現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容-課件1

第七章第二節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容幼虎把自己想象成虎體內(nèi)的一個(gè)基因。你不僅不愿意自己在虎的后代中消失，而且想讓越來越多的虎擁有自己的拷貝。你怎樣才能到達(dá)這一目的呢？你將選擇做什么樣的基因？一個(gè)基因所控制的性狀對(duì)個(gè)體生存和繁殖后代的奉獻(xiàn)越大,擁有該基因的個(gè)體的可能越多!當(dāng)然就會(huì)使越來越多的虎擁有自己的拷貝!問題探討：達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說指出，在一種生物的群體中，出現(xiàn)有利變異的個(gè)體能存活，并且有時(shí)機(jī)留下自己的后代。但是，研究生物的進(jìn)化，僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化。這個(gè)群體就是種群！種群是生物進(jìn)化的根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)致新物種的形成現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容：1、種群、基因庫、基因頻率等概念2、用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化探究活動(dòng)〔一〕1.什么叫做種群？

生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群.

種群的特點(diǎn)：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,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.現(xiàn)在練練吧！探究活動(dòng)〔一〕2.閱讀114頁的第三自然段，探究并答復(fù)以下問題?！?〕種群在繁衍過程中，個(gè)體有新老交替，基因卻代代相傳。這句話說明種群在進(jìn)化過程中處于什么地位？說明在自然界中，種群是生物繁殖、進(jìn)化的根本單位。判斷以下是否屬于種群〔1〕一個(gè)池塘中的全部魚〔2〕一個(gè)池塘中的全部鯉魚〔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廟里的一群和尚也屬于種群嗎？否是否否否

性狀是由基因控制的，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？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。探究活動(dòng)（二）1.什么是種群的基因庫？一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫這個(gè)種群的基因庫。其中每個(gè)個(gè)體所含的基因只是基因庫的一局部。探究活動(dòng)（二）2.什么是種群的基因頻率？在一個(gè)種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率?；蝾l率＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)即：此種基因的個(gè)數(shù)=純合子個(gè)體數(shù)X2＋雜合子個(gè)體數(shù)種群中該對(duì)等位基因的總數(shù)=個(gè)體總數(shù)X2基因頻率的計(jì)算

某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？A=30×2+60

________________________200=60%200a=10×2+60

________________________=40%A+a=1

3.用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變(6)(1)(2)(3)(4)假設(shè)115頁題目中的種群滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲群體數(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沒有遷入與遷出，④AA、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(duì)A、a控制的翅型性狀沒有作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。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?

A60%a40%卵細(xì)胞精子A60%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型頻率(2)子代基因型的頻率各是多少?(3)子代種群的基因頻率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%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()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%40%60%40%36%48%16%(4)在討論題2中的群體滿足五個(gè)條件的情況下,計(jì)算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率;分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

滿足五個(gè)假設(shè)條件的種群是理想的種群,在自然條件下,這樣的種群是不存在的.這也從反面說明了在自然界中,種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化,也就是說種群的進(jìn)化是必然的.〔5〕上述計(jì)算結(jié)果是在滿足五個(gè)假設(shè)條件的根底上計(jì)算的，對(duì)自然界的種群來說，這五個(gè)條件都能成立嗎？生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群中基因頻率的變化?？偨Y(jié)(一)種群是生物進(jìn)化的根本單位1、種群、基因庫、基因頻率等概念2、用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化現(xiàn)在練練吧！以下關(guān)于基因庫的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A一個(gè)種群中一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫B一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的顯性基因叫做這個(gè)種群的基因庫C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D一個(gè)種群的基因庫會(huì)隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡CAA、Aa、aa的個(gè)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.60%和40%D某種基因的基因頻率=某種基因的純合子頻率+1/2雜合子頻率通過基因型頻率計(jì)算基因頻率A=24%+1/2X72%=60%

據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下：

IAIA20%IAi30%IBIB10%IBi20%IAIB10%ii10%計(jì)算IB的基因頻率。10%+1/2〔10%+20%〕=25%再見課外作業(yè)：課后練習(xí)①普遍性:②隨機(jī)性:③稀有性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2基因突變的的特點(diǎn)和意義分別是什么?意義:基因突變盡管是隨機(jī)的、不定向的，在自然狀態(tài)下，突變頻率很低，但卻是普遍存在的，它是新基因產(chǎn)生的途徑；是生物變異的根本來源；是生物進(jìn)化的原始資料。(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因突變?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘?，因此基因突變產(chǎn)生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化.什么是突變？現(xiàn)代遺傳學(xué)研究說明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變?；蛑亟M突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是不定向的形成了進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向基因突變?nèi)旧w異變基因重組突變可遺傳的變異—基因頻率改變的因素

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。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？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)都有成千上萬個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。此外，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。某海島上生活著一種昆蟲，經(jīng)調(diào)查翅的長度和個(gè)體數(shù)的關(guān)系〔縱坐標(biāo)為個(gè)體數(shù)量，橫坐標(biāo)為翅的長度〕。后來該小島上經(jīng)常刮大風(fēng)，假設(shè)干年后再進(jìn)行調(diào)查，你認(rèn)為最能代表此時(shí)情況的曲線是()選擇并解釋ABCDD1．種群中突變的特點(diǎn)：突變數(shù)很大、隨機(jī)、不定向2．種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向例如：果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10－5，假設(shè)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結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料〔1〕根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？探究活動(dòng)〔三〕“探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響〞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。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假設(shè)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(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？(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

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%除自然選擇外，遺傳漂變和遷移也是造成種群基因頻率發(fā)生變化的重要原因。原因是：

淘汰不利變異基因、積累有利變異基因結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向再來練練兵！結(jié)果是：使基因頻率定向改變。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(duì)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4、隔離與物種的形成物種:分布在一定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并且產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體。隔離：是指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。隔離的種類：地理隔離生殖隔離(1)馬〔2N＝64〕和驢〔2N＝62〕雜交能產(chǎn)生后代稱騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為〔