内蒙古自治区赤峰市元宝山区二中高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容课件.ppt

达尔文的成功与局限 达尔文自然选择学说 科学地解释了1 生物进化的原因 2 生物多样性和适应性的产生 但受到当时科学水平的限制 不能科学地解释1 遗传和变异的本质 2 对生物进化的解释也局限于个体水平 随着遗传学和生态学的发展 人们对生物进化理论的研究不断深入 形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论 三 达尔文以后进化理论的发展 1 关于遗传和变异的研究 已经 2 关于自然选择的作用等问题的研究 已经从以 为单位 发展到以 为基因单位 这样就形成了以 为核心的现代生物进化理论 从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说 生物个体 种群 自然选择学说 第2节现代生物的进化理论的主要内容 一 种群是生物进化的单位 1 种群 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群 2 基因库与基因频率 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 基因频率 某个基因占全部等位基因数的比率 能进行交配 交流基因 一 种群基因频率的改变与生物进化 1 基因频率 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 2 基因型频率 特定基因型的个体 总个体数 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 基因频率 情景 如果在灰色翅 基因型为aa 昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅 aa 的变异个体 且绿色比灰色更不容易被敌害发现 如果该绿色个体 aa 已经很好的生活下来 它体内的a基因怎样才能遗传给后代 请写出遗传图解 出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中 通过有性生殖才能世代延续 例 从种群中随机抽出100个个体 测知基因型为aa aa和aa的个体分别是30 60和10个 那么a和a的基因频率是多少 解 a基因的基因频率为 a基因的基因频率为 基因频率 纯合子频率 1 2杂合子频率 40 30 100 100 1 2 60 100 100 60 10 100 100 1 2 60 100 100 40 a a 100 60 用数学方法讨论基因频率的变化 遗传平衡定律遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的 这一定律又称哈代 温伯格定律 它是指在一个极大的随机交配的种群中 在没有突变 选择和迁移的条件下 种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化 保持平衡 若种群中一等位基因为a和a 设a的基因频率 p a的基因频率 q 因为 p q a a 1 则 p q 2 p2 2pq q2 aa aa aa 1 aa的基因型频率 p2 aa的基因型频率 q2 aa的基因型频率 2pq 1 某工厂有男女职工各200名 对他们进行调查时发现 女性色盲基因的携带者为15人 患者5人 男性患者11人 那么这个群体中色盲基因的频率是多少 2 一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的 控制深颜色的等位基因是显性的 假设一个种群中有640只浅色的蛾和360只深色的蛾 群体呈遗传平衡 那么有多少只杂合子的蛾 6 320 先算aa的基因型频率 aa 640 1000 0 64a o 8a 0 2aa 2 0 2 0 8 0 321000 0 32 320 3 在一个种群中随机抽出一定数量的个体 其中基因型aa的个体占24 基因型aa的个体占72 基因型aa的个体占4 那么基因a和a的频率分别为 a 24 72 b 36 64 c 57 43 d 60 40 d aa 1 aa aa 1 24 72 4 a 24 2 72 2 24 72 4 60 a 1 a 1 60 40 在某植物种群中随机抽样调查得知 其中基因型为aa的个体占30 基因型为aa的个体占20 则 该种群中基因a和a的基因频率依次是和 若该植物自交 后代中基因型为aa aa的个体分别占和此时 基因a和a的基因频率依次是和 根据现代生物进化理论 你认为该植物在这两年中是否发生了进化 可知 生物进化的实质是 55 45 42 5 32 5 55 45 基因频率的改变 二 突变和基因重组产生进化的原材料 突变 基因重组 新的等位基因 多种多样的基因型 种群中出现大量可遗传的变异 变异是不定向的 形成了进化的原材料 不能决定生物进化的方向 人类把鲫鱼的后代培育成金鱼 实质就是通过选择改变基因频率 从图中看 显然红色基因的频率显著提高了 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 桦尺蠖形成了不同的体色 黑色s 浅色s 英19世纪曼彻斯特 英20世纪曼彻斯特 s 黑色 基因频率 桦尺蠖 桦尺蠖 5 以下95 以上 未形成生殖隔离 还有基因交流 三 自然选择决定生物进化的方向 定向 影响基因频率的因素 基因突变 基因重组和自然选择 生物进化的实质就是 种群是生物进化的单位 也是生物 的单位 繁殖 生物进化 种群基因频率变化 种群基因频率发生变化的过程 小结 小结 自然选择决定生物进化的方向 种群中产生的变异是 的 经过长期的自然选择 其中不利变异被不断淘汰 有利变异逐渐 从而使种群的基因频率发生 改变 导致生物朝向一定方向进化 可见 生物进化的方向是由 决定的 不定向 积累 定向 自然选择 种群中产生的变异 自然选择方向 不定向 定向 二 隔离与物种的形成 因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力 马和驴是不是一个物种 什么是物种 p119 什么叫隔离 东北虎 华南虎 隔离分类 什么叫隔离 两个不同虎亚种 马和驴杂交产骡 生殖隔离 注 不同种群之间一旦产生殖隔离 就不会有基因交流了 地理隔离 小结 关于隔离 在自然界中 新物种的形成往往要有 的发生 隔离是指不同种群间的个体 在自然条件下 不能自由交流的现象 隔离 基因 地理隔离 突变 基因重组 自然选择 生殖隔离 新物种 物种的形成 加拉帕戈斯群岛一的几种地雀 南美洲地雀 因地理隔离导致生殖隔离比较常见 新物种形成的标志 生殖隔离 物种的形成 原始祖先 因地理隔离导致生殖隔离比较常见 亚洲虎 南美洲地雀 地理隔离 突变 重组 自然选择 生殖隔离 新物种 总结 以 为核心的现代生物进化理论 其基本观点是 是生物进化的基本单位 生物进化的实质在于种群 的改变 及 是物种形成过程的三个基本环节 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 在这个过中 产生生物进化的原材料 使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向 是新物种形成的必要条件 自然选择学说 种群 基因频率 突变和基因重组 自然选择 隔离 突变和基因重组 自然选择 隔离 乙 1 物种a进化为b c的两个外部因素是和 2 甲上的b物种迁到乙后 不与c物种进化为同一物种的原因是 3 迁到乙后的b物种进化为d物种的原因是 自然选择 地理隔离 b与c已形成生殖隔离 两地环境不同 自然选择不同 再加上地理隔离 使它们基因频率的差别累积形成生殖隔离 现代生物进化理论观点 种群是生物进化的单位 生物进化的实质就是种群基因频率在发生变化的过程 人类把鲫鱼的后代培育成金鱼 实质就是通过选择改变基因频率 从图中看 显然红色基因的频率显著提高了 7 青霉素是一种抗菌素 几十年来 由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强 1 青霉素使用之前 细菌对青霉素的抗药性存在着 患者使用青霉素后 体内绝大多数细菌被杀死 这是 极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代 这是 青霉素的使用对细菌起了 作用 这种作用是通过细菌与青霉素之间的 实现的 由于青霉素的反复使用 就会使得抗药性这个性状逐代 而加强 从这个过程可以看出 虽然生物的 是不定向的 但 在很