人教版教学课件现代生物进化理论 文科.ppt

1、第2节 现代生物进化理论的主要内容,探究活动（一）,讨论题目：,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随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。,可见，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体基因的变化。,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(实现基因交流。)，因此种群是生物的基本单位,也是生物 的基本单位。,（一）种群是生物进化的基本单位,生活在的的,1、种群概念：,一定区域,同种生物,全部个体,繁殖,进化,例：判断下列是否属于种群,（1）一个池塘中的全部

2、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,探究活动（二）,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。,在基因库中，某基因占控制此性状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：,基因频率,=,某基因总数,全部等位基因的总数,X,100%,阅读课本115页查找概念,要 点探 究,相关概念比较:,100%,100%,生物不一定进化,导致生物进化,种群中全部基因,可导致生物进化，它的变化是形成新物种的前提,种群,下列关于基因库的叙述正确的是 ( )

3、A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库 C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 D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡,C,例1 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？,此种基因的数量 种群中该等位基因的总数,因为只有A和a两个基因，所以100个个体共有_个基因。,解：,A基因的数量是: a基因的数量是: A基因的频率为: a基因的频率为:,230 + 60 = 120 个,120 200

4、 = 60%,200,210 + 60 = 80 个,80 200 = 40%,难点突破,A+a=1,通过基因型个体数计算基因频率,巩固练习,已知人眼的褐色（A）对蓝眼（a）是显性。在一个有300人的群体中，蓝眼的有36人，褐眼的有264人，其中杂合子的个体有144人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为（ ）,A=,（264-144）X2+144,300X2,=0.64,a=,36X2 +144,300X2,=0.36,或a=1-A=1-0.64=0.36,已知aa= 人，Aa= 人，AA= 人,36,144,264-144=120,方法二：,100%,100%,A+a=1 ，种群中一

5、对等位基因的频率之和等于1,2.假如一个昆虫种群中有AA占30，Aa60，aa占10。如何计算这个种群中A和a的频率？,方法一： 将基因型频率转换为基因型数量进行计算即可,假设该种群有100个个体，相当于该种群中有AA占30个，Aa60个，aa10个。计算这个种群中A和a的频率。,A%=（230+60）200=60%,100个个体共有200个基因。,a%=（210+60）200=40%,难点突破,通过基因型频率计算基因频率,2.假如一个昆虫种群中有AA占30，Aa60，aa占10。如何计算这个种群中A和a的频率？,A=AA%+1/2Aa=30%+30%=60%,a=aa%+1/2Aa=10%+

6、30%=40%,=纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率,基因频率,通过基因型频率计算基因频率, X染色体上基因的基因频率的计算,Xb基因的频率=, 100%,某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？,Xb=,15+5X2+11,200+ 200X2,=6%,已知男职工200人，女职工200人；其中,XBXb=15人，,XbXb=5人，,XbY=11人,100%,课本P115思考与讨论： 假如一个昆虫种群中有AA占30，Aa60，aa占10。在理想条件下繁殖若干代以后，该种群基因频率会不会发

7、生变化呢？请以子一代为例说明,理想条件: 1、某昆虫种群非常大； 2、所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代； 3、没有迁入和迁出； 4、自然选择对翅色这一相对性状没有作用； 5、基因A和a 都不产生突变。,用数学方法讨论基因频率的改变,36%,60%,40%,16%,30%,30%,30%,10%,60%,40%,36%,48%,16%,24%,24%,亲代,子代,因为基因频率A、a均不变，所以F1比P没有进化。,生物进化的实质是 基因频率的改变,该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?,A 60%,a 40%,A 60%,a 40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,a

8、a,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,（2）分析各代基因频率相同吗？基因型频率呢？这有什么前提条件吗？,36%,48%,16%,基因频率亲本与子代相同，基因型频率从子一代开始就稳定下来了，,但是需要满足5个前提条件,如果一个种群符合下列条件： 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， 没有自然选择 也没有基因突变和染色体变异。,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。,遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）,若种群中一等位基因为A和a， 设A的基因频率=p(A%=p)，

9、a的基因频率=q(a%=q) ， 因为(pq)=A%+a%=1， 则(p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。 AA的基因型频率=p2； aa的基因型频率=q2； Aa的基因型频率=2pq。,遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）,根据遗传平衡定律计算基因型频率,一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有640只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？,浅色蛾的基因型(aa)频率=640/1000=0.64（q2 ） 控制浅色的基因(a)频率q=0.8 控制深色的基因(A)频率p=1-q=0.2 杂合子基因型

10、(Aa)频率2pq=2*0.2*0.8=0.32 杂合子的数量=0.32x1000=320只,巩固练习,该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？,根据遗传平衡定律计算基因型频率,（3）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（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？,2)与基因突变的普遍性相违背,基因突变的特点？,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,1)不能同时成立,在自然条件下，哈代-温伯格定律所需的五个条件是难以满足的，因而基因频

11、率总是要发生改变，也就是说进化在任何种群中都是必然要发生的。,生物进化的实质:是种群基因频率发生变化的过程,种群是生物进化的基本单位,种群的概念：,基因库的概念：,基因频率,概念：,计算方法,生活在一定区域内的同种生物的全部个体,一个种群中全部个体的全部基因,一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率,总结,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。,可遗传变异是生物进化的原材料，没有可遗传变异，生物就不可能进化,但是可遗传变异是怎么产生的？,不可遗传的变异,基因突变,染色体变异,基因重组,突变,思考：生物自发突变的频率很低，且大多

12、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？,2 104 105,个体, 108,种群,=2 107,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,突变,许多等位基因,基因重组,许多基因型,大量可遗传的变异,No!变异是随机的，不定向的 只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向,那,谁决定的呢?,形成了进化的原材料,突变的有害和有利取决于生物的生存环境。,探究活动（四）：“自然选择对种群基因频率的影响”,s,s,（1）根据前面所学的你能做

