现代生物进化理论的主要内容理

现代生物进化理论的主要内容理第一页，共四十页，编辑于2023年，星期日第七章现代生物进化理论第2节现代生物进化理论的主要内容第二页，共四十页，编辑于2023年，星期日生物进化的过程：生物不利变异有利变异生存斗争不适者被淘汰适应者生存……新类型（自然选择的结果）（通过遗传积累）第三页，共四十页，编辑于2023年，星期日一、种群基因频率的改变与生物进化第四页，共四十页，编辑于2023年，星期日探究活动情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。如果该绿色个体（Aa）已经很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能遗传给后代？请写出遗传图解。第五页，共四十页，编辑于2023年，星期日出现有利变异个体内的有利基因只有在种群中,通过生殖才能世代延续。XAAAa绿翅AA绿翅（1）P:Aa绿翅配子AaAF1:绿翅

aa灰翅XAaAa绿翅AA绿翅（2）Aa配子AaAaAa绿翅P:F1:绿翅绿翅

aa灰翅XAaAa绿翅（3）aa配子AaaP:F1:绿翅绿翅第六页，共四十页，编辑于2023年，星期日（一）种群是生物进化的基本单位1、概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。例：判断下列是否属于种群（1）一片草地上的一棵蒲公英（2）一片草地上的全部蒲公英（3）一片草地上的全部植物（4）一个鱼塘里的所有鱼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。√第七页，共四十页，编辑于2023年，星期日3、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。（区分基因频率和基因型频率）生物进化的实质：种群基因频率变化2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。第八页，共四十页，编辑于2023年，星期日例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?解:基因频率型=该基因型的个体数目种群个体总数×100%区分基因型频率和基因频率AA基因型频率为:

=30%60%AA%=×100%30100Aa%=10%aa%=第九页，共四十页，编辑于2023年，星期日例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?解:某基因频率=该基因的数目该基因及其等位基因的总数该基因纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率×100%已知基因型的个体数已知基因型频率某基因频率=第十页，共四十页，编辑于2023年，星期日例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?解:A基因的基因频率为:a基因的基因频率为：

=60%=40%A%=×100%2×30＋602(30＋60＋10)a%=2×10＋602(30＋60＋10)×100%某基因频率=该基因的数目该基因及其等位基因的总数×100%已知基因型的个体数第十一页，共四十页，编辑于2023年，星期日例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?A基因的基因频率为:a基因的基因频率为：=30%

+1/2×60%=60%=10%

+1/2×60%=40%A%a%该基因纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率已知基因型频率某基因频率=解:第十二页，共四十页，编辑于2023年，星期日某工厂有男女职工各200名，其中女职工有携带者15名、患者5名；男职工有患者11名。问色盲基因频率是多少？Xb%=15+5×2+11200×2+200×100%=6%第十三页，共四十页，编辑于2023年，星期日用数学方法讨论基因频率的变化（课本115页）假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子代基因型的频率各是多少？(3)子代种群的基因频率各是多少？(4)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？第十四页，共四十页，编辑于2023年，星期日新代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。第十五页，共四十页，编辑于2023年，星期日2、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？3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因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？实际中，这样的平衡是不存在的。种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。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。第十六页，共四十页，编辑于2023年，星期日用数学方法讨论基因频率的变化——遗传平衡定律

遗传平衡定律，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。若种群中一等位基因为A和a，设A基因频率=p，a基因频率=q，(p＋q)=A%+a%=1，则（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型频率=p2；aa的基因型频率=q2；Aa的基因型频率=2pq。第十七页，共四十页，编辑于2023年，星期日（二）突变和基因重组产生进化的原材料1、可遗传变异基因突变染色体变异基因重组突变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。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。第十八页，共四十页，编辑于2023年，星期日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%（三）自然选择决定生物进化的方向自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，生物朝着一定的方向不断进化。变异是不定向的，自然选择是定向。第十九页，共四十页，编辑于2023年，星期日小结：种群基因频率的改变与生物进化1、种群是生物进化的基本单位2、突变和基因重组产生进化的原材料3、自然选择决定生物进化的方向第二十页，共四十页，编辑于2023年，星期日小结种群是生物进化的基本单位生物进化的实质：基因频率变化某基因频率=该基因纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率基因突变、染色体变异、基因重组属于可遗传变异，其中基因突变和染色体变异统称为突变。突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的，自然选择是定向。第二十一页，共四十页，编辑于2023年，星期日二、隔离与物种的形成第二十二页，共四十页，编辑于2023年，星期日1、物种的概念：能够在自然状态下相互交配，并能产生可育后代的一群生物称为一个物种。区分种群和物种？2、隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。地理隔离：生殖隔离：种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。一个物种可分为多个种群第二十三页，共四十页，编辑于2023年，星期日东北虎华南虎地理隔离同个物种，不同种群第二十四页，共四十页，编辑于2023年，星期日驴马骡生殖隔离不同物种第二十五页，共四十页，编辑于2023年，星期日虎狮兽狮虎兽生殖隔离第二十六页，共四十页，编辑于2023年，星期日经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形成新物种。原种变异

1变异

2变异类型1变异类型2新种1新种2生殖隔离自然选择1自然选择2基因频率定向改变地理隔离隔离是物种形成的必要条件（四）隔离导致物种形成第二十七页，共四十页，编辑于2023年，星期日地理隔离突变、基因重组、自然选择生殖隔离新物种加拉帕戈斯群岛一的几种地雀南美洲地雀因地理隔离导致生殖隔离比较常见特例：多倍体育种新物种形成的标志：生殖隔离第二十八页，共四十页，编辑于2023年，星期日________是生物进化的基本单位生物进化的实质是________________________物种形成的三个环节：①__________________产生进化的原材料②______________决定生物进化的方向③______________是物种形成的必要条件种群突变和基因重组自然选择隔离种群基因频率改变现代生物进化理论的基本观点第二十九页，共四十页，编辑于2023年，星期日三、共同进化与生物多样性的形成第三十页，共四十页，编辑于2023年，星期日、共同进化与生物多样性的形成1、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。某种兰花具有细长的花矩某种蛾类具有细长的吸管似得口器共同进化不同物种之间的共同进化：第三十一页，共四十页，编辑于2023年，星期日不同物种之间的共同进化：捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？

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。斑马的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快共同进化第三十二页，共四十页，编辑于2023年，星期日共同进化：生物和无机环境间共同进化。没有氧气氧气光合生物（好氧生物）第三十三页，共四十页，编辑于2023年，星期日

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。

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。第三十四页，共四十页，编辑于2023年，星期日2、生物多样性的形成（1）生物多样性的内容基因（遗传）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从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由厌氧到需氧，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。第三十五页，共四十页，编辑于2023年，星期日最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）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，它们生活海洋中。第三十六页，共四十页，编辑于2023年，星期日小结：隔离与物种的形成区分生殖隔离和地理隔离隔离导致物种形成共同进化与生物多样性的形成生物多样性的内容第三十七页，共四十页，编辑于2023年，星期日

青霉素是一种抗菌素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药