第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論課件

第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論【考綱展示】1．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)2．共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(Ⅱ)

【熱點考向】1．自然選擇學(xué)說的內(nèi)容、貢獻(xiàn)和局限性2．種群、種群基因庫、基因頻率、物種等概念的判定及相關(guān)計算3．共同進(jìn)化和生物多樣性形成的原因及形成原因的實驗探究一、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來1．拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(1)內(nèi)容：

和

是生物進(jìn)化的原因。(2)意義：否定了

和

理論。局限：1)拉馬克提出的

的觀點缺少科學(xué)證據(jù)的支持。2)拉馬克過于強(qiáng)調(diào)

的變化直接導(dǎo)致物種的改變。實際上環(huán)境的變化如果未引起

的改變，就不會使生物產(chǎn)生可遺傳的變異。獲得性遺傳神創(chuàng)論物種不變基礎(chǔ)回顧環(huán)境遺傳物質(zhì)用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退和獲得性遺傳

C2．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(1)內(nèi)容：過度繁殖、

、遺傳變異和

。(2)意義：科學(xué)地解釋了

的原因和

原因。(3)局限性①對

的本質(zhì)，沒有做出科學(xué)的解釋。②對生物進(jìn)化的研究局限于

水平。③不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象。生存斗爭適者生存生物進(jìn)化生物多樣性的形成遺傳和變異個體基礎(chǔ)回顧例（09廣東理基，47）由于蟹類的捕食，某種海洋蝸牛種群中具有較厚外殼的個體的比例逐漸增加。對這個現(xiàn)象的解釋，正確的是（）A．人工選擇B．適者生存C．用進(jìn)廢退D．定向變異B（09廣東卷,26）《物種起源》出版已有150年，但依然深深影響著現(xiàn)代科學(xué)研究，達(dá)爾文（雙項選擇）()A.提出了適者生存，不適者被淘汰的觀點B.提出了用進(jìn)廢退的理論C.認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位D.認(rèn)識到變異廣泛存在并能遺傳給后代AD二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（考查重點）種群是生物進(jìn)化的基本單位突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向隔離導(dǎo)致物種形成二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容1．種群是生物進(jìn)化的基本單位(1)種群：生活在一定區(qū)域的

的全部個體。(2)基因庫：一個種群中全部個體所含有的

。(3)基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占

的比率。同種生物全部基因全部等位基因數(shù)基礎(chǔ)回顧概念區(qū)分種群基因庫基因頻率基因型頻率個體個體的基因組成個體產(chǎn)生的配子的基因組成個體的基因型要點、基因頻率與基因型頻率間的計算1.已知基因型頻率求基因頻率(1)設(shè)二倍體生物個體的某一基因庫上有兩個等位基因A和a，假如種群中共有N個個體，而AA、Aa、aa三種基因型的個體數(shù)分別是n1、n2、n3，那么種群中A基因的頻率和a基因的頻率分別是：①A基因的頻率＝②a基因的頻率＝(2)若以上關(guān)系中，設(shè)A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則由以上公式可得出下列結(jié)論：①在種群中一對等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。②一個等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1／2雜合子的頻率。（用于常染色體上的基因）【例】從某種種群中隨機(jī)抽出100個個體,測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別為30、60和10，其中A基因頻率為多少？a基因頻率為多少？1.根據(jù)基因頻率的概念來計算；2.根據(jù)結(jié)論規(guī)律來計算；A基因頻率為60%，a基因頻率為40%[例](2009·上海高考改)某小島上原有果蠅10000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時從島外入侵了1000只基因型為VV的果蠅，則種群中V的基因頻率約是 ()A．43%B．48%C．52% D．57%B〖例〗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名,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多大?6%伴X染色體遺傳的基因頻率計算，應(yīng)注意Y染色體無等位基因，可用如下公式表示：2．已知基因頻率求基因型頻率設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則：AA的基因型頻率＝p2aa的基因型頻率＝q2Aa的基因型頻率＝2pq即遺傳平衡定律可以寫成：

