1、第六章 生物的进化先有鸡还是先有蛋？先有鸡还是先有蛋？甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？种群基因组成的变化种群基因组成的变化自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。个体的表型会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。果蝇X染色体上的部分基
2、因示意图种群基因组成的变化种群基因组成的变化种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。一片树林中的全部猕猴是一个种群一片草地上的所有蒲公英是一个种群种群基因组成的变化种群基因组成的变化种群的个体并不是机械地结合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。蝗虫产卵种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位种群基因组成的变化种群基因组成的变化基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。基因型频率：某基因型个体数占群体内全部个体数的比率。种
3、群基因组成的变化种群基因组成的变化在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。A基因的数量：230+60=120个a基因的数量：210+60=80个A基因的频率：120200=60%a基因的频率：80200=40%基因频率=_某种基因的数目某种基因的数目控制同种性状的等位基因的总数控制同种性状的等位基因的总数100%种群基因组成的变化种群基因组成的变化在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、
4、60和10个。AA基因型的频率：30100=30%Aa基因型的频率：60100=60%aa基因的频率：10100=10%基因型频率=_该基因型个体数该基因型个体数该种群个体总数该种群个体总数100%种群基因频率基因型频率的相关计算种群基因频率基因型频率的相关计算1、通过基因型频率计算基因频率 在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。一个基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率种群基因频率基因型频率的相关计算种群基因频率基因型频率的相关计算2、运用哈代-温伯格平衡定律计算基因频率和基因型频率在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对（Aa）时
5、，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p+q)2=p2+2pq+q2=1适用条件：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；种群之间不存在个体的迁移或基因交流；没有自然选择。种群基因频率的变化种群基因频率的变化基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。可遗传的变异可遗传的变异变异变异不可遗传的变异不可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变影响种群基因频率变化的因素影响种群基因频率变化的因素突变和基因重组生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，但是由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中
6、都有成千上万个基因，每一代就会产生大量的突变。【例如】果蝇1组染色体上约有1.3104个基因，假定每个基因的突变频率都为10-5，对一个约有108个个体的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是：21.310410-5108=2.6107（个）影响种群基因频率变化的因素影响种群基因频率变化的因素生物的生存环境突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。【例如】有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。某海岛上残翅和无翅的昆虫影响种群基因频率变化的因素影响种群基因频率变化的
7、因素有性生殖过程中的基因重组基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。猫由于基因重组而产生的毛色变异自然选择对种群基因频率变化的影响自然选择对种群基因频率变化的影响英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天休息在树干上。杂交实验表明，桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性的。在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。长满地衣的树干上的桦尺蛾黑色
8、树干上的桦尺蛾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在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。课堂练习1 1从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。判断下列相关表述是否正确。的过程。判断下列相关表述是否正确。（1 1）某地区红绿色盲患者在男性中约占）某地区红绿色盲患者在男性中约占8%8%，在女性中约占，
9、在女性中约占0.64%0.64%，由此可知，红绿色盲基因由此可知，红绿色盲基因X Xb b的基因频率约为的基因频率约为8%8%。（。（）（2 2）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响。响。（）（3 3）生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。）生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。（）X【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习2 2种群是物种在自然界的存在形式，也是一个繁殖单位。下列生物种群是物种在自然界的存在
10、形式，也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是（群体中属于种群的是（）A A一个湖泊中的全部鱼一个湖泊中的全部鱼B B一片森林中的全部蛇一片森林中的全部蛇C C一间屋中的全部蟑螂一间屋中的全部蟑螂D D卧龙自然保护区中的全部大熊猫卧龙自然保护区中的全部大熊猫D【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习3 3某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色等位基因控制，黑色(B)(B)对红色对红色(b)(b)为显性。如果基因型为为显性。如
11、果基因型为BBBB的个体的个体占占18%18%，基因型为，基因型为BbBb的个体占的个体占78%78%，基因型为，基因型为bbbb的个体占的个体占4%4%。基因。基因B B和和b b的频率分别为（的频率分别为（）A A18%18%、82%82%B B36%36%、64%64%C C57%57%、43%43%D D92%92%、8%8%C【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习4 4一只果蝇的突变体在一只果蝇的突变体在2121的气温下，生存能力很差，但是，当气的气温下，生存能力很差，但是，当气温上升到温上升到25.525
