說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容課件

1、第1節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 一 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 二 隔離與物種的形成 三 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容種群是生物進(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物進(jìn)化的方向隔離導(dǎo)致物種形成學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念；2、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化；3、說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容；4、舉例說明共同進(jìn)化和生物多樣性的原因。一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化探究活動情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個體，且綠色比灰色更不容易被敵

2、害發(fā)現(xiàn)。討論題目：1.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點(diǎn)該綠色個體能被選擇下來嗎？2.如果該綠色個體能很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？ 在自然界中，沒有哪一個體是長生不死的，個體的表現(xiàn)型也會隨著個體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過有性生殖才傳給后代，因此研究生物的進(jìn)化僅僅研究個體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化。判斷下列是否屬于種群（1）一個池塘中的全部魚 （2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部鯉魚（4）一片草地上的全部草（5）一片草地上的成年梅花鹿（6）一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜 否是否否否是（一）種群是生物

3、進(jìn)化的單位、種群的概念：種群是生活在同一區(qū)域的同種生物的全部個體，是生物繁殖的基本單位。、基因庫:一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫。其中每個個體所含的基因只是基因庫的一部分。 這些金魚各自有自己的基因，共同構(gòu)成了種群的基因庫。它們各自的基因都是基因庫的一部分。個體數(shù)目越多，個體間的差異越大，基因庫也就越大。（一）種群是生物進(jìn)化的單位基因頻率= 純合子頻率+1/2雜合子頻率某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù) 100%3、基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。例1:從種群中隨機(jī)抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個

4、。那么A和a的基因頻率是多少?例2:某工廠有男女職工各200人，對他們進(jìn)行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲5人，女性攜帶15人。男性色盲11人，求XB,Xb的頻率。探究活動用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個條件：昆蟲群體數(shù)量足夠大，全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入與遷出，AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒作用）也沒有基因突變和染色體變異。計(jì)算子一代、子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率遺傳平衡狀態(tài) 在有性生殖過程中，如果符合遺傳平衡，產(chǎn)生的雌雄配子： 36%24%16%AAAaAa24%aaA 60%a 40%卵

5、子A 60%a 40%精子遺傳平衡定律其中p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率。則p+q=1，(pq)2=p22pqq2=1并得出p2代表AA的頻率， q2代表aa的頻率，2pq代表雜合子Aa的頻率。 親代子一代 子二代 子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16% 在自然界，由于突變、基因重組和自然選擇等因素，種群的基因頻率和基因型頻率總是在不斷變化的。因此，生物進(jìn)化的過程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。 自然界，生物自發(fā)突變的頻率很低，而且突變大多數(shù)是有害的，為什么還

6、能夠作為生物進(jìn)化的原材料的呢？ 果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率是105，一個約有109個果蠅的種群每一代出現(xiàn)的基因突變率是？21041051092108（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2、突變的有害和有利并不是絕對的，它取決于生物的生存環(huán)境。3、突變和基因重組只產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。1、種群是由許多個體組成的，每個個體的每個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 19世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為5%，淺灰色基因（s）頻率為95% 20世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為95%，淺灰色基因（

7、s）頻率為5%（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。原因是：結(jié)果是： 結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。淘汰不利變異基因、積累有利變異基因使基因頻率定向改變。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_。變異原材料選擇方向定向二、隔離導(dǎo)致物種形成 能夠在自然狀態(tài)下能互相交配，并且產(chǎn)生出可育后代的一群生物稱為一個物種（speci

8、es），簡稱“種”。1、物種的概念 人都是一個物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。 同樣，所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。但馬和驢不是一個物種，因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力。全世界的人都是一個物種嗎？馬跟驢是一個物種嗎？隔離：指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。生殖隔離：不同物種之間一般是不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。地理隔離：同一物種由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。2、隔離在物種形成中的作用 如果只通過地理隔離，2個種群的基因庫各自發(fā)展，互不影響，出現(xiàn)一

