生物生物进化理论的主要内容新人教必修

1、评价：评价：达尔文提出自然选择学说，科学地解释达尔文提出自然选择学说，科学地解释 了了:生物进化的原因生物进化的原因、生物多样性形成的原因。生物多样性形成的原因。 但受到当时科学水平的限制，自然选择学说不但受到当时科学水平的限制，自然选择学说不 能科学地解释能科学地解释: 遗传和变异的本质遗传和变异的本质,自然选择学自然选择学 说说对生物进化的解释也局限于个体水平。对生物进化的解释也局限于个体水平。 第第2 2节节 现代生物进化理论的现代生物进化理论的 主要内容主要内容 （一）种群是生物进化的单位（一）种群是生物进化的单位 1、种群种群：生活在一定区域的生活在一定区域的同种生物同种生物的的 全

2、部个体叫做种群。全部个体叫做种群。 2、基因库与基因频率、基因库与基因频率 基因库基因库：一个种群中全部个体所含：一个种群中全部个体所含 有的全部基因。有的全部基因。 基因频率基因频率：某个基因占全部：某个基因占全部等位基等位基 因数因数的比率。的比率。例例1及变式训练及变式训练1 能进行交配，基因交流能进行交配，基因交流 例题：在一个种群中随机抽出一定数量的例题：在一个种群中随机抽出一定数量的 个体，其中基因型个体，其中基因型AA的个体占的个体占24%，基，基 因型因型Aa的个体占的个体占72%，基因型，基因型aa的个体占的个体占 4%，那么基因，那么基因A和和a的频率分别为：的频率分别为：

3、 A、24% 72% B、36% 64% C、57% 43% D、60% 40% D （二）（二） 用数学方法分析基因频率的变化用数学方法分析基因频率的变化 遗传平衡定律遗传平衡定律 此定律是由英国数学家哈代和德国医此定律是由英国数学家哈代和德国医 生温伯格分别于生温伯格分别于19081908年和年和19091909年独立证年独立证 明的，故又称明的，故又称哈代哈代温伯格定律。温伯格定律。在在 一个一个极大的极大的随机交配随机交配的种群中，在的种群中，在没有没有 突变、选择和迁移突变、选择和迁移的条件下，种群的基的条件下，种群的基 因频率可以世代相传因频率可以世代相传不发生变化，保持不发生变化

4、，保持 平衡平衡。P P2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1 若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a a，设，设A A的基因的基因 频率频率=p=p，a a的基因频率的基因频率=q =q ， 因为因为p pq=A%+a%=1q=A%+a%=1， 则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aa%=1 =AA%+Aa%+aa%=1 。 AAAA的基因型频率的基因型频率=p=p2 2； aaaa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2； AaAa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。 1、某工厂有男女职工各、某工厂有男女职工各2

5、00名，对他们进行名，对他们进行 调查时发现，女性色盲基因的携带者为调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，人， 患者患者5人，男性患者人，男性患者11人，那么这个群体中人，那么这个群体中 色盲基因的频率是多少？色盲基因的频率是多少？ 2、一种蛾中控制浅颜色的基因是隐性的，、一种蛾中控制浅颜色的基因是隐性的， 控制深颜色的基因是显性的。假设一个种群控制深颜色的基因是显性的。假设一个种群 中有中有640只浅色的蛾和只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体只深色的蛾，群体 呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？ 6% 320 7T （三）突变和基因重组产生进化的原材料

6、（三）突变和基因重组产生进化的原材料 突变突变 基因重组基因重组 新的等位基因新的等位基因 多种多样多种多样 的基因型的基因型 种群中出现大量种群中出现大量 可遗传的变异可遗传的变异 变异是变异是不定向不定向的的 形成了形成了进化的原材料进化的原材料,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向 注意：自交与自由交配的区别 在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基 因型为因型为AA的个体占的个体占30%，基因型为，基因型为aa的个体的个体 占占20%，则：该种群中基因，则：该种群中基因A和和a的基因频率的基因频率 依次是依次是 和和 。若该植物自交，后代。若

