修改现代生物进化理论的主要内容(第1课时)ppt课件

1、问题问题1 1：桦尺蠖体色的黑色：桦尺蠖体色的黑色S S和淡色是和淡色是s s一对相一对相对性状，当时树干上均因长满地衣呈淡色，请判别哪对性状，当时树干上均因长满地衣呈淡色，请判别哪种体色的桦尺蠖数量较多，为什么？种体色的桦尺蠖数量较多，为什么？问题问题2 2：假设后来由于环境污染使地衣不能生存，所：假设后来由于环境污染使地衣不能生存，所以树干呈现黑褐色，他以为两种桦尺蠖的数量能否会以树干呈现黑褐色，他以为两种桦尺蠖的数量能否会发生改动？为什么？发生改动？为什么？问题问题3 3：他以为该地域的桦：他以为该地域的桦尺蠖有没有进化？尺蠖有没有进化？学习目的学习目的 知识目的：知识目的： 1.1.了

2、解种群、种群基因库、基因频率等概念。了解种群、种群基因库、基因频率等概念。 2.2.阐明现代生物进化实际的主要内容。阐明现代生物进化实际的主要内容。 才干目的：才干目的： 1.1.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 2.2.运用生物进化观念解释一些生物景象。运用生物进化观念解释一些生物景象。 情感目的：情感目的： 培育学生以科学的态度认识生物进化问题，树培育学生以科学的态度认识生物进化问题，树立辩证唯物主义的观念立辩证唯物主义的观念 判别以下能否属于种群？判别以下能否属于种群？1 1一个池塘中的全部鱼一个池塘中的全部鱼 2 2一个池塘中的全部鲤鱼一个池塘中

3、的全部鲤鱼3 3两个池塘内的全部鲤鱼两个池塘内的全部鲤鱼4 4一片草地上的全部草一片草地上的全部草5 5一片草地上的成年梅花鹿一片草地上的成年梅花鹿6 6一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 否是否否否是是一种群是生物进化的单位一种群是生物进化的单位种群：种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体，种群：种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体， 是生物繁衍和生物进化的根本单位。是生物繁衍和生物进化的根本单位。基因库基因库: :一个种群中全部个体所含有的全部基因一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。叫做这个种群的基因库。 基因频率某基因的

4、总数基因频率某基因的总数 / / 全部等位基因的总全部等位基因的总数数基因型频率某基因型个体数基因型频率某基因型个体数 / / 该种群个体总数该种群个体总数基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。全部等位基因数的比率。 例例1:1:从某个种群中随机抽出从某个种群中随机抽出100100个个体，测知基因型个个体，测知基因型为为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。求个。求A A、a a的基的基因频率分别是多少？因频率分别是多少？ A A基因的基因频率为基因的基因频率为: :100%100

5、%2AAAa2(AAAaaa)A%=a a基因的基因频率为：基因的基因频率为：= 40%= 40%a%=2aaAa2(AAAaaa)100%100%= 60%= 60%假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自在交配并能产生后代，没有迁入与迁出，自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用也没有基因突变和染色体变异。亲亲代基因型的频率代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( ) a( )a( )子代基因型频率子代基因型频率AA( )Aa( )aa( )子代基因频率子代基因频率A ( )a( )30%30%30%10%36

6、%48%16%60%40% 36%24%16%AAAaAa24%aaA 60%a 40%卵子A 60%a 40%精子其中其中p p代表代表A A基因的频率，基因的频率，q q代表代表a a基因的频率。基因的频率。那么：那么：p+q=1p+q=1，并得出：并得出：p2p2代表代表AAAA的频率，的频率， q2 q2代表代表aaaa的频率，的频率， 2pq 2pq代表杂合子代表杂合子AaAa的频率。的频率。亲代亲代子一代子一代 子二代子二代子三代子三代基因型基因型频率频率AA30%Aa60%aa10%基因频基因频率率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%

