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1、第2节现代生物进化理论的主要内容本讲稿第一页，共二十四页“如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一）昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色翅（基因型为只黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰色更）的变异个体，且黑褐色比灰色更适宜环境生存。那么，昆虫的翅色将怎样变化？适宜环境生存。那么，昆虫的翅色将怎样变化？”本讲稿第二页，共二十四页 出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中，出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异的个通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异的个体的后代不一定能真实遗传。因此，研究生物的体的后代不一定能真实
2、遗传。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，这个群体就是种群。这个群体就是种群。本讲稿第三页，共二十四页一、种群的基因频率的改变与生物进化 种群是生物进化的种群是生物进化的种群是生物进化的种群是生物进化的单位单位；指；指；指；指生活在同一地点的同种生物个体生活在同一地点的同种生物个体的总和的总和。种群基因库：种群基因库：一个种群所含有的全部基因一个种群所含有的全部基因。基因频率：基因频率：基因频率：基因频率：某基因在某个种群中出现的比例。某基因在
3、某个种群中出现的比例。基基基基因因因因频频频频率率率率某某某某染染染染色色色色体体体体上上上上某某某某基基基基因因因因的的的的数数数数目目目目 该该该该基基基基因因因因的的的的等等等等位位位位基基基基因因因因的的的的总总总总数数数数*100100基因型频率特定基因型的个体基因型频率特定基因型的个体总个体数总个体数*100100遗遗传传平平衡衡时时，基基因因频频率率和和基基因因型型频频率率有有如如下下关关系系：即即遗遗传传平衡公式。平衡公式。p（A A）q（a a）2 2 p p2 2（AAAA）2pq2pq（Aa）q2 2（aa）1 1生物进化的实质：生物进化的实质：种群的基因频率发生变化的过
4、程种群的基因频率发生变化的过程种群的基因频率发生变化的过程种群的基因频率发生变化的过程本讲稿第四页，共二十四页一个生物一个生物“种种”或或“物种物种”与种群有何区别？与种群有何区别？物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世代相传有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世代相传的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群种群。自然界的物种实际上是以一个个自然界的物种实际上是以一个个种群种群存在的，存在的，种群种群 是物种繁衍、进化的基本单位。是物种繁衍、进化的基本单位。自然界种群
5、的基因频率能世代不变吗？为什么？自然界种群的基因频率能世代不变吗？为什么？该种群非常大该种群非常大 所有的雌雄个体都能自由交配所有的雌雄个体都能自由交配 没有迁入和迁出没有迁入和迁出 自然选择对不同表现型的生自然选择对不同表现型的生物个体没有作用物个体没有作用 这对基因不发生突变和携带者这对这对基因不发生突变和携带者这对基因的染色体不发生异常。基因的染色体不发生异常。本讲稿第五页，共二十四页1现在许多学者认为，生物进化的基本单位是现在许多学者认为，生物进化的基本单位是（）A生物个体生物个体B同种生物的全部个体同种生物的全部个体 C种群种群 D生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物2根据现代生
6、物进化理论根据现代生物进化理论,下列符合种群概念的是下列符合种群概念的是（）A.太平洋里全部的鱼太平洋里全部的鱼 B.中华人民共和国国土上的所有人中华人民共和国国土上的所有人C.稻田里全部的蛇稻田里全部的蛇 D.草原上的灰仓鼠草原上的灰仓鼠3下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是（）A.一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因B.生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传代代相传C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因种群中每个个体含有种
7、群基因库的全部基因D.基因突变可改变基因库的组成基因突变可改变基因库的组成 4.4.以下属于种群范畴的是：以下属于种群范畴的是：A A一座山上所有的马尾松一座山上所有的马尾松 B B一块草地上所有的昆虫一块草地上所有的昆虫 C C一个池塘内所有的鱼类一个池塘内所有的鱼类 D D一个公园内所有的树木一个公园内所有的树木CBCA本讲稿第六页，共二十四页5已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）对蓝色（）对蓝色（a）是显性。在一个有）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有人，褐眼的有26400人，其中纯合体人，其中纯合体有有12000人。那么，在这一个人群
8、中人。那么，在这一个人群中A和和a的基因频率分别为的基因频率分别为 A 0.64和和0.36 B 0.36和和0.64 C 0.50和和0.50 D 0.82和和0.186在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16，问该性，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa顺序排列答案）顺序排列答案）A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48（A）（A）本讲稿第七页，共二十四页（二）、突变与基因重组产生进化的原材料（二）、突
