陜西省石泉縣高中生物第五章生物的進(jìn)化5.1.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論課件蘇教版必修2

1、第二節(jié)第二節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容拉馬克、達(dá)爾文生物進(jìn)化學(xué)說？拉馬克、達(dá)爾文生物進(jìn)化學(xué)說？性狀水平基因（分子）水平以個(gè)體為單位以種群為單位 形成以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代綜合進(jìn)化論主要內(nèi)容現(xiàn)代綜合進(jìn)化論主要內(nèi)容種群是生物進(jìn)化的基本單位，突變和基因種群是生物進(jìn)化的基本單位，突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，自然選擇決定生重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，隔離是物種形成的必要條物進(jìn)化的方向，隔離是物種形成的必要條件件提出者：杜布贊斯基提出者：杜布贊斯基1.什么叫做種群？什么叫做種群？ 種群中的個(gè)體并不是種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起

2、機(jī)械地集合在一起, ,而是而是彼此可以交配彼此可以交配, ,并通過繁并通過繁殖將各自的基因傳給后代殖將各自的基因傳給后代. .一一.種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物進(jìn)化的基本單位 生活在生活在一定區(qū)域一定區(qū)域的的同種同種生物的生物的全部全部個(gè)體叫做種群個(gè)體叫做種群.種群是生物繁殖的基本種群是生物繁殖的基本單位單位例例1.以下屬于種群范疇的是：以下屬于種群范疇的是： A、一座山上所有的馬尾松、一座山上所有的馬尾松 B、一塊草地上、一塊草地上所有的昆蟲所有的昆蟲 C、甲甲池塘和池塘和乙乙池塘內(nèi)所有的鯉魚池塘內(nèi)所有的鯉魚 D、一個(gè)公園里所有的、一個(gè)公園里所有的樹木樹木(A)2.基因庫的概念基因庫的

3、概念一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫叫做這個(gè)種群的基因庫3.基因頻率的概念基因頻率的概念 在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率，叫因占全部等位基因數(shù)的比率，叫做基因頻率做基因頻率4.基因頻率的計(jì)算（基因頻率的計(jì)算（1） 某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)槟忱ハx種群中，綠色翅的基因?yàn)锳, A, 褐色翅的基因褐色翅的基因位位a a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AAAA、AaAa、aaaa的個(gè)體分別占的個(gè)體分別占30%30%、60%60%、10%10%和和, ,那么那么A A、a a的基因頻率是多少？的基因頻率是多少

4、？A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 此種基因的個(gè)數(shù)此種基因的個(gè)數(shù)=純合子個(gè)體數(shù)純合子個(gè)體數(shù) X 2X 2雜合子個(gè)體數(shù)雜合子個(gè)體數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)=個(gè)體總數(shù)個(gè)體總數(shù) X 2X 2=此種基因的個(gè)數(shù)伴伴X遺傳方面的基因頻率計(jì)算遺傳方面的基因頻率計(jì)算對某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：對某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女名女生中有患者生中有患者23人、攜帶者人、攜帶者52人；人；820名男生中有患者名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的頻率是人，那么該群體中色盲基因的頻率是( )A.4.4% B.

5、5.1% C.6.8% D.10.2%色盲是伴色盲是伴X染色體隱性遺傳，女性色盲患者的基因型是：染色體隱性遺傳，女性色盲患者的基因型是： XbXb ，女性攜帶者的基因型是：，女性攜帶者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的，男性色盲患者的基因型是：基因型是： Xb Y。 (男性無攜帶者男性無攜帶者)基因頻率的計(jì)算（基因頻率的計(jì)算（2 2）根據(jù)題意，根據(jù)題意，780名女生中有患者名女生中有患者XbXb 23人、攜帶者人、攜帶者XBXb 52人，因此女性中人，因此女性中Xb占：占：23252=98；820名男生中名男生中有患者有患者Xb Y 65人，因此男性中人，因此男性中Xb占：占：65Xb基因總

6、數(shù)：基因總數(shù)：9865163這樣，該校學(xué)生中色盲基因和它的等位基因總數(shù)是：這樣，該校學(xué)生中色盲基因和它的等位基因總數(shù)是：78028202380，這樣該群體中色盲基因的頻率，這樣該群體中色盲基因的頻率就是：就是：163/2380=6.8%。練一練：練一練： P110積極思維積極思維（二）、（二）、突變突變與基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料與基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料1、可遺傳的變異來源于_、_、_，基因突變與染色體變異統(tǒng)稱_。2、突變的頻率很_，但個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞有成千上萬個(gè)基因，一個(gè)種群有許多個(gè)體組成，因此，每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變，為生物進(jìn)化提供_。3 基因突變產(chǎn)生的_，通過_可以形成多種多樣的基因型，

