1、第七章第七章 现代生物进化理论现代生物进化理论7.2 7.2 现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容 自然界中生物的自然突变自然界中生物的自然突变频率很低频率很低，而且，而且一般对生物体是一般对生物体是有害的有害的。为什么还能够改变种。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？群中的基因频率呢？种群是由许多个体组成的，每个个体的每种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。代就会产生大量的突变。二、突变和基因重组产生生物进化的原材料二、突变和基因重组产生生物进化的原材料 例例5 5：一个果蝇约
2、有一个果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因对基因，假定每个基因的突变率都是的突变率都是10105 5，若有一个中等数量的果蝇，若有一个中等数量的果蝇种群（约有种群（约有10108 8个个体），那么每一代出现基个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？因突变数是多少呢？2 104 105个体个体 108种群种群=2 1071 1、昆虫的无翅或残翅突变是有利的还是有害的？、昆虫的无翅或残翅突变是有利的还是有害的？为什么？为什么？基因重组基因重组基因基因突变突变新的新的等位基因等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出现种群中出现大量大量可遗传的变异可遗传的变异进化的原材料进化的原材料
3、产生产生提供提供2 2、生物的变异还具有什么特点？能否决定生物进化、生物的变异还具有什么特点？能否决定生物进化 的方向？的方向？英英19世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特英英20世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特自然选择对种群基因频率的影响自然选择对种群基因频率的影响S:5%S:95%探究：探究：提出问题：提出问题：黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蠖的黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蠖的生存，这种环境的选择作用使该种群的生存，这种环境的选择作用使该种群的s s基基因频率越来越低。因频率越来越低。做出假设：做出假设：验证假设：验证假设：种群中种群中s s基因的频率为什么越来越低？基因的频率为什么越来越低？数学建模数
4、学建模自然选择对种群基因频率的影响自然选择对种群基因频率的影响探究：探究：1870 1870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10%SS 10%；Ss 20%Ss 20%；ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少种群中浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10%10%，以后的几年内，桦尺蠖种，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？群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第第1 1年年第第2 2年年
5、第第3 3年年第第4 4年年基因型基因型 频率频率SSSS10%10%11.5%11.5%SsSs20%20%22.9%22.9%ssss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S S20%20%23%23%s s80%80%77%77%13.1%13.1%升高升高26%26%60.9%60.9%26.1%26.1%73.9%73.9%14.6%14.6%29.3%29.3%56.1%56.1%29.3%29.3%70.7%70.7%降低降低验证假设：验证假设：数学建模数学建模(1)(1)根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了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
6、影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出 生率有影响吗？生率有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？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变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率基因频率 增加；增加；有影响，许多浅色个体可能在没有交配、产卵有影响，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。前就已被天敌捕食。天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制 体色的基因。体色的基因。自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频
7、率定向改变。提出问题：提出问题：种群中种群中s s基因的频率为什么越来越低？基因的频率为什么越来越低？黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蠖的黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蠖的生存，这种环境的选择作用使该种群的生存，这种环境的选择作用使该种群的s s基基因频率越来越低。因频率越来越低。做出假设：做出假设：验证假设：验证假设：得出结论：得出结论：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数学建模数学建模自然选择对种群基因频率的影响自然选择对种群基因频率的影响探究：探究：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思考：曼彻斯特地区的桦尺蠖有没有形成新的物种？思考：曼彻斯特
8、地区的桦尺蠖有没有形成新的物种？全世界的人都是一个物种吗？全世界的人都是一个物种吗？马跟驴是同一个物种吗？马跟驴是同一个物种吗？1 1、物种、物种一个生物一个生物“种种”或或“物种物种”与种群有何区别？与种群有何区别？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 存在的，存在的，是物种繁衍、进化的基本单位。是物种繁衍、进化的基本单位。种群种群种群种群物种物种是生物的种类是生物的种类,可以分布在自然界的可以分布在自然界的不同区域不同区域；种群种群是是一定区域一定区域内的内的全部全部同种个体的集合。同种个体的集合。四四、隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件东北虎和华南虎能否自由交配？为什么？东北虎和华南虎能否自由交配？为什么？2 2、隔离、隔离四四、隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离不能交配不能交配能交配能交配杂种不活杂种不活杂种不育杂种不育季节隔离季节隔离不亲和性不亲和性 自然选择自然选择突变基因重组突变基因重组地理隔离地理隔离 种群的基因库种群的基因库出现出现差异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物种形成的比较常见的方式物种形成的比较常见的方式
