生物現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容課件2

生物現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容課件演示文稿目前一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點生物現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容課件目前二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點一、種群基因頻率的改變與生物進化目前三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點探究活動情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。討論題目：1.根據(jù)達爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點該綠色個體能永遠生存下去嗎？2.如果該綠色個體能很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？

在自然界中，沒有哪一個體是長生不死的，個體的表現(xiàn)型也會隨著個體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過有性生殖才傳給后代，因此研究生物的進化僅僅研究個體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化。目前四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

研究生物的進化僅僅研究個體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應是不夠的，還必須研究群體的基因組成變化。這個群體就是種群！目前五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(一)種群是生物進化的基本單位目前六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點1.種群

（1）概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫做種群.

②

種群中的個體并不是機械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.(一)種群是生物進化的基本單位（2）理解:①同種,全部目前七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點現(xiàn)在練練吧！種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。宏觀方面看，種群是生物繁殖的基本單位；從微觀方面看，種群基因頻率定向改變使生物朝一定方向進化，即種群是生物進化的基本單位2.說明在自然界中，種群是生物繁殖、進化的基本單位。目前八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點下列屬于種群的是

（）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BC目前九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進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。目前十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3.基因庫概念：一個種群中全部個體所含有的全部基因基因庫可以在代代相傳中保持和發(fā)展目前十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點4.基因頻率（1）概念：在一個種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率目前十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點（2）基因頻率的計算

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,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=30×2+60

________________________200=60%200a=10×2+60

________________________=40%A+a=1

A基因的個數(shù)種群中該對等位基因(A+a)的總數(shù)A基因的個數(shù)=AA個體數(shù)X2＋Aa個體數(shù)(A+a)等位基因的總數(shù)=個體總數(shù)X2①通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率A基因的基因頻率=目前十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點例1、從某種群抽取100個個體，測知基因型AA、Aa、aa的個體分別為30、60、10個。則A基因的頻率為2×30＋60100×2×100%=60%則a基因的頻率為2×10＋60100×2×100%=40%5、基因型頻率：指在一個進行有性繁殖的群體中，某種特定基因型個體占群體內(nèi)全部個體的比率。AA基因型頻率為30100=0.3Aa基因型頻率為=0.6aa基因型頻率為6010010100=0.1則A基因頻率為0.3+1/2×0.6=0.6a基因頻率為0.1+1/2×0.6=0.4目前十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點②通過基因型頻率計算基因頻率

A基因頻率=AA基因型頻率+1/2Aa基因型頻率目前十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點下列關(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目前十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點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②通過基因型頻率計算基因頻率A=24%+1/2X72%=60%目前十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

據(jù)調(diào)查得知，某學校的學生中各血型的比率如下：

IAIA20%IAi30%IBIB10%IBi20%IAIB10%ii10%計算IB的基因頻率。10%+1/2（10%+20%）

=

25%目前十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3.用數(shù)學方法討論基因頻率的變化(5)(6)(1)(2)(3)(4)目前十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點假設115頁題目中的種群滿足以下五個條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大，③沒有遷入與遷出，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。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%卵細胞精子A60%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型頻率目前二十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(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%親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型的頻率AA()Aa()aa()子代種群的基因頻率A()a()目前二十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在討論題2中的群體滿足五個條件的情況下,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？

目前二十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

用數(shù)學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)學家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨立證明的，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。目前二十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點若種群中一等位基因為A和a，設A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，因為(p＋q)=A%+a%=1，則（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。目前二十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

滿足五個假設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,也就是說種群的進化是必然的.（5）上述計算結(jié)果是在滿足五個假設條件的基礎上計算的，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⑤點假設（⑤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。目前二十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(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?；駻2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。目前二十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點總結(jié)種群基因頻率的改變與生物進化(一)種群是生物進化的基本單位1、種群、基因庫、基因頻率等概念2、用數(shù)學方法討論基因頻率的變化現(xiàn)在練練吧！目前二十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(二)突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料目前二十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點不可以遺傳的變異可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變目前二十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點①普遍性:②隨機性:③低頻性:④多害少利性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2基因突變的的特點是什么?