7、使種群出現(xiàn)大量可遺傳。4、基因突變、基因重組、染色體變異可以形成新的_，只有_產(chǎn)生新的基因。5、突變和基因重組是_、_6、生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)就是_基因突變基因重組染色體變異突變低原材料等位基因基因重組基因型基因突變隨機(jī)的不定向的種群基因頻率發(fā)生變化的過程大群體大群體隨機(jī)交配隨機(jī)交配沒有個(gè)體遷移沒有個(gè)體遷移沒有基因突變沒有基因突變沒有自然選擇沒有自然選擇基因頻率不變基因頻率不變基因型頻率不變基因型頻率不變! 嚴(yán)格地講，在自然界中嚴(yán)格地講，在自然界中這樣的群體是不存在的這樣的群體是不存在的小群體小群體遺傳漂變遺傳漂變效應(yīng)明顯效應(yīng)明顯當(dāng)種群太小時(shí)引起的基因頻當(dāng)種群太小時(shí)引起的基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失

8、的現(xiàn)象率隨機(jī)增減甚至丟失的現(xiàn)象（三）、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向（三）、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向突變和基因重組為生物進(jìn)化突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料，提供了原材料，自然選擇可以使基因頻率發(fā)自然選擇可以使基因頻率發(fā)生生定向改變定向改變，導(dǎo)致生物朝著一，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。定的方向不斷進(jìn)化。（1）根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？“探究自然選擇對種群基因頻率的影響探究自然選擇對種群基因頻率的影響”ss黑褐色樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變閱讀閱讀P111積極思維積極思維探究活動(dòng)（三）2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因

9、。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？第1年第2年第3年第4年基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低(3)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個(gè)體的出生

10、率有影響嗎？(4)在自然選擇種，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少，S基因頻率增加許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖得體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因英國樺尺蛾種群的基因頻率發(fā)生了很大的改變，但沒有形成新物種。因此種群基因庫中基因頻率發(fā)生改變，并不意味因此種群基因庫中基因頻率發(fā)生改變，并不意味著新物種的形成著新物種的形成（四）隔離與物種的形成（四）隔離與物種的形成1、物種的概念、物種的概念：是指在自然狀態(tài)下能夠相互交是指在自然狀態(tài)下能夠相互交配并且配并且能夠產(chǎn)生可育后代能夠產(chǎn)生可育后代的一群生的一群生物。每一個(gè)物種由于地理隔離

11、形成物。每一個(gè)物種由于地理隔離形成多個(gè)不同的種群多個(gè)不同的種群2、生殖隔離生殖隔離不同物種之間一般是不能夠相互交配不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也的，即使交配成功，也不能夠產(chǎn)生可不能夠產(chǎn)生可育的后代育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。如如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。種不育等。3、地理隔離、地理隔離:由于地理上的障礙使得同由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間種生物的不同種群間不能夠發(fā)不能夠發(fā)生基因交流生基因交流的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。東北虎和華南東北虎和華南虎之間存在什虎之間存在什么隔離？么隔離？4、隔離在物種形成中的

12、作用、隔離在物種形成中的作用隔離隔離不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基基因交流因交流 的現(xiàn)象。地理隔離和生殖隔離是常見類型。的現(xiàn)象。地理隔離和生殖隔離是常見類型。生殖隔離生殖隔離一旦形成，就形成了不同的物種。隔離是物種一旦形成，就形成了不同的物種。隔離是物種形成的必要條件。形成的必要條件。種群種群物種形成的方式：物種形成的方式：地理地理隔離隔離小的小的種群種群自然自然選擇選擇基因頻率基因頻率發(fā)生改變發(fā)生改變生殖生殖隔離隔離新的物種新的物種漸變式：漸變式：驟變式：驟變式：2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代以后，日本學(xué)者木年代以后，日本學(xué)者木村資生首先提出了村

13、資生首先提出了“中性突變進(jìn)中性突變進(jìn)化理論化理論”，簡稱，簡稱“中性學(xué)說中性學(xué)說”“中性學(xué)說中性學(xué)說”認(rèn)為：認(rèn)為：生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是中性生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是中性突變的隨機(jī)固定突變的隨機(jī)固定每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。7 7種動(dòng)物和人的血紅蛋白種動(dòng)物和人的血紅蛋白鏈氨鏈氨基酸差異與分歧時(shí)間的關(guān)系基酸差異與分歧時(shí)間的關(guān)系 DNADNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的。 中性突變積累中性突變積累 擴(kuò)大差異擴(kuò)大差異, ,形成不同物種形成不同物種自然選擇作用自然選擇作用 表現(xiàn)型進(jìn)化表現(xiàn)型進(jìn)化現(xiàn)代

