现代生物进化理论的主要内容ppt.ppt

自然选择学说,提出者：,1、过度繁殖,2、生存斗争,3、遗传和变异,4、适者生存,主要内容：,意义和不足,科学的解释生物进化的原因、生物的同一性和多样性、第一次摆脱了神学的束缚,达尔文,不能解释遗传与变异的本质；研究对象局限于个体水平；不能解释物种大爆发的现象。,第二节,现代生物进化理论的主要内容现代达尔文主义,种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种形成,1、概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体，成为种群（population）,是生物繁殖的基本单位。种群中的个体并不是机械的结合在一起，彼此可以交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。,（一）种群是生物进化的基本单位,一、种群基因频率的改变与生物进化,种群在繁衍过程中，个体新老交替，基因代代相传。,判断下列是否属于种群,（1）一个池塘中的全部鱼（2）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿,庙里的一群和尚也属于种群吗？,否,是,否,否,否,、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫基因频率。,基因频率该基因的总数/该等位基因的总数,基因型频率该基因型个体数/该种群个体总数,例：如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60、10个，求A和a的基因频率？,解：（1）通过基因型计算基因频率,100个个体共有200个基因，A基因个数：23060120个A的基因频率：120/200=60%a基因个数：2106080个A的基因频率：80/200=40%,解：（2）通过基因型频率计算基因频率,基因频率=纯合体基因型频率+杂合子基因型频率的一半,AA基因型频率：30/100=30%Aa基因型频率：60/100=60%aa基因型频率：10/100=10%则,A基因频率：301/26060a基因频率：101/26040,某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率。,总基因数：2002200600XbXb5个XBXb15个XBXB180个XbY11个XBY189个Xb：（521511）/600=6%XB：（180215+189）/600=94%,探究活动（一）,3.用数学方法讨论基因频率的改变假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）也没有基因突变和染色体变异。计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率,遗传平衡状态,30%30%30%10%,36%48%16%,60%40%,A60%,A60%,a40%,a40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,卵子,精子,36%24%24%16%,36%48%16%,60%40%,A60%,A60%,a40%,a40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,卵子,精子,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,结论：上述5个假设成立的条件下，种群基因频率在世代繁衍过程中不会发生变化，我们称为遗传平衡。,对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？,36%,48%,16%,在自然界，由于突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。因此，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率。可遗传的变异是生物进化的原材料，如果没有可遗传的变异，生物就不能进化。可遗传的变异来源有。,发生变化,基因突变、基因重组、染色体变异,其中基因突变、染色体变异统称为突变。,自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？,果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是105，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？,21041051092108,突变和基因重组产生进化的原材料,突变的有利或有害不是绝对的，它是由决定的,突变和重组都是，因此它们只能提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向a随机、b不随机、c定向、d不定向,生物的生存环境,a、d,问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？假设：根据前面所学的你能做出假设吗？,探究活动（二）“探究自然选择对种群基因频率的影响”,自然选择可以使种群的基因频率定向改变。,2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，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？,70.7%,26%,29.2%,14.7%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,升高,降低,(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？,(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因,结论：自然选择会影响生物的生存，影响其出生率，使种群基因频率发生定向改变，从而决定生物进化的方向。,（三）自然选择决定生物进化的方向,在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定方向不断进化。,小结：种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向,生物进化实质就是种群基因频率改变的过程,1.下列属于种群的是（）A、一片森林中所有的植物B、一片森林中所有的树C、一片红松林中所有的树D、一片森林中所有的红松林2.现代进化论与达尔文进化论观点不同的是（）A.可遗传的变异是生物进化的原始材料B.自然选择决定生物进化的方向C.种群基因频率的改变是生物进化的实质D.自然选择是环境对生物的选择,D,C,3、关于现代生物进化理论的叙述，不正确的是（）A、种群是生物进化的基本单位B、自然选择学说是现代生物进化理论的核心C、生物进化过程的实质是种群基因频率的改变D、生物进化过程的实质是有利变异的保存,D,4、AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？