现代生物进化理论的主要内容PPT课件

探究活动（一）,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。,讨论题目：1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色个体一定能被选择下来吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代？3、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？,自然界中，没有哪一个体是长生不死的,个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过有性生殖来传给后代.,后代会发生性状分离，出现aa的个体。,生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。,思维梳理：研究个体,-群体,-什么样的群体？,种群？群落？生态系统？,.,3,探究活动（二）,1.怎样的一群个体可以称为种群呢？,实际上，在自然界中，每个物种总是分成一个一个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群,2.一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？,生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群,现在练练吧！,.,4,（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。,卧龙自然保护区猕猴,以下描述是种群吗？,1.一片草地上的全部蛇。2.我国长江流域的全部白暨豚。3.海南岛上四季常有的红树林。4.此时此刻我们所在教室内的全部学生和老师。,思考？,一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？,一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的，因此种群是生物繁殖的基本单位,.,6,2、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。,思考：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？,.,7,探究活动（三）,1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？,一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。,2.基因频率的计算,某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少？,在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率。,在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。,基因型频率：,探究活动（三）,遗传平衡状态,3.用数学方法讨论基因频率的改变假设讨论题2中的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：(1)子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率,.,9,在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：,A60%,A60%,a40%,a40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,卵子,精子,.,10,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,（2）分析各代基因频率与基因型频率相同吗？,36%,48%,16%,遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）如果一个种群符合下列条件：种群是极大的；种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的；没有突变产生种群之间不存在个体的迁移或基因交流没有自然选择；那么，这个种群的基因频率（包括基因型）就可以一代代稳定不变，保持平衡。（遗传平衡的种群是理想的种群）。如果用p代表A基因的基因频率，q代表基因a的频率，那么（p+q）2=p2+2pq+q2=1；p+q=1；AA=p2；Aa=2pq；aa=q2；,.,12,（3）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第点假设成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特点相违背？,基因突变与基因频率的改变有什么关系？,普遍存在随机发生突变频率很低多数对生物体是有害的不定向的,基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变异的根本来源；是基因频率改变的基础。,遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。所以种群基因频率迟早要发生变化，所以种群的进化是必然的。,思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？,例果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，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？,2104105,个体,108,种群,=2107,.,14,2、突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。,3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。,1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每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,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,不可以遗传的变异,可遗传的变异,基因突变,染色体变异,基因重组,突变,.,16,突变和基因重组产生生物进化的原材料,突变,等位基因,.,17,（1）根据前面所学的你能做出假设吗？,探究活动（四）“探究自然选择对种群基因频率的影响”,s,s,自然选择可以使种群的基因频率定向改变,.,18,探究活动（三）,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,.,19,(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的体色（表现型）而不是控制体色的基因,.,20,原因：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。,结论：自然选择决定生物进化的方向,自然选择对种群基因频率的影响,.,21,1.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2.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有_的特性，而这种特性是生物进化的。(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了_作用，而这种作用是_的，它决定着生物进化的_。,变异,原材料,选择,方向,定向的,C,有关基因频率的计算,1常染色体遗传方面的基因频率计算通过基因型计算基因频率基因频率=种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。例1：从某个种群中随机抽出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。就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中，A基因有230+60=120个，a基因有210+60=80个。于是，在这个种群中，A基因的频率为：120200=60%a基因的频率为：80200=40%,通过基因型频率计算基因频率一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率例2：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是()A.24%72%B.36%64%C.57%43%D.