目前三十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

思考：生物自發(fā)突變的頻率很低，且大多數(shù)突變對生物體是有害的，它為何還能作為生物進化的原材料呢？

例果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？2×104×10－5個體×108種群=2

×107目前三十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料突變產(chǎn)生等位基因基因重組多種多樣的基因型種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異形成了進化的原材料↓不定向性，不能決定生物進化的方向目前三十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(三)自然選擇決定生物進化的方向目前三十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點（1）根據(jù)前面所學的知識你能做出假設嗎？探究活動（四）“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

黑褐色樹干上的樺尺蠖

自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變目前三十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點探究活動（三）2）現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少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？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低目前三十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(3)在這個探究實驗中根據(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？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？(4)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少，S基因頻率增加許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖得體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因目前三十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點自然選擇決定進化方向原因是：

在自然選擇作用下，種群基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝一定方向不斷進化變異（不定向）→自然選擇定向有利變異積累不利變異淘汰→基因頻率定向改變→生物朝一定方向進化發(fā)展目前三十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點2.影響基因頻率的因素：突變、基因重組和自然選擇3.生物進化的實質(zhì)就是：1.種群是生物進化的單位，也是生物（）的單位。繁殖生物進化=種群基因頻率變化種群基因頻率發(fā)生變化的過程。小結(jié)：目前三十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點小結(jié)（自然選擇決定生物進化的方向）：

種群中產(chǎn)生的變異是（）的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（），從而使種群的基因頻率發(fā)生（）改變，導致生物朝向一定方向進化?？梢?，生物進化的方向是由（）決定的。不定向積累定向自然選擇種群中產(chǎn)生的變異（）自然選擇方向()不定向定向目前三十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點二、隔離與物種的形成曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然基因頻率發(fā)生了很大變化，但是并沒有形成新的物種。為什么說它們沒有形成新的物種？怎樣判斷兩個種群是否屬于一個物種？（一）有關(guān)概念1.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，簡稱“種”。2.生殖隔離：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)生可育的后代目前四十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點因為馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力馬和驢是不是一個物種？目前四十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3.地理隔離：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)象隔離地理隔離生殖隔離4.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。目前四十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點（二）隔離在物種形成中的作用目前四十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點地理隔離突變、基因重組、自然選擇生殖隔離新物種1.物種的形成：加拉帕戈斯群島一的幾種地雀南美洲地雀因地理隔離導致生殖隔離比較常見，隔離是物種形成的必要條件新物種形成的標志：生殖隔離目前四十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點東北虎華南虎（二）隔離在物種形成中的作用

兩個不同虎亞種

（馬和驢雜交產(chǎn)騾）生殖隔離注：不同種群之間一旦產(chǎn)生生殖隔離，就不會有基因交流了。地理隔離目前四十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點2.地理隔離與生殖隔離的關(guān)系

（2）只有地理隔離而不形成生殖隔離，能產(chǎn)生亞種，絕不可能形成新物種，只有產(chǎn)生生殖隔離才能產(chǎn)生新物種

（1）地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段目前四十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點（三）物種形成與生物進化的關(guān)系標志生殖隔離的出現(xiàn)基因頻率的改變聯(lián)系①生物進化不一定導致新物種形成②新物種一旦形成，生物肯定進化了目前四十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點總結(jié)：以（）為核心的現(xiàn)代生物進化理論，其基本觀點是（）是生物進化的基本單位，生物進化的實質(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，最終導致新物種的形成。在這個過中，（）產(chǎn)生生物進化的原材料，（）使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，（）是新物種形成的必要條件。自然選擇學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目前四十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點現(xiàn)代進化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料2、自然選擇決定生物進化的方向(定向)3、隔離導致物種的形成目前四十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點1、馬（2N＝64）和驢（2N＝62）雜交能產(chǎn)生后代稱騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為（）

A、雜交育種

B、人工誘變

C、基因重組

D、生殖隔離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DD練習目前五十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3、某工廠有男女職工各200名，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人，那么這個群體中色盲基因的頻率是多少？4、一種蛾中控制淺顏色的等位基因是隱性的，控制深顏色的等位基因是顯性的。假設一個種群中有640只淺色的蛾和360只深色的蛾，群體呈遺傳平衡，那么有多少只雜合子的蛾？6%320練習目前五十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點三共同進化與生物多樣性的形成1、共同進化含義不同物種間的共同進化生物與無機環(huán)境之間的相互影響和共同演變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化歷程：從原核生物→真核生物，無性生殖→有性生殖，簡單→復雜，水生→陸生，低等→高等。目前五十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點（3）生物多樣性形成原因：是長期自然選擇的結(jié)果3.現(xiàn)代生物進化理論在發(fā)展中性學說間斷平衡說目前五十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點1、共同進化指的是：在

