人教版必修二 第七章第二节现代生物进化理论的主要内容 课件（49张）.ppt

现代生物进化论的主要内容 达尔文的自然选择学说 生存斗争中有利变异的个体容易活下来并留下后代 可见 自然选择作用于个体 且是个体的表现型 而个体表现性随个体的死亡而消失 但是决定表现型的基因随生殖而延续 并在群体中扩散 所以现代生物进化理论研究群体的基因组成 一 种群基因频率的改变与生物进化 一 种群基因频率的改变与生物进化 自学思考 1 什么是种群 种群有什么特点 2 什么是种群的基因库 3 基因频率的含义是什么 怎样计算基因频率 一 种群是生物进化的基本单位 1 种群概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体 例 判断下列是否属于种群 1 一个池塘中的全部鲤鱼 2 一个池塘中的全部鱼 3 一片草地上的全部植物 4 一片草地上的全部蒲公英 2 种群的特点 种群中的个体并不是机械地集合在一起 而是彼此可以交配 并通过繁殖将各自的基因传给后代 同前一年的蝗虫种群相比 新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗 3 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 4 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 概念 5 基因型频率 特定基因型的个体 种群总个体数 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 例1 在一个种群中随机抽出一定数量的个体 其中 基因型为bb的个体占40 基因型为bb的个体占50 基因型为bb的个体占10 常染色体遗传 则基因b和b的频率分别是 a 90 10 b 65 35 c 50 50 d 35 65 b 小组合作思考讨论 1 理想条件 种群数量足够大 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 没有自然选择 也没有突变 30 30 30 10 60 40 2 每一代基因频率与雌 雄配子比率的关系 在满足理想条件的的情况下 计算子一代的基因型频率 基因频率 填在书上的表格上 并思考书上的问题 30 30 30 10 60 40 36 48 16 在满足理想条件下 种群的基因频率并不会改变 a 36 12 12 60 a 12 12 16 40 哈迪 温伯格定律 遗传平衡定律 1908年 英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解 他们指出 一个有性生殖的自然种群中 在符合以下5个条件的情况下 各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的 或者说 是保持着基因平衡的 这5个条件是 种群大 种群中个体间的交配是随机的 没有突变发生 没有个体的迁入和迁出 没有自然选择 这就是哈迪 温伯格定律 哈迪 温伯格定律 处于平衡状态的种群 一对等位基因aa a的频率为p a的频率为q 则 aa的机率为p2 aa的机率为2pq aa的机率为q2 哈迪 温伯格定律可用数学方程式表示为 p q 2 p2 2pq q2 影响基因频率的因素 在自然条件下 哈迪 温伯格定律所需的五个条件是难以满足的 因而基因频率总是要发生改变 也就是说进化在任何种群中都是必然要发生的 不可遗传的变异 可遗传的变异 基因突变染色体变异基因重组 二 突变和基因重组产生进化的原材料 变异类型 突变 基因突变产生的等位基因 通过有性生殖过程中的基因重组 可以形成多种多样的基因型 从而使种群出现大量的可遗传变异 由于基因突变和重组都是随机的 不定向的 因此它们是提供生物进化的原材料 但不能决定生物进化的方向 思考 自然界中生物的自然突变频率很低 而且一般对生物体是有害的 为什么还能够改变种群中的基因频率呢 例如 果蝇约有104对基因 假定每个基因的突变率都是10 5 若有一个中等数量的果蝇种群 约有108个个体 那么每一代出现基因突变数是多少呢 2 104 10 5 108 2 107 种群是由许多个体组成的 每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因 这样 每一代就会产生大量的突变 实例 在经常刮大风的海岛上 无翅或残翅的昆虫特别多 突变的有利和有害并不是绝对的 它取决于生物的生存环境 某海岛上生活着一种昆虫 经调查翅的长度和个体数的关系 纵坐标为个体数量 横坐标为翅的长度 后来该小岛上经常刮大风 若干年后再进行调查 你认为最能代表此时情况的曲线是 选择并解释 a b c d d 三 自然选择决定生物进化的方向 19世纪 桦尺蠖种群中黑色基因 s 频率为5 浅灰色基因 s 频率为95 20世纪 桦尺蠖种群中黑色基因 s 频率为95 浅灰色基因 s 频率为5 淘汰不利变异基因 积累有利变异基因 结果 使基因频率定向改变 突变和基因重组为生物进化提供了原材料 