7、该植物自交，后代 中基因型为中基因型为AA、aa的个体分别占的个体分别占 和和 此时，基因此时，基因A和和a的基因频率依次的基因频率依次 是是 和和 。根据现代生物进化理论，。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你认为该植物在这两年中是否发生了进 化？化？ 。因为，生物进化的实质。因为，生物进化的实质 是：是： 。 55%45% 42.5% 32.5% 55% 45% 基因频率的改变基因频率的改变 没有没有 害虫抗药性的产生是药物诱导害虫害虫抗药性的产生是药物诱导害虫 发生了适应性的变异吗？发生了适应性的变异吗？ 考点自测考点自测3 （四）基本概念：四）基本概念： 隔离、

8、共同进化、生物多样性、物种隔离、共同进化、生物多样性、物种 （五）判断：（五）判断： 1.只要有基因频率的改变，生物就进化了只要有基因频率的改变，生物就进化了 （ ） 2.生物进化了就会形成新物种（生物进化了就会形成新物种（ ） 人类把鲫鱼的后代培人类把鲫鱼的后代培 育成金鱼，实质就是育成金鱼，实质就是 通过人工选择改变基通过人工选择改变基 因频率。从图中看，因频率。从图中看， 显然红色基因的频率显然红色基因的频率 显著提高了。显著提高了。 某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型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，桦尺蠖形成了不同由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同 的体色（黑色的

9、体色（黑色S S、浅色、浅色s s） 英英19世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特英英20世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特 S(黑色黑色) )基因频率：基因频率： 桦桦 尺尺 蠖蠖 桦桦 尺尺 蠖蠖 5%5%以下以下 95%95%以上以上 未形成生殖隔离，还有基因交流未形成生殖隔离，还有基因交流 （三）自然选择决定生物进化的方向（三）自然选择决定生物进化的方向(定向定向) 总结总结 现代现代 生物生物 进化进化 理论理论 基本基本 观点观点 自然选择学说自然选择学说 隔离隔离 核心核心 种群种群生物进化的生物进化的基本单位基本单位 生物进化的生物进化的实质实质种群基因频率的改变种群基因频率的改变 进化的进化的原材

10、料原材料突变和基因重组突变和基因重组 决定进化的决定进化的方向方向自然选择自然选择 物种形物种形 成的三成的三 个环节个环节 物种形成的物种形成的必要条件必要条件 影响基因频率的因素：影响基因频率的因素： 突变突变、基因重组和、基因重组和自然选择自然选择 生物进化的实质就是：生物进化的实质就是： 种群是生物进化的单位，也是生物种群是生物进化的单位，也是生物 （ ）的单位。）的单位。 繁殖繁殖 生物进化生物进化=种群基因频率变化种群基因频率变化 种群基因频率发生变化的过程。种群基因频率发生变化的过程。 小结：小结： 小结（小结（自然选择决定生物进化的方向）自然选择决定生物进化的方向）： 种群中产

11、生的变异是（种群中产生的变异是（ ）的，经过长）的，经过长 期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有 利变异逐渐（利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频），从而使种群的基因频 率发生（率发生（ ）改变，导致生物朝向一定）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方向进化。可见，生物进化的方向是由 （ ） 决定的。决定的。 不定向不定向 积累积累 定向定向 自然选择自然选择 种群中产生的变异种群中产生的变异（ ） 自然选择方向自然选择方向( ) 不定向不定向 定向定向 因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能

12、力 马和驴是不是一个物种？马和驴是不是一个物种？ 什么是物种？什么是物种？P119 什么叫隔离？什么叫隔离？ 东东 北北 虎虎 华华 南南 虎虎 隔离分类？什么叫隔离？隔离分类？什么叫隔离？ 两个不同虎亚种两个不同虎亚种 （马和驴杂交产骡）马和驴杂交产骡） 生殖隔离生殖隔离 注：不同种群之间一旦产注：不同种群之间一旦产生殖隔离生殖隔离，就不会有基，就不会有基 因交流了。因交流了。 地理隔离地理隔离 小结（关于隔离）：小结（关于隔离）： 在自然界中，新物种的形成往往要有（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，在自然条的发生，隔离是指不同种群间的个体，在自然条

