现代生物进化理论的主要内容ppt.ppt

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第第2节节现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容一一、种群基因频率的改变和生物进化、种群基因频率的改变和生物进化情景：

情景：

如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（中偶然出现一只绿色翅（Aa）的变异个体，且的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现绿色比灰色更不容易被敌害发现。

分析：

分析：

1.根据达尔文根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的观的观点该绿色个体能被选择下来吗？

点该绿色个体能被选择下来吗？

2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的的A基因怎样才能传递给后代？

基因怎样才能传递给后代？

（一）种群是生物进化的基本单位

（一）种群是生物进化的基本单位1.1.种群概念：

种群概念：

生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。

判断下列是否属于种群判断下列是否属于种群?

（1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼

（2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部鲤鱼）两个池塘内的全部鲤鱼（4）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿否是否否2.2.种群的特点：

种群的特点：

种群中的个体并不是机械地集合在一起，种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此而是彼此可以交配可以交配，并，并通过繁殖将各自的基因通过繁殖将各自的基因传给后代传给后代。

思考：

思考：

同前一年的蝗虫种群相比，新形成的同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在蝗虫种群在基因组成基因组成上会有什么变化吗？

上会有什么变化吗？

种群种群是生物是生物繁殖、进化繁殖、进化的的基本单位。

基本单位。

3.3.基因库基因库:

一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的所含有的全部全部基因基因叫做这个种群的叫做这个种群的基因库基因库。

注：

每个个体所注：

每个个体所含的基因只是基含的基因只是基因库的一部分因库的一部分基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数100%100%4.4.基因频率：

基因频率：

在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某个某个基因占基因占全部等位基因全部等位基因数的比率。

数的比率。

例例1:

1:

从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，假设每个个体都个个体，假设每个个体都含有含有1010对等位基因，测知基因型为对等位基因，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体的个体分别是分别是3030、6060和和1010个。

那么个。

那么AA和和aa的基因频率，的基因频率，AAAA、AaAa和和aaaa基因型频率是多少。

基因型频率是多少。

基因型频率基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数该种群个体总数该种群个体总数100%100%基因频率基因频率=频率频率+1/2+1/2频率频率纯合子纯合子杂合子杂合子探究活动探究活动用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变假设的昆虫群体满足以下五个条件：

昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）也没有基因突变和染色体变异。

亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A（）a（）a（）子代基因型频率AA（）Aa（）aa（）子代基因频率A（）a（）30%30%30%10%36%48%16%60%40%在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：

产生的雌雄配子：

36%24%16%AAAaAa24%aaA60%a40%卵子A60%a40%精子遗遗传传平平衡衡定定律律其中其中pp代表代表AA基因的频率，基因的频率，qq代表代表aa基因的频率。

基因的频率。

则则p+q=1p+q=1，（p+qp+q）22=p=p22+2pq+q+2pq+q22=AA%+Aa%+aa%=1=AA%+Aa%+aa%=1。

AAAA的基因型频率的基因型频率=p=p22；aaaa的基因型频率的基因型频率=q=q22；AaAa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。

亲代子一代子二代子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%在在满满足足五五个个条条件件的的情情况况下下,计计算算子子二二代代、子子三三代代的的基基因因频频率率与与基基因因型型频频率率;分分析析一一下下各各代代基基因因频率与基因型频率相同吗？

频率与基因型频率相同吗？

哈代哈代温伯格定律：

温伯格定律：

一个有性生殖的自然种群中，在符合一个有性生殖的自然种群中，在符合55个条件的情个条件的情况下，况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，或者说，是保持着基因平衡的。

是保持着基因平衡的。

哈代哈代-温伯格定律可用数学方程式表示：

温伯格定律可用数学方程式表示：

（pq）2=p22pqq2=1其中其中p代表代表A基因的频率，基因的频率，q代表代表a基因的基因的频率。

频率。

p+q永远为永远为1，p2代表代表AA的频率，的频率，q2代代表表aa的频率，的频率，2pq代表杂合子代表杂合子Aa的频率的频率。

.据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：

据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：

XBXB：

XBXb：

XbXb：

XBY：

XbY=44:

