《现代生物进化理论的主要内容》课件(上课)

第2节现代生物进化理论的主要内容第2节现代生物进化理论的主要内容1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2（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（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32、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？2、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在43、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。5.基因型频率＝特定基因型的个体∕种群总个体数

某基因的个数该对等位基因的总数某种基因的基因频率=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5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=某基因的数目该基因的等位基因的总数=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%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%6.基因频率的计算例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和a63.用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2)(3)(4)3.用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2)(7假设115页题目中的种群满足以下五个条件：①昆虫群体数量足够大，③没有迁入与迁出，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，④AA、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）⑤A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?

A60%a40%卵细胞精子A60%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型频率假设115页题目中的种群满足以下五个条件：在有性生殖过程中，8(2)子代基因型的频率各是多少?(3)子代种群的基因频率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型的频率AA()Aa()aa()子代种群的基因频率A()a()(2)子代基因型的频率各是多少?30%30%30%10%369

亲代子一代

子二代

子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率;分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？

亲代子一代子二代子三代基因型频率AA30%Aa107.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：①种群大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有个体的迁入和迁出⑤没有自然选择。这就是哈迪-温伯格定律。7.哈迪——温伯格定律：(遗传平衡定律)11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的基因频率为p2；

Aa的基因频率为2pq；

aa的基因频率为q2哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为：(p+q)2=p2+2pq+q2遗传平衡时，基因频率和基因型频率有如下关系：即遗传平衡公式。〔p（A）＋

q（a）〕2

＝p2（AA）＋2pq（Aa）＋q2（aa）哈迪-温伯格定律处于平衡状态的种群，一对等位12

满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的.这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是必然的.（5）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⑤点假设（⑤基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的普遍性相违背。满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条13(6)、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。(6)、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A141．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有300人的人群中，蓝眼的人36人，褐眼的有264人，其中纯合体有120人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为

A0.64和0.36B0.36和0.64C0.50和0.50D0.82和0.182.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（）。

A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%1．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有300人15(二)突变和基因重组产生进化的原材料现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。突变和基因重组为生物进化提供原材料，不能决定生物进化的方向。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而形成多种多样有基因型。使种群出现大量可遗传的变异，为生物进化提供了原材料。(二)突变和基因重组产生进化的原材料现代遗传学研究表明，可遗16

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%资料展示：(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20世纪，桦尺蠖种17自然选择如何影响基因频率?

淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结论：自然选择决定生物进化的方向结果是：使基因频率定向改变。在自然选择作用下，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。自然选择如何影响基因频率?结论：自然选择决定生物进化的方向结18讨论：1、变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？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？天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因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讨论：天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因19小结（自然选择决定生物进化的方向）：

种群中产生的变异是（）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（），从而使种群的基因频率发生（）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（）决定的。不定向积累定向自然选择种群中产生的变异（）自然选择方向()不定向定向小结（自然选择决定生物进化的方向）：种群中产生的201.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______。森林时期工业时期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C变异原材料选择方向定向的变异原材料选择方向定向的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21二.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”。二.隔离与物种的形成1.物种的概念：在遗传学和进化论中222.生殖隔离：不同物种一般不能自由交配，即使交配成功也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

）3.地理隔离：同一种生物，由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。2.生殖隔离：不同物种一般不能自由交配，即使交配成功也不232.隔离概念：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.隔离概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流24①经过长期的地理隔离而形成生殖隔离，从而形成新物种。②多倍体的形成不需经地理隔离。3、隔离在物种形成中的作用：新物种形成。加拉帕戈斯群岛上几种地雀①经过长期的地理隔离而形成生殖隔离，从而形成新物种。②多倍体25.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.隔离在物种形成中的作用地雀甲岛地雀突变和基因重组自然26《现代生物进化理论的主要内容》ppt课件(上课)27物种形成的三个基本环节:①突变和基因重组②自然选择③隔离（必要条件）物种形成的三个基本环节:28物种和种群间存在什么样的联系呢？种群物种概念范围联系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。物种和种群间存在什么样的联系呢？种群物种概念范围联系能够在自29

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30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下列说法正确的（）B31小结：以（）为核心的现代生物进化理论，其基本观点是（）是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群（）的改变。（）（）及（）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，最终导致新物种的形成。在这个过中，（）产生生物进化的原材料，（）使种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。自然选择学说种群基因频率突变和基因重组自然选择隔离突变和基因重组自然选择隔离小结：自然选择学说种群基因频率突变和基因重组自然选择隔离突变32三、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三、共同进化与生物多样性的形成1.共同进化捕食者与被捕食者的33

捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体342.生物多样性的形成基因多样性物种多样性生态系统多样性生物多样性

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。2.生物多样性的形成基因多样性生物多样性地球35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简单→复杂生物多样性的形成历程361、分子进化与中性学说

这一学说认为，基因突变对生物适应的影响不是非益即害或非害即益，绝大多数突变都是中性突变；生物体内的大分子都是以一定的速率进化着，这一速率与种群的大小、物种的生殖力以及生物世代的长短都无关，也不受环境因素的影响，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗传漂变”的结果，而与选择无关。也就是说，遗传漂变才是分子进化的基本动力。

基因频率因偶然的机会，而不是