现代生物进化理论的主要内容课件-高一下学期生物人教版必修2

1、第二节 现代生物进化理论的主要内容情境：如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰色更适宜环境生存。思考：1.根据达尔文的观点，黑褐色个体活下去的几率大吗？ 2.该黑褐色个体是否一定能生存下来？ 3.如果该黑褐色个体能很好的生活下来，它体内的A基因 怎样才能传给子代呢？ 出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续。XAAAa黑褐色AA黑褐色（3）F2 :Aa黑褐色配子A aAF3:黑褐色aa灰色XAaAa黑褐色AA黑褐色（2）Aa配子A aA aAa黑褐色F1 :F2:黑褐色黑褐色aa灰色XAa

2、Aa黑褐色（1）aa配子A aaP:F1:黑褐色灰色达尔文的自然选择学说指出：自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型。但是个体会死亡，其表现型也会消失，而决定性状的基因会代代相传。所以研究生物进化，必须研究群体而不是个体。种群（一）种群是生物进化的基本单位1、种群的概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区猕猴一片草地的所有蒲公英2、种群的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实行基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 因此，种群不仅是生物进化的基本单位，也是繁殖的基本单位。判断下列所述情况是否是一个种群（1）一个池塘中的所有鱼类。（2）甲池

3、塘中的鲤鱼和乙池塘中的鲤鱼。（3）一个池塘中所有蝌蚪。（4）一个池塘中所有鲤鱼。（5）一个菜市场里所有的鲫鱼（1）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，叫做基因频率。基因频率 =该基因的数量该对等位基因的总数100 %3、基因库：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。 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，抽取100个个体，测得AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10、那么A、a的基因频率各是多少？分析：基因在体内是成对存在的，每个个体含有两个基因， A基因存在于AA，Aa个体中。同理，a的个数 = 2aa + Aa = 2 10

4、 + 60 = 80 A的频率=60% a的频率=40% 某基因的个数=纯合子个体数 2杂合子个体数种群中该对等位基因的总数=个体总数 2=100 2=200 A的个数 = 2AA + Aa = 2 30 + 60 = 120基因型频率=(2)基因型频率： 抽取100个个体，测得AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个，那么AA、Aa、aa的基因型频率？AA的频率 = 30/100 =30%Aa的频率 = 60/100 =60%aa的频率 = 10/100 =10%某基因型个体数种群个体总数100 %基因频率 =(3)基因型频率与基因频率的关系A的频率 = AA的频率 + 1/2Aa的频

5、率a的频率 = aa的频率 + 1/2Aa的频率该基因纯合子频率 + 1/2杂合子频率 种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于11已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为 ( ) A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18A练一练2. AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%，那么A、a的基因频率是多少？( ) A. 36%和64% B. 57%和43% C. 24%和72% D

6、. 60%和40%D练一练3、抽样调查某地100位女性和100位男性发现：女性中有5位色盲患者和20位携带者，男性中有15位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？52 + 20 + 151002 + 100 100% = 15%用数学方法讨论基因频率的变化 P115思考与讨论这一种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化呢？问题：探讨：理想条件下：种群非常大所有的雌雄个体间都能自由(或随机)交配并产生后代没有迁入和迁出没有自然选择基因都不产生突变(3)子代种群的基因频率各是多少?亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型的频

7、率AA( ) Aa( )aa( )子代种群的基因频率A ( )a( )在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件， (1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?(2)子代基因型的频率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16% 亲代子一代 子二代子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%从子代的基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么现象？ 亲代与子代的基因频率与基因型频率种群的基因频率保持不变 用数学方法讨论基因频率的变化 遗传平衡定律 遗传平衡

8、定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。或者说是保持着基因平衡的。若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q 因为 (pq)=A%+a%=1， AA%+Aa%+aa%=1 则（p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 AA的基因型频率=p2Aa的基因型频率=2pq aa的基因型频率=q2 遗传平衡定律思考：自然条件下，如果该种群出现新的突变型,也就是产生新的等位基

9、因A2,种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？会。 基因A2的频率是增加还是减少,要看这一突变对生物体是有益还是有害的, 这往往取决于生物生存的环境。A%+a%=1A% +a% + A2 % =1在自然界中，由于存在突变、基因重组、自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化着,生物也就在不断向前进化。生物进化的实质：种群基因频率的改变基因突变染色体变异基因重组突变可遗传的变异产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率改变。（二）突变和基因重组产生进化的原材料突变指基因突变和染色体变异。可遗传的变异来源于突变和基因重组！2、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。

