1、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一、种群基因频率的改变与生物进化一、种群基因频率的改变与生物进化探究活动（一）探究活动（一）情景：情景：如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。更不容易被敌害发现。讨论题目：讨论题目：1.根据达尔文根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色的观点该绿色个体个体一定一定能被选择下来吗？能被选择下来吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的如果该绿色个体能很好的生活下来，
2、它体内的A基因基因怎样才能传递给后代？怎样才能传递给后代？3.如果如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？绿色个体即使不被天敌捕食，可能由于其他原因绿色个体即使不被天敌捕食，可能由于其他原因中途夭折。中途夭折。通过有性生殖将基因传给子代，将通过有性生殖将基因传给子代，将A A保留下来。保留下来。后代会发生性状分离，出现后代会发生性状分离，出现aaaa的个体。的个体。生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。思维梳理：思维梳
3、理：研究个体研究个体-群体群体-什么样的群体？什么样的群体？（一）种群是生物进化的基本单位：（一）种群是生物进化的基本单位：1 1、种群概念：、种群概念：生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的全部个体。的全部个体。卧龙自然保护区卧龙自然保护区 猕猴猕猴例：判断下列是否属于种群例：判断下列是否属于种群（1 1）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（2 2）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼（3 3）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（4 4）一片草地上的全部蒲公英）一片草地上的全部蒲公英2 2、种群的特点：、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合种群中的个体并不是
4、机械地集合在一起，而是彼此在一起，而是彼此可以交配可以交配，并，并通过通过繁殖将各自的基因传给后代繁殖将各自的基因传给后代。同前一年的蝗虫种群相比，新形成的同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？3 3、基因库：、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。4 4、基因频率：、基因频率：在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某个基因某个基因占占全部等位基因数的比率全部等位基因数的比率。概念：概念：基因频率的计算基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,A,褐色翅
5、的基因褐色翅的基因为为a a，调查发现，调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060、1010个个,那么那么A A、a a的基因频率是多少？（的基因频率是多少？（自读书自读书115115页页）A=302+60 _ 200=60%200a=102+60 _=40%=亲代基因型的频率亲代基因型的频率AAAA(30%)(30%)AaAa(60%)(60%)aaaa(10%)(10%)配子的比率配子的比率A()A()A()A()a()a()a()a()子代基因型的频率子代基因型的频率AA()AA()Aa()Aa()aa()aa()子代种群的基因频率子代种群的基因频率A
6、()A()a()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因型基因型频率频率AA30%Aa60%aa10%基因频基因频率率Aa36%36%36%48%48%48%16%16%16%60%60%60%60%40%40%40%40%探究活动二：用数学方法讨论基因频率的计算探究活动二：用数学方法讨论基因频率的计算若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：昆虫种群数量足够大昆虫种群数量足够大全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代没有迁入与迁出没有迁入与迁出自然选择
7、对自然选择对A A、a a控制的翅型性状没有作用控制的翅型性状没有作用也没有基因突变和染色体变异也没有基因突变和染色体变异 19世纪，桦尺蠖种群中黑色基世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（因（S）频率为）频率为5%，浅灰色基因，浅灰色基因（s）频率为）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为5%根据前面所学的你能做出假设吗？根据前面所学的你能做出假设吗？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（2 2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变）现在我们用数学方法来讨
8、论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。化的原因。18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS10%SS10%，Ss20%Ss20%，ss70%ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%10%，黑色，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，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？因型频率与基因频率是多少呢？第第1 1年年第第2 2年年第第3 3年年第第4 4年年基因基因型频型频率率SS1
9、0%11.5%13.1%14.7%Ss20%22.9%26%29.2%ss70%65.6%60.9%56.1%基因基因频率频率S20%23%26.1%29.3%s80%77%73.9%70.7%升高升高降低降低 所以，在自然选择作用下，所以，在自然选择作用下，种群的种群的基因频率会发生定向改变，导致生物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。朝着一定的方向不断进化。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的实质：生物进化的实质：种群基因频率的改变种群基因频率的改变1.突变可以吗？突变可以吗？2.基因重组能不能？基因重组能不能？若这些都可以使基因频率改变，它们
10、对若这些都可以使基因频率改变，它们对生物进化的作用一样吗？生物进化的作用一样吗？可遗传的变异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 生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？例例 果蝇约有果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？那么每一代出现基因突变数是多少呢
11、？2 104 105个体个体 108种群种群=2 107基因基因突变突变产生产生等位基因等位基因基因重组基因重组多种多样多种多样的基因型的基因型种群出现大量种群出现大量的可遗传变异的可遗传变异突变和基因重组突变和基因重组是不定向的是不定向的提供生物进化的原材提供生物进化的原材料料总结总结种群种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位突变和基因重组突变和基因重组产生生物进化的产生生物进化的原材料原材料，生物进化的实质在于生物进化的实质在于种群基因频率的改变种群基因频率的改变。以以自然选择学说为核心自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：的现代生物进化理论的基本观点是：自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的并决定生物进化的方向方向。
