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1、第二节现代生物进化理论的主要内容现在学习的是第1页，共37页种群是生物进化的基本单位一、种群的概念一、种群的概念二、种群的特点二、种群的特点可以交配，通过繁殖将基因传给后代。可以交配，通过繁殖将基因传给后代。生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。三、基因库三、基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个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。种群的基因库。四、基因频率四、基因频率某个基因占全部等位基因的比率。某个基因占全部等位基因的比率。现在学习的是第2页，共37页基因频率的计算1、在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因
2、为、在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的，决定翅色为褐色的基因为基因为a，从这个种群中随机抽取，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是的个体分别是30、60、10个。个。求基因求基因A和和a的基因频率分别是多少？的基因频率分别是多少？A基因的频率基因的频率=A基因的数量基因的数量A基因的数量基因的数量+a基因的数量基因的数量X 100%=30 x 2 +60 x 1100 x 2X 100%=120200X 100%=60%现在学习的是第3页，共37页基因频率的计算1、在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为、在某昆虫
3、种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基，决定翅色为褐色的基因为因为a，从这个种群中随机抽取，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是的个体分别是30、60、10个。个。求基因求基因A和和a的基因频率分别是多少？的基因频率分别是多少？a基因的频率基因的频率=a基因的数量基因的数量A基因的数量基因的数量+a基因的数量基因的数量X 100%=10 x 2 +60 x 1100 x 2X 100%=80200X 100%=40%现在学习的是第4页，共37页基因频率的计算1、在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为、在某昆虫种群中，决定翅
4、色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色，决定翅色为褐色的基因为的基因为a，从这个种群中随机抽取，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是的个体分别是30、60、10个。个。求基因求基因A和和a的基因频率分别是多少？的基因频率分别是多少？AA基因型的频率基因型的频率=AA基因型的个体数基因型的个体数种群的个体总数种群的个体总数X 100%=30100X 100%=30%Aa基因型的频率基因型的频率=60%aa基因型的频率基因型的频率=10%A基因的频率基因的频率=AA基因型的频率基因型的频率+的的Aa基因型的频率基因型的频率=30%+x 60%=
5、60%a基因的频率基因的频率=aa基因型的频率基因型的频率+的的Aa基因型的频率基因型的频率=10%+x 60%=40%现在学习的是第5页，共37页思考与讨论：思考与讨论：这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不会发生变化呢？会发生变化呢？假设：假设：1、该种群非常大、该种群非常大2、所有雌雄个体间都能自由交配产生后代、所有雌雄个体间都能自由交配产生后代3、没有迁入和迁出、没有迁入和迁出4、自然选择对翅色这一对性状没有作用、自然选择对翅色这一对性状没有作用5、基因、基因A和和a都不产生突变都不产生突变现在学习的是第6页，共37页用数学方法讨论基因频率的变化用
6、数学方法讨论基因频率的变化亲代基因型频率亲代基因型频率 AA(30%）Aa（60%）aa（10%）亲代配子的比率亲代配子的比率A30%A30%a30%a10%A=30%+30%=60%a=30%+10%=40%整理后得，配子的比率：整理后得，配子的比率：子代的基因型频率子代的基因型频率 雄配子比率雄配子比率雌配子比率雌配子比率A(60%)a(40%)A(60%)AA36%Aa24%a(40%)Aa24%aa16%整理后得，子代基因型频率：整理后得，子代基因型频率：AA(36%）Aa（48%）aa（16%）子代配子的比率子代配子的比率A=36%+1/2 X48%=60%a=16%+1/2 X48
7、%=40%现在学习的是第7页，共37页亲代基因型频率亲代基因型频率 AA（30%）Aa（60%）Aa（10%）配子比率配子比率A（）A（）a（）a（）（）子代基因型频率子代基因型频率AA（）Aa（）aa（）子代基因频率子代基因频率A（）（）（）子二代基因型子二代基因型频率频率AA（）Aa（）aa（）子二代基因频率子二代基因频率A（）（）（）30%30%30%10%36%48%16%60%40%60%40%36%48%16%结论：种群的基因频率没有发生变化，生物没有进化。结论：种群的基因频率没有发生变化，生物没有进化。现在学习的是第8页，共37页生物进化的实质：生物进化的实质：是种群的基因频率发
8、生变化。是种群的基因频率发生变化。对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？在在自自然然界界，由由于于突突变变、基基因因重重组组和和自自然然选选择择等等因因素素，种种群群的的基基因因频频率率和和基基因因型型频频率率总总是是在在不不断变化的。断变化的。现在学习的是第9页，共37页突变和基因重组产生进化的原材料一、突变的概念一、突变的概念二、突变和基因重组可以改变生物种群的基因频率，二、突变和基因重组可以改变生物种群的基因频率，但不定向，只能为进化提供原始材料。但不定向，只能为进化提供原始材料。基因突变和染色体变异的统称。基因突变和染色体变异的统称。现
9、在学习的是第10页，共37页自然选择决定生物的进化方向一、探究：自然选择对种群基因频率变化的影响一、探究：自然选择对种群基因频率变化的影响二、自然选择使种群的基因频率发生定向改变，因此二、自然选择使种群的基因频率发生定向改变，因此决定了生物进化的方向。决定了生物进化的方向。现在学习的是第11页，共37页黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖长满地衣树干上的桦尺蠖长满地衣树干上的桦尺蠖在在19世纪中叶以前世纪中叶以前20世纪中叶世纪中叶桦尺蠖体色桦尺蠖体色主要类型主要类型桦尺蠖种群中控桦尺蠖种群中控制浅色性状的基制浅色性状的基因因s的频率的频率桦尺蠖种群中控桦尺蠖种群中控制黑色性状的制黑色性状