10、3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。1.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，每一代就会产生大量的突变为什么突变和基因重组产生进化的原材料？能否决定生物进化的方向？（1）根据前面所学的你能做出假设吗？探究 自然选择对种群基因频率的影响ss长满地衣的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定向改变ss（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。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下，不利于浅色桦尺蠖（s）的生存，使得种群中浅色个体每年减少

11、10%，黑色个体(S)每年增加10%，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？第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低(3)在这个探究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浅色个体的出生率有影响吗？(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的 s 基因频率减少，S 基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵前

12、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即： 自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。（三）、自然选择决定生物进化的方向种群中产生的变异是不定向的，而选择是定向的。自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因，使基因频率定向改变。二 、隔离与物种的形成什么是物种？什么是隔离？什么是生殖隔离与地理隔离？同一物种满足的两个条件：a、可以相互交配 b、产生的后代可育物种与种群有何关系？一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代，则是同一物种。（一）物种概念：能够在

13、自然状态下相互交配并且 产生可育后代的一群生物。（二）隔离概念:不同种群间的个体，在自然条件下 基因不能自由交流的现象。种类：生殖隔离地理隔离共同点：基因不能自由交流同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群,使得种群间不能发生基因交流的现象称之为地理隔离。如东北虎和华南虎。不同物种之间不能交配,或即使交配成功,也不能产生可育的后代,该现象称之为生殖隔离。如马和驴产生的骡是不可育的。地理隔离生殖隔离隔离在物种形成中的作用资料分析地理隔离 阻断种群间的基因交流在不同的突变.基因重组和自然选择作用下种群的基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异差异进一步加大生殖隔离新物种形成自然选择2自然选择

14、1地理隔离物种形成的比较常见的方式：原种变异1和变异2变异1和变异2基因频率的定向改变变异类型1变异类型2新物种1新物种2生殖 隔离种群1种群2物种形成是否一定要经过地理隔离？物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。地理隔离生殖隔离长期新物种出现的标志：生殖隔离隔离是物种形成的必要条件。如：多倍体植物的形成普通小麦AABBCC黑麦DD ABCD (不育)秋水 仙素AABBCCDD (可育) 八倍体小黑麦 没有地理隔离，但是也形成了新的物种大的种群总结：物种形成的方式地理隔离小的种群自然选择基因频率发生改变生殖隔离新的物种1.渐变式：2.骤变式：自然界中多倍体的形成现代进化论解释物种

15、形成的基本环节1、突变和基因重组产生进化的原材料2、自然选择决定生物进化的方向3、隔离导致物种的形成以上三者是物种形成的三个基本环节1下列关于生物变异和进化的叙述，正确的是（ ）A 必须经过种群之间的地理隔离阻碍基因交流，才能达到生殖隔离B 可遗传的变异和不可遗传的变异都为生物进化提供了原始的选择材料C 基因突变产生了新基因，不定向地改变了种群基因频率，对生物进化最有意义D 在生物进化过程中，显性基因频率比隐性基因频率增加得快，有利于产生适应环境的新性状C2现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的，现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在突变和基因重组产生进化的原材料

16、种群是生物进化的基本单位 自然选择是通过生存斗争实现的 自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是种群基因频率的改变 隔离导致新物种形成适者生存，不适者被淘汰CA B C D 3有关生物新物种形成的基本环节的分析不正确的是 （ ）A 突变和基因重组为生物进化提供原材料B 种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C 隔离是新物种形成的必要条件D 自然选择的不定向性决定了生物的多样性D(一)共同进化（1）不同物种的生物之间相互影响、共同发展、共同进化。（2）生物和无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。三 、共同进化与生物多样性的形成1、生物多样性的内容：基因多样性物种多样性生态系统多样性2、生物多样性形成的进化历程：研究生物进化最直接的证据是化石(二)生物多样性的形成下列对生物多样性的理解，错误的是( )A 捕食者的存在有利于增加生物多样性B 基因多样性较低的生物种群适应环境的能力弱C 通过漫长的共同进化过程，地球上形成了生态系统的多样性D