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问题探讨幼幼 虎虎 把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不愿意自己在虎的后代中消失，而且想让越来越多的虎拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的呢？你将选择做哪一种基因？生活在生活在一定区域一定区域内内的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。卧龙自然保护区 猕猴种群种群是生物是生物繁殖繁殖、进化进化的的基本单位基本单位。判断下列是否属于种群（1 1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼 （2 2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（3 3）两个池塘内的全部青蛙）两个池塘内
2、的全部青蛙（4 4）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（5 5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿否否是是否否否否否否关键关键：1.1.同一种同一种 2.2.全部（某区域）全部（某区域）3.3.能能自由交配自由交配基因库：一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因。基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占在一个种群基因库中，某个基因占全全部等位基因部等位基因数的比率。数的比率。基因频率基因频率该基因的总数该基因的总数该该基因及其基因及其等位基因的总数等位基因的总数基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。在一个种群中，某基因型个体占全
3、部个体的比率。例例1:1:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A A，决定翅色，决定翅色为褐色的基因为为褐色的基因为a a，从种群中随机抽出，从种群中随机抽出100100个个体，测知基个个体，测知基因型为因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少?解解:A A基因的基因频率为基因的基因频率为:a a基因的基因频率为：基因的基因频率为：=40%=40%=30/100=30/100100%100%+1/2+1/260/10060/100100%=60%
4、100%=60%=10/100=10/100100%100%+1/2+1/260/10060/100100%=40%100%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=该基因该基因纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因该基因及其及其等位基因的总数等位基因的总数 100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%亲代基因型亲代基因型频率频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型子代基因型频率频率AA()Aa()aa()子代种群的
5、子代种群的基因频率基因频率A()a()思考与讨论（P115）假设假设该该种群满足以下五个条件：种群满足以下五个条件：昆虫昆虫群体数量足够大群体数量足够大；没有迁入与迁出没有迁入与迁出；全部的雌雄个体间都能全部的雌雄个体间都能自由交配自由交配并能产生后代并能产生后代；无自然选择无自然选择，即，即三种基因型昆虫生存能力完全相同三种基因型昆虫生存能力完全相同；A A和和a a都都不产生突变不产生突变 。30%30%30%10%36%48%60%40%16%那么子二代、子三代 子n代呢？p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1P P表示基因表示基因A A的频率的频率 q q表示基因表示基因a a
6、的频率的频率遗传平衡定律：遗传平衡定律：(满足以上五个条件！）满足以上五个条件！）A%a%AA%Aa%aa%雄配子雄配子雌配子雌配子A（p）a（q）A（p）a（q）AA（p2）aa（q2）Aa（pq）Aa（pq）如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？种群基因频率种群基因频率改变改变，是增加还是减少，取决，是增加还是减少，取决于生物的于生物的生存环境生存环境。思考与讨论（P115）突变和基因重组是产生进化的原材料突变和基因重组是产生进化的原材料进化原材料进化原材料基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异突变突变
7、 突变和基因重组是否决定了生物的进化方向？根据前面所学的知识你能做出假设吗？根据前面所学的知识你能做出假设吗？“探究自然选择对种群基因频率的影响”黑褐色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自然选择可以使种群的基因频率定向改变探究活动 18701870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于浅，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，使得种群中浅色个体每年减少色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%10%，黑色，
8、黑色个体每年增加个体每年增加10%10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因，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？型频率与基因频率是多少呢？第1年 第2年 第3年第4年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低探究活动原因：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果：使基因频率使
9、基因频率、影响基因频率的因素：、影响基因频率的因素：突变突变、基因重组和、基因重组和自然选择自然选择、生物进化的实质：、生物进化的实质：、种群是（、种群是（）的基本单位，也）的基本单位，也是生物是生物繁殖繁殖的单位。的单位。生物进化生物进化种群基因频率发生变化的过程。种群基因频率发生变化的过程。小结、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：种群中产生的变异是（种群中产生的变异是（）的，经过长）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（变异逐渐（），从而使种群的基因频率发），从而使种群的基因频率发生（生（）改变，导致
10、生物朝向一定方向进化。）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（可见，生物进化的方向是由（）决定的。）决定的。不定向不定向积累积累定向定向自然选择自然选择种群中产生的变异种群中产生的变异（）自然选择方向自然选择方向()()不定向不定向定向定向小结 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，并且产生出，并且产生出可育后代可育后代的一群生物称为一个物种，简称的一群生物称为一个物种，简称“种种”。物种：同一种群的个体一定属于同一物种同一种群的个体一定属于同一物种同一物种的个体可能形成不同种群同一物种的个体可能形成不同种群不同种群的个体可能属于同一物种不同种群的个体可能属
11、于同一物种不同物种的个体一定属于不同种群不同物种的个体一定属于不同种群隔离：指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下基因的个体，在自然条件下基因不不能自由交流能自由交流的现象。的现象。地理隔离：两个或多个两个或多个基因库各自发展基因库各自发展，出现，出现一一定差异定差异，形成亚种。，形成亚种。生殖隔离种群间个体种群间个体不能自由交配不能自由交配有些能交配，但有些能交配，但胚胎期致死胚胎期致死能交配并成功繁殖出子代，但能交配并成功繁殖出子代，但其其后代无生育能力后代无生育能力地理隔离和生殖隔离有何区别？对生物的进化有何作用呢？加拉帕戈斯群岛的地雀资料分析（P120）资料分析（P120）原种原
12、种变变异异 1变变异异 2变异变异类型类型1变异变异类型类型2新种新种1新种新种2生殖生殖隔隔离离自然自然选择选择1自然自然选择选择2基因频率基因频率定向改变定向改变地地 理理 隔隔 离离种种群群 1种种群群 2隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件现代生物进化理论的基本观点是：生物进化的生物进化的基本单位基本单位：种群种群生物进化的生物进化的实质：实质：种群种群基因频率改变基因频率改变物种形成的基本环节是：突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料提供进化的原材料自然选择自然选择基因频率定向改变，决定进化方向基因频率定向改变，决定进化方向 隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要
13、条件 小结共同进化不同物种间不同物种间生物与无机环境间生物与无机环境间生物多样性基因多样性基因多样性生态系统多样性生态系统多样性物种多样性物种多样性根瘤菌：根瘤菌：与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。植物营养的一类杆状细菌。3434亿年前的古细胞化石亿年前的古细胞化石 前寒武纪地层中前寒武纪地层中的水母化石的水母化石 中生代陆地情况中生代陆地情况中生代海洋情况中生代海洋情况新生代少女化石和复原图新生代少女化石和复原图生物进化历程可概括：由原核生物到真核生物由原核生物到真核生物由水生生物到陆生生物由水生生物到陆生生物由无性生殖到有性生殖由无性生殖到有性生殖由简单到复杂由简单到复杂由低等到高等由低等到高等1、中性学说：、中性学说：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累2、物种是种群、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。的过程。生物进化理论在发展：
