第二节_理_讲课用_现代生物进化理论的主要内容

1、第二节现代生物进化理论的主要内容1 1、种群种群是生物进化的基本单位。是生物进化的基本单位。2 2、突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料。产生进化的原材料。3 3、自然选择自然选择决定生物进化的方向。决定生物进化的方向。4 4、隔离隔离与与物种物种的形成的形成5 5、共同进化共同进化与生物多样性的形成。与生物多样性的形成。浏览课本浏览课本114123114123页大标题，页大标题，找出现代生物进化理论的主要内容：找出现代生物进化理论的主要内容： 研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变境相适应

2、是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，这个群体就是种群。化，这个群体就是种群。（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 概念：概念：（114114页）页）生物繁殖的基本单位。生物繁殖的基本单位。特点特点： 114页页。课本课本118页基础题页基础题2、基因库、基因库一个一个_中中_所含有的所含有的_基因，叫做基因，叫做这个种群的基因库。这个种群的基因库。 其中每个个体所含的基因与基因库的关系其中每个个体所含的基因与基因库的关系？种群种群全部个体全部个体全部全部3、基因频率、基因频率(115页页)4、基因型频率基因型频率某基因型的个体在种群中所占的比例称基因型频率。某基

3、因型的个体在种群中所占的比例称基因型频率。即：某个种群的基因即：某个种群的基因A的的基因频率基因频率= A /A+a 注意：注意：A+a=1即：某个种群的基因型即：某个种群的基因型AA的的基因型频率基因型频率= AA /AA+Aa+aa 注意：注意：AA+Aa+aa=11 1、这个种群的基因库有、这个种群的基因库有多少基因？多少基因？3 3、算算、算算A A基因的基因频基因的基因频率和率和a a基因的基因频率？基因的基因频率？2 2、该图中个体和基因、该图中个体和基因有什么关系呢？有什么关系呢？4 4、再算算、再算算AaAa、aaaa和和AAAA的基因型频率？的基因型频率？20每个个体含有两个

4、等位基因每个个体含有两个等位基因A基因频率是基因频率是55%a基因频率是基因频率是45%Aa基因型频率是基因型频率是50%，aa基因型频率是基因型频率是20%，AA基因型基因型频率是频率是30%抽样调查抽样调查aa 总结：总结： 基因频率的计算基因频率的计算1、概念法、概念法 A=A/A+a=AAx2+Aa a=a/A+a=aax2+Aa2、通过基因型频率求、通过基因型频率求基因（基因（A）的频率）的频率=该基因的纯合子（该基因的纯合子（AA）的基因型频率的基因型频率+1/2该基因的杂合子（该基因的杂合子（Aa）的基）的基因型频率因型频率练习：课本练习：课本P118-一、基础题一、基础题2一种

5、群繁殖若干代后，一种群繁殖若干代后，基因频率会发生基因频率会发生变化吗？变化吗？阅读阅读P115的思考与讨论完成的思考与讨论完成下表（小组讨论完成）下表（小组讨论完成）亲代基因型的频率亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率配子的比率A（ ）A( ) a( ) a( )子一代基因型频率子一代基因型频率AA（ ）Aa( )Aa( )子一代基因频率子一代基因频率A（ ）a( )子二代基因型频率子二代基因型频率AA（ ） Aa( )Aa( )子二代基因频率子二代基因频率A（ ）a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%种群的基因频率会相同种群的基因频率

6、会相同想想想想：（：（1）子二代、子三代以及若干代以后，种群的）子二代、子三代以及若干代以后，种群的 基因频率会同子一代一样吗？基因频率会同子一代一样吗？ 36%48%16%60%40%亲代基因型的频率亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率配子的比率A（ ）A( ) a( ) a( )子一代基因型频率子一代基因型频率AA（ ）Aa( )Aa( )子一代基因频率子一代基因频率A（ ）a( )子二代基因型频率子二代基因型频率AA（ ） Aa( )Aa( )子二代基因频率子二代基因频率A（ ）a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%种群的基因频率会