5：

1：

43：

7，则，则Xb的基因频率为的基因频率为A.13.2B.5C.14D.9.3如果某基因在如果某基因在X染色体上，而在染色体上，而在Y染色体上没有该基因及其等染色体上没有该基因及其等位基因，则公式可以转变成位基因，则公式可以转变成基因频率基因频率=某基因总数某基因总数2X女性个体数女性个体数+男性个体数男性个体数总总结结种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化（一一）种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1、种群、基因库、基因频率等概念、种群、基因库、基因频率等概念2、用数学方法讨论基因频率的变化、用数学方法讨论基因频率的变化下列关于基因库的叙述正确的是下列关于基因库的叙述正确的是（）（）AA一一个个种种群群中中一一个个个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库BB一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的显显性性基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库CC一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库DD一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡消减和灭亡CAAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%那么那么AA、aa的基因频率是多少？

的基因频率是多少？

（）A.36%A.36%和和64%B.57%64%B.57%和和43%43%C.24%C.24%和和72%D.60%72%D.60%和和40%40%D某种基因的基因频率某种基因的基因频率=某种基因的纯合子频率某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率A=24%+1/2X+1/2X72%=60%据调查得知，某学校的学生中各血型的据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下：

比率如下：

IAIA20%IAi30%IBIB10%IBi20%IAIB10%ii10%计算计算IB的基因频率。

的基因频率。

10%+1/2+1/2（10%+20%）=25%影响种群基因频率变化的根本原因是什么？

影响种群基因频率变化的根本原因是什么？

变异变异变异的类型有那些？

变异的类型有那些？

不能遗传的变异不能遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基基因重组因重组突变突变自然界，生物自发突变的频率很低，而且自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？

物进化的原材料的呢？

果蝇约有果蝇约有104对基因，假定每个基因的突对基因，假定每个基因的突变率是变率是105，一个约有，一个约有109个果蝇的种群每个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？

一代出现的基因突变率是？

2210104410105510109922101088

（二）突变和基因重组产生进化的原材料

（二）突变和基因重组产生进化的原材料2.突变的有害和有利并不是绝对的，突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。

它取决于生物的生存环境。

3.突变和基因重组只产生生物进化的原材料，突变和基因重组只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。

不能决定生物进化的方向。

1.种群是由许多个体组成的，每个个体的每个种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变产生大量的突变

（二）突变和基因重组产生进化的原材料

（二）突变和基因重组产生进化的原材料19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%（三）自然选择决定生物进化的方向。

（三）自然选择决定生物进化的方向。

（1）

（1）在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？

变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率蠖产生了什么样的影响？

变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？

有影响吗？

（2）

（2）在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？

在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？

变黑的环境使控制浅色的变黑的环境使控制浅色的ss基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率增加基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因制体色的基因结论：

自然选择决定生物进化的方向结论：

自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。

自然选择使基因频率定向改变。

四、隔离导致物种形成四、隔离导致物种形成能够在自然状态下能能够在自然状态下能互相交配互相交配，并且，并且产生出产生出可育后代可育后代的一群生物称为一个物种的一群生物称为一个物种（speciesspecies），简称），简称“种种”。

11、物种的概念、物种的概念种群和物种的区别种群和物种的区别种群种群物种物种概念概念生活生活地域地域相互相互关系关系同一地点一定自然区域，同一地点、不同地点一个物种可以包括多个种群生活在生活在同一地点同一地点的的同种个体同种个体总和。

总和。

彼彼此可以交配实现此可以交配实现基基因交流因交流。

是生物繁殖的基本单位。

指分布在一定的自然区域内，具有一定的形态、结构和生理功能，而在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群生物个体。

人都是一个物种，无论白人人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。

有生殖能力的后代。

全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？

骡是马跟驴交配产生的后代，骡是马跟驴交配产生的后代，那为什么他们不是同一物种那为什么他们不是同一物种呢？

呢？

隔离隔离：

指：

指不同种群间不同种群间的个体，在自然条的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象