高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容

1、达尔文的成功与局限,达尔文自然选择学说，科学地解释了 1、生物进化的原因， 2、生物多样性和适应性的产生。,但受到当时科学水平的限制，不能科学地解释 1、遗传和变异的本质， 2、对生物进化的解释也局限于个体水平。,随着遗传学和生态学的发展，人们对生物进化理论的研究不断深入，形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。,三、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,2、关于自然选择的作用等问题的研究， 已经 从以_为单位，发展到以_为 基因单位。这样就形成了以_为 核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和 发展了达尔文的自然选择学说。,生物个体,种群,自然选择学说,第2节 现代

2、生物的进化理论的主要内容,（一）种群是生物进化的单位,1、种群：,生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。,2、基因库与基因频率,基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。,基因频率：某个基因占全部等位基因数的比率。,能进行交配，交流基因,一、种群基因频率的改变与生物进化,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,（1）、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。,（2）基因型频率特定基因型的个体总个体数,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。,基因频率：,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,情景：如

3、果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中 偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比 灰色更不容易被敌害发现。,如果该绿色个体（Aa）已经很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能遗传给后代？请写出遗传图解。,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续。,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,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=,=纯合子频率+1/2杂合子频率,= 40%,=3

4、0/100100% +1/260/100100% = 60%,=10/100100% +1/260/100100% = 40%,A%=,a%=, 100%,= 60%,用数学方法讨论基因频率的变化 遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。,若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q ， 因为(pq)=A%+a%=1， 则（p+q）2 =p2+2pq+q2=AA

5、%+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。,1、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？ 2、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？,6%,320,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,先算aa的基因型频率： aa=6401000=0.64 a=o.8 A=0.2 Aa=2*0.2*0.8=0.32 10

6、00*0.32=320,3、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%，那么基因A和a的频率分别为： A、24% 72% B、36% 64% C、57% 43% D、60% 40%,D,aa=1-AA-Aa=1-24%-72%=4% A=24%*2+72%/2(24%72%4%)=60% a=1-A=1-60%=40%,在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基因型为AA的个体占30%，基因型为aa的个体占20%，则：该种群中基因A和a的基因频率依次是 和 。若该植物自交，后代中基因型为AA、aa的个体分别占 和 此时，基因A

7、和a的基因频率依次 是 和 。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化？可 知，生物进化的实质是： 。,55%,45%,42.5%,32.5%,55%,45%,基因频率的改变,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,突变,基因 重组,新的等位基因,多种多样的基因型,种群中出现大量可遗传的变异,变异是不定向的,形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向,人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。,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，桦尺蠖形成了不同的体色（黑色S、浅色s）,英19世纪曼彻斯特,英20世纪曼彻

8、斯特,S(黑色)基因频率：,桦尺蠖,桦尺蠖,5%以下 95%以上,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(定向),影响基因频率的因素：,基因突变、基因重组和自然选择,生物进化的实质就是：,种群是生物进化的单位，也是生物（ ）的单位。,繁殖,生物进化=种群基因频率变化,种群基因频率发生变化的过程。,小结：,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

9、生的变异（ ） 自然选择方向( ),不定向,定向,二、隔离与物种的形成,因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,马和驴是不是一个物种？,什么是物种？P119,什么叫隔离？,东北虎,华南虎,隔离分类？什么叫隔离？,两个不同虎亚种,（马和驴杂交产骡）,生殖隔离,注：不同种群之间一旦产生殖隔离，就不会有基因交流了。,地理隔离,小结（关于隔离）： 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，在自然条件下（ ）不能自由交流的现象。,隔离,基因,地理隔离,突变、基因重组、自然选择,生殖隔离,新物种,物种的形成：,加拉帕戈斯群岛一的几种地雀,南 美 洲 地 雀,因地理隔离导致生殖

10、隔离比较常见,新物种形成的标志：,生殖隔离,物种的形成,原始祖先,因地理隔离导致生殖隔离比较常见,亚 洲 虎,南 美 洲 地 雀,地理隔离,突变、重组、自然选择,生殖隔离,新物种,总结： 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

11、因重组,自然选择,隔离,乙,1、物种A进化为B、C的两个外部因素是 和 。 2、甲上的B物种迁到乙后，不与C物种进化为同一物种的 原因是 。 3、迁到乙后的B物种进化为D物种的原因是： 。,自然选择,地理隔离,B与C已形成生殖隔离,两地环境不同，自然选择不同，再加上地理隔离，使它们基因频率的差别累积形成生殖隔离,现代生物进化理论观点,*种群是生物进化的单位,生物进化的实质就是种群基因频率在发生变化的过程。,人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。,高二生物 第2节现代生物进化理论的主要内容,7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。 (1)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，体内绝大多数细菌被杀死(这是_)，极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代(这是_)。青霉素的使用对细菌起了_作用，这种作用是通过细菌与青霉素之间的_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_而加强。从这个过程可以看出，虽然生物的_是不定向的，但_在很大程度上是定向的。,差