人教版必修2生物：7．2 现代生物进化理论的主要内容 课件（共54张PPT）

(共54张PPT)
自然选择学说
提出者：
1、过度繁殖
2、生存斗争
3、遗传和变异
4、适者生存
主要内容：
意义和不足
科学的解释生物进化的原因、生物的同一性和多样性、第一次摆脱了神学的束缚
达尔文
不能解释遗传与变异的本质；研究对象局限于个体水平；不能解释物种大爆发的现象。
复习提问

Welcome to study biology !
现代生物进化
理论的主要内容
第二节
现代生物进化理论的主要内容

一.种群基因频率的改变与生物进化
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
二.隔离与物种的形成
三.共同进化与生物多样性的形成
1、概念：
　　生活在一定区域的同种生物的全部个体，成为种群（population）,是生物繁殖的基本单位。
种群中的个体并不是机械的结合在一起，彼此可以交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。
（一）种群是生物进化的基本单位
一、种群基因频率的改变与生物进化
种群在繁衍过程中，个体新老交替，基因代代相传。


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

庙里的一群和尚也属于种群吗 ？

否
是
否
否
否
２、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫基因频率。
基因频率＝该基因的总数 / 该等位基因的总数
基因型频率＝该基因型个体数 / 该种群个体总数
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，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60、10个，求A和a的基因频率？
解：（1）通过基因型计算基因频率
100个个体共有200个基因，
A基因个数：2×30＋60＝120个
A的基因频率：120/200=60%
a基因个数：2×10＋60＝80个
A的基因频率：80/200=40%
解：（2）通过基因型频率计算基因频率
基因频率 = 纯合体基因型频率 + 杂合子基因型频率的一半
AA基因型频率：30/100=30%
Aa基因型频率：60/100=60%
aa基因型频率：10/100=10%
则, A基因频率：30％＋1/2×60％＝60％
a基因频率：10％＋ 1/2×60％＝40％





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（一）
3. 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控制的翅型性状没有作用）
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
亲代基因型频率 AA
30% Aa
60% aa
10%
配子比例 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%



A 60%
A 60%
a 40%
a 40%
36%

24%
16%
AA
Aa
Aa
24%
aa
卵子
精子
子一代基因型频率 AA
36% Aa
48% aa
16%
配子比例 A A a a
子二代基因型频率 AA Aa aa
子二代基因频率 A a
36% 24% 24% 16%
36% 48% 16%
60% 40%



A 60%
A 60%
a 40%
a 40%
36%

24%
16%
AA
Aa
Aa
24%
aa
卵子
精子
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 60%
a 40%
36%
48%
16%

60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
结论：上述5个假设成立的条件下，种群基因频率在世代繁衍过程中不会发生变化，我们称为遗传平衡。
对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？
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（二）
“探究自然选择对种群基因频率的影响”
长满地衣的树干上的桦尺蠖




黑褐色树干上的桦尺蠖




自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
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？
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 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s基因频率减少，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
结论：
自然选择会影响生物的生存，影响其出生率，使种群基因频率发生定向改变，从而决定生物进化的方向。
（三）自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定方向不断进化。
小结：
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
生物进化实质就是种群基因频率改变的过程
1.下列属于种群的是 （ ）
A、一片森林中所有的植物
B、一片森林中所有的树
C、一片红松林中所有的树
D、一片森林中所有的红松林

2.现代进化论与达尔文进化论观点不同的是（ ）
A.可遗传的变异是生物进化的原始材料
B.自然选择决定生物进化的方向
C.种群基因频率的改变是生物进化的实质
D.自然选择是环境对生物的选择

D
C
3、关于现代生物进化理论的叙述，不正确的是（ ）
A、种群是生物进化的基本单位
B、自然选择学说是现代生物进化理论的核心
C、生物进化过程的实质是种群基因频率的改变
D、生物进化过程的实质是有利变异的保存
D
4、 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%
D
5、下列关于基因库的叙述正确的是 ( )
A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库
C一个种群中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
C
6.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾数量比。这些变产生的原因??????????????????????????????????
A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入
B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾
C．自然选择作用
D．人工选择的作用
森林时期 工业时期
灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾
99% 1% 1% 99%
C
6、有人将大、小两种草履虫放在一起培养，两种群的数量变化如图，请回答下面的问题（新学案P139－24）
（1）这两种草履虫生活在一起，因争夺_______________而产生斗争。
（2）从选择的角度上讲，大草履虫数量明显减少的原因是_____________________________.
(3)如果长期处于此环境中生活，草履虫体积的进化方向将是________,造成这一变化的根本原因是_________________________.




时间
数量
小草履虫
大草履虫
食物和生存空间
大草履虫对培养环境的适应能力较弱
小型化
自然选择使草履虫的基因频率发生定向改变
种群基因频率的改变与生物进化的关系？
___________是生物进化的基本单位；
突变和基因重组是产生进化的__________;
___________决定生物进化的方向。
思考：
种群
原材料
自然选择
1．在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA、Aa、aa的个体分别占14％、80％、6％。基因A和a的频率分别是：
A．54％，46％ B．47％，53％
C．88％，12％ D．47％．43％

2．一个种群中，AA的个体24人，Aa的个体72人，aa的个体4人，求A、a的频率。



A
A：（24×2＋72）/(24+72+4)×2＝60％
a：40％
二、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。
　　小麦的二倍体与四倍体是同一物种吗?
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







地理隔离是形成物种的量变阶段，
生殖隔离是形成物种的质变阶段，
隔离是物种形成的必要条件。
不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。

新物种形成的3个基本环节：
可遗传的变异（基因重组和突变）
自然选择
隔离

总结
1、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
D
2、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
B
3、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
C
4、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？
任何一个物种都不是单独进化的。

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。
“精明的捕食者”策略对人民有何启示？
2、生物多样性的形成
主要内容
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
阅读P124－P125：思考讨论
1、最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？
2、随后出现了蓝藻，有何意义？最早的生态系统
包含几级生态系统？
3、真核生物的出现有何意义？
4、生态系统的消费者是何时出现的？
5、最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？
6、恐龙是什么时候灭绝的？恐龙的灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？
3、生物进化理论的发展
生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，因此现代生物进化理论是不断发展的。
如：中性学说

1．华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为：
A．地理隔离的结果
B．生殖隔离的结果
C．地理隔离和生殖隔离的结果
D．基因突变和基因重组的结果

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
B
A
3、下列说明生物进化理论的发展，其中错误是
A、中性学说的提出
B、寒武纪生命大爆发对达尔文进化渐进观点的质疑
C、拉马克用进废退学说取代达尔文自然选择学说成为进化理论的主流

4、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
C
C
4、生物进化历程可以概况为：从______核到____核，从_____生殖到______生殖，由简单到复杂，由_____生到______生，由低等到高等。

5、共同进化包括______之间，_____与_____之间在相互影响中不断进化和发展。

无机环境
有性
无性
真
原
生物
不同物种
水
陆