人教版必修二 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 課件(40張).ppt

第二節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 一 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 一 種群是生物進(jìn)化的基本單位 生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫做種群 關(guān)鍵詞 同時間 同地點(diǎn) 同種 全部 種群是生物進(jìn)化的基本單位 也是繁殖的基本單位 閱讀114頁的第三自然段 探究并回答問題 種群在繁衍過程中 個體有新老交替 基因卻代代相傳 這句話表明種群在進(jìn)化過程中還有什么重要作用 下列屬于種群的是a 一塊水田里的全部水稻 水草b 一塊稻田里的全部幼蚜 有翅 無翅的成蚜c 一塊朽木上的全部真菌d 一個池塘中全部魚下列關(guān)于種群的說法不正確的是種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位c 中國大陸上所有老虎是一個種群d 同一種群的個體可以自由交配 b c 性狀是由基因控制的 因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化 如何分析種群的基因組成和變化 由此人們提出基因庫和基因頻率的概念 在一個種群基因庫中 某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率 什么是種群的基因頻率 什么是種群的基因庫 一個種群中全部個體所含有的全部基因叫這個種群的基因庫 某昆蟲種群中 綠色翅的基因?yàn)閍 褐色翅的基因位a 調(diào)查發(fā)現(xiàn)aa aa aa的個體分別占30 60 10 那么a a的基因頻率是多少 自讀115頁 a a 1 此種基因的個數(shù)種群中全部等位基因的總數(shù) 通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率 在有性生殖過程中 如果符合以上的理想條件 1 該種群產(chǎn)生的a配子和a配子的比率各是多少 a60 a40 a60 a40 36 24 16 aa aa aa 24 aa 2 子代基因型的頻率各是多少 3 子代種群的基因頻率各是多少 30 30 30 10 36 48 60 40 16 36 48 16 60 4 在討論題2中的群體滿足五個條件的情況下 理想狀態(tài)種群 計算子二代 子三代的基因頻率與基因型頻率 分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎 36 48 滿足五個假設(shè)條件的種群是理想的種群 在自然條件下 這樣的種群是不存在的 這也從反面說明了在自然界中 種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化 也就是說種群的進(jìn)化是必然的 5 上述計算結(jié)果是在滿足五個假設(shè)條件的基礎(chǔ)上計算的 對自然界的種群來說 這五個條件都能成立嗎 特別是如果第 點(diǎn)假設(shè) 基因a和a都不產(chǎn)生突變 即沒有基因突變和染色體變異 成立這與前面我們所學(xué)的基因突變的哪個特性相違背 與基因突變的普遍性相違背 6 如果該種群出現(xiàn)新的突變型 也就是產(chǎn)生新的等位基因 a2 種群的基因頻率會變化嗎 基因a2的頻率可能會怎樣變化 突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化 基因a2的頻率是增加還是減少 要看這一突變對生物體是有益還是有害的 這往往取決于生物生存的環(huán)境 用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化 遺傳平衡定律遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明的 這一定律又稱哈代 溫伯格定律 它是指在一個極大的隨機(jī)交配的種群中 在沒有突變 選擇和遷移的條件下 種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化 保持平衡 已知 種群中等位基因a和a的基因頻率是a p a q因?yàn)?p q a a 1 則 p q 2 p2 2pq q2 aa aa aa 1aa的基因型頻率 p2 aa的基因型頻率 q2 aa的基因型頻率 2pq 總結(jié) 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 一 種群是生物進(jìn)化的基本單位 1 種群 基因庫 基因頻率等概念2 用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化 哈代定律 判斷下列是否為種群 菜市場某攤位上所有的大白菜中國大陸上所有的老虎牧民羊圈中的2只山羊和6只綿羊培正中學(xué)高二級的所有男生大興安嶺所有成材的紅松 種群 同時間 同地點(diǎn) 同種 全部 附加條件 不是機(jī)械的集合 應(yīng)為有機(jī)整體 彼此之間可以交配 下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是a 一個種群中一個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫b 一個種群中全部個體所含有的顯性基因叫做這個種群的基因庫c 一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫d 一個種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡 c aa aa aa的個體分別占24 72 4 那么a a的基因頻率是多少 a 36 和64 b 57 和43 c 24 和72 d 60 和40 d 某種基因的基因頻率 某種基因的純合子頻率 1 2雜合子頻率 通過基因型頻率計算基因頻率 a 24 1 2 72 60 據(jù)調(diào)查得知 某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下 a型 iaia20 iai30 b型 ibib10 ibi20 ab型 iaib10 o型 ii10 計算ib的基因頻率 10 1 2 10 20 25 某工廠有男女職工各200名 