現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容張

第二節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變與生物進化項目自然選擇主要觀點①過度繁殖，②_________，③遺傳變異，④__________評價貢獻①論證了生物是不斷進化的，對生物進化的原因提出了合理的解釋②科學(xué)地解釋了生物_______的形成不足①對___________的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋②對生物進化的解釋局限于_____水平③強調(diào)物種形成都是_____的結(jié)果，不能很好地解釋____________等現(xiàn)象達爾文的自然選擇學(xué)說生存斗爭適者生存多樣性遺傳和變異個體漸變物種大爆發(fā)知識回顧（一）種群是生物進化的單位預(yù)習(xí)檢測１、種群的概念：

種群是生活在的的個體一定區(qū)域同種生物全部強調(diào)：一定區(qū)域、同種生物、個體總和種群的個體不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配的（繁殖的基本單位），并通過繁殖將各自的基因傳給后代2、種群的特點：（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部鯉魚（4）一片草地上的全部草（5）一片草地上的成年梅花鹿（6）一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜×√×××√判斷下列是否屬于種群當(dāng)堂檢測：一個種群中所含有的叫做這個種群的基因庫。3、基因庫的概念：

全部個體全部基因注：其中每個個體所含的基因只是基因庫的一部分這些金魚各自有自己的基因，共同構(gòu)成了種群的基因庫。它們各自的基因都是基因庫的一部分。個體數(shù)目越多，個體間的差異越大，基因庫也就越大。4、什么是基因頻率？5、什么是基因型頻率？在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。在一個種群中，某基因型個體占全部個體的比率。（1）基因頻率=某基因的數(shù)目該基因及其等位基因的總數(shù)×100%基因頻率計算的相關(guān)類型例：A的基因頻率=AA+a×100%A的頻率=120____________

200=60%a的頻率=80

___________

200=40%當(dāng)堂檢測：綠色翅的基因為A,褐色翅的基因為a，某昆蟲種群中隨機抽查100個個體，測得AA、Aa、aa的個體分別為30、60、10個，那么A、a的基因頻率是多少？A基因數(shù)=2×30﹢60=120個a基因數(shù)=60﹢2×10=80個A%a%=1×100%×100%綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，某昆蟲種群中隨機抽查體，測得基因型為AA、Aa、aa的個體分別為30%、60%、10%，那么A、a的基因頻率是多少？A的頻率=AA+1/2Aa=30%+?×60%=60%a的頻率=aa+1/2Aa=10%+?×60%=40%（2）Ⅹ染色體上基因的基因頻率

的計算Ⅹb的基因頻率=×100%ⅩbⅩBⅩb注意：男性個體只有一條性染色體含有該類基因；女性個體中兩條性染色體均含有該類基因。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為A．8％B．10％C．6％D．117％當(dāng)堂檢測：C在某人群中對血友病進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，基因型為HH的比例為4232%，Hh為736%，hh為032%，HY為46%，hY為4%。則在該地區(qū)H和h的基因頻率分別為A6%、8% B8%、92%C78%、92% D92%、8%D某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因為a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%，那么A、a的基因頻率分別是？探究活動：用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變60%和40%這一種群繁殖若干代后，其基因頻率會不會發(fā)生變化呢？假設(shè)該群體滿足以下五個條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大;②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代③沒有遷入與遷出;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控制的翅色性狀沒有作用;⑤沒有突變（即基因突變和染色體變異）。

用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子一代基因型頻率AA()Aa()aa()子一代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%

A60%a40%卵子A60%a40%精子36%AA24%Aa24%Aa16%aa種群中所有個體自由交配時，運用棋盤法解答：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%60%40%40%36%48%16%子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？如果滿足上述五個條件，種群中各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中不發(fā)生變化或者說保持著基因平衡。叫做遺傳平衡定律，也叫哈代－溫伯格平衡。想一想哈代-溫伯格定律處于平衡狀態(tài)的種群，一對等位基因A與a，A的頻率為p，a的頻率為q，則用數(shù)學(xué)方程式表示為：pq=1pq2=p22pqq2