7、相同；基因型频率子一代与子二代相同种群的基因频率会相同；基因型频率子一代与子二代相同（2）子二代与子一代、亲代相比，种群的基因频率相同）子二代与子一代、亲代相比，种群的基因频率相同吗？吗？ 基因型频率呢基因型频率呢 ？ 36%48%16%60%40%（3）子二代与子一代种群中，基因频率与基因型频率子二代与子一代种群中，基因频率与基因型频率之间有什么规律？之间有什么规律？PA2=PAA Pa2=Paa 即即哈迪哈迪温伯格定律温伯格定律哈迪哈迪温伯格定律温伯格定律该定律指出：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下该定律指出：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个个条件的情况下，各等位基因的频率

8、和基因型频率在一代一代条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代遗传中是稳定不变的，或者说保持着遗传平衡。遗传中是稳定不变的，或者说保持着遗传平衡。即即：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设时，设p代表代表A基因的频率，基因的频率，q代表代表a的基因的频率的基因的频率则则： p+q=1 (p+q)2=p2 +2pq+q2 =1p2 是是AA纯合子基因型的频率纯合子基因型的频率，2pq是是Aa杂合子基因型杂合子基因型的频率的频率，q2 是是aa纯合子基因型频率。纯合子基因型频率。名师名师P83第第11题题例：一种蛾中

9、控制浅颜色的基因是隐性的，控制例：一种蛾中控制浅颜色的基因是隐性的，控制深颜色的基因是显性的。假设一个蛾种群中共有深颜色的基因是显性的。假设一个蛾种群中共有640只浅只浅色的蛾和色的蛾和360只深色的蛾，群体是哈迪只深色的蛾，群体是哈迪温伯格平衡，温伯格平衡，那么浅色蛾的基因频率是多少？深色的呢？杂合子蛾的基那么浅色蛾的基因频率是多少？深色的呢？杂合子蛾的基因型频率为多少？因型频率为多少？解析：设显性基因频率为解析：设显性基因频率为p,隐性基因频率为隐性基因频率为q。根据根据 (p+q)2=p2 +2pq+q2 =1已知已知 q2=640/（640+360）=0.64因此因此 q=0.8 （浅

10、色蛾的基因频率浅色蛾的基因频率）又因为又因为 p+q=1, 所以所以p=1-q=1-0.8=0.2（深色蛾的基深色蛾的基因频率因频率）根据哈迪根据哈迪温伯格平衡，杂合子蛾在群体中应为温伯格平衡，杂合子蛾在群体中应为 2pq=20.80.2=0.32 （5）自然界种群的基因频率能世代不变吗？为什么？自然界种群的基因频率能世代不变吗？为什么？不能，必须不能，必须5个条件同时成立。个条件同时成立。课本课本115页（哪些条件可能会影响基因频率？）页（哪些条件可能会影响基因频率？）种群的基因频率种群的基因频率迟早要迟早要发生变化发生变化,也就是说种群的也就是说种群的进化进化是必然的是必然的.基因突变基因

11、突变自然选择？自然选择？ 某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, A, 褐色翅的基因为褐色翅的基因为a a（1 1）调查发现）调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别有的个体分别有3030、6060、1010个个, ,那那么么A A、a a的基因频率是多少？的基因频率是多少？（2 2）调查发现该种群中）调查发现该种群中AAAA基因型的有基因型的有36%36%，aaaa基因型的有基因型的有20%20%，那么那么A、a的基因频率是多少？的基因频率是多少？（3）调查发现该种群中）调查发现该种群中AA基因型的有基因型的有36%，那么，那么A、a的基因频率是多少？的基因频率是

12、多少？1）根据定义计算）根据定义计算 2）已知基因型频率计算）已知基因型频率计算60%和和40%58%和和42%60%和和40%计算方法归纳：计算方法归纳：3）利用哈迪）利用哈迪温伯格平衡定律计算温伯格平衡定律计算 高频考点：种群基因频率的计算方法归纳高频考点：种群基因频率的计算方法归纳 基因频率的计算公式归纳基因频率的计算公式归纳公式公式1 1：根据每种基因型的个体数计算基因频率：根据每种基因型的个体数计算基因频率公式公式2 2：通过基因型计算基因频率：通过基因型计算基因频率 基因频率基因频率= =纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子杂合子频率频率公式公式3 3：利用哈迪利用哈迪温伯格