之間、

與

之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。2、生物多樣性主要包括

、

和

三個層次的內(nèi)容。3、下列能提高生物多樣性的是（）A、把生物進行分類B、來自共同祖先的的遺傳C、用進廢退D、不同環(huán)境的自然選擇4、地球上最早的陸生生物類型主要是（）A、蕨類植物B、動物C、裸子植物D、動物和植物DA不同物種生物無機環(huán)境基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性目前五十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點5、生命誕生的場所是（）A、陸地B、海洋C、空中D、ABC都是6、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，厭氧型7、三極生態(tài)系統(tǒng)的形成在（）A、中生代B、新生代C、寒武紀D、前寒武紀8、捕食者在生物進化中的作用是（）A、促進種群的發(fā)展B、有利于增加物種多樣性C、減少種群數(shù)量D、減少物種的多樣性BＤＣＡＢ目前五十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點目前五十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點目前五十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點在有性生殖過程中，如果符合遺傳平衡，產(chǎn)生的雌雄配子：

36%24%16%AAAaAa24%aaA60%a40%卵子A60%a40%精子遺傳平衡定律其中p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率。則p+q=1，(p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1并得出p2代表AA的頻率，q2代表aa的頻率，2pq代表雜合子Aa的頻率。目前五十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點2、假設一對等位基因Aa的頻率為A=0.9,a=0.1,那么AA,Aa,aa三種基因的頻率分別為______,_______,______.若環(huán)境的選擇作用使A的頻率由0.9降為0.7,選擇后第二代基因型為AA,Aa,aa的頻率分別為______,_______,______;若選取擇作用保持不變,后代基因型頻率的變化規(guī)律是____________________________.0.810.180.010.490.420.09AA型逐漸減少,aa型逐漸增加題解:選擇前各基因頻率為AA=0.9×0.9=0.81Aa=2×0.9×0.1=0.18aa=0.1×0.1=0.01選擇后第二代各基因型頻率為AA=0.7×0.7=0.49Aa=2×0.7×(1－0.7)=0.42aa=(1－0.7)×(1－0.7)=0.09目前五十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3、某植物種群，AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，則：（1）該植物的A、a基因型頻率分別是_______、_______；（2）若該植物自交，后代中AA、aa基因型個體分別占_______、_______。這時A、a的基因頻率分別是______、_______。（3）依現(xiàn)代生物進化理論，這種生物在兩年中是否發(fā)生進化_____？原因__________________________________。55%45%42.5%32.5%55%45%沒有該生物種群中A、a基因頻率沒有改變×題解：30%AA→30%AA×20%aa→20%aa×50%Aa→12.5%AA25%Aa12.5%aaAA=42.5%Aa=25%aa=32.5%A=55%a=45%目前六十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點4、某人群中每10000人中有一白化病患者（aa），問該人群帶有a基因的雜合體概率是_______。0.0198

已知基因型aa的頻率為1/10000，即q2=1/10000，則基因a的頻率q=0.01，基因A的頻率P=1-0.01=0.99

則該人群中帶有a基因的雜合體Aa=2Pq=2×0.99×0.01=0.0198

方法二、題解“方法一、

先計算出基因型AA的頻率P2=0.992=0.9801

再根據(jù)群體中三種基因型(AA、Aa、aa）頻率之和為1計算出基因型Aa的頻率為1-0.9801-0.0001=0.0198目前六十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點求位于性染色體上的基因頻率例5、某校的一個生物興趣小組在研究性學習活動中，開展了色盲普查活動，他們先從全校的1800名學生中隨機抽取了180名學生（男女學生各半）做為首批調(diào)查對象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有女性色盲3人，男性色盲8人，女性攜帶者13人，那么，在該校全體學生中色盲基因的頻率約為多少？題解：由于色盲基因及其等位基因只位于X染色體上，而Y染色體上沒有對應的基因因此,在180名學生中該等位基因的總數(shù)為XB+Xb=(女性)90×2＋(男性)90×1=270色盲基因的總數(shù)為Xb=3(女性色盲)×2＋13(女性攜帶者)×1＋8(男性色盲)×1=27得:色盲基因的頻率為:27027×100%=10%10%目前六十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點基因頻率的求解和遺傳規(guī)律的綜合運用6、囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。在歐洲的人群中，每2500個人中就有一個患此病。如一對健康的夫婦有一患此病的孩子，此后，該婦女又與健康的男子再婚。再婚的雙親生一孩子患病的機會是多少？_______