9、变与基因重组产生进化的原材料(不定向不定向)1 1、种群中基因突变的特点：、种群中基因突变的特点：突变数大，不定向。突变数大，不定向。2 2、种群中基因重组的结果：种群中基因重组的结果：产生更多的变异，不定向。产生更多的变异，不定向。结论：提供进化的原材料。结论：提供进化的原材料。本讲稿第八页，共二十四页1919世纪世纪 ，桦尺蠖种群中黑色基，桦尺蠖种群中黑色基因（因（S S）频率为）频率为5%5%，浅灰色基因，浅灰色基因（s s）频率为）频率为95%95%2020世纪世纪 ，桦尺蠖种群中黑色，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S S）频率为）频率为95%95%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s s）频
10、率为）频率为5%5%（三）、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英国英国 曼彻斯特的曼彻斯特的桦尺蠖桦尺蠖长满地衣的树干长满地衣的树干黑黑褐褐色色的的树树干干本讲稿第九页，共二十四页不利变异不利变异不不断淘汰断淘汰有利变异有利变异积累加强积累加强自然选择自然选择种群基种群基因因频率频率定向定向改改变变生物生物定向定向进化进化变变异异不不定定向向的的本讲稿第十页，共二十四页二、隔离与物种形成二、隔离与物种形成物种物种隔离隔离物种的形成物种的形成本讲稿第十一页，共二十四页物种的定义物种的定义 指分布在一定的自然区域内，具有一指分布在一定的自然区域内，具有一定的形态、结构和生
11、理功能，而在自然状定的形态、结构和生理功能，而在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群生物个体。后代的一群生物个体。物种和物种和种群的区别种群的区别本讲稿第十二页，共二十四页种群和物种的区别种群和物种的区别种群种群物种物种概念概念生活生活地域地域相互相互关系关系同一地点同一地点一定自然区域，同一定自然区域，同一地点、不同地点一地点、不同地点一个物种可以包括多个种群一个物种可以包括多个种群生活在生活在同一地点同一地点的的同种个体同种个体总和。总和。总和。总和。彼彼此可以交配实现此可以交配实现基基因交流因交流。是生物是生物繁繁殖的基本单位殖的基本单
12、位。指分布在指分布在一定的自然区域一定的自然区域内，具有一定的形态、结内，具有一定的形态、结构和生理功能，而构和生理功能，而在自然在自然状态下能够相互交配和繁状态下能够相互交配和繁殖殖，并能产生，并能产生可育后代可育后代的的一群生物个体。一群生物个体。本讲稿第十三页，共二十四页定义定义:指同一物种不同种群间的个体，在自然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。条件下基因不能自由交流的现象。类型类型地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离隔离隔离本讲稿第十四页，共二十四页地理隔离地理隔离东北虎东北虎华南虎华南虎 分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流分布在不同自然区域的种群，由
13、于高山、河流和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配交配本讲稿第十五页，共二十四页生殖隔离种群间的个体不能自由交配，或者种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代交配后不能产生出可育后代求偶方式不同求偶方式不同繁殖期不同繁殖期不同开花季节不同开花季节不同花的形态不同花的形态不同植物植物动物动物生殖生殖隔离隔离本讲稿第十六页，共二十四页自然选自然选择择1 1加拉帕戈加拉帕戈斯群岛上斯群岛上几种地雀几种地雀地理地理隔离隔离生殖生殖隔离隔离原原种种变异1变异2变异类型1新种1自然选自然选择择2 2变异类型2新种2基因频率的定向改变隔离导
14、致物种形成本讲稿第十七页，共二十四页如麻鸭如麻鸭(左左)和孚鸭和孚鸭(右右)都是大都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没雁的后代，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。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也就是说，它们形成两个不同的物种了。种了。本讲稿第十八页，共二十四页马马驴驴骡骡本讲稿第十九页，共二十四页物种的形成物种的形成长期的地理隔离而达到生殖隔离。长期的地理隔离而达到生殖隔离。生殖隔离一旦形成，生殖隔离一旦形成，原来属于同一物原来属
15、于同一物种的生物就成了不同的物种。种的生物就成了不同的物种。本讲稿第二十页，共二十四页总结总结现代现代生物生物进化进化理论理论基本基本观点观点自然选择学说自然选择学说隔离隔离核心核心种群种群生物进化的生物进化的基本单位基本单位生物进化的生物进化的实质实质种群基因频率的改变种群基因频率的改变进化的进化的原材料原材料突变和基因重组突变和基因重组决定进化的决定进化的方向方向自然选择自然选择物种形物种形成的三成的三个环节个环节物种形成的物种形成的必要条件必要条件本讲稿第二十一页，共二十四页1 1、一种果蝇的突变体在、一种果蝇的突变体在2121的气温下，生存能力很的气温下，生存能力很 差，但是，当气温上
16、升到差，但是，当气温上升到25.5 25.5 时，突变体的生存能力大时，突变体的生存能力大大提高了。这说明了（大提高了。这说明了（）A A 突变是不定向的突变是不定向的 B B 突变是随机发生的突变是随机发生的 C C 突变的有害或有利取决于环境突变的有害或有利取决于环境 D D 环境条件的变化对突变体都是有利的环境条件的变化对突变体都是有利的2 2、使用某种农药来防治某种害虫，开始效果很显著，但、使用某种农药来防治某种害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果就越来越差。原因是（长期使用以后，效果就越来越差。原因是（）A A 害虫对农药进行了定向选择害虫对农药进行了定向选择 B B 害虫对农
17、药产生了定向变异害虫对农药产生了定向变异 C C 害虫对农药产生了隔离害虫对农药产生了隔离 D D 农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择C CD D练练 习习本讲稿第二十二页，共二十四页3 3、下列关于隔离的叙述，不正确的（、下列关于隔离的叙述，不正确的（）A A 阻止了种群间的基因交流阻止了种群间的基因交流 B B 对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖 隔离隔离C C 种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本 原因原因D D 不同的物种之间必然存在着生殖隔离不同的物种之间必然存在着生殖隔离B B本讲稿第二十三页，共二十四页本讲稿第二十四页，共二十四页