必修二现代生物进化理论的主要内容

1、第2节 现代生物进化理论的主要内容一 种群基因频率的改变与生物进化二 隔离与物种的形成三 共同进化与生物多样性的形成 研究生物的进化，为什么有必要研究群体的基因组成的变化？（一）、种群是生物进化的基本单位（一）、种群是生物进化的基本单位 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。2、种群的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。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。3、基因频率：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?例:从种群中随机

2、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:基因频率=某基因的数目该基因及其等位基因的总数 100%每个个体含有2个基因，则100个个体共有200个基因，则A的基因数量是2*30+60=120个a的基因数量是2*10+60=80个A的基因频率为120/200=60%a的基因频率为80/200=40%303030103648166040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? A:60% a:40%哈迪温伯格定律： 1908年，英国数学家哈迪和德国医

3、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；没有新基因加入；没有自然选择。这就是哈迪-温伯格定律。 2、达尔文曾指出“可遗传的变异是生物进化的原材料，如果没有可遗传变异，生物不可能变异”，可遗传的变异从何而来呢？（二）、（二）、突变与基因重组产生进化的原材料突变与基因重组产生进化的原材料可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变基因突变具有普遍性，突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生变

4、化。1、基因突变还具有哪些特点？3、突变具有低频性和少利多害性，它为什么可以做为进化的原材料呢？4、突变和基因重组具有随机性和不定向性，所以它们只提供了生物进化的原材料，而不能决定生物进化的方向，那么是什么决定了生物进化的方向？95%5%95%（ss）5%（Ss或SS）19世纪中叶以前20世纪中叶探究（三）自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会下降。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。生物进化的实质是种群基因频率

5、的定向改变。基因频率=某基因的数目该基因及其等位基因的总数 100%=该基因纯合子的基因频率+1/2杂合子的频率哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示：(Aa)2=A22Aaa2=1A+a永远为1，即A的频率加a的频率为1。A2代表一个等位基因，即A的纯合子AA的频率， 即1/4，a2代表另一纯合子aa的频率，也是1/4。2Aa代表杂合子Aa的频率，即2(1/21/2)。 如果等位基因不止2个，如前一章所述的身高、体色等涉及多个等位基因的性状，哈代-温伯格定律也同样适用，但公式就要相应调整。例如，有3个等位基因时，公式就应改为：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1A+a=

6、?例1、在一个种群中，已调查得知，隐性性状者（aa）占16%，那么该种群的AA、Aa基因个体出现的概率分别是A 0.36 0.48 B 0.36 0.24 C 0.16 0.48 D 0.48 0.36（一）、种群是生物进化的基本单位（二）、突变与基因重组产生进化的原材料（三）自然选择决定生物进化的方向二二 隔离与物种的形成隔离与物种的形成(一)、物种的概念：是指在自然状态下能够相互交配并且能够产生可育后代的一群生物。 不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。如季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂种不育等。2、生殖隔离：曼彻斯特地区的桦尺蠖在2

7、0世纪中叶后形成了新的物种吗？3、地理隔离:由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。东北虎和华南虎之间存在什么隔离？(二)、隔离在物种形成中的作用隔离不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因交流 的现象。资料分析：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生殖隔离自然选择1自然选择2基因频率定向改变地 理隔 离现代生物进化理论综述：种群是生物进化的基本单位。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的过程。猎豹和斑马跑得都很快三

8、、 共同进化与生物多样性的形成(一)共同进化1、实例：某种兰花和专门为它传粉的蛾(一)共同进化1、实例：2、概念：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的过程。3、结果：形成物种的多样性 生态系统的多样性。 三 、 共同进化与生物多样性的形成(二)生物多样性的形成1、内容：基因多样性物种多样性生态系统多样性（3层次）2、形成生物多样性的原因：长期自然选择、共同进化达到结果3、研究生物进化的主要依据：化石4、生物进化的历程：思考：原核生物常见的有哪些？它们进行的是什么生殖？真核生物出现后生物的进化为什么明显加快了？（例如寒武纪大爆发）真核生物出现后生态系统的组成发生了什么变化

9、？最先登陆的是植物还是动物？分别是什么生物最先登陆？(三)生物进化理论的不断发展1、中性学说：2、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。一 种群基因频率的改变与生物进化二 隔离与物种的形成三 共同进化与生物多样性的形成 2、种群的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。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。3、基因频率：哈迪温伯格定律： 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

10、。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；没有新基因加入；没有自然选择。这就是哈迪-温伯格定律。 3、突变具有低频性和少利多害性，它为什么可以做为进化的原材料呢？4、突变和基因重组具有随机性和不定向性，所以它们只提供了生物进化的原材料，而不能决定生物进化的方向，那么是什么决定了生物进化的方向？哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示：(Aa)2=A22Aaa2=1A+a永远为1，即A的频率加a的频率为1。A2代表一个等位基因，即A的纯合子AA的频率， 即1/4，a2代表另一纯合子aa的频率，也是1/4。2Aa代表杂合子Aa的频率，即2(1/21/2)。 如果等位基因不止2个，如前一章所述的身高、体色等涉及多个等位基因的性状，哈代-温伯格定律也同样