14、綜合進(jìn)化論現(xiàn)代綜合進(jìn)化論中性學(xué)說中性學(xué)說相互補(bǔ)充相互補(bǔ)充側(cè)重點(diǎn)側(cè)重點(diǎn)個(gè)體、群體個(gè)體、群體宏觀水平宏觀水平分子分子微觀水平微觀水平揭示規(guī)律揭示規(guī)律表現(xiàn)型、種群表現(xiàn)型、種群進(jìn)化的規(guī)律進(jìn)化的規(guī)律分子水平的分子水平的進(jìn)化規(guī)律進(jìn)化規(guī)律二者相互補(bǔ)充，更好地解釋了二者相互補(bǔ)充，更好地解釋了生物進(jìn)化的現(xiàn)象和本質(zhì)生物進(jìn)化的現(xiàn)象和本質(zhì)促進(jìn)現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展闡明生物之間、生物與非生物之闡明生物之間、生物與非生物之間的普遍聯(lián)系間的普遍聯(lián)系有助于人類控制和改造生物的實(shí)有助于人類控制和改造生物的實(shí)踐活動(dòng)踐活動(dòng)有助于確立辨證唯物主義的自然有助于確立辨證唯物主義的自然觀和科學(xué)的世界觀觀和科學(xué)的世界觀演化中的

15、環(huán)境是不可逆演化中的環(huán)境是不可逆環(huán)境的變化是生態(tài)系統(tǒng)演化的主要環(huán)境的變化是生態(tài)系統(tǒng)演化的主要驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力隨著人類文明的發(fā)展，人類對自然隨著人類文明的發(fā)展，人類對自然界的影響力將會(huì)越來越大。界的影響力將會(huì)越來越大。人類應(yīng)該認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的演化規(guī)律，人類應(yīng)該認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的演化規(guī)律，使生態(tài)系統(tǒng)向著有利于人類社會(huì)持使生態(tài)系統(tǒng)向著有利于人類社會(huì)持續(xù)進(jìn)步的發(fā)展。續(xù)進(jìn)步的發(fā)展。熊貓熊貓中國蕨中國蕨揚(yáng)子鱷揚(yáng)子鱷白鰭豚白鰭豚珙桐珙桐杜仲杜仲由于人類的過度活動(dòng)而瀕臨滅絕的珍稀動(dòng)植物由于人類的過度活動(dòng)而瀕臨滅絕的珍稀動(dòng)植物現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，為選育良種選育良種、植物栽培植物栽培、動(dòng)物飼養(yǎng)動(dòng)物飼養(yǎng)等提

16、供了理論等提供了理論依據(jù)。依據(jù)。對對控制生物性狀控制生物性狀、創(chuàng)造創(chuàng)造生物新品種生物新品種等具有重要等具有重要意義。意義。袁隆平在培育雜交水稻袁隆平在培育雜交水稻1.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中，基因型為AA的個(gè)體占18%，基因型為Aa的個(gè)體占78%，aa的個(gè)體占4%，基因A和a的頻率分別是：（）A18%，82%B36%，64%C57%，43%D92%，8%2已知人眼的褐色（A）對藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的有3600人；褐眼的有26400人，其中純合子有12000人。那么，在這一個(gè)人群中A和a基因頻率分別為( )A064和036B036和064C050和

17、050D082和0183.在某一個(gè)人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者為16，問該性狀不同類型的基因型頻率是多少?(按AA、Aa、aa順序排列)( )A036，048，016B048，036，016C016，048，036D016，036，0384、在歐洲人中有一種罕見的遺傳病，在人群中的發(fā)病、在歐洲人中有一種罕見的遺傳病，在人群中的發(fā)病率約為率約為25萬分之一，患者無生育能力，現(xiàn)有一對表現(xiàn)型萬分之一，患者無生育能力，現(xiàn)有一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個(gè)患病的女兒和正常的兒子。后因正常的夫婦，生了一個(gè)患病的女兒和正常的兒子。后因丈夫車禍死亡，該婦女又與一個(gè)沒任何血緣關(guān)系的男子丈夫車禍死亡，該婦女又與一

18、個(gè)沒任何血緣關(guān)系的男子婚配，則這位婦女再婚后再生一患病孩子的概率是：婚配，則這位婦女再婚后再生一患病孩子的概率是：A.1/4 B. 1/250000 C.1/1000 D.1/50000 5.據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中，基因型為據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中，基因型為XBXB的比例為的比例為42.32%、XBXb為為736%、XbXb為為032%、XBY為為46%、XbY為為4%，則在該地區(qū)，則在該地區(qū)XB和和Xb的基因頻率分別為：的基因頻率分別為：A6%、8%B8%、92% C78%、92%D92%、8%6.某島嶼上存在著尺蛾的兩個(gè)變種，該地區(qū)原為森林，后建設(shè)成工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時(shí)期的兩個(gè)變種尺蛾的數(shù)量比。這些變產(chǎn)生的原因是 ( )A灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入B工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾C自然選擇作用D人工選擇的作用7.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼的進(jìn)化過程。(1)狼群中存在不同類型的個(gè)體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說 明 生 物 具 有 _ _ _ _ _ _ 的 特 性 ， 而 這 種 特 性 是 生 物 進(jìn) 化的 。(2)隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物生存下去。這樣，食物、環(huán)境對狼起了_作用，而這種作用是_的，它決定著生物進(jìn)化的_。森林時(shí)期工業(yè)時(shí)期灰蛾 黑蛾灰蛾黑蛾99% 1%1%99%C變異原材料選擇方向定向的隨堂練習(xí)1.現(xiàn)代許多學(xué)