（p+q）2=p2+2pq+q2=1以上關(guān)系的使用應(yīng)滿足以下5個條件：①種群大；②種群中個體間的交配是隨機(jī)的（自由交配）并能產(chǎn)生后代；③沒有突變發(fā)生；④無遷入和遷出；⑤沒有自然選擇。此時，上代基因傳給下代的機(jī)會均等，上下代間基因頻率不變。[例](2009·上海高考)某小島上原有果蠅10000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時從島外入侵了1000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則F1代中V的基因頻率約是 ()A．43%B．48%C．52% D．57%B在一個適用遺傳平衡定律（隨機(jī)交配、自由交配）的群體中，上下代間基因頻率不變。例：已知白化病據(jù)調(diào)查該病的發(fā)病率大約為1/10000，請問人群中該病致病基因的頻率以及攜帶此隱性基因的雜合子的基因型頻率？Paa=1/10000，則a基因的基因頻率為1/100PA+Pa=1，則A基因的基因頻率為99/100AA基因型的頻率為99x99/10000Aa基因型的頻率為2x99x1/10000aa基因型的頻率為1x1/10000（2007年廣東）某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1％，色盲在男性中的發(fā)病率為7％?，F(xiàn)有—對表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么他們所生小孩同時患上述兩種遺傳病的概率是A．1／88B．1／22C．7／2200D．3／800A。題干中只告訴一大群體中某一基因型頻率（常用發(fā)病率），需要求此群體中基因頻率或其他基因型頻率的，可用遺傳平衡定律；名詞區(qū)分:自交與自由交配自交是指基因型相同的個體雜交。自由交配是指某一群體個體之間的隨機(jī)交配，交配個體的基因型可以相同也可以不同。自交屬于自由交配的范疇。在群體之間自由交配的情況下可采用基因頻率(遺傳平衡定律)來計算。

例題：已知果蠅的灰身和黑身是一對相對性狀，基因位于常染色體上。將純種的灰身和黑身蠅雜交，F(xiàn)1全為灰身。F1自交產(chǎn)生F2，每對果蠅產(chǎn)生的后代數(shù)相等，試問：

（1）取F2中的雌雄果蠅自由交配，后代中灰身和黑身果蠅的比例為（）

（2）取F2中的基因型相同的雌雄果蠅自交，后代中灰身和黑身果蠅的比例為（）

（3）將F2的灰身果蠅取出，讓其自由交配，后代中灰身和黑身果蠅的比例為（）

（4）將F2的灰身果蠅取出，讓其中基因型相同的雌雄果蠅自交，后代中灰身和黑身果蠅的比例為（）

A．5：1B．8：1C．5：3D．3：1

DCBA2．突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料(1)可遺傳的變異來源于

、基因重組和染色體變異，其中

和

統(tǒng)稱為突變。(2)基因突變可產(chǎn)生

，因此可使種群的基因頻率發(fā)生變化。(3)由于突變和重組都是

的、

的，因此只能提供進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。基因突變基因突變?nèi)旧w變異新的等位基因隨機(jī)不定向基礎(chǔ)回顧基因突變新的等位基因基因重組多種多樣的基因型種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異變異是不定向的形成了進(jìn)化的原材料3．自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在

的作用下，種群的基因頻率發(fā)生

，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。自然選擇定向改變基礎(chǔ)回顧自然選擇決定進(jìn)化的方向變異是不定向的不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累經(jīng)過自然選擇種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化自然選擇表現(xiàn)型基因型基因頻率直接間接即自然選擇的實質(zhì)是環(huán)境對變異所對應(yīng)的基因的選擇，因而可以改變種群的基因頻率。進(jìn)化的實質(zhì)種群基因頻率的改變（是判斷一個種群是否進(jìn)化了的依據(jù)）4．隔離導(dǎo)致物種的形成(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)隔離概念：不同種群間的個體在自然條件下基因不能

的現(xiàn)象地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使種群間不能發(fā)生

的現(xiàn)象

隔離：不同物種之間，一般不能相互交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生

的后代類型可育后代自由交流基因交流生殖可育(3)隔離是物種形成的

條件。必要基礎(chǔ)回顧地理隔離概念：分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間無法相遇而不能交配。東北虎華南虎生殖隔離概念：種群間的個體不能自由交配，或者交配后不能產(chǎn)生出可育后代。不同種群之間一旦產(chǎn)生生殖隔離，就不會有基因交流。馬驢騾虎獅虎獸獅物種形成的方式(1)漸變式(2)爆發(fā)式：物種的形成主要是由異源多倍體以染色體畸變的方式形成新物種，一出現(xiàn)可以很快達(dá)到生殖隔離。