10、的S基因的频率基因的频率浅色型为主浅色型为主黑色型为主黑色型为主在在19世纪中叶以前世纪中叶以前20世纪中叶世纪中叶95%以上以上5%以下以下95%以上以上5%以下以下假设：假设：在自然选择的作用下，种群中在自然选择的作用下，种群中s基因基因(控制浅色性状）的频率越来越小，控制浅色性状）的频率越来越小，而种群中而种群中S基因基因(控制黑色性状）的频率越来越大。控制黑色性状）的频率越来越大。现在学习的是第12页，共37页 假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加黑色个体每年增加10%.结论
11、：结论：在自然选择的作用下，种群的基因频率发生在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向的改变，即自然选择决定了生物进化的方向。了定向的改变，即自然选择决定了生物进化的方向。现在学习的是第13页，共37页小结：小结：种群是生物进化的基本单位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生物进化实质就是种群基因频率改变的过程现在学习的是第14页，共37页隔离与物种的形成隔离与物种的形成一、物种的概念一、物种的概念二、隔离的类型二、隔离的类型1、地理隔离、地理隔离2、生
12、殖隔离、生殖隔离三、隔离在物种形成中的作用三、隔离在物种形成中的作用 必要条件必要条件现在学习的是第15页，共37页 能够在能够在自然状态自然状态下能下能互相交配互相交配，并且产，并且产生出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”。一、物种的概念一、物种的概念特点：特点：1、个体间可以进行相互交配、个体间可以进行相互交配 2、产生的后代可育、产生的后代可育现在学习的是第16页，共37页 人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，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。都能产生具有生殖能力的后
13、代。同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个同样，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。的后代骡没有生殖能力。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？现在学习的是第17页，共37页现在学习的是第18页，共37页狮子跟老虎是一个物种吗？狮子跟老虎是一个物种吗？现在学习的是第19页，共37页隔离隔离：指不同种群间的个体，在自然条件：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。下基因不能自由交流的现象。生殖隔离生殖隔离：不同物
14、种之间一般是不能交配，即使：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。交配成功，也不能产生可育后代。地理隔离地理隔离：同一物种由于高山、河流、沙漠等：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，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。使种群间不能发生基因交流的现象。现在学习的是第20页，共37页 它们之间还能自由交配吗？它们之间还能自由交配吗？二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用现在学习的是第21页，共37页 通过通过地理隔离地理隔离，2 2个种群的基因库各自发个种群的基因库各自发展，互不影响，出
15、现一定差异，但不会形成展，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新的物种，最多也就是形成不同的亚种量变量变。亚种：只有地理隔离的同一物种的几个种群。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属于同一物种的2个亚种。个亚种。现在学习的是第22页，共37页华南虎华南虎现在学习的是第23页，共37页东北虎东北虎现在学习的是第24页，共37页现在学习的是第25页，共37页 生殖隔离生殖隔离则是由
16、于则是由于2 2个种群之间的遗传物质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。不能交配或杂交后代不育。生殖隔离生殖隔离是新物种形成的标志是新物种形成的标志质变质变现在学习的是第26页，共37页物种的形成：物种的形成：物种形成的方式有多种，物种形成的方式有多种，经经过过长期地理隔离而达到生殖隔离长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见是比较常见的方式。的方式。现在学习的是第27页，共37页分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？是如何形成的？现在学习的是第28页，共37页现在学习的
17、是第29页，共37页 地理隔离地理隔离 阻断基因交流阻断基因交流在不同的突变基因重组和自然选择作用下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基因频率向不同方向发生改变 种群的基因库出现差异种群的基因库出现差异 差异进一步加大差异进一步加大 生殖隔离生殖隔离 新物种形成新物种形成现在学习的是第30页，共37页隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件同同种种生生物物现在学习的是第31页，共37页突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择种群基因频率种群基因频率基因库的差别基因库的差别种群间生殖隔离种群间生殖隔离物种形成物
18、种形成时间时间地理隔离地理隔离改变改变扩大扩大标志着标志着导致导致导致导致积累积累现在学习的是第32页，共37页物种形成的三个基本环节一、突变和基因重组一、突变和基因重组 产生进化的原材料产生进化的原材料二、自然选择二、自然选择 决定生物进化的方向决定生物进化的方向三、隔离三、隔离 物种形成的必要条件物种形成的必要条件现在学习的是第33页，共37页共同进化与生物多样性的形成一、共同进化一、共同进化二、生物多样性的形成二、生物多样性的形成1、生物多样性的类型、生物多样性的类型2、生物多样性形成经历了漫长的进化历程、生物多样性形成经历了漫长的进化历程现在学习的是第34页，共37页三、共同进化与生物
19、多样性的形成1、共同进化、共同进化 捕食者的存在是否对被捕食捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？者有害无益？现在学习的是第35页，共37页 任何一个物种都不是单独进化的。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，这就是相互影响中不断进化和发展，这就是共同进共同进化。化。“精明的捕食者精明的捕食者”策略对人民有何策略对人民有何启示？启示？现在学习的是第36页，共37页2、生物多样性的形成、生物多样性的形成主要内容主要内容 基因多样性基因多样性 物种多样性物种多样性 生态系统多样性生态系统多样性现在学习的是第37页，共37页