现代生物进化理论的主要内容

课件42张PPT。现代生物进化理论的主要内容种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离导致物种形成探究活动情景：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？ 在自然界中，没有哪一个体是长生不死的，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有性生殖才传给后代，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）种群是生物进化的单位１、种群的概念：　　种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体，是生物繁殖的基本单位。
个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 生活在这里的每一种动物、植物和微生物都构成一个种群。生物个体通过繁殖将自己的基因传递给后代。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
（6） 一块水田里的全部水稻 、水草
（7）一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜
（8）一块朽木上的全部真菌否是否否否否是否（一）种群是生物进化的单位２、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。
其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分 这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。3、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。
生物进化的实质就是种群基因频率改变的过程。
如：假设一群金鱼有1000条，它们有2000个颜色基因，其中纯合灰色200条，杂合的有400条，红色的有600条。则灰色基因频率为（200*2+400）/2000=40%；红色基因频率为（600*2+400）/2000=60%。基因频率== 纯合子频率+1/2杂合子频率基因型频率＝该基因型个体数 / 该种群个体总数AA基因型频率＝ A基因频率× A基因频率Aa基因型频率＝ 2 × A基因频率× a基因频率aa基因型频率＝ a基因频率× a基因频率1.下列关于基因库的叙述正确的是 ( )
A一个种群种一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B一个种群种全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库
C一个种群种全部个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
D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
2. AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、
那么A、a的基因频率是多少？（ ）
A. 36%和64% B. 57%和43%
C. 24%和72% D. 60%和40%CD某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率。总基因数：200×2＋200＝600
XbXb 5个 XBXb 15个 XBXB 180个
XbY 11个 XBY 189个
Xb：（5×2＋15＋11）/600=6%
XB：（180×2＋15+189）/600=94%探究活动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：
①昆虫群体数量足够大，
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，
③没有迁入与迁出，
④AA、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）
⑤也没有基因突变和染色体变异。
计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率遗传平衡状态在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：36%24%16%AAAaAa24%aap+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1遗传平衡定律AA= p2 Aa= 2pq aa=q236%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%（2）分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？ （3）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第⑤点假设成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？36%48%16% 在自然界，由于突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。因此，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。（二）突变和基因重组产生进化的原材料基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率 。
可遗传的变异是生物进化的原材料，如果没有可遗传的变异，生物就不能进化。可遗传的变异来源有 。发生变化基因突变、基因重组、染色体变异其中基因突变、染色体变异统称为突变。 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物进化的原材料的呢？ 果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是10－5，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？2×104×10－5×109＝2×108突变和基因重组产生进化的原材料突变的有利或有害不是绝对的，它是由 决定的突变和重组都是 ，因此它们只能提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向
a、随机 b、不随机 c、定向 d、不定向生物的生存环境a、d问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？
假设：根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动
“探究自然选择对种群基因频率的影响”自然选择可以使种群的基因频率定向改变。探究活动2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？(3)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？(4)在自然选择种，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s基因频率减少，黑色S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天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因原因是：
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因
结果是：
使基因频率定向改变。结论：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用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。
(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有______的特性，而这种特性是生物进化的 。
(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了______作用，而这种作用是______的，它决定着生物进化的______。
变异原材料选择方向定向四、隔离导致物种形成 能够在自然状态下能互相交配，并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种（species），简称“种”。1、物种的概念 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。　同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。全世界的人都是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？狮子跟老虎是一个物种吗？　隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。　生殖隔离：不同物种之间一般是不能交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。　地理隔离：同一物种由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配，使种群间不能发生基因交流的现象。　 它们之间还能自由交配吗？2、隔离在物种形成中的作用资料分析一 通过地理隔离，2个种群的基因库各自发展，互不影响，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种－－－量变。亚种：只有地理隔离的同一物种的几个种群。
如东北虎和华南虎就是两个亚种，若将他们放在一起，可以进行基因交流，因此东北虎和华南虎属于同一物种的2个亚种。 生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。
生殖隔离是新物种形成的标志－－质变　　物种的形成：物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？ 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
新物种形成现代生物进化理论的基本观点是：
生物进化的基本单位是种群。
生物进化的实质是种群基因频率的改变。
物种形成的基本环节是：
突变和基因重组——提供进化的原材料；
自然选择——基因频率定向改变，决定进化的方向；
隔离——物种形成的必要条件
?　　小麦的二倍体与四倍体是同一物种吗?1、下列关于隔离的叙述，错误的是：
A、阻止了种群间基因的交流
B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离
C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因
D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离B2、新物种的形成的标志：
A、具有一定的形态结构
B、具有一定的生理功能
C、产生了生殖隔离
D、改变了基因频率C3、关于物种的叙述，错误的是：
A、物种是形态上类似的、彼此能交配并产生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和
B、物种是一个具有共同基因库的，与其他类群有生殖隔离的类群
C、区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离
D、不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流D4、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（ ）
A、比B慢 B、比B快
C、与B相同 D、开始比B慢，后来比B快
5、_______是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群_________的改变。物种形成需要三个基本还节：其中______和_________产生生物进化的原材料，___ __使
种群的基因频率发生_______改变并决定生物进化的方向，________是新物种形成的必要条件。B种群基因频率基因重组突变自然选择定向隔离三、共同进化与生物多样性的形成1、共同进化 捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？三 共同进化与生物多样性的形成(一)共同进化1、实例：2、概念：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的过程。3、结果：出现了物种的多样性,而且形成了生态系统的多样性。 三 共同进化与生物多样性的形成(二)生物多样性的形成1、内容：基因多样性→物种多样性→生态系统多样性（3层次）2、形成生物多样性的原因：长期自然选择、共同进化达到结果3、研究生物进化的主要依据：化石三 共同进化与生物多样性的形成4、生物进化的历程：三 共同进化与生物多样性的形成思考：①原核生物常见的有哪些？它们进行的是什么生殖？
②真核生物出现后生物的进化为什么明显加快了？（例如寒武纪大爆发）
③真核生物出现后生态系统的组成发生了什么变化？
④最先登陆的是植物还是动物？分别是什么生物最先登陆？三 共同进化与生物多样性的形成(三)生物进化理论的不断发展1、中性学说：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累2、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。1、中性学说认为决定生物进化方向的是
A、自然选择 B、生存斗争
C、中性突变的逐渐积累 D、变异
2、下列能提高生物多样性的是（ ）
A、把生物进行分类
B、不同环境的自然选择
C、来自共同祖先的遗传
D、用进废退BC