13、平衡定律计算温伯格平衡定律计算p+q=1 (p+q)2=p2 +2pq+q2 =1A=A/A+a= A=A/A+a= （2 AA Aa/2） /（总个体数（总个体数2）a=a/A+a= a=a/A+a= （2 aa Aa/2） /（总个体数（总个体数2） 练一练：练一练：1、已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）对蓝色（）对蓝色（a）是显性。在一）是显性。在一个有个有30000人的人群中，蓝眼的人人的人群中，蓝眼的人3600人人;褐眼的有褐眼的有26400人，其中纯合体有人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人人。那么，在这一个人群中群中A和和a的基因频率分别为的基因频率分别为_2、据调查

14、得知，某学校的学生中各血型的比率如下：、据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10% 计算计算IB的基因频率。的基因频率。3、见、见名师名师P79例例22、10% 10% 20%）= 25%1、0.64和和0.36参考答案：参考答案： 第二课时第二课时1、突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料2、自然选择自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向以上以上5种因素中哪些因素是影响基因频率变化的根本种因素中哪些因素是影响基因频率变化的根本原因？原因？ 是否所有的变异都能导致基

15、因频率的改变呢？是否所有的变异都能导致基因频率的改变呢？变异变异不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异（突变和基因重组）（突变和基因重组）突变突变突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料 突变突变 基因重组基因重组 自然选择自然选择提供生物进化的原材料提供生物进化的原材料变异是随机的、不定向的变异是随机的、不定向的决定生物进化的方向决定生物进化的方向定向改变基因频率定向改变基因频率环境选择哪种环境选择哪种变异个体的生变异个体的生存存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突变的有利和有害并不是绝对

16、的突变的有利和有害并不是绝对的工业化工业化数学方法分析自然选择对种群基因频率变化的影响：数学方法分析自然选择对种群基因频率变化的影响：1870-1875年，因为环境的变化，桦尺蠖种群的基因型年，因为环境的变化，桦尺蠖种群的基因型频率变化如下表，请据此计算每年桦尺蠖种群的基因频频率变化如下表，请据此计算每年桦尺蠖种群的基因频率率第第1年年 第第2年年 第第3年年第第4年年第第5年年 基基因因型型频频率率SS 10%12%15%16%20%Ss20%24%25%28%30%ss70%64%60%56%50%基因基因频率频率Ss20%80%23%77%27.5%72.5%30%70%35%65%黑色

17、（黑色（S S），百色（），百色（s s） 1、生物进化的基本单位是、生物进化的基本单位是_2、生物进化的实质是、生物进化的实质是_总结：总结：种群种群种群基因频率的改变种群基因频率的改变3、生物的变异是、生物的变异是_，_是定向的，是定向的，_决定生物进化的方决定生物进化的方向向不定向的不定向的自然选择自然选择自然选择自然选择以下是英国曼彻斯特地区桦尺蠖的体色变化过程，请以下是英国曼彻斯特地区桦尺蠖的体色变化过程，请分析回答下列问题：分析回答下列问题：（1）1850年以前，浅色桦尺蠖占年以前，浅色桦尺蠖占95%以上，黑色桦尺蠖以上，黑色桦尺蠖不到不到5%，这表明稀有的黑色型是由浅色型通过，这

18、表明稀有的黑色型是由浅色型通过_产生的。产生的。（2）从）从18501898年间，黑色桦尺蠖逐渐取代浅色桦尺蠖年间，黑色桦尺蠖逐渐取代浅色桦尺蠖，使种群呈现出过度性多态现象，这表明黑色基因（，使种群呈现出过度性多态现象，这表明黑色基因（S）和（和（s）的频率均发生）的频率均发生_。（3）被污染的环境使得浅色桦尺蠖容易被鸟类捕食而处）被污染的环境使得浅色桦尺蠖容易被鸟类捕食而处于选择劣势，黑色桦尺蠖由于具有保护色而处于选择优势于选择劣势，黑色桦尺蠖由于具有保护色而处于选择优势。这表明，。这表明，_通过保留有利基因型个体和淘汰通过保留有利基因型个体和淘汰不利基因型个体，导致种群不利基因型个体，导致