13、件下（件下（ ）不能自由交流的现象。）不能自由交流的现象。 隔离隔离 基因基因 地理隔离地理隔离 突变、基因重突变、基因重 组、自然选择组、自然选择 生殖隔离生殖隔离 新物种新物种 物种的形成：物种的形成： 加拉帕戈斯群岛上的几种地雀加拉帕戈斯群岛上的几种地雀 南南 美美 洲洲 地地 雀雀 因地理隔因地理隔 离导致生离导致生 殖隔离比殖隔离比 较较常见常见 新物种形新物种形 成的标志：成的标志： 生殖隔离生殖隔离 原始祖先原始祖先 新物种新物种 新物种新物种 （不定向变异）（不定向变异） （定向自然选择）（定向自然选择） （地理隔离、生殖隔离）（地理隔离、生殖隔离） 因地理隔离导致生殖隔离比较

14、常见因地理隔离导致生殖隔离比较常见 亚亚 洲洲 虎虎南南 美美 洲洲 地地 雀雀 地理隔离地理隔离 突变、重组、突变、重组、 自然选择自然选择 生殖隔离生殖隔离 新物种新物种 *种群是生物进化的单位种群是生物进化的单位 生物进化的实质就是生物进化的实质就是种群基因频率在发生变化的种群基因频率在发生变化的 过程过程。 人类把鲫鱼的后代培人类把鲫鱼的后代培 育成金鱼，实质就是育成金鱼，实质就是 通过选择改变基因频通过选择改变基因频 率。从图中看，显然率。从图中看，显然 红色基因的频率显著红色基因的频率显著 提高了。提高了。 总结：总结： 以（以（ ）为核心的现代生物进化理）为核心的现代生物进化理

15、论，其基本观点是论，其基本观点是（ ）是生物进化的基本单是生物进化的基本单 位，生物进化的实质在于种群（位，生物进化的实质在于种群（ ）的）的 改变。（改变。（ ）、（）、（ ） 及（及（ ）是物种形成过程的三个基本环节，）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，（新物种的形成。在这个过中，（ ） 产生生物进化的原材料，（产生生物进化的原材料，（ ）使种）使种 群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，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。）是新物种形成的

16、必要条件。 自然选择学说自然选择学说 种群种群 基因频率基因频率 突变和基因重组突变和基因重组 自然选择自然选择隔离隔离 突变和基因重组突变和基因重组 自然选择自然选择 隔离隔离 1 1青霉素是一种抗菌素，几十年来，由于反复使用致使某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。些细菌对青霉素的抗药性越来越强。 (1)(1)青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗药性存在着青霉素使用之前，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；患者使用青霉素后，体内绝大多数细 菌被杀死菌被杀死( (这是这是_)_)，极少数抗药性强的细，极少数抗药性强的细

17、菌活了下来并繁殖后代菌活了下来并繁殖后代( (这是这是_)_)。青霉素。青霉素 的使用对细菌起了的使用对细菌起了_作用，这种作用是通作用，这种作用是通 过细菌与青霉素之间的过细菌与青霉素之间的_实现的。由于青实现的。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，虽然生而加强。从这个过程可以看出，虽然生 物的物的_是不定向的，但是不定向的，但_在很在很 大程度上是定向的。大程度上是定向的。 差异差异 不适者被淘汰不适者被淘汰 自然选择自然选择变异变异 积累积累 生存斗争生存斗争 选择选择 适者生存适者生存 (2)自然选

18、择是把自然界中早已存在的自然选择是把自然界中早已存在的_变变 异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成 生物新品种。生物新品种。 (3)上述过程表明，自然选择的内因是上述过程表明，自然选择的内因是_； 自然选择的动力是自然选择的动力是_；自然选择的结果；自然选择的结果 是是_。而决定生物进化方向的。而决定生物进化方向的 是是 。 有利 生存斗争 遗传和变异 适者生存 定向的自然选择定向的自然选择 2 2在一块菜青虫成灾的菜地里，喷了一种在一块菜青虫成灾的菜地里，喷了一种 新型农药后，约有新型农药后，约有9898的菜青虫被杀死了，的菜青虫被杀死了， 有