13、出假设吗？,自然选择可以使种群的基因频率定向改变,探究：自然选择对基因频率变化的影响,P117的探究实验,升高,降低,1850年前,1950年后,浅色型桦尺蠖,黑色型桦尺蠖,5%,95%,95%,5%,原因,桦尺蠖产生体色变异（不定向），变化了的环境选择有利基因（S）保留下来，淘汰不利基因（ s ）。种群基因频率发生定向改变,探究活动（四）：“自然选择对种群基因频率的影响”,s,自然选择 定向,变异是不定向的,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群的基因频率发生定向改变,生物朝一定方向缓慢进化,自然选择对种群基因频率的影响,自然选择,表现型,基因型,基因频率,原因： 淘汰不利变异基因、积累有利

14、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,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

15、用是_的，它决定着生物进化的_。,C,变异,原材料,选择,方向,定向的,二、隔离与物种的形成,（一）物种,物种：指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，简称“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。,同一地点,一定自然区域，同 一地点、不同地点,一个物种可以包括多个种群,生活在同一地点的 同种个体总和。彼 此可以交配实现基 因交流。是生物繁 殖的基本单位。,指分布在一定的自然区域 内，具有一定的形态、结 构和生理功能，而在自然 状态下能够相互交配和繁 殖，并能产生可育后代的 一群生物个体。,种群与物种的区别,概念：

16、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(reproductive isolation),地理隔离(geographical isolaton),（二）隔离,（1）地理隔离：,在自然界，同一种生物由于地理上的障碍 而形成不同的种群，使得种群间不能发生 基因交流的现象，叫做地理隔离。,东北虎,华南虎,分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配,例：东北虎与华南虎,同种生物不同亚种之间可以繁殖产生可育后代,（2）生殖隔离,不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。（原因

17、是：动物求偶方式不同、繁殖期不同，植物开花季节、花的形态不同，而造成的不能交配等。）,马,驴,骡,（63条染色体）,思考： 马和驴之间是什么隔离？是同一个物种吗？,因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,例：虎与狮交配的后代虎狮兽,它们之间还能自由交配并产生可育的后代吗？,资料分析一,（三）隔离在物种形成中的作用,例：加拉帕戈斯群岛的地雀,（三）隔离在物种形成中的作用,. 隔离在物种形成中的作用,长期的地理隔离而达到生殖隔离。 生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的生物就成了不同的物种。,物种形成的方式：渐变式经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。比较常见。,自然选择2,自然选择1,地理隔离,原种,变

18、异1,变异2,变异类型1,变异类型2,新物种,新物种,生殖 隔离,新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？,骤变式（爆发式） 往往只需要几 代甚至一代就完成 了，而且不需经过 地理隔离。,思考：1、西瓜的二倍体与四倍体是同一物种吗?,如：多倍体的形成不需要经过地理隔离,物种,1、突变和 基因重组,种群的不同性状,2、自然选择,保留,淘汰,新物种,3、隔离,必要条件,决定进化方向,提供进化的原材料,物种形成需要经过哪些基本环节？,三个必要环节,要 点探 究,金P113 特别提醒：,要 点探 究,金P112 P113【例1】下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析错误的是(),Aa表示突变和基因

19、重组，是生物进化的原材料 Bb表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志 Cc表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化 D新物种的形成一定经过a、b、d三个环节,D,1_是生物进化的基本单位。,2生物进化的实质在于种群_的改变。,现代生物进化论的基本观点：,归纳与小结,、物种形成的三个基本环节是、和。,突变和基因重组,自然选择,隔离,基因频率,种群,3 、 决定生物进化的方向。,自然选择,易 错剖 析,金P118如图为现代生物进化理论概念图，有关分析正确的是(),A表示生存斗争，这是生物过度繁殖与有限生存空间的矛盾体现 B导致改变的内因是染色体变异，外因是自然选择 C代表物种形成，其形成的必要条

20、件是存在生殖隔离 D指基因、物种、生态系统的多样性，它们是共同进化的结果,D,鉴定牧场的马和由国外曾送返回原产地放养的野马是两个物种的主要依据是（） 野马比牧马更善于奔跑 野马比牧马存在地理隔离 野马比牧马存在生殖隔离 野马比牧马更适应野生环境,练一练,下列关于隔离的叙述，不正确的是（） 阻止种群间的基因交流 对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离 种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因 不同的物种之间必然存在着生殖隔离,练一练,3、现代达尔文主义认为：种群是生物进化的基本单位，突变、自然选择、隔离是新物种形成的基本环节，其中新物种形成的必要条件是 A基因突变 B选择性 C生殖隔离 D物

21、种分化,C,练一练,三、共同进化与生物多样性的形成,任何一个物种都不是单独进化的。 不同_之间、_与_之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。,物种,生物,无机环境,（一）共同进化,开花植物与传粉动物的互助互利,捕食者与被捕食者的相互选择,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，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

22、样性。,(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,请你推断生物进化的规律 ：,1、结构方面,简单,_,复杂,2、生活环境,水生,_,陆生,3、生物类群,低等,_,高等,4、营养方式,异养,_,自养,5、呼吸类型,厌氧,_,需氧,6、生殖方式,无性生殖,_,有性生殖,7、细胞构成,单细胞,_,多细胞,地球上最早出现的生物是：厌氧单细胞生物,（1）以_为核心的进化理论影响较大,（2）其他的理论也具有一定的合理性,A、中性进化理论：,物种形成并不都是渐变的过程，而是种群 与交替出现的过程,提出：大量的突变是_的，决定生物进化方向