注意：AA的頻率為p2；Aa的頻率為2pq；aa的頻率為q2在一個足夠大的種群中，A的頻率是04，a的頻率是06，若各種條件穩(wěn)定不變，則該種群中AA、Aa、aa的基因型頻率各是 。該種群中所有成熟個體自由交配一次，產(chǎn)生的后代個體中A的頻率是 ，a的頻率是 。016 、048、03604 062014·海南，23某動物種群中，AA、Aa和aa基因型的個體依次占25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間可以隨機交配，理論上，下一代AA∶Aa∶aa基因型個體的數(shù)量比為A3∶3∶1 B4∶4∶1C1∶2∶0 D1∶2∶1B已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率為1/10000。請問，在人群中苯丙酮尿癥致病基因的基因頻率和攜帶此隱性基因的雜合基因型頻率各是多少？由題意可知基因型aa的頻率為1/10000，計算得基因a的頻率為1%，所以基因A的頻率＝1－1%＝99%，基因型Aa的頻率為2×99%×1%＝198%。答案1%、198%。預(yù)習(xí)檢測（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料基因突變產(chǎn)生新的，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化?？蛇z傳的變異異統(tǒng)稱為突變等位基因基因突變、基因重組和染色體變異自然界，生物自發(fā)突變的頻率很低，而且突變大多數(shù)是有害的，為什么還能夠作為生物進化的原材料的呢？果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率是10-5，一個約有108個果蠅的種群每一代出現(xiàn)的基因突變率是？2×104×10-5×108＝2×107種群是由許多個體組成的，每個個體的每個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變突變的有害和有利并不是絕對的，這取決于生物的生存環(huán)境基因突變產(chǎn)生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。由于基因突變和重組都是隨機的、不定向的，因此它們只是提供生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。19世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為5%，淺灰色基因（s）頻率為95%20世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為95%，淺灰色基因（s）頻率為5%預(yù)習(xí)檢測三自然選擇決定生物進化的方向。長滿地衣的樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖探究：自然選擇對種群基因頻率變化的影響英19世紀(jì)曼徹斯特英20世紀(jì)曼徹斯特自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變問題：樺尺蠖種群中s基因的頻率為什么越來越低？假設(shè)：根據(jù)前面所學(xué)的知識，請你做出假設(shè)黑褐色的生活環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，對黑色樺尺蠖生存有利，這種環(huán)境的選擇作用使種群s基因的頻率越來越低。現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)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%130%升高26%61%26%74%146%293%561%293%707%降低1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？2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的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因結(jié)論：自然選擇決定生物進化的方向自然選擇使基因頻率定向改變。（三）自然選擇決定生物進化的方向突變和基因重組是，

自然選擇是，

生物進化的方向也是。生物進化實質(zhì)是。不定向的定向的定向的種群基因頻率的定向改變在一次大風(fēng)暴后，有人搜集了100只受傷的麻雀，把它們飼養(yǎng)起來，結(jié)果活下來64只，在死去的個體中，大部分是個體比較大、變異類型特殊的，下列有關(guān)敘述正確的是（）A突變和基因重組決定生物進化的方向B自然選擇會改變種群的基因頻率C特殊的變異類型都是不利的D不產(chǎn)生變異的生物才能生存當(dāng)堂檢測：B小結(jié)種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的單位（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料（三）自然選擇決定生物進化的方向。

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)生了很大的定向改變，但是并沒有形成新的物種，它們?nèi)匀粚儆谕晃锓N。如何形成新的物種呢？隔離在物種形成中的作用如何呢？不同物種的生物在自然狀態(tài)下一定不能交配嗎？無生育能力總結(jié)物種的概念：在自然狀態(tài)下能夠相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物下面是關(guān)于加拉帕戈斯群島地雀的進化過程南美地雀AABBDDEE遷飛加拉帕戈斯群島甲島地雀乙島地雀出現(xiàn)AAbbDDeeaaBBDDEE說明突變突變不同bbDDaaEE出現(xiàn)形成了兩個新物種導(dǎo)致地理隔離基因不能交流不同種群基因頻率發(fā)生不同變化自然選擇對不同種群基因頻率改變所起的作用生殖隔離自然選擇生殖隔離物種形成的條件有哪些？必要條件是什么呢？突變和基因重組地理隔離新的物種原始種群小的種群基因頻率發(fā)生定向改變基因頻率發(fā)生改變漸變式：經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離是物種形成比較常見的方式同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。不同物種之間一般是不能交配的，或即使交配成功也不能產(chǎn)生可育后代，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離?？偨Y(jié)地理隔離和生殖隔離：東北虎華南虎隔離與物種的形成①物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生_________的一群生物。②隔離a兩種類型：常見的有___________________。b隔離實質(zhì)：基因不能_________。③物種形成的三個基本環(huán)節(jié)：_______________、自然選擇及_____。④新物種形成的標(biāo)志：出現(xiàn)_________?？捎蟠乩砀綦x和生殖隔離自由交流突變和基因重組隔離生殖隔離三共同進化與生物多樣性的形成共同進化的含義1任何一個物種都不是單獨進化的，是在不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間的互相影響中不斷進化和發(fā)展。共同進化的含義1任何一個物種都不是單獨進化的，是在不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間的互相影響中不斷進化和發(fā)展。2不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間斗爭3無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝一定方向進化，生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。生物多樣性的形成基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物進化的基本歷程地球從誕生到現(xiàn)在，大約有46億年的歷史目前地球上已知的生物大約有200萬種自從地球上產(chǎn)生生命以來，生物經(jīng)歷了一個漫長的進化過程。35~31億年以前，原核細(xì)胞首次出現(xiàn)單細(xì)胞生物蕨類植物藻類植物苔蘚植物裸子植物被