現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容課件-高一下學期生物人教版必修2

1、第二節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容情境：如果在一個煙霧彌漫的工業(yè)區(qū)灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只黑褐色（基因型為Aa）的變異個體，且黑褐色比灰色更適宜環(huán)境生存。思考：1.根據(jù)達爾文的觀點，黑褐色個體活下去的幾率大嗎？ 2.該黑褐色個體是否一定能生存下來？ 3.如果該黑褐色個體能很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因 怎樣才能傳給子代呢？ 出現(xiàn)有利變異個體內(nèi)的有利基因只有在群體中,通過有性生殖才能世代延續(xù)。XAAAa黑褐色AA黑褐色（3）F2 :Aa黑褐色配子A aAF3:黑褐色aa灰色XAaAa黑褐色AA黑褐色（2）Aa配子A aA aAa黑褐色F1 :F2:黑褐色黑褐色aa灰色XAa

2、Aa黑褐色（1）aa配子A aaP:F1:黑褐色灰色達爾文的自然選擇學說指出：自然選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表現(xiàn)型。但是個體會死亡，其表現(xiàn)型也會消失，而決定性狀的基因會代代相傳。所以研究生物進化，必須研究群體而不是個體。種群（一）種群是生物進化的基本單位1、種群的概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。臥龍自然保護區(qū)獼猴一片草地的所有蒲公英2、種群的特點： 種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配實行基因交流，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。 因此，種群不僅是生物進化的基本單位，也是繁殖的基本單位。判斷下列所述情況是否是一個種群（1）一個池塘中的所有魚類。（2）甲池

3、塘中的鯉魚和乙池塘中的鯉魚。（3）一個池塘中所有蝌蚪。（4）一個池塘中所有鯉魚。（5）一個菜市場里所有的鯽魚（1）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，叫做基因頻率?；蝾l率 =該基因的數(shù)量該對等位基因的總數(shù)100 %3、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。 某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A, 褐色翅的基因為a，抽取100個個體，測得AA、Aa、aa的個體分別為30、60、10、那么A、a的基因頻率各是多少？分析：基因在體內(nèi)是成對存在的，每個個體含有兩個基因， A基因存在于AA，Aa個體中。同理，a的個數(shù) = 2aa + Aa = 2 10

4、 + 60 = 80 A的頻率=60% a的頻率=40% 某基因的個數(shù)=純合子個體數(shù) 2雜合子個體數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)=個體總數(shù) 2=100 2=200 A的個數(shù) = 2AA + Aa = 2 30 + 60 = 120基因型頻率=(2)基因型頻率： 抽取100個個體，測得AA、Aa、aa的個體分別為30、60、10個，那么AA、Aa、aa的基因型頻率？AA的頻率 = 30/100 =30%Aa的頻率 = 60/100 =60%aa的頻率 = 10/100 =10%某基因型個體數(shù)種群個體總數(shù)100 %基因頻率 =(3)基因型頻率與基因頻率的關(guān)系A(chǔ)的頻率 = AA的頻率 + 1/2Aa的頻

5、率a的頻率 = aa的頻率 + 1/2Aa的頻率該基因純合子頻率 + 1/2雜合子頻率 種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于11已知人眼的褐色(A)對藍色(a)是顯性。在一個有30000人的人群中，藍眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這一個人群中A和a的基因頻率分別為 ( ) A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18A練一練2. AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%，那么A、a的基因頻率是多少？( ) A. 36%和64% B. 57%和43% C. 24%和72% D

6、. 60%和40%D練一練3、抽樣調(diào)查某地100位女性和100位男性發(fā)現(xiàn)：女性中有5位色盲患者和20位攜帶者，男性中有15位色盲患者，則該地色盲基因的頻率約是多少？52 + 20 + 151002 + 100 100% = 15%用數(shù)學方法討論基因頻率的變化 P115思考與討論這一種群繁殖若干代后，其基因頻率會不會發(fā)生變化呢？問題：探討：理想條件下：種群非常大所有的雌雄個體間都能自由(或隨機)交配并產(chǎn)生后代沒有遷入和遷出沒有自然選擇基因都不產(chǎn)生突變(3)子代種群的基因頻率各是多少?親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型的頻

7、率AA( ) Aa( )aa( )子代種群的基因頻率A ( )a( )在有性生殖過程中，如果符合以上的理想條件， (1)該種群產(chǎn)生的A 配子和a 配子的比率各是多少?(2)子代基因型的頻率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16% 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%從子代的基因型頻率和基因頻率的計算結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？ 親代與子代的基因頻率與基因型頻率種群的基因頻率保持不變 用數(shù)學方法討論基因頻率的變化 遺傳平衡定律 遺傳平衡

8、定律是由英國數(shù)學家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨立證明的，這一定律又稱哈代溫伯格定律，它是指在一個極大的隨機交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡?；蛘哒f是保持著基因平衡的。若種群中一等位基因為A和a，設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q 因為 (pq)=A%+a%=1， AA%+Aa%+aa%=1 則（p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 AA的基因型頻率=p2Aa的基因型頻率=2pq aa的基因型頻率=q2 遺傳平衡定律思考：自然條件下，如果該種群出現(xiàn)新的突變型,也就是產(chǎn)生新的等位基

