1、第二节第二节 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影响种群基因频率变化的根本原因是什么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异 变异的类型有那些？变异的类型有那些？不能遗传的变异不能遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异（来源）普遍存在普遍存在随机发生、不定向的随机发生、不定向的频率很低频率很低基因突变的的特点和意义分别是什么基因突变的的特点和意义分别是什么?意义意义:基因突变基因突变尽管是随机的、不定向的，尽管是随机的、不定向的，在自然状态下，突变频率很低，但却是普遍存在在自然状态下，突变频率很低，但却是普遍存在的，它的
2、，它是新基因产生的途径；是生物变异的根本是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始资料。来源；是生物进化的原始资料。1 1、突变、突变基因突变基因突变染色体变异染色体变异例：若果蝇约有例：若果蝇约有10104 4对基因，每个基因突变率为对基因，每个基因突变率为1010-5-5，一个，一个中等果蝇种群约有中等果蝇种群约有10108 8个，个，则每一代出现的基因突变数：则每一代出现的基因突变数：2 210104 41010-5-510108 8=2=210107 7（个）（个）为什么自发突变的频率很低，且一般有害，还能作为生为什么自发突变的频率很低，且一般有害，还能作为生物进化的原
3、材料？物进化的原材料？（1 1）种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞中）种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞中有成千上万个基因，每一代会产生大量的的突变。有成千上万个基因，每一代会产生大量的的突变。(二二)突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料在经常在经常刮大风刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多。虫特别多。自然选择学说图解自然选择学说图解原始原始昆虫昆虫有翅有翅力大力大有翅有翅力小力小无翅无翅大风大浪大风大浪有翅有翅力大力大生存生存生存生存淘汰淘汰无翅无翅繁殖繁殖过剩过剩遗传遗传变异变异生存生存斗争斗争适者适者生存生存1 1、突变、突变
4、基因突变基因突变染色体变异染色体变异（2 2）突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生存环境。）突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生存环境。为什么自发突变的频率很低，且一般有害，还能作为生为什么自发突变的频率很低，且一般有害，还能作为生物进化的原材料？物进化的原材料？（1 1）种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞中）种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞中有成千上万个基因，每一代会产生大量的的突变。有成千上万个基因，每一代会产生大量的的突变。(二二)突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料基因基因 重组重组突变突变新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因
5、型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料,但是但是不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向1 1、突变、突变基因突变基因突变染色体变异染色体变异2 2、突变、突变 基因重组基因重组种群出现大量可遗传变异，种群出现大量可遗传变异，为生物进化提供原材料。为生物进化提供原材料。（2 2）突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生存环境。）突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生存环境。为什么自发突变的频率很低，且一般有害，还能作为生为什么自发突变的频率很低，且一般有害，还能作为生物进化的原材料？物进化的原材料？（1 1）种群
6、由许多个体组成，每个个体的每一个细胞中）种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞中有成千上万个基因，每一代会产生大量的的突变。有成千上万个基因，每一代会产生大量的的突变。(二二)突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料不能决定生物进化的方向。不能决定生物进化的方向。19 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 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%20 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 S）频率为）频率为95%95%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s s）频率为）频率为5%5%
7、（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（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 19世纪中叶以前世纪中叶以前20世纪中叶世纪中叶S：5%以下以下S：95%以上以上淘汰不利变异个体淘汰不利变异个体积累有利变异个体积累有利变异个体使基因频率定向改变使基因频率定向改变桦尺蠖桦尺蠖（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淘汰不利变异个体淘汰不利变异个体积累有利变异个体积累有利变异个体使基因频率定向改变使基因频率定向改变生物进化实质生物进化实质基因频率发生变化的过程基因频率发生变化的过程影响影响基因频率变化的因素基因频率变化的因素
8、：（2 2）自然选择自然选择（1 1）突变和基因重组突变和基因重组（3 3）迁移）迁移（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生物进化实质生物进化实质基因频率发生变化的过程基因频率发生变化的过程（1 1）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？探究活动探究活动探究自然选择对种群基因频率的影响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。2 2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原
9、因。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%；ssss 70%70%，在树，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，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？桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss7
10、0%70%65.6%65.6%基因频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%71%71%26%26%29.3%29.3%14.6%14.6%56.1%56.1%61%61%26%26%74%74%29%29%13%13%升高升高降低降低探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响 探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响 假设：假设：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。(3)(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦在这个探究实验中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
11、影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出尺蠖产生了什么样的影响？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？(4)(4)在自然选择种，直接受选择的是基因型还是表现型？在自然选择种，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基因频率增加。基因频率增加。有。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕有。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。食。天敌看到的是天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因。的基因。1、某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长某海岛
12、上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是 ()ABCDD2.2.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是()()A A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁
13、入灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C C自然选择作用自然选择作用 D D人工选择的作用人工选择的作用森林时期森林时期工业时期工业时期灰蛾灰蛾 黑蛾黑蛾灰蛾灰蛾黑蛾黑蛾99%1%1%99%C3.3.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(1)(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有快的，有跑得慢的。它说明生物具有_的的特性，而这种特性是生物进化的特性，而这种特性是生物进化的 。(2)(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了环境对狼起了_作用，而这种作用是作用，而这种作用是_的，它决定着生物进化的的，它决定着生物进化的_。变异变异原材料原材料选择选择方向方向定向的定向的
