同子一代一样吗？子二代、子三代及若干代以后，基因频率会同子一代一样吗？2 2、上述计算结果是

12、建立在五个假设条件基础上的。对自、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？例？3 3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因因A A2 2，种群的基因频率会变化吗？基因，种群的基因频率会变化吗？基因A A2 2的频率可能会怎的频率可能会怎样变化？样变化？一、用数学方法讨论基因频率的变化一、用数学方法讨论基因频率的变化新代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( )A( ) a( )a( )子代基因型频

13、率AA( )Aa( )AA( )子代基因频率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%合作探究合作探究 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型频型频率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%16%48%40%36%16%48%40%36%16%48%40%问题问题1 由此可见，如果满足由此可见，如果满足上述五个条件上述五个条件，则亲代和子，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就此，也就是说基因频率可以代代保

14、持稳定不变。这就是是哈代温伯格平衡哈代温伯格平衡，也叫，也叫遗传平衡定律遗传平衡定律。 合作探究合作探究P表示基因表示基因A的频率，的频率，q表示基因表示基因a的频率的频率 遗传平衡定律遗传平衡定律p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa= 2pq aa=q2 但是，在实际中，但是，在实际中， 第一：第一：足够大的种群足够大的种群合作探究合作探究问题问题2 第二：第二：种群中充分的随机交配种群中充分的随机交配 第三：第三：没有迁入和迁出没有迁入和迁出 第四：第四：没有自然选择没有自然选择 第五：第五：没有基因突变没有基因突变. 例如，翅色与环境色彩较一致的，被天

15、敌发现的例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。机会就少些。种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。 突变产生新的基因会使种群频率发突变产生新的基因会使种群频率发生变化。基因生变化。基因A2的频率是增加还是减少，的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是要看这一突变对生物体是有益还是有害有益还是有害的。的。合作探究合作探究问题问题3生物的生存环境生物的生存环境（1 1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？）根据前面所学的知识你能做出假设吗？黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖自然选择可以使种群的基因频率自然选择可

16、以使种群的基因频率定向定向改变改变合作探究合作探究二、自然选择对种群基因频率变化的影响二、自然选择对种群基因频率变化的影响2 2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% SS 10% ； Ss 20%Ss 20%； ss 70%ss 70%，在树，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少得种群中浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体

17、每年增加10%10%，以后的几，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第第1 1年年第第2 2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低合作探究合作探究二、自然选择对种群基因频率变化的影响二、自然选择对种群基因频率变化的影响3 3）根据

18、计算结果，对环境的选择作用的大小进行适当调整，比如，）根据计算结果，对环境的选择作用的大小进行适当调整，比如，是种群中浅色个体每年减少是种群中浅色个体每年减少20%20%，黑色个体还是每年增加，黑色个体还是每年增加10%10%。第。第2 21010年间，该种群每年的基因型频率和基因频率又是多少？与步年间，该种群每年的基因型频率和基因频率又是多少？与步骤骤2 2中所得数据进行比较中所得数据进行比较. .第第1 1年年第第2 2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%Ss20%20%ss70%70%基因基因频率频率S20%20%s80%80%70%24.7% 29.8%15.0

19、%55.2%62.9%25.3%74.7%30%12.4%升高升高降低降低合作探究合作探究二、自然选择对种群基因频率变化的影响二、自然选择对种群基因频率变化的影响66%35.4%16.4%48.2%34%4 4）得出结论：）得出结论： 自然选择使种群的基因频率定向改变。自然选择使种群的基因频率定向改变。树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？率吗？为什么？合作探究合作探究二、自然选择对种群基因频率变化的影响二、自然选择对种群基因频率变化的影响 会影响，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产会影响，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就

20、已被天敌捕食。卵前就已被天敌捕食。在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？是表现型？为什么？ 表现型，表现型，天敌看到的是天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因是控制体色的基因1、现代进化理论的、现代进化理论的核心核心2、生物进化的、生物进化的基本单位基本单位3、生物进化的、生物进化的实质实质4、生物进化的、生物进化的原材料原材料5、决实生物进化的、决实生物进化的方向方向自然选择学说自然选择学说种群种群种群基因频率的改变种群基因频率的改变突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择课堂小结课堂小

21、结备注：备注： 是是不定向的不定向的 是是定向的定向的变异变异自然选择自然选择 1.C课堂巩固：课堂巩固：P118练习练习 4.突变和基因重组产生进化的原材料。如果没突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可能进化。变异，也就不可能进化。一、基础题一、基础题 2.C 3.C二、拓展题二、拓展题 1.如选择育种和杂交育种。如选择育种和杂交育种。 2.如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有如果气候等其他条件也合适，并且这个种群

22、具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。种群的特点：种群的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是而是彼此彼此可以交配实行基因交流可以交配实行基因交流，并，并通过繁通过繁殖将各自的基因传给后代殖将各自的基因传给后代。 同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？虫种群在基因组成上会有什么变化吗？例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞争失败，有的雄性海象没有任何的交配机十个雌性