19、有2 2的菜青虫未死而生存下来，其原因是的菜青虫未死而生存下来，其原因是 A A该农药使菜青虫发生了具抗药性的变异该农药使菜青虫发生了具抗药性的变异 B B未吃到沾有该农药的菜叶未吃到沾有该农药的菜叶 C C菜青虫本身就具有抗药性，农药选择了菜青虫本身就具有抗药性，农药选择了 抗药性强的个体生存了下来。抗药性强的个体生存了下来。 D D有意逃避了此环境有意逃避了此环境 C 3、达尔文以后进化理论的发展、达尔文以后进化理论的发展 （1）关于遗传和变异的研究，已经深入到分）关于遗传和变异的研究，已经深入到分 子水平。子水平。 （2）关于自然选择的作用等问题的研究，）关于自然选择的作用等问题的研究，

20、 已经已经 从以从以_为单位，发展到以为单位，发展到以_为为 基因单位。这样就形成了以基因单位。这样就形成了以_为为 核心的核心的现代生物进化理论现代生物进化理论，从而极大地丰富和，从而极大地丰富和 发展了达尔文的自然选择学说。发展了达尔文的自然选择学说。 生物个体生物个体 种群种群 自然选择学说自然选择学说 A B B 甲甲 B D C C 乙乙 （1）物种）物种A进化为进化为B、C的两个外部因素是的两个外部因素是 和和 。 （2）甲上的）甲上的B物种迁到乙后，不与物种迁到乙后，不与C物种进化为物种进化为 同一物种的同一物种的 原因是原因是 。 （3）迁到乙后的）迁到乙后的B物种进化为物种进

21、化为D物种的原因物种的原因 是：是： 。 自然选择自然选择 地理隔离地理隔离 B与与C已形成生殖隔离已形成生殖隔离 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离，使它们基因频率的差别累积形成生殖隔离 （二）（二） 用数学方法分析基因频率的变化用数学方法分析基因频率的变化 遗传平衡定律遗传平衡定律 此定律是由英国数学家哈代和德国医此定律是由英国数学家哈代和德国医 生温伯格分别于生温伯格分别于19081908年和年和19091909年独立证年独立证 明的，故又称明的，故又称哈代哈代温伯格定律。温伯格定律。在在 一个一个

22、极大的极大的随机交配随机交配的种群中，在的种群中，在没有没有 突变、选择和迁移突变、选择和迁移的条件下，种群的基的条件下，种群的基 因频率可以世代相传因频率可以世代相传不发生变化，保持不发生变化，保持 平衡平衡。P P2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1 在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基 因型为因型为AA的个体占的个体占30%，基因型为，基因型为aa的个体的个体 占占20%，则：该种群中基因，则：该种群中基因A和和a的基因频率的基因频率 依次是依次是 和和 。若该植物自交，后代。若该植物自交，后代 中基因型为中基因型为AA、aa的个体分别占的

23、个体分别占 和和 此时，基因此时，基因A和和a的基因频率依次的基因频率依次 是是 和和 。根据现代生物进化理论，。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你认为该植物在这两年中是否发生了进 化？化？ 。因为，生物进化的实质。因为，生物进化的实质 是：是： 。 55%45% 42.5% 32.5% 55% 45% 基因频率的改变基因频率的改变 没有没有 （四）基本概念：四）基本概念： 隔离、共同进化、生物多样性、物种隔离、共同进化、生物多样性、物种 （五）判断：（五）判断： 1.只要有基因频率的改变，生物就进化了只要有基因频率的改变，生物就进化了 （ ） 2.生物进化了就会形成新物种（生物进化了就会形成新物种（ ） 人类把鲫鱼的后代培人类把鲫鱼的后代培 育成金鱼，实质就是育成金鱼，实质就是 通过人工选择改变基通过