生物必修二第五章第二節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的

生物必修二第五章第二節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的第一頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第2節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的一、選擇與生物進(jìn)化第二頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日達(dá)爾文乘“貝格爾”號(hào)環(huán)球考察在加拉帕戈斯群島上的發(fā)現(xiàn)……

達(dá)爾文的發(fā)現(xiàn)課本：P95所發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物都能越過(guò)海洋而遷徙所發(fā)現(xiàn)的生物屬于南美大陸類(lèi)型，和南美大陸的生物有著密切的關(guān)系第三頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日達(dá)爾文的發(fā)現(xiàn)同一物種的個(gè)體之間普遍存在變異，并且至少一部分是可遺傳的。如何轉(zhuǎn)變成變種之間或物種之間顯著的變異？第四頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第2節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的二、突變和重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料第五頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日達(dá)爾文提出可遺傳變異是生物進(jìn)化的原材料，他知道變異的原因是什么嗎？你能否替達(dá)爾文作出回答？

不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變第六頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日3.基因重組產(chǎn)生更多基因型突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

1.基因突變產(chǎn)生新的等位基因，可能使種群的基因頻率發(fā)生變化，是可遺傳變異的根本來(lái)源2.基因突變和染色體變異統(tǒng)稱(chēng)為突變特點(diǎn):突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，只能提供進(jìn)化原材料，不能決定進(jìn)化的方向。第七頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對(duì)生物體是有害的。為什么還能作為生物進(jìn)化的原材料？

種群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。例如：一只果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10－5，若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個(gè)體×108種群=2×107第八頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日突變的有害還是有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境?；駻2的頻率變化取決于其有害還是有利。第九頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日這個(gè)群體就是種群！研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)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的變化。第十頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第2節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的二、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化第十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1.種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。一片樹(shù)林全部獼猴包括所有雌、雄及各年齡段個(gè)體第十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日探究情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲(chóng)的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。討論題目：1.這一有利變異的個(gè)體能永遠(yuǎn)生存下去嗎？2.該個(gè)體中的有利基因A，怎樣才能傳遞給后代？3、如果Aa與其他個(gè)體交配生殖，后代還會(huì)是綠色嗎？

自然界中，沒(méi)有哪一個(gè)體是長(zhǎng)生不死的個(gè)體的表現(xiàn)型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過(guò)生殖而世代延續(xù).后代會(huì)發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)aa的個(gè)體。第十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日判斷下列是否屬于種群（1）一個(gè)池塘中的全部魚(yú)類(lèi)（2）一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)（3）兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否第十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日種群的特點(diǎn)：

①種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代。②種群是生物繁殖基本單位。由此人們提出基因庫(kù)和基因頻率的概念。因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？第十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日2.基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。3.基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蝾l率＝某基因的總數(shù)某基因及其等位基因的總數(shù)第十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日例1：從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，那么A和a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(30%)A(30%)a(30%)a(10%)子代基因型的頻率AA()

Aa()aa()子代種群的基因頻率A()a()第十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日例1：從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，那么A和a的基因頻率各是多少？解：100個(gè)個(gè)體的總基因數(shù)為100×2﹦200個(gè)其中A基因?yàn)?0×2﹢60=120個(gè)a基因?yàn)?0+10×2=80個(gè)那么，A基因的基因頻率為：120200=60%a基因的基因頻率為：80200=40%第十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日

A60%a40%卵細(xì)胞精子A60%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型頻率自由交配：所有異性配子隨機(jī)結(jié)合第二十頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型的頻率AA()

Aa()aa()子代種群的基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%60%40%16%思考與討論第二十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日例2：某工廠有男女職工各200名，經(jīng)調(diào)查，女性色盲基因的攜帶者15人，患者5人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為多大？Xb

=

15+5×2+11200×2+200=6%第二十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日理想條件下，子代基因型頻率的計(jì)算方法(A:p,a:q)：AA:p2Aa：2pqaa:q2p2+2pq+q2=1（4）想一想，子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？思考與討論2.對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這五個(gè)條件都成立嗎？你能舉出哪些實(shí)例？比如：基因突變存在普遍性。所以基因A和a都不產(chǎn)生突變不成立。3.如果產(chǎn)生新的等位基因A2，種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？會(huì)看這一突變對(duì)生物體有害還是有益。第二十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日在一個(gè)隨機(jī)交配的種群里，基因頻率和基因型頻率在沒(méi)有遷移、突變、選擇的情況下，世代相傳不發(fā)生變化。遺傳平衡定律：哈迪—溫伯格定律影響種群基因頻率的因素：1、突變：大多有害，有利基因可能被保留2、基因遷移：個(gè)體的遷入或遷出3、遺傳漂變：小種群4、非隨機(jī)交配5、自然選擇第二十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日自然選擇：影響存活與繁殖適者生存，不適者淘汰進(jìn)化，新物種產(chǎn)生所需變異被保存生物普遍存在變異（可遺傳）生存斗爭(zhēng)數(shù)代選擇第二十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變假設(shè)群體滿(mǎn)足以下五個(gè)條件：①群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒(méi)有遷入與遷出，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲(chóng)的生存能力完全相同（也就是說(shuō)自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒(méi)有作用），⑤也沒(méi)有基因突變和染色體變異。遺傳平衡狀態(tài)第二十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日