對他們進(jìn)行調(diào)查時發(fā)現(xiàn) 女性色盲基因的攜帶者為15人 患者為5人 男性患者為11人 那么這個群體中色盲基因的頻率為多少 a 12 b 9 c 6 d 4 5 c 如果在一個種群中 基因型aa的比例占25 基因型aa的基因型占50 基因型aa的比例占25 已知基因型aa的個體失去求偶和繁殖的能力 則隨機(jī)交配一代后 基因型aa的個體占的比例為a 1 16b 1 9c 1 8d 1 4 b 某地區(qū)每10000人中有一個白化病患者 求該地區(qū)一對正常夫婦生下一個白化病小孩的幾率 1 10201 二 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 基因突變的特點(diǎn)和意義分別是什么 特點(diǎn) 普遍 隨機(jī) 低頻 害多利少 不定向 意義 產(chǎn)生新基因 是生物變異的根本來源 自然界中生物的自然突變頻率很低 而且一般對生物體是有害的 為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢 種群是由許多個體組成的 每個個體的每一個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因 這樣 每一代就會產(chǎn)生大量的突變 此外 突變的有害還是有利也不是絕對的 這往往取決于生物的生存環(huán)境 探究 自然選擇對種群基因頻率的影響 長滿地衣的樹干上的樺尺蠖 三 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 黑褐色樹干上的樺尺蠖 用數(shù)學(xué)方法研究樺尺蠖基因頻率變化的情況 1870年樺尺蠖的基因型頻率為ss10 ss20 ss70 工業(yè)發(fā)展 污染加重 樹干變黑后不利于淺色樺尺蠖的生存 假如淺色個體每年減少10 黑色個體每年增加10 以后的幾年內(nèi) 樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢 70 7 26 29 3 14 6 56 1 60 9 26 1 73 9 29 3 13 1 升高 降低 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析 變黑的環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響 在自然選擇中 直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型 環(huán)境變黑 淺色 s 的基因頻率減少 深色 s 的基因頻率增加 表現(xiàn)型 因?yàn)樘鞌晨吹降氖菢宄唧兜捏w色 而不是控制體色的基因 自然選擇使基因頻率發(fā)生定向改變 決定生物進(jìn)化方向 2 影響基因頻率的因素 基因重組和 3 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是 1 種群是生物進(jìn)化的單位 也是生物 的單位 繁殖 種群的基因頻率發(fā)生改變 總結(jié) 突變 自然選擇 4 決定生物進(jìn)化的方向 自然選擇 二 隔離與物種的形成 物種 能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種 不同物種之間一般是不能相互交配的 即使交配成功 也不能產(chǎn)生可育的后代 這種現(xiàn)象叫生殖隔離 不是 因?yàn)樗鼈兊暮蟠厸]有生殖能力 馬和驢是不是一個物種 1 馬 2n 64 和驢 2n 62 雜交能產(chǎn)生后代稱騾 騾能夠正常發(fā)育 但不能生育 這種情況稱之為 2 產(chǎn)生上述情況的原因主要是a 染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化b 馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)區(qū)別c 發(fā)生突變d 減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂 生殖隔離 d 在自然界 同一種生物由于地理上的障礙而形成不同的種群 使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象 叫做地理隔離 隔離 地理隔離 生殖隔離 隔離 不同種群間的個體 在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫做隔離 地理隔離 突變 基因重組 自然選擇 生殖隔離 新物種 加拉帕戈斯群島的幾種地雀 南美洲地雀 漫長的地理隔離往往會導(dǎo)致生殖隔離 資料分析 隔離在物種形成中的作用 總結(jié)以 為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 其基本觀點(diǎn)是 是生物進(jìn)化的基本單位 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群 的改變 及 是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié) 通過它們的綜合作用 種群產(chǎn)生分化 最終導(dǎo)致新物種的形成 在這個過程中 產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料 使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向 是新物種形成的必要條件 自然選擇學(xué)說 種群 基因頻率 突變和基因重組 自然選擇 隔離 突變和基因重組 自然選擇 隔離 三 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成 1 共同進(jìn)化生物與生物之間生物與無機(jī)環(huán)境之間2 生物多樣性的形成基因多樣性 1 生物多樣性的內(nèi)容物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性 2 生物多樣性形成的進(jìn)化歷程從原核生物到真核生物 從無性生殖到有性生殖 由簡單到復(fù)雜 由水生到陸生 由低等到高等 3 生物進(jìn)化理論在發(fā)展 生命誕生的場所是 a 陸地b 海洋c 空中d abc都是地球上最早出現(xiàn)的生物代謝類型是 a 自養(yǎng)型 需氧型b 自養(yǎng)型 厭氧型c 異養(yǎng)型 需氧型d 異養(yǎng)型 厭氧