现代生物进化理论的主要内容(课堂用).ppt

1、第七章第二节现代生物进化理论的主要内容,（1）种群是生物进化的单位,1、定义：生活在一定区域的同种生物的全部个体。,卧龙自然保护区的所有熊猫,云南的金丝猴,可可西里的藏羚羊,一 种群基因频率的改变与生物进化,2、种群的特点：,（1）种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。 （2）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。 （3）一个种群中应包括各年龄阶段的个体,练习：,B,性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。,基因库：一个种群的全部

2、个体所包含的全部基因的总和。,基因库是在不断发展和变化的,基因频率：某个基因在某个种群中出现的比例。,基因型频率：某个基因型在某个种群中出现的比例。,基因频率=该基因的数目 / 该基因的各等位基因的总数,1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中 基因型为AA的个体占18%，基因型Aa的个体占 78%，aa的个体占4%。基因型A和a的频率分别 是 ， 。,57 43,练习：,练习：,2、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查发现， 女性色盲基因携带者为15人，患者5人，男性患者 11人，那么这个群体中色盲基因频率为：（ ）,A：6% B、15% C、12% D、5.88%,A,1、假设的

3、昆虫群体满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 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， 自然选择对A、a控制的性状没有作用 也没有基因突变和染色体变异。,思考与讨论,用数学方法讨论基因频率的变化,60%,40%,36%,48%,16%,60%,40%,如果F1个体再自由交配，产生F2呢？,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,一个遗传上的平衡的群体,其基因频率和基因型频率始终保持不变！,假设的昆虫群体满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， 没有

4、迁入与迁出， 自然选择对A、a控制的性状没有作用 也没有基因突变和染色体变异。,在上述条件下，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，叫做哈代温伯格定律，也叫遗传平衡定律。 设A的基因频率=p，a的基因频率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1,AA的基因型频率,Aa的基因型频率,aa的基因型频率,例：一个随机交配的群体，某一对相对性状中，隐性性状基因型频率是0.16,则杂合子Aa的频率是（ ） A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.48,D,1.上述情况是建立在五个假设条件的基础之上的。对于自然界的种群来说。这五个条件都成立

5、么？,完成思考题：,2.种群个体的性状由基因决定，那么， 生物进化的实质是什么？,不成立。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。,基因频率的改变,（2）突变和基因重组产生进化的原材料,基因重组、基因突变及染色体变异,基因突变和染色体变异统称为突变。,？可遗传的变异的来源有？,？1、基因突变与基因频率的改变有什么关系？,？2、自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？,2x104,10-5,108,x,x,=,2x107(个),每一代就会有大量的变异,思考：,某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型,有利与有害是 相对的而不是绝对的 这往往取决于生物的

6、 生存环境。,3、突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？,种群是生物进化基本的单位。 生物进化的实质就是种群基因频率的改变。 基因突变和基因重组是生物进化的原材料（但不能决定进化的方向）,进化的方向由谁决定呢？,自然选择,小结：,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%,探究自然选择对种群基因频率的影响,(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？,(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,

7、S基因频率增加,天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因,结论：自然选择决定生物进化的方向,自然选择使基因频率定向改变。,变异是不定向的,自然选择,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,（3）自然选择决定生物进化的方向。,2下面关于现代生物进化理论的叙述, 不正确的是 A.种群是生物进化的基本单位 B.自然选择学说是现代生物进化理论的核心 C.生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变 D.生物进化过程的实质在于有利变异的保存,1下列生物属于种群的是： A一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及 其他生物 B一块朽木上的全部真菌 C一块棉

8、田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜 D一个池塘中的全部鱼,课堂练习,D,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。,马跟驴是一个物种吗？,同一物种满足的两个条件：,1、可以相互交配,2、产生的后代可育,物种与种群有何关系？,一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。 只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代，则是 同一物种。,不同的物种之间不能进行基因交流。,为什么马驴之间不能进行基因交流？,是什么阻止了马驴之间的基因交流呢？,原来

9、是 生殖隔离,不同物种之间一般是不能交配的，即使交配成功也不能产生可育后代，这种现象叫做生殖隔离。,生殖隔离通常情况下是如何产生的呢？,是什么原因造成同一物种分化成不同类型的新种？,在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。,后来山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，一半在那边。就这样过了几千年。,后来，河流干涸了，两个鼠种群又会合在一起。它们发现彼此大不相同，还能算是同一个物种吗？,假想,实例,22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔”号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。,加拉帕戈斯群岛上的地雀,实例,1

10、设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先后在不同岛屿上形成初始种群。不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？,不一样。因为突变是随机发生的。,资料分析,2对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？,不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。,资料分析,3如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？,不会。因为个体间有基因的交流。,资料分析,地理隔离:,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。,生殖隔离：,由于地理上的障碍使得同种生

11、物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。,（二）隔离,种类,指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能 自由交流的现象。,概念：,隔离在物种的形成中发挥了怎样的作用？,物种形成的一般途径,原始种群,地理隔离,小种群,基因频率定向的改变 （基因库形成明显差异）,新物种,突变和基因重组,自然选择,生殖隔离,总结：,1. 下列哪项形成了新物种（ ） A. 二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜 B. 桦尺蠖体色的基因频率由S（95%）变成s(95%) C. 马与驴交配产生了骡子 D. 克隆羊多利,A,三 共同进化与生物多样性的形成,捕食,根据电视镜头中猎豹追捕斑马的情景， 想一想，猎豹与斑马在进化上

12、有没有什么关 系？如果有的话，那是一种什么样的关系？,三、共同进化与生物多样性的形成,1.共同进化,问题,有关系，他们相互选择，共同进化。如猎豹和斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体。两者相互选择。,思考：捕食者的存在是不是对 被捕食者有害无益呢？,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。 捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存 “精明的捕食者”策略,资料二：,达尔文曾发现一种兰花长着细长的花矩，其顶端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物。而这昆虫要有吸管式的长口器才能吸到花蜜。大约50

13、年后研究人员发现这样的蛾！它们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾。,共同进化的含义1：不同物种之间会共同进化,不同生物之间在进化上密切相关，那生物的进化与无机环境的变化是否也有关系呢？,地球形成时原始大气中没有氧气，但随着光合细菌、蓝藻的出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物的出现提供了条件。,资料三：,共同进化的含义2：生物和无机环境之间也存在着共同进化。,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,共同进化,通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了 千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态 系统，