例3：在昆蟲(chóng)中，長(zhǎng)翅（A）對(duì)殘翅（a）是顯性，若該種群中A=0.6，a=0.4，在有性生殖過(guò)程中，如果符合遺傳平衡，該種群中出現(xiàn)AA、Aa、aa概率是多少？在有性生殖過(guò)程中，如果符合遺傳平衡，產(chǎn)生的雌雄配子：

A60%A60%a40%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa卵子精子p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1遺傳平衡定律AA=p2Aa=2pqaa=q2第二十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第2節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的三、自然選擇導(dǎo)致適應(yīng)第二十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日家養(yǎng)下的變異第二十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日人工選擇：人們根據(jù)自己需要培育出新品種挑選合乎人類(lèi)要求的變異個(gè)體，淘汰其他數(shù)代選擇，所需變異被保存家養(yǎng)生物普遍存在變異第三十頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日自然選擇：第三十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日自然選擇：影響存活與繁殖適者生存，不適者淘汰進(jìn)化，新物種產(chǎn)生所需變異被保存生物普遍存在變異（可遺傳）生存斗爭(zhēng)數(shù)代選擇第三十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日列表比較自然選擇和人工區(qū)別？自然選擇人工選擇選擇對(duì)象選擇次數(shù)結(jié)果有利生存和繁殖的變異人們需要的性狀數(shù)代選擇，所需變異被保存積累產(chǎn)生新物種產(chǎn)生新品種第三十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日舉例：課本P97.小資料實(shí)例：在經(jīng)常刮大風(fēng)的克格倫島上，昆蟲(chóng)呈現(xiàn)兩種類(lèi)型：無(wú)翅或翅異常發(fā)達(dá)在經(jīng)常刮海風(fēng)的克格倫島上，昆蟲(chóng)一般呈現(xiàn)兩種類(lèi)型：能飛的翅異常發(fā)達(dá)，不能飛的翅退化。這些昆蟲(chóng)都不易被暴風(fēng)刮到海里去，因而能夠生存下來(lái)并繁殖后代。試據(jù)此分析：（1）此島上昆蟲(chóng)的祖先存在著個(gè)體

，說(shuō)明

一般是不定向的。（2）這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了定向的

決定著生物進(jìn)化的方向。（3）凡是存活下來(lái)的昆蟲(chóng)都是適應(yīng)環(huán)境的，這是

的結(jié)果，而且是通過(guò)

來(lái)實(shí)現(xiàn)的。差異變異自然選擇自然選擇生存斗爭(zhēng)第三十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日長(zhǎng)滿(mǎn)地衣的樹(shù)干上的樺尺蠖黑褐色樹(shù)干上的樺尺蠖探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變問(wèn)題：樺尺蠖種群中s基因的頻率為什么越來(lái)越低？假設(shè)：根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？第三十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹(shù)干變黑這一環(huán)境條件下不利于淺色樺尺蠖的生存，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%13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低第四十頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日(1)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(duì)樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖淺色個(gè)體的出生率有影響嗎？(2)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(gè)體可能在沒(méi)有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食

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自然選擇使基因頻率定向改變。討論第四十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)論：自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向樺尺蠖深色淺色棲息環(huán)境淺色（個(gè)體多）（個(gè)體少）棲息環(huán)境深色s基因頻率降低S基因頻率升高淺色深色s基因頻率又降低S基因頻率又升高s基因頻率95%S基因頻率95%第四十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日青霉素起初殺死絕大多數(shù)細(xì)菌存活下來(lái)的細(xì)菌進(jìn)行繁殖并將其抗性基因傳給后代，最后青霉素對(duì)它們幾乎不再起作用選擇保留有利變異、淘汰不利變異，且使有利變異積累第四十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日自然選擇導(dǎo)致適應(yīng)變異是不定向的不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累經(jīng)過(guò)自然選擇種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化自然選擇表現(xiàn)型基因型基因頻率直接間接思考：自然選擇是如何改變基因頻率的呢？第四十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向原因：淘汰不利變異基因，積累有利變異基因。結(jié)果：使基因頻率定向改變。有利基因頻率不斷上升，不利基因頻率不斷下降的趨勢(shì)，即適應(yīng)環(huán)境的方向生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率發(fā)生定向改變的過(guò)程。第四十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，2022年，8月28日適應(yīng)：是