12、.5时，突变体的生存能力大大提高。这说明（时，突变体的生存能力大大提高。这说明（）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条件突变的有害或有利取决于环境条件D D环境条件的变化对突变体都是有害的环境条件的变化对突变体都是有害的C【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习5 5下列对种群概念的叙述，正确的是下列对种群概念的叙述，正确的是()A A不同空间中同种生物个体的总和不同空间中同种生物个体的总和B B生活在同一地点的同种生物的全部个体生活在同一地点的同种
13、生物的全部个体C C一片水田中的所有鱼的总和一片水田中的所有鱼的总和D D一个生态环境中有相互关系的动植物的总和一个生态环境中有相互关系的动植物的总和B【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用同种生物的不同种群，由于突变和选择因素的不同，其基因组成可能会朝不同的方向改变，导致种群间出现形态和生理上的差异。马驴骡子它们是同一个物种吗？它们是同一个物种吗？【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离
14、在物种形成中的作用物种：能给自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。物种与种群的区别：同一物种可以分布在不同区域；种群是同一区域内的同一物种的全部个体。种群是物种繁殖和进化的基本单位。【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用隔离隔离地理隔离地理隔离同种生物由于地理障碍地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离生殖隔离不同物种不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。隔离：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现
15、象。【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由13个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为160950km。【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这13种地雀的踪影。不同岛屿的
16、环境有较大差别，比如岛的低洼地带，布满棘刺状的灌丛；而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。加拉帕戈斯群岛的地雀【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用加拉帕戈斯群岛的地雀是通过地理隔离形成新物种的著名实例。总结：地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期。隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在
17、物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用物种形成的方式 渐变式（绝大多数）经过漫长的岁月和许多世代的逐渐演变形成新物种。种群之间小种群基因频率发生改变新物种地理隔离自然选择生殖隔离渐变式物种的形成方式【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用物种形成的方式 爆发式短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。爆发式物种的形成方式物种A杂种植物异源多倍体杂交染色体加倍物种B【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1物种形成和生物
18、进化的比较物种形成和生物进化的比较物种形成物种形成生物进化生物进化标志生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变变化后生物与原生物的关系属于不同物种可能属于同一物种；也可能属于不同物种二者联系只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种；进化不一定产生新物种进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程中一定存在进化【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习1 1判断下列与隔离有关的表述是否正确。判断下列与隔离有关的表述是否正确。（1 1）在曼彻斯特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现）在曼彻斯
19、特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现生殖隔离生殖隔离。（。（）（2 2）加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间犹豫地理隔离而逐）加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间犹豫地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。渐形成了生殖隔离。（）【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习2 21919世纪世纪7070年代，年代，1010对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的判断是
20、（判断是（）A A两者尚未形成两个物种两者尚未形成两个物种B B两者的外部形态有明显差别两者的外部形态有明显差别C C两者之间已经出现生殖隔离两者之间已经出现生殖隔离D D两者的基因库向不同方向改变两者的基因库向不同方向改变D【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习3 3下列关于物种的叙述，正确的是下列关于物种的叙述，正确的是()不同种群的生物肯定不属于同一个物种不同种群的生物肯定不属于同一个物种 具有一定形态结构和具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体生理功能，能相互交配且产生可育后代的一
21、群生物个体 隔离是隔离是形成新物种的必要条件在物种形成过程中必须有地理隔离和生形成新物种的必要条件在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离殖隔离A AB BC C D DC【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习4 4下图表示种群与物种的关系，关于它们的叙述，不正确的是下图表示种群与物种的关系，关于它们的叙述，不正确的是()A A从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，地理隔离阻碍了这些种群进行从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，地理隔离阻碍了这些种群进行基因交流基因交流B B若物种若物种2 2是由物种是由物种1
22、1形成的，则物种形成的，则物种1 1一定发生了基因频率的改变一定发生了基因频率的改变C C由物种由物种1 1形成物种形成物种2 2的必要条件是地理隔离的必要条件是地理隔离D D若种群若种群1 1与种群与种群2 2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化C【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1课堂练习5 5下列关于物种的说法不正确的是下列关于物种的说法不正确的是()A A不同种群的生物可能属于同一个物种不同种群的生物可能属于同一个物种B B一个物种只含有一个生物一个物种只含有一个生物C C同一物种具有相似的形态和生理特征同一物种具有相似的形态和生理特征D D自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力B【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1【新教材生物】种群基因组成的变化与物种的形成优质课件1
