现代生物进化理论的主要内容

现代生物进化理论的主要内容第一页，共五十页，2022年，8月28日达尔文以后进化理论的发展性状水平基因（分子）水平以生物个体为单位以种群为基本单位“以生物个体为单位”、“性状水平”于达尔文的进化理论体现在何处？现代生物进化理论为什么说种群是生物进化的基位本单？出现有利变异的个体容易存活即自然选择直接作用的对象是生物个体而且是生物个体的表现型第二页，共五十页，2022年，8月28日种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。

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,并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是生物进化的基本单位种群是生物繁殖的基本单位种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。例：下列属于种群的是（）A.一块水田里的全部水草B.一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜C.一块朽木上的全部真菌D.一个池塘和一条小河中的鲫鱼B第三页，共五十页，2022年，8月28日基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。基因频率:在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。

基因频率＝该基因的总数/该等位基因的总数基因型频率＝该基因型个体数/该种群个体总数第四页，共五十页，2022年，8月28日基因频率的计算某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60和10个,那么A、a的基因频率是多少？A=60%a=40%A+a=1

第五页，共五十页，2022年，8月28日

某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现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.60%和40%D基因频率==纯合子频率+1/2杂合子频率某基因的数目该基因的等位基因的总数×100%第六页，共五十页，2022年，8月28日第七页，共五十页，2022年，8月28日(2)子代基因型的频率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型的频率AA(30%

)Aa(60%

)aa(10%

)配子的比率A(

)A(

)a(

)a()子代基因型的频率AA(

)

Aa(

)aa()子代种群的基因频率A(

)a(

)1、(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?(3)子代种群的基因频率各是多少?60%40%36%48%16%60%40%（4）想一想，子二代、子三代以及若干年以后，种群的基因频率会同子一代相同吗？

AA:Aa:aa:A:a:a:A:会第八页，共五十页，2022年，8月28日满足以下五个条件：

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，保持平衡，叫做哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。AA的基因型频率Aa的基因型频率aa的基因型频率(p+q)2=p2+2pq+q2=1①种群非常大②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代③没有迁入与迁出④自然选择对翅色这一相对性状没有作用⑤基因A和a都不产生突变设A的基因频率=p，a的基因频率=q；p+q=1第九页，共五十页，2022年，8月28日不可能同时成立。2、上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？你能举出那些实例？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。3、如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2）,也就是产生新的等位基因A2,种群的基因频率会发生变化嘛？基因A2的频率可能会怎样变化?第十页，共五十页，2022年，8月28日

基因突变在自然界是普遍存在的，因此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。可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变突变和基因重组产生进化的原材料第十一页，共五十页，2022年，8月28日

例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？

2×104×10－5×108=2×107自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？每一代就会有大量的变异第十二页，共五十页，2022年，8月28日某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型

有利与有害是相对的而不是绝对的这往往取决于生物的生存环境。突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？第十三页，共五十页，2022年，8月28日

19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%

20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%探究自然选择对种群基因频率的影响长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖第十四页，共五十页，2022年，8月28日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SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加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%升高降低第十五页，共五十页，2022年，8月28日(1)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？(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？会；许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食表现型；天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因自然选择使基因频率定向改变,决定生物进化的方向。第十六页，共五十页，2022年，8月28日一、种群基因频率的改变与生物进化种群进化的实质是种群基因频率的定向改变。第十七页，共五十页，2022年，8月28日自然界的新物种是怎么产生的呢?二、隔离与物种的形成第十八页，共五十页，2022年，8月28日物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。

阅读课本119页,理解物种的概念,并分析以下生物是否属于同一物种是否否马驴骡第十九页，共五十页，2022年，8月28日

阅读课本119页,理解隔离的概念,并找出常见的隔离类型有哪些？

隔离：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。地理隔离：生殖隔离：隔离不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育后代的现象。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。第二十页，共五十页，2022年，8月28日1.阅读以下资料，分析相关生物的隔离类型？问题分析东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代。东北虎生活在东北的兴安岭地区，而华南虎生活于华南地区的山林中，没有相互交配，没有基因交流。春季处于同一池塘中的鲫鱼和鲤鱼都进入繁殖期,雌、雄鱼把精子、卵子排到水中,在体外完成受精。但是只有同种鱼的精、卵才能受精,形成受精卵进而孵化出鱼苗。第二十一页，共五十页，2022年，8月28日