9、因A2,種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？會。 基因A2的頻率是增加還是減少,要看這一突變對生物體是有益還是有害的, 這往往取決于生物生存的環(huán)境。A%+a%=1A% +a% + A2 % =1在自然界中，由于存在突變、基因重組、自然選擇等因素，種群的基因頻率總是在不斷變化著,生物也就在不斷向前進化。生物進化的實質(zhì)：種群基因頻率的改變基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變可遺傳的變異產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率改變。（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料突變指基因突變和染色體變異。可遺傳的變異來源于突變和基因重組！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。

10、3、突變和基因重組只產(chǎn)生生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。1.種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，每一代就會產(chǎn)生大量的突變?yōu)槭裁赐蛔兒突蛑亟M產(chǎn)生進化的原材料？能否決定生物進化的方向？（1）根據(jù)前面所學的你能做出假設(shè)嗎？探究 自然選擇對種群基因頻率的影響ss長滿地衣的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ss（2）現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。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，不利于淺色樺尺蠖（s）的生存，使得種群中淺色個體每年減少

11、10%，黑色個體(S)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)在這個探究實驗中根據(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)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？(4)在自然選擇中，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體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前

12、就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因即： 自然選擇決定生物進化的方向 在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導致生物朝著一定的方向不斷進化。（三）、自然選擇決定生物進化的方向種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，而選擇是定向的。自然選擇淘汰不利變異基因、積累有利變異基因，使基因頻率定向改變。二 、隔離與物種的形成什么是物種？什么是隔離？什么是生殖隔離與地理隔離？同一物種滿足的兩個條件：a、可以相互交配 b、產(chǎn)生的后代可育物種與種群有何關(guān)系？一個物種可以包括生活在不同地理區(qū)域的多個種群。只要各個種群相互交配仍能產(chǎn)生可育的后代，則是同一物種。（一）物種概念：能夠在

13、自然狀態(tài)下相互交配并且 產(chǎn)生可育后代的一群生物。（二）隔離概念: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。種類：生殖隔離地理隔離共同點：基因不能自由交流同一種生物由于地理上的障礙而分成不同種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象稱之為地理隔離。如東北虎和華南虎。不同物種之間不能交配,或即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代,該現(xiàn)象稱之為生殖隔離。如馬和驢產(chǎn)生的騾是不可育的。地理隔離生殖隔離隔離在物種形成中的作用資料分析地理隔離 阻斷種群間的基因交流在不同的突變.基因重組和自然選擇作用下種群的基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫出現(xiàn)差異差異進一步加大生殖隔離新物種形成自然選擇2自然選擇

14、1地理隔離物種形成的比較常見的方式：原種變異1和變異2變異1和變異2基因頻率的定向改變變異類型1變異類型2新物種1新物種2生殖 隔離種群1種群2物種形成是否一定要經(jīng)過地理隔離？物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。地理隔離生殖隔離長期新物種出現(xiàn)的標志：生殖隔離隔離是物種形成的必要條件。如：多倍體植物的形成普通小麥AABBCC黑麥DD ABCD (不育)秋水 仙素AABBCCDD (可育) 八倍體小黑麥 沒有地理隔離，但是也形成了新的物種大的種群總結(jié)：物種形成的方式地理隔離小的種群自然選擇基因頻率發(fā)生改變生殖隔離新的物種1.漸變式：2.驟變式：自然界中多倍體的形成現(xiàn)代進化論解釋物種

15、形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料2、自然選擇決定生物進化的方向3、隔離導致物種的形成以上三者是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)1下列關(guān)于生物變異和進化的敘述，正確的是（ ）A 必須經(jīng)過種群之間的地理隔離阻礙基因交流，才能達到生殖隔離B 可遺傳的變異和不可遺傳的變異都為生物進化提供了原始的選擇材料C 基因突變產(chǎn)生了新基因，不定向地改變了種群基因頻率，對生物進化最有意義D 在生物進化過程中，顯性基因頻率比隱性基因頻率增加得快，有利于產(chǎn)生適應環(huán)境的新性狀C2現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，現(xiàn)代生物進化理論對自然選擇學說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料

16、種群是生物進化的基本單位 自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的 自然選擇決定生物進化的方向 生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變 隔離導致新物種形成適者生存，不適者被淘汰CA B C D 3有關(guān)生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)的分析不正確的是 （ ）A 突變和基因重組為生物進化提供原材料B 種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提C 隔離是新物種形成的必要條件D 自然選擇的不定向性決定了生物的多樣性D(一)共同進化（1）不同物種的生物之間相互影響、共同發(fā)展、共同進化。（2）生物和無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。三 、共同進化與生物多樣性的形成1、生物多樣性的內(nèi)容：基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性2、生物多樣性形成的進化歷程：研究生物進化最直接的證據(jù)是化石(二)生物多樣性的形成下列對生物多樣性的理解，錯誤的是( )A 捕食者的存在有利于增加生物多樣性B 基因多樣性較低的生物種群適應環(huán)境的能力弱C 通過漫長的共同進化過程，地球上形成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性D