一、种群基因频率的改变与生物进化最终.ppt

适者生存,自然选择,生存条,件,生存斗争,遗传变异,达尔文的自然选择学说,通过完善与发展，形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论,一、种群基因频率的改变与生物进化,二、隔离与物种的形成三、共同进化与生物多样性的形成,第二节现代生物进化理论的主要内容,探究活动一：明确进化的研究对象,情境：假设在褐色翅昆虫的群体中,偶然出现一只绿色翅的变异个体，且绿色比褐色更难以被天敌发现。,1、群体中绿色个体的比例将怎样变化？,如果该绿色个体能很好存活，则绿色个体的比例会越来越大,探究活动一：明确进化的研究对象,2、那么发生这种变化的根本原因是什么呢？,控制绿色性状的基因增多,3、A基因如何保持延续，并在群体中增多？,繁殖,探究活动一：明确进化的研究对象,以群体为基本单位，研究群体的基因组成及其改变。,探究活动一：明确进化的研究对象,？,生活在一定区域,同种生物,（一）种群是生物进化的基本单位,的的全部个体。,种群：,下列描述属于种群的是：A、一片森林里的所有植物B、青海湖里的所有鱼C、某个草原上所有的成年牦牛D、校园操场上的所有车前草,D,这是一个怎样的群体呢？,基因频率：,基因型频率：,一个种群中全部个体所含有的全部基因。,种群基因组成的相关概念:,（一）种群是生物进化的基本单位,种群的基因库：,在一个种群基因库中,某基因型个体占全部个体的比率。,在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率。,基因型频率和基因频率的计算,上述昆虫种群中，决定绿色翅的基因为A,决定褐色翅的基因为a，从种群中随机抽样100个个体，发现AA、Aa、aa的个体分别为30个、60个、10个。该种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别是多少？A、a的基因频率呢？,探究活动二：探究和分析种群的基因组成,个体间随机交配，依据孟德尔的分离定律，计算F1、F2的基因型频率和基因频率：,30%,60%,10%,60%,40%,36%,48%,16%,60%,40%,36%,48%,16%,60%,40%,亲代,基因型发生了改变，但基因频率没有变化。,如果基因频率没变，那么这个种群的基因组成，从本质上讲没有发生改变。,我们研究的种群的基因组成的改变，应该从本质上去分析，去关注基因频率的改变。,如果一个种群的基因频率发生的改变，我们就认为这里的生物发生了进化，换句话说，就是生物进化的实质是种群基因频率的改变。,种群基因频率不发生改变的五个条件：雌雄个体间自由交配，产生后代自然选择对性状没有作用没有迁入与迁出种群数量足够大没有基因突变,哈迪温伯格平衡,探究活动二：探究和分析种群的基因组成,哈迪温伯格平衡,(1)定律内容若种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则pqA%a%1。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(pq)2p22pqq2AA%Aa%aa%1。p2代表纯合子AA的基因型频率；2pq代表杂合子Aa的基因型频率；q2代表纯合子aa的基因型频率。即：AA%p2，Aa%2pq，aa%q2。,(2)适用条件雌雄个体间自由交配，产生后代自然选择对性状没有作用没有迁入与迁出种群数量足够大没有基因突变,自然界中的种群能同时满足这五个条件，从而保持基因频率世代不发生变化吗？,种群基因频率总是会发生变化的，而种群基因频率发生变化了，生物进化也就发生进化了。所以，生物的进化是必然的。,基因重组,（统称突变）,可遗传的变异生物进化的原材料,突变和重组都是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。,基因突变,（二）、突变与基因重组产生进化的原材料,、染色体变异,探究活动三：,探究自然选择对种群基因频率变化的影响,长满地衣的树干上的桦尺蠖,熏成黑褐色的树干上的桦尺蠖,1870年时桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，此时S基因频率为20%。树干变黑这一环境条件，不利于浅色个体的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？,探究活动三：,探究自然选择对种群基因频率变化的影响,70.7%,26%,29.2%,14.7%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,增大,减小,（三）、自然选择决定生物进化的方向,在自然选择作用下：,现象：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果：基因频率定向改变,生物朝着一定的方向不断进化,课后拓展：,画一个流程图，用于描述现代生物进化理论对达尔文自然选择学说的的补充和修正！,（基因突变、染色体变异）,基因重组,突变,自然选择,有利变异积累、不利变异淘汰,基因频率定向改变,生物朝着适应环境的方向发展，进化,对“自然选择学说”的补充,例：假定果蝇每个基因的突变率都是105，一只果蝇体内约有104对基因。有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现的基因突变数是多少呢？,2104105,个体,108,种群,=2107,随堂巩固：,回答下列有关生物进化的问题：,（1）上图表示一个小岛上某种蜥蜴进化的基本过程，X、Y分别是_、_。（2）小岛上所有该种蜥蜴个体的总和称为_，这是生物进化的_。（3）小岛上所有该种蜥蜴个体含有的全部基因，称为此蜥蜴种群的_。,突变,自然选择,种群,基本单位,基因库,蜥蜴原种群,X,自然环境,Y,淘汰,蜥蜴种群进化,（4）小岛上该种蜥蜴的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；W代表联趾（趾间有蹼）基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。1）由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。2）小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是_。3）图2所示过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的_发生了改变。,生存斗争,联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，,可从水中获取食物。因此，当岛上食物短缺时，,联趾个体的生存和繁殖机会较多。,基因