（）A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%,D,5、下列关于基因库的叙述正确的是()A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库C一个种群中全部个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡,C,6.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾数量比。这些变产生的原因A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C自然选择作用D人工选择的作用,C,6、有人将大、小两种草履虫放在一起培养，两种群的数量变化如图，请回答下面的问题（新学案P13924）（1）这两种草履虫生活在一起，因争夺_而产生斗争。（2）从选择的角度上讲，大草履虫数量明显减少的原因是_.(3)如果长期处于此环境中生活，草履虫体积的进化方向将是_,造成这一变化的根本原因是_.,时间,数量,小草履虫,大草履虫,食物和生存空间,大草履虫对培养环境的适应能力较弱,小型化,自然选择使草履虫的基因频率发生定向改变,种群基因频率的改变与生物进化的关系？_是生物进化的基本单位；突变和基因重组是产生进化的_;_决定生物进化的方向。,思考：,种群,原材料,自然选择,1在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA、Aa、aa的个体分别占14、80、6。基因A和a的频率分别是：A54，46B47，53C88，12D47432一个种群中，AA的个体24人，Aa的个体72人，aa的个体4人，求A、a的频率。,A,A：（24272）/(24+72+4)260a：40,二、隔离导致物种形成,能够在自然状态下能互相交配，并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种（species），简称“种”。,1、物种的概念,人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。,同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。,全世界的人都是一个物种吗？,马跟驴是一个物种吗？,狮子跟老虎是一个物种吗？,隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。,生殖隔离：不同物种之间一般是不能交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。,地理隔离：同一物种由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配，使种群间不能发生基因交流的现象。,它们之间还能自由交配吗？,2、隔离在物种形成中的作用,资料分析一,通过地理隔离，2个种群的基因库各自发展，互不影响，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种量变。,亚种：只有地理隔离的同一物种的几个种群。如东北虎和华南虎就是两个亚种，若将他们放在一起，可以进行基因交流，因此东北虎和华南虎属于同一物种的2个亚种。,生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。生殖隔离是新物种形成的标志质变,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。,小麦的二倍体与四倍体是同一物种吗?,分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？,地理隔离阻断基因交流在不同的突变基因重组和自然选择作用下基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异差异进一步加大生殖隔离新物种形成,地理隔离是形成物种的量变阶段，生殖隔离是形成物种的质变阶段，隔离是物种形成的必要条件。不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。,新物种形成的3个基本环节：可遗传的变异（基因重组和突变）自然选择隔离,总结,1、关于物种的叙述，错误的是：A、物种是形态上类似的、彼此能交配并产生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和B、物种是一个具有共同基因库的，与其他类群有生殖隔离的类群C、区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离D、不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流,D,2、下列关于隔离的叙述，错误的是：A、阻止了种群间基因的交流B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离,B,3、新物种的形成的标志：A、具有一定的形态结构B、具有一定的生理功能C、产生了生殖隔离D、改变了基因频率,C,4、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、与B相同D、开始比B慢，后来比B快5、_是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群_的改变。物种形成需要三个基本还节：其中_和_产生生物进化的原材料，_使种群的基因频率发生_改变并决定生物进化的方向，_是新物种形成的必要条件。,B,种群,基因频率,基因重组,突变,自然选择,定向,隔离,三、共同进化与生物多样性的形成,1、共同进化,捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？,任何一个物种都不是单独进化的。不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。,“精明的捕食者”策略对人民有何启示？,2、生物多样性的形成,主要内容基因多样性物种多样性生态系统多样性,阅读P124P125：思考讨论1、最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？2、随后出现了蓝藻，有何意义？最早的生态系统包含几级生态系统？3、真核生物的出现有何意义？4、生态系统的消费者是何时出现的？5、最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？6、恐龙是什么时候灭绝的？恐龙的灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？,3、生物进化理论的发展,生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，因此现代生物进化理论是不断发展的。如：中性学说,1华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为：A地理隔离的结果B生殖隔离的结果C地理隔离和生殖隔离的结果D基因突变和基因重组的结果2、下列能提高生物多样性的是（）A、把