物種形成不一定要經(jīng)過地理隔離，但必須要形成生殖隔離，如人工多倍體。物種形成與進(jìn)化的關(guān)系①生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，種群基因頻率發(fā)生了變化，就意味著生物的進(jìn)化。②物種形成的必要條件是隔離。生殖隔離是物種形成的標(biāo)志。③進(jìn)化并不必然導(dǎo)致物種的形成。新華網(wǎng)報道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種蜣螂提高了“生活品位”，不僅吃糞便，還取食包括蜈蚣在內(nèi)的千足蟲。與普通蜣螂相比其部分結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化：頭部較窄而長，便于進(jìn)食千足蟲內(nèi)臟；后腿較蜷曲，便于捕獵千足蟲。下列推測不合理的是 ()A．該蜣螂與普通蜣螂肯定已經(jīng)產(chǎn)生了生殖隔離B．與普通蜣螂相比，該蜣螂的某些基因頻率發(fā)生了改變C．該蜣螂既是分解者又是消費(fèi)者D．該蜣螂頭部和后腿結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，是自然選擇的結(jié)果A在同一區(qū)域中生長著兩種杜鵑花，在人工的條件下，它們之間都可以雜交成功。但在自然狀態(tài)下不能雜交，因為一種杜鵑花在6月初產(chǎn)生花粉，另一種在6月下旬產(chǎn)生花粉。這種現(xiàn)象屬于 ()A．優(yōu)勝劣汏 B．過度繁殖C．生殖隔離 D．性狀分離答案：C5．共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(1)共同進(jìn)化：不同

之間，生物與

之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。(2)生物多樣性：包括

、

和

。物種無機(jī)環(huán)境物種多樣性基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性共同進(jìn)化(1)共同進(jìn)化①不同物種之間相互影響：生物生活于復(fù)雜的環(huán)境中，任何一個物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的，其必然要和其他生物發(fā)生營養(yǎng)關(guān)系。在捕食與被捕食，相互幫助等關(guān)系下，它們共同發(fā)展，協(xié)同進(jìn)化，增加了物種的多樣性。②生物與無機(jī)環(huán)境相互影響：生物能夠適應(yīng)一定的環(huán)境，也能夠影響環(huán)境。生物與無機(jī)環(huán)境之間是相互影響和共同演變的。例如：最早的生物是厭氧的，光合生物的出現(xiàn)，使大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。(2)進(jìn)化規(guī)律了解多樣性的進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是化石。

化石的種類（1）遺體化石：由古代動植物體形成。（2）遺跡和遺物化石：古代動物的足跡，蛋、葉痕等化石。最早的化石是35億年前的古細(xì)菌化石。3．生物多樣性(1)內(nèi)涵(三層次)(2)相互關(guān)系(3)成因：生物多樣性是生物與環(huán)境共同進(jìn)化的結(jié)果。(2010?廣州質(zhì)檢)關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性的形成，錯誤的說法是(雙選)()A．生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化歷程B．消費(fèi)者的出現(xiàn)不影響生產(chǎn)者的進(jìn)化C．生物多樣性的形成是共同進(jìn)化的結(jié)果D．生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化無關(guān)答案：BDA．b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離B．c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C．a(chǎn)1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D．a(chǎn)1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種B[例](2009·江蘇高考)下圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進(jìn)化，分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是()自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的比較達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本觀點①遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因②過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭③變異一般是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向④生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進(jìn)化的動力⑤適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果①種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變②突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)③突變和基因重組提供了生物進(jìn)化的原材料④自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向⑤隔離是新物種形成的必要條件達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論不同點①沒有闡明遺傳變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理②著重研究生物個體進(jìn)化③認(rèn)為物種形成是微小有利變異積累的結(jié)果，沒有認(rèn)識到隔離的作用①從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機(jī)理②強(qiáng)調(diào)群體進(jìn)化，認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位③隔離是物種形成的必要條件共同點①都