现代生物进化理论的主要内容1 (2)

第2节现代生物进化理论的主要内容,（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,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？,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,3、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分,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。,此种基因的个数=纯合子个体数2杂合子个体数,种群中该对等位基因的总数=个体总数2,5.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？,A+a=1,探究活动,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控制的翅型性状没作用）也没有基因突变和染色体变异。,遗传平衡状态,30%,30%,30%,10%,36%,48%,16%,60%,40%,在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,遗传平衡定律,其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。则p+q=1，(pq)2=p22pqq2=1并得出p2代表AA的频率，q2代表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,.据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44:5：1：43：7，则Xb的基因频率为A.13.2B.5C.14D.9.3,如果某基因在X染色体上，而在Y染色体上没有该基因及其等位基因，则公式可以转变成,基因频率=,某基因总数,2X女性个体数+男性个体数,1.已知人眼的褐色A对蓝色a是显性，在一个30000人的人群中，蓝眼3600人，褐眼26400人，其中纯合体有1200人。那么，在这个人群中A和a的基因频率分别为？现有一个褐眼女人（其妹妹是蓝眼）与当地一个无亲缘关系的正常男人婚配，他们所生孩子是蓝眼的概率为?64%36%1/682.现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%.假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是（）A.75%B.50%C.42%D.21%,C,3.某植物种群中，AA个体占16，aa个体占36，问该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为A增大、不变、不变、不变B不变、增大、增大、不变C不变、不变、增大、不变D不变、不变、不变、增大,C,4.不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依赖性（即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常生命活动）的表现型如右表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群A基因r的频率最终下降至0B抗性个体RR:Rr=1:1C绝大多数抗性个体的基因型为RrDRR个体数量增加，rr个体数量减少,5.假设某动物种群中，最初一对等位基因B、b的频率B075，b025，若环境的选择作用使B基因的频率不断降低，若干代后B、b的频率B025，b075。下列有关叙述不正确的是：A在整个过程中，群体中基因型为Bb的频率变化规律是先增加后减少B该动物群体发生了进化B等位基因B、b的产生来自于基因突变D该动物群体所处的环境没有发生变化,6.假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为，A基因频率为。（2）若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，则对该结果最合理的解释是。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为。,答案：（1）1:11：2:10.5（2）A基因纯合致死1:1,影响种群基因频率变化的根本原因是什么？,变异,变异的类型有那些？,不能遗传的变异,可遗传的变异,基因突变基因重组染色体变异,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,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,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,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%,（三）自然选择决定生物进化的方向。,(1)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？,(2)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,结论：自然选择决定生物进化的方向,自然选择使基因频率定向改变。,四、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,（一）物种,全世界的人都是一个物种吗？,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。,马跟驴是一个物种吗？,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。,2、隔离在物种形成中的作用,它们之间还能自由交配吗？,资料分析一,如果只通过地理隔离，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。,如东北虎和华南虎就是两个亚种。,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,分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？,资料分析二,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,种群1,种群2,1、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，但最主要的是看是否有生殖隔离D、不同物种的种群，若生活在同一地区，一定会有基因交流,（D）,练习题,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、下列属于同一个物种的是（）A、马和驴B、东北虎与华南虎C、二倍体西瓜和四倍体西瓜D、老虎和狮子,B,在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？,资料1：,三、共同进化与生物多样性的形成,资料2：,动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大？,经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。,捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？,捕食,NO！,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。,2、共同进化的概念：,3、意义：形成生物的多样性,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。,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