春天花园里万紫千红,各种植物竞相开花。花粉在空气中飘散,但是花粉只有落在同种植物的雌蕊上才能完成受精作用,结出丰硕的果实。第二十二页，共五十页，2022年，8月28日

自然界中老虎和狮子各有天性，相互之间并不亲近，然而在人类的影响或主使之下雄狮和雌虎交配产生了后代——狮虎兽。国内第一只狮虎兽“利利”诞生于法国，是由雄非洲狮“哈里”与雌东北虎“珍珍”在1981年一个极其偶然的机会生下,落户在四川雅安的碧峰峡生态动物园。然而“利利”在这个世界上生活了20年,却终生不育。第二十三页，共五十页，2022年，8月28日2.造成生殖隔离和地理隔离的主要原因是否相同？这些隔离产生的原因是来自于生物的内因、外因?问题分析地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍生殖隔离：由于季节隔离；不亲和性；杂种不活；杂种不育等。

遗传物质(基因)决定的第二十四页，共五十页，2022年，8月28日

它们之间还能自由交配吗？隔离在物种形成中的作用是什么原因造成同一物种分化成不同类型的新种？第二十五页，共五十页，2022年，8月28日

22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔”号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。第二十六页，共五十页，2022年，8月28日加拉帕戈斯群岛上的地雀第二十七页，共五十页，2022年，8月28日第二十八页，共五十页，2022年，8月28日第二十九页，共五十页，2022年，8月28日第三十页，共五十页，2022年，8月28日２．不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？不一样。３．对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？

会有差别；４．如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？不会。因为个体间有基因的交流。

导致种群基因频率朝不同的方向改变。1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？

不一样的。第三十一页，共五十页，2022年，8月28日物种形成的比较常见的方式：新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？多倍体的形成不需经地理隔离。地理隔离生殖隔离长期标志着新物种的形成第三十二页，共五十页，2022年，8月28日三、共同进化与生物多样性的形成第三十三页，共五十页，2022年，8月28日一个关于羊和狼的故事资料一：《感谢你的敌人》一位动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊群进行过研究。

他发现东岸羚羊群的繁殖能力比西岸的强，而且奔跑速度每分钟要比西岸的快13米。这位动物学家曾百思不得其解？？？第三十四页，共五十页，2022年，8月28日后来动物学家经过观察发现：东岸的羚羊之所以强健，是因为在它们附近生活着一个狼群西岸的羚羊之所以弱小，正是因为缺少这么一群天敌。

捕食关系第三十五页，共五十页，2022年，8月28日自然选择中能适应环境的，具有有利变异的个体才会生存下来。如猎豹和斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体。两者相互选择。思考：在捕食者和被捕食者当中怎样的个体才会生存下来？为什么？第三十六页，共五十页，2022年，8月28日捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。思考：捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。第三十七页，共五十页，2022年，8月28日资料二：

达尔文曾发现一种兰花长着细长的花矩，其顶端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物。而这样的昆虫要有吸管式的长口器才能吸到花蜜。大约50年后研究人员发现了这样的蛾！它们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾。第三十八页，共五十页，2022年，8月28日在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见。又如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。第三十九页，共五十页，2022年，8月28日共同进化的含义1、不同物种之间会共同进化不同生物之间在进化上密切相关，那生物的进化与无机环境的变化是否也有关系呢？第四十页，共五十页，2022年，8月28日

地球形成时原始大气中没有氧气，最早的生物是厌氧的，但随着光合生物的出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物的出现提供了条件。资料三：第四十一页，共五十页，2022年，8月28日共同进化的含义2：生物和无机环境之间也存在着共同进化。生物的进化与环境的进化有什么关系吗？

生物的进化可以改变环境，而环境的改变又可促进生物的进化。原始大气没有氧气最早的生物厌氧生物光合生物出现大气中有了氧气好氧生物出现第四十二页，共五十页，2022年，8月28日共同进化不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化第四十三页，共五十页，2022年，8月28日共同进化的结果是什么？通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。第四十四页，共五十页，2022年，8月28日生物多样性的三个层次基因多样性物种多样性生态系统多样性生物多样性的形成生物进化的历程示意图了解生物进化历程的主要依据是化石。第四十五页，共五十页，2022年，8月28日1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中?厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中.2