第2节 生物进化理论
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课件36张PPT。第二节 现代生物进化理论的主要内容探究活动（一）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？
3、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？ 一、种群基因频率的改变与生物进化 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来传给后代，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的变化。
探究活动（二）1.怎样的一群个体可以称为种群呢？ 实际上，在自然界中，每个物种总是分成一个个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群。2.一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？ 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群以下描述是种群吗？1.一片草地上的全部蛇。
2.一个池塘内所有的鱼类。
3.海南岛上四季常有的红树林。
4.中华人民共和国国土上的所有人。思考？一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的，因此种群也是生物繁殖的基本单位1.下列属于种群的是 （ ）
A.一块水田里的全部水稻 、水草
B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜
C 一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼
2.下列关于种群的说法不正确的是 （ ）
同一种群的个体可以自由交配
种群是生物繁殖的基本单位
C.中国大陆上所有老虎是一个种群
D. 种群是生物进化的基本单位
3.生物进化的基本单位 （ ）
A. 个体 B. 基因 C. 种群 D. 群体
BCC探究活动（三）1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。2.基因频率的计算某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少？在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率。在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。基因型频率：A=30×2+60 ________________________ 200=60%a=10×2+60 ________________________ 200=40%30%+60 % /2 10+60/2 ==________________________________________________ 10030+60 /2 = 100=10%+60 % /2 基因频率=纯合体基因型频率+杂合 子基因型频率的一半快去练练吧！A+a=1 AA+Aa+aa=1AA 30%
Aa 60%
aa 10%4.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
5. 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%
CD6．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个
有30000人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有26400人，
其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基
因频率分别为
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
7．在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16％，
问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、
aa顺序排列答案）
A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16
C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48（A）（A）探究活动（四）3. 用数学方法讨论基因频率的改变
假设讨论题2中的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。
(1)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：A 60%A 60%a 40%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa卵子精子p+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点相违背？36%48%16%基因突变与基因频率的改变有什么关系？基因突变的特点：
普遍存在
随机发生
突变频率很低
多数对生物体是有害的
不定向的基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变异的根本来源；是基因频率改变的基础。 例如：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
思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？不可以遗传的变异可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变突变和基因重组产生生物进化的原材料 突变等位基因（1）根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动（五）
“探究自然选择对种群基因频率的影响”ss自然选择可以使种群的基因频率定向改变探究活动（五）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？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，
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再来练练兵！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的数量比。这些变产生的原因是????????????????????????????????????? ( )
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
7.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______。
C变异原材料选择方向定向的在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中，90％是显性基因B，10％是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是（ ）
A、81％、18％、1％ B、45％、40％、15％
C、18％、81％、1％ D、45％、45％、10％（一）种群是生物进化的单位１、种群的概念： 种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体，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。（一）种群是生物进化的单位２、种群全部个体所含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。个体间的差异越大，基因库也就越大。 每个种群都有它自己的基因库，种群的个体一代
一代的死亡，但基因库却在代代相传的过程中保持和
发展。（一）种群是生物进化的单位3、某种基因在某个种群中出现的比例叫基因频率。 人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。生物进化的过程实质上就是种群基因频率改变的过程。（二）突变和基因重组产生进化的原材料 生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。 由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色。 某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型（三）自然选择决定生物进化的方向 在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡或难以繁殖而减少（频率降低）；反之，适应环境的基因其频率会升高。 如某海岛上的昆虫，普通能飞的个体会因被风吹到海中淹死而导致基因频率降低，残翅和无翅的基因频率却相对提高了。（四）隔离导致物种形成 物种的概念：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。 如全世界的人都是一个物种，所有人都生活在地球上，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。 隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括： 地理隔离：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。 生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。 如麻鸭(上)和孚鸭(下)都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。物种形成过程种 群地理隔离小的种群自然选择基因频率产生改变生殖隔离新物种经过长期的地理隔离而达到生殖隔离想一想现代生物进化理论丰富了自然选择学说，在研究方向上二者有什么本质的区别？自然选择学说是从性状水平上以个体为单位研究生物的进化；