9、定差異，但不會形成新的物種，最多也就是形成不同的亞種量變。如東北虎和華南虎就是兩個亞種。 生殖隔離則是由于2個種群之間的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)（基因庫）出現(xiàn)較大的差異使其個體之間不能交配或雜交后代不育。2、隔離在物種形成中的作用生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志質(zhì)變 它們之間還能自由交配嗎？資料分析一2、隔離在物種形成中的作用分析：加拉帕戈斯群島的地雀新物種是如何形成的？資料分析二2、隔離在物種形成中的作用經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離，從而形成新物種。多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。原種變異 1變異 2變異類型1變異類型2新種1新種2生殖隔離自然選擇1自然選擇2基因頻率定向改變地 理隔 離2、隔離在物種形成中的

10、作用種群 1種群 2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是： 生物進(jìn)化的基本單位是種群。 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是： 突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料； 自然選擇基因頻率定向改變，決定 進(jìn)化的方向； 隔離物種形成的必要條件1、下列關(guān)于隔離的敘述，錯誤的是：A、阻止了種群間基因的交流B、物種的形成都必定先經(jīng)過長期的地理隔離C、遺傳組成上的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因D、多倍體植物的形成不需要經(jīng)過地理隔離B2、新物種的形成的標(biāo)志：A、具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)B、具有一定的生理功能C、產(chǎn)生了生殖隔離D、改變了基因頻率C練一練3、關(guān)于物種的敘述，錯誤的是：A、物種是形態(tài)上類似的、彼此能交

11、配并產(chǎn)生可育后代的，要求類似環(huán)境條件的生物個體的總和B、物種是一個具有共同基因庫的，與其他類群有生殖隔離的類群C、區(qū)分物種有多種依據(jù)，但最主要的是看有無生殖隔離D、不同物種的種群若生活在同一地區(qū)，也會有基因交流D練一練4、有一個老鼠的種群，最初都生活在一個地域，后來一條新建的高速公路將該種群分成A和B兩個種群。如果A種群生活的地區(qū)發(fā)生了一系列的環(huán)境變化，而B種群的地區(qū)沒有變化，則種群A進(jìn)化的速率很可能是 A、比B慢 B、比B快 C、與B相同 D、開始比B慢，后來比B快5、_是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群_的改變。物種形成需要三個基本環(huán)節(jié)：其中_和_產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，_ _使種

12、群的基因頻率發(fā)生_改變并決定生物進(jìn)化的方向，_是新物種形成的必要條件。B種群基因頻率基因重組突變自然選擇定向隔離三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成共同進(jìn)化 捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？三、 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(一)共同進(jìn)化1、實(shí)例：2、概念： 不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展的過程。3、結(jié)果： 出現(xiàn)了物種的多樣性,而且形成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。 (二)生物多樣性的形成1、內(nèi)容：基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性（3層次）2、形成生物多樣性的原因：長期自然選擇、共同進(jìn)化達(dá)到結(jié)果3、研究生物進(jìn)化的主要依據(jù)：化石三、共同進(jìn)化與生物多樣

13、性的形成4生物進(jìn)化的歷程思考：原核生物常見的有哪些？它們進(jìn)行的是什么生殖？真核生物出現(xiàn)后生物的進(jìn)化為什么明顯加快了？（例如寒武紀(jì)大爆發(fā)）真核生物出現(xiàn)后生態(tài)系統(tǒng)的組成發(fā)生了什么變化？最先登陸的是植物還是動物？分別是什么生物最先登陸？三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(三)生物進(jìn)化理論的不斷發(fā)展1、中性學(xué)說：決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累2、物種是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1、中性學(xué)說認(rèn)為決定生物進(jìn)化方向的是A、自然選擇 B、生存斗爭C、中性突變的逐漸積累 D、變異2、下列能提高生物多樣性的是A、把生物進(jìn)行分類B、不同環(huán)境的自然選擇C、來自共同祖先的遺傳D、用進(jìn)廢退BC練一練作業(yè)1、教材練習(xí)2、同步解析與測評3、復(fù)習(xí)本章內(nèi)容哈迪溫伯格定律： 1908年，英國數(shù)學(xué)家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別提出關(guān)于基因頻率穩(wěn)定性的見解。他們指出，一個有性生殖的自然種群中，在符合以下5個條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說，是保持著基因平衡的。這5個條件是：種群大；種群中個體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變發(fā)生；沒有新基因加入；沒有