自然选择可以使基因频率发生定向改变 导致生物朝着一定的方向不断进化 探究 自然选择对基因频率变化的影响 p117的探究实验 升高 降低 讨论 1 树干变黑会影响桦尺蠖中浅色个体的出生率吗 为什么 2 在自然选择的过程中 直接受作用的是基因型还是表现型 为什么 原因 淘汰不利变异基因 积累有利变异基因 结果 自然选择使基因频率定向改变 能 因为许多浅色个体可能在交配产卵前就已经被天敌捕食 表现型 天敌只能看到它们的体色 例1 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的数量比 这些变化产生的原因是 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 二 隔离与物种的形成 二 隔离与物种的形成 1 物种的概念 在遗传学和进化论中 把能够在自然状态下相互交配 并能够产生出可育后代的一群生物称为一个物种 简称 种 2 隔离 isolation 概念及类型 概念 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 隔离的类型 生殖隔离 reproductiveisolation 地理隔离 geographicalisolaton 2 1生殖隔离 种群间的个体不能自由交配 或者交配后不能产生出可育后代 动物因求偶方式不同 繁殖期不同 植物因开花季节 花的形态不同 而造成的不能交配等都属于生殖隔离 驴 马 骡子 例 狮虎兽 2 2地理隔离 分布在不同自然区域的种群 由于高山 河流 沙漠等的障碍 使彼此间无法相遇而不能交配 例 不同 人种 世界各地的人虽然各有不同 但他们之间可以彼此通婚 并且产生可育的后代 因此 全世界的人在生物学上属于同一个物种 智人 3 物种的形成 经过长期的地理隔离而达成生殖隔离 从而形成新物种 多倍体的形成不需经地理隔离 原种 变异1 变异2 变异类型1 变异类型2 新种1 新种2 隔离在物种形成中的作用 地雀 甲岛地雀乙岛地雀丙岛地雀丁岛地雀 突变和基因重组 自然选择 甲岛地雀1 乙岛地雀2 丙岛地雀3 丁岛地雀4 种群基因库改变 地理隔离 生殖隔离 物种形成的三个基本环节 突变和基因重组 自然选择 隔离 物种和种群间存在什么样的联系呢 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种 简称 种 生活在一定区域的同种生物的全部个体 种群是生物进化和繁殖的单位同一种群内的个体之间可以进行基因交流 较小范围内生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成 1 一个物种可以包括许多种群 如同一种鲫鱼可以生活在不同的池塘 湖泊 形成一个个被陆地隔离的种群 2 同一物种的多个种群之间存在地理隔离 长期发展下去可能成为不同的亚种 或品种 进而形成多个新物种 达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀 用现代进化理论解释错误的是 a 经过长期的地理隔离而达到生殖隔离 导致原始地雀物种形成现在的地雀物种b 生殖隔离一旦形成 原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种c 这些地雀原先属于同一雀种 从南美大陆迁来后 逐渐分布在不同的群岛 出现不同的突变和基因重组d 自然选择对不同的种群的基因频率的改变所起的作用有所差别 b 下列说法正确的 a 地理隔离一旦形成 原来属于同一物种的个体就成了不同物种b 生殖隔离一旦形成 原来属于同一物种的个体就成了不同物种c 地理隔离是形成新物种的必然经历d 每个新物种的形成都必定经历从地理隔离达到生殖隔离的过程 b 三 共同进化与生物多样性的形成 三 共同进化与生物多样性的形成 1 共同进化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 捕食者与被捕食者的相互选择 开花植物与传粉动物的互助互利 共同进化的含义1 不同物种间的共同进化 根瘤菌 与豆科植物共生 形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌 地球形成时原始大气中是没有氧气的 但是随着光合细菌的出现 使得大气中有了氧气 共同进化的含义2 生物和无机环境间也存在共同进化 生物进化与无机环境变化的关系 例 生物的新陈代谢类型由原始异养厌氧 自养厌氧 自养需氧 2 生物多样性的形成 地球上所有的植物 动物和微生物 它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统 共同构成了生物多样性 简单 复杂低等 高等原核细胞 真核细胞单细胞 多细胞无性生殖 有性生殖原始异养厌氧 自养厌氧 自养需氧水生 水陆两栖 陆生 生物多样性的形成历程 总结 种群是生物进化的基本单位 突变和基因重组 自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节 突变和基