2020-2021学年高一下学期生物人教版必修二7.2现代生物进化理论的主要内容课件（39张ppt）

(共39张PPT)
第7章
现代生物进化理论
第2节
现代生物进化理论的主要内容（上）
必修二：课本第114页-118页
问
题
探
讨
情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
讨论题目：
1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色
个体一定能被选择下来吗？
2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因
怎样才能传递给后代？
总结：在自然界中，没有哪一个个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过生殖传给后代，因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化。
（一）种群是生物进化的基本单位
1、种群概念：
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
卧龙自然保护区
猕猴
课本第114页
※判断下列是否属于种群:
（1）一个池塘中的全部鱼
（2）一个池塘中的全部鲤鱼
（3）两个池塘内的全部青蛙
（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
种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
2、种群的特点：
性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。
如何分析种群的基因组成和变化？
由此人们提出基因库和基因频率的概念。
①基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因.
其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分
个体数目越多，
个体间的差异越大，
基因库也就越大。
2、种群的特点：
课本第115页
※
例:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?
A基因的基因频率为:
a基因的基因频率为：
=
40%
A%=
×100%
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
a%=
=
60%
2×aa＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
×100%
课本第115页
②基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
基因频率＝
该基因的总数
该等位基因的总数
③基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比率。
基因型频率
=
该基因型个体数
该种群个体总数
×100%
2、种群的特点：
课本第115页
×100%
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%
如果F1个体再自由交配，产生F2呢？
课本第115页
※课本的思考与讨论：
新坐标第83页
亲代
子一代
子二代
子三代
基因型频率
AA
30%
Aa
60%
aa
10%
基因频率
A
a
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
※上述在群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率；分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？
子代的基因频率和基因型频率不改变
这5个条件是：
①种群足够大；
②种群中个体间的交配是随机的；
③没有基因突变发生；
④没有迁入和迁出；
⑤没有自然选择。
※在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者是保持基因平衡的。
在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡，叫做哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。
设A的基因频率=p，a的基因频率=q
，p+q=1
(
p+q
)
2
=
p2
+
2pq
+
q2
=
1
aa的基因型频率
AA的基因型频率
Aa的基因型频率
已知：A的基因频率=p，a的基因频率=q
则：AA%=p2
Aa%=2pq
aa%=q2
利用遗传平衡定律求基因频率
例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因(a)控制。如果群体的发病率为1/100。随机婚配的群体中，后代AA、Aa、aa三种基因型出现的频率分别是多少？
0.81、0.18、0.01
※遗传平衡是一种理想状态，而事实上在自然界中这种状态是不可能存在的。所以，种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
生物进化的过程实质就是种群基因频率发生变化的过程。
这5个条件：
①种群足够大；
②种群中个体间的交配是随机的；
③没有基因突变发生；
④没有迁入和迁出；
⑤没有自然选择。
1.基因突变和染色体变异统称为突变。
2.基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
不可遗传变异
可遗传变异
基因突变
基因重组
染色体变异
变异
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
课本第116页
自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？
种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个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。
课本第116页
例如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？
2×
104
×
10－5
个体
×
108
种群
=
2
×107
※突变和基因重组都是不定向的，只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
※课本的例题：
课本第116页
突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是不定向的
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
总结：
长满地衣的树干上的桦尺蠖
黑褐色树干上的桦尺蠖
※探究：
自然选择对种群基因频率的影响
19世纪，桦尺蠖种群中
黑色基因（S）频率为5%，
浅灰色基因（s）频率为95%
20世纪，桦尺蠖种群中
黑色基因（S）频率为95%，
浅灰色基因（s）频率为5%
课本第116页
问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？
假设：自然选择可以使种群的基因频率定向改变
得出结论：环境的选择作用使s基因频率越来越低
※1.理想条件下种群基因频率：
※2.自然选择条件下种群基因频率：
(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？
(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？
1.变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加。2.有影响。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）而不是控制体色的基因。
结论：在自然选择中，直接受选择的是表现型；
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，
导致生物朝着一定的方向不断进化。
课本第118页
总结：
1.生物进化的基本单位是种群（也是繁殖的基本单位）;
2.种群的概念和特点;
3.基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的换算关系
4.生物进化的实质是种群基因频率的改变;
5.突变和基因重组产生生物进化的原材料;
(突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境）;
6.自然选择决定生物进化的方向.
（使基因频率定向改变）
第7章
现代生物进化理论
第2节
现代生物进化理论的主要内容(下)
必修二：课本第119页-126页
（一）物种
指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物，称为一个物种，简称“种”。
全世界的人都是一个物种吗？
人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。
马跟驴是一个物种吗？
※隔离与物种的形成：
课本第119页
是不是不同物种的生物在自然状态下一定不能交配呢？
×
自然状态下不能进行基因交流！
无生育能力，
没有后代。
※生殖隔离：不同物种之间一般是不能交配的，
即使交配成功也不能产生可育后代。
课本第119页
荇菜与梅花因花期不同而出现生殖隔离
孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同而出现生殖隔离
狮子与老虎杂交产生狮虎兽是没有生育能力的，狮子与老虎因杂种不育而形成生殖隔离
不同物种个体间因生殖隔离而不能进行基因交流。
生活在不同区域的同种生物，在自然条件下能不能进行基因交流呢？
※地理隔离：同一种生物因为地理上的障碍而分成不同的种群使得物种间不能发生基因交流的现象。
如东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。
课本第119页
地理隔离:
不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。
生殖隔离：
由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。
※隔离：
不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
隔离
课本第119页
※加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成
原始种群
地理隔离
多个小种群
突变和基因重组
自然选择
基因频率改变
生殖隔离
不同的新物种
课本第120页
地理隔离
阻断基因交流
在不同的突变基因重组和自然选择作用下
基因频率向不同方向发生改变
种群的基因库出现差异
差异进一步加大
生殖隔离
新物种形成
二、隔离在物种形成中的作用
课本第120页
1.自然界中物种形成的方式有多种，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的一种方式。
2.隔离是物种形成的必要条件。
3.生殖隔离是物种形成的标志。
※总结：现代生物进化理论的主要内容
是生物进化的的基本单位，
生物进化的实质是
的改变。
产生进化的原材料；
决定生物进化的方向；
是物种形成的必要条件；
种群
种群基因频率
突变和基因重组
自然选择
隔离
1.共同进化：
不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
※共同进化与生物多样性形成
课本第124页
兰花长着细长的花矩，其顶端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物。而这昆虫要有吸管式的长口器才能吸到花蜜。大约50年后研究人员发现这样的蛾！它们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾。
※捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
1.捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
2.“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
3.“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
地球形成
1.原始生命：古细菌（厌氧异养）
（35亿年前）
2.原核生物：蓝藻
细菌（自养）
3.真核生物：出现了有性生物
（15亿年前）
植物：
厥类植物
裸子植物
被子植物
动物：
两栖类动物
爬行动物
恐龙时代
哺乳动物
人类时代
古生代（寒武纪）
中生代
新生代
※生物多样性的形成
1.生物多样性的内容：
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
2.生物多样性的形成的进化历程
了解进化历程的主要依据是：化石
3.生物的进化历程可概括为：
从原核生物到真核生物
从无性生殖到有性生殖
由简单到复杂，由低等到高等
由水生到陆生，
由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧
课本第124页
1.核心：自然选择学说
2.发展:
①中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择
②间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
※生物进化理论在发展
课本第126页