19、种群_的定向改变，使的定向改变，使种群产生的适应新环境的黑色突变类型得到迅速发展。种群产生的适应新环境的黑色突变类型得到迅速发展。（4）上述事实表明，生物进化的方向由）上述事实表明，生物进化的方向由_决定决定突变突变定向改变定向改变自然选择自然选择基因频率基因频率自然选择自然选择练习：练习：二、隔离与物种的形成二、隔离与物种的形成曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没有形成新的物种。变化，但是并没有形成新的物种。 那么怎样才能产生新的物种呢？那么怎样才能产生新的物种呢？ 怎样判断两个种群属于同一物种？怎样判断两个种群属于同一物种？

20、阅读书本关于阅读书本关于“隔离与物种的形成隔离与物种的形成”，注意掌握理解，注意掌握理解物种的概念物种的概念地理隔离和生殖隔离的概念地理隔离和生殖隔离的概念隔离在物种形成中起什么作用？隔离在物种形成中起什么作用？1、马和驴是一个物种吗？你怎样辨别？、马和驴是一个物种吗？你怎样辨别？ 2、图中的一粒小麦和山羊草是同一物种吗？为什么？、图中的一粒小麦和山羊草是同一物种吗？为什么？ 它们杂交后的它们杂交后的F1是新的物种吗？二粒小麦是新物种吗？是新的物种吗？二粒小麦是新物种吗？不是；马和驴生出的后代骡子，不可育，存在生殖隔离。不是；马和驴生出的后代骡子，不可育，存在生殖隔离。物种的概念：物种的概念：

21、在自然状态下在自然状态下能够相互交配和繁殖能够相互交配和繁殖并能并能产生可育后代产生可育后代的一群生物的一群生物不同物种之间一般是不同物种之间一般是 交配的，即使能交配交配的，即使能交配后代也不育后代也不育存存在在生殖隔离生殖隔离不能不能不同种群不同种群间的个体，在自然条件下间的个体，在自然条件下基因不能自由基因不能自由 交流的现象。交流的现象。隔离的概念：隔离的概念：隔离隔离地理隔离地理隔离：生殖隔离：生殖隔离： 种群间的个体种群间的个体不能自由交配不能自由交配，或者交配后，或者交配后后代不育后代不育。分布在不同的自然区域的种群，因地理上的分布在不同的自然区域的种群，因地理上的 障碍，使障碍

22、，使彼此无法相遇而不能交配。彼此无法相遇而不能交配。隔离在物种中所起的作用隔离在物种中所起的作用NoImage长期地理隔离形成两个亚种长期地理隔离形成两个亚种东北虎东北虎华南虎华南虎NoImage实例分析：实例分析：加拉伯戈斯群岛的地雀通过地理隔离怎样一步步形成新加拉伯戈斯群岛的地雀通过地理隔离怎样一步步形成新物种的？物种的？阅读书本资料分析，完成讨论的题目阅读书本资料分析，完成讨论的题目地理隔地理隔离离突变、突变、重组、重组、不同不同_不同不同生殖隔离生殖隔离一个一个种群种群A种群种群A1甲岛甲岛种群种群A1乙岛乙岛?_改变不同改变不同_改变不同改变不同? 基因频率基因频率基因频率基因频率自

23、然选择自然选择新物种新物种新物种新物种_是物种形成的必要条件是物种形成的必要条件BC？基因库不同基因库不同基因库不同基因库不同 新物种形成的标志：新物种形成的标志：_隔离隔离生殖隔离的形成生殖隔离的形成物种形成的三个基本环节物种形成的三个基本环节: :_地理隔离、突变和重组、隔离地理隔离、突变和重组、隔离、加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是、加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是( )A.地理隔离地理隔离 基因突变基因突变 物种形成物种形成B.地理隔离地理隔离 基因突变和重组基因突变和重组 生殖隔离生殖隔离 物种形成物种形成C.地理隔离地理隔离 自然选择自然选择 物种形成物种形成 D.地理隔离地理隔离 突变、重组、自然选择突变、重组、自然选择 生殖隔离物种形成生殖隔离物种形成 D物种形成过程概念图物种形成过程概念图（课本（课本129页画概念图）页画概念图）导致导致种群基因频率种群基因频率改变改变积累积累基因库的差别基因库的差别地理隔离地理隔离？扩大扩大时间时间标志着标志着导致导致突变和基因重组突变和基因重组