7、40%36%48%16%一个遗传上的平衡的群体一个遗传上的平衡的群体,其基因频率和基其基因频率和基因型频率遵照哈迪因型频率遵照哈迪-温伯格定律温伯格定律 !假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自在交配并能产生后代，没有迁入与迁出，自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用也没有基因突变和染色体变异。 在上述条件下，种群的基因频率和基因型频在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，坚持平衡，叫做哈率可以世代相传不发生变化，坚持平衡，叫做哈代温伯格定律，也叫遗传平衡定律。代温伯格定律，也叫遗传平衡定律。 设设A的基因频率的基因频率=p，a的基因

8、频率的基因频率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1 AA的基因型频率的基因型频率Aa的基因型频率的基因型频率aa的基因型频率的基因型频率2.2.满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下件下, ,这样的种群是不存在的。这样的种群是不存在的。这也从反面阐明了在自然界中，种群的基因频率迟早这也从反面阐明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。3.3.会，要看这一突变对生物体是有益还是有会，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取

9、决于生物生存的环境。害的，这往往取决于生物生存的环境。 在自然界，由于基因突变、基因重在自然界，由于基因突变、基因重组和自然选择等要素，种群的基因频率组和自然选择等要素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。和基因型频率总是在不断变化的。生物进化的本质：生物进化的本质：种群的进化过程就是种群基因频率发生种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。变化的过程。可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变突变和基因重组产生进化的原资料突变和基因重组产生进化的原资料二突变和基因重组产生进化的原资料二突变和基因重组产生进化的原资料 自然界，生物自发突变的

10、频率很低，自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还可而且突变大多数是有害的，为什么还可以作为生物进化的原资料的呢？以作为生物进化的原资料的呢？ 果蝇约有果蝇约有104对基因，假定每个基因对基因，假定每个基因的突变率是的突变率是105，一个约有，一个约有109个果蝇个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？的种群每一代出现的基因突变率是？ 2 210410410105 51091092 2108108 突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。生物的生存环境。基因重组基因重组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

11、因型的基因型种群中出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随机的、不定向的变异是随机的、不定向的构成了进化的原资料构成了进化的原资料突变是不定向的，不能决议生物的进化方向突变是不定向的，不能决议生物的进化方向 19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因基因S频率为频率为5%，浅灰色，浅灰色基因基因s频率为频率为95% 20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因色基因S频率为频率为95%，浅灰色基因浅灰色基因s频率为频率为5%探求自然选择对种群基因频率的影响探求自然选择对种群基因频率的影响如今我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的如今我们用数学方法来讨论一下桦

12、尺蠖基因频率变化的缘由。缘由。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%，在树干变黑这一环境条件下假设树干变黑不利，在树干变黑这一环境条件下假设树干变黑不利于淡色桦尺蠖的生存，使得种群中淡色个体每年减少于淡色桦尺蠖的生存，使得种群中淡色个体每年减少10%10%，黑色个体每年添加，黑色个体每年添加10%10%，以后的几年内，桦尺蠖种，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？群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第第1年年 第第2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS

13、10%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%13.1%升高升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低降低(1)(1)在这个探求实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺在这个探求实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖淡色个体的出生率蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖淡色个体的出生率有影响吗？有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？在自然选择

14、中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制淡色的变黑的环境使控制淡色的s s基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率添加基因频率添加有，许多淡色个体能可在没有交配、产卵前就已被天敌捕食有，许多淡色个体能可在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖的体色表现型而不是控制体色的基因天敌看到的是桦尺蠖的体色表现型而不是控制体色的基因三自然选择决议生物进化的方向。三自然选择决议生物进化的方向。生物进化的根本单位生物进化的根本单位生物进化的本质生物进化的本质生物进化的原资料生物进化的原资料决议生物进化的方向决议生物进化的方向种群种群基因频率的改动基因频率的改动突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择 1一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显一个随机交配的群体，某一