生物进化理论的发展.ppt

现代生物进化理论,现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代的生物进化理论。现代生物进化理论的基本内容也有四点：,1 是生物进化的单位 2 产生进化的原料 3 决定生物进化的方向 4. 导致物种形成,种群,突变和基因重组,自然选择,隔离,一、种群是生物进化的单位,生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。,以下群体是种群否？,一个池塘中全部的鱼 校园中的所有柳树 两个池塘内的全部青蛙 教室里面的所有人类 一片草地上的成年梅花鹿,基因库:种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库（遗传组成）。,金鱼种群的基因库: 颜色基因:A、a1、a2 尾鳍形状基因：B、b 眼型基因：C、c 嘴型基因：D、d 等等,3、某种基因在整个种群中出现的比例叫基因频率(群体中某一等位基因在该位点上可能出现的比例)。生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。基因型频率是指某种基因型的个体在群体中所占的比例.,基因频率计算的相关公式：,1.定义公式法：,2.基因型比率法:,某基因频率纯合子基因型比率+1/2杂合子基 型比率,基因在常染色体上 若A基因频率为p，a基因频率为q，则 p+q=1，(p+q)2=1 AA基因型频率为p2 Aa基因型频率为2pq aa基因型频率为q2,有关基因型频率的计算,1、常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率。 例1在某种群中，AA的个体有30个，Aa有60个，aa有10个，求A、a的基因频率。,解析：A的总数有302601=120，A的频率为120/200=60%。由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,所以a=1-60%=40%. 归纳总结：常染色体上的基因，已知各基因的个体数，求基因频率时，用：A=A的总数/(A的总数+a的总数)= A的总数/总个体数2。a=1-A。,2、常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求基因的频率。 例2在一个种群中，AA的个体有25%，aa的个体有15%，求A、a的基因频率。,解析：由于在一个种群中，各基因型频率之和等于100%，AA的个体有25%，aa的个体有15%，可以知道Aa的个体有60%。A=25%+60%1/2=55%，a=1-A=1-45%=45%。 归纳总结：通过基因型计算基因频率可以采用一个等位基因的频率等于它的纯合子与1/2杂合子频率之和。,（3）常染色体上基因型频率的计算 豚鼠的黑毛对白毛是显性,如果基因库中90是显性基因B，10是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是( ) A.81、18、1 B.45、40、15 C.18、81、1 D.45、45、10,A,设显性雌性纯合个体XBXB数为m 隐性雌性纯合个体XbXb数为n 显性雌性杂合个体XBXb数为k 显性雄性个体XBY数为x 隐性雄性个体数XbY为y 则 某显性基因频率为 某隐性基因频率为,位于性染色体上,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。,某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型,由于突变和基因重组，桦尺蛾形成了不同的体色。,（2）进化的实质:,种群的基因频率改变的过程。,（3）影响种群基因频率改变的因素 A.影响因素：基因突变、自然选择、迁移和遗传漂变等。 B.遗传漂变：当种群太小时引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象。所有群体均能出现遗传漂变。群体很小时，遗传漂变的效应就越明显。 C.自然选择使种群的基因频率发生定向改变，其他因素引起的基因频率的改变则是不定向的。,不利变异的基因淘汰,有利变异的基因积累,结果：使基因频率定向改变,种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然 选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐 积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生 物朝着一定的方向缓慢地进化。因此生物进化的方向 是由自然选择决定的。,（三）自然选择决定生物进化的方向,由于突变和基因重组，桦尺蛾出现不同的体色。,(黑)S基因频率从5%95%,95%,5%,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,5%,95%,变异是不定向的,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,经过自然选择,种群的基因频率发生定向改变,生物朝一定方向缓慢进化,1.物种的概念：,A全世界的人都是一个物种？,B马和驴是不是一个物种？,指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。,无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。,马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。,是,不是,（四）隔离导致物种形成,隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括： 地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。 生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。,如麻鸭(上)和孚鸭(下)都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。,实质:,阻止种群间的基因交流,原种,物种的形成：物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。,通过它们的综合作用，种群产生分化、最终导致新物种的形成。在这个过程中: 为生物进化的提供原材料; 使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向;,自然选择,隔离,自然选择,隔离,物种形成过程的 三个基本环节,突变和基因重组,是新物种形成的必要条件。,突变和基因重组,以自然选择学说为核心的现代生物进化理论(现代达尔文主义)其基本观点为： 是生物进化的基本单位; 生物进化的实质在于 的改变。 突变和基因重组、 及 是物种形