现化生物进化理论则是从分子水平上以种群为单位研究生物的进化世界珍奇动物：狮虎兽狮和虎的后代，但是其没有生殖能力回再见
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？
3、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？ 一、种群基因频率的改变与生物进化 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来传给后代，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的变化。
探究活动（二）1.怎样的一群个体可以称为种群呢？ 实际上，在自然界中，每个物种总是分成一个个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群。2.一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？ 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群以下描述是种群吗？1.一片草地上的全部蛇。
2.一个池塘内所有的鱼类。
3.海南岛上四季常有的红树林。
4.中华人民共和国国土上的所有人。思考？一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的，因此种群也是生物繁殖的基本单位1.下列属于种群的是 （ ）
A.一块水田里的全部水稻 、水草
B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜
C 一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼
2.下列关于种群的说法不正确的是 （ ）
同一种群的个体可以自由交配
种群是生物繁殖的基本单位
C.中国大陆上所有老虎是一个种群
D. 种群是生物进化的基本单位
3.生物进化的基本单位 （ ）
A. 个体 B. 基因 C. 种群 D. 群体
BCC探究活动（三）1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。2.基因频率的计算某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少？在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率。在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。基因型频率：A=30×2+60 ________________________ 200=60%a=10×2+60 ________________________ 200=40%30%+60 % /2 10+60/2 ==________________________________________________ 10030+60 /2 = 100=10%+60 % /2 基因频率=纯合体基因型频率+杂合 子基因型频率的一半快去练练吧！A+a=1 AA+Aa+aa=1AA 30%
Aa 60%
aa 10%4.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
5. 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%
CD6．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个
有30000人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有26400人，
其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基
因频率分别为
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
7．在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16％，
问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、
aa顺序排列答案）
A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16
C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48（A）（A）探究活动（四）3. 用数学方法讨论基因频率的改变
假设讨论题2中的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。
(1)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：A 60%A 60%a 40%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa卵子精子p+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点相违背？36%48%16%基因突变与基因频率的改变有什么关系？基因突变的特点：
普遍存在
随机发生
突变频率很低
多数对生物体是有害的
不定向的基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变异的根本来源；是基因频率改变的基础。 例如：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
思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？不可以遗传的变异可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变突变和基因重组产生生物进化的原材料 突变等位基因（1）根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动（五）
“探究自然选择对种群基因频率的影响”ss自然选择可以使种群的基因频率定向改变探究活动（五）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？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，
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再来练练兵！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的数量比。这些变产生的原因是????????????????????????????????????? ( )
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
7.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______。
C变异原材料选择方向定向的在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中，90％是显性基因B，10％是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是（ ）
A、81％、18％、1％ B、45％、40％、15％
C、18％、81％、1％ D、45％、45％、10％（一）种群是生物进化的单位１、种群的概念： 种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体，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。（一）种群是生物进化的单位２、种群全部个体所含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。个体间的差异越大，基因库也就越大。 每个种群都有它自己的基因库，种群的个体一代
一代的死亡，但基因库却在代代相传的过程中保持和
发展。（一）种群是生物进化的单位3、某种基因在某个种群中出现的比例叫基因频率。 人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。生物进化的过程实质上就是种群基因频率改变的过程。（二）突变和基因重组产生进化的原材料 生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。 由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色。 某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型（三）自然选择决定生物进化的方向 在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡或难以繁殖而减少（频率降低）；反之，适应环境的基因其频率会升高。 如某海岛上的昆虫，普通能飞的个体会因被风吹到海中淹死而导致基因频率降低，残翅和无翅的基因频率却相对提高了。（四）隔离导致物种形成 物种的概念：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。 如全世界的人都是一个物种，所有人都生活在地球上，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。 隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括： 地理隔离：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。 生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。 如麻鸭(上)和孚鸭(下)都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。物种形成过程种 群地理隔离小的种群自然选择基因频率产生改变生殖隔离新物种经过长期的地理隔离而达到生殖隔离想一想现代生物进化理论丰富了自然选择学说，在研究方向上二者有什么本质的区别？自然选择学说是从性状水平上以个体为单位研究生物的进化；
现化生物进化理论则是从分子水平上以种群为单位研究生物的进化世界珍奇动物：狮虎兽狮和虎的后代，但是其没有生殖能力回再见