1、利用利用拉马克拉马克和和达尔文达尔文的观点，解释长颈鹿脖子的观点，解释长颈鹿脖子长的适应形成长的适应形成拉马克拉马克达尔文达尔文环境变在前，生物变在后环境变在前，生物变在后回顾：拉马克和达尔文的学说中对“适应的形成”解释分析：开始使用杀虫剂时，对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，该种害虫表现出越来越强的抗药性。请用2种学说进行解释：拉马克:达尔文:害虫群体存在多种变异，其中有部分具抗杀虫剂的变异（因），通过杀虫剂的选择，保留下来了这些个体（果）。使用了杀虫剂（因），害虫产生了适应性的变异（果）。新旧教材变化：新教材删除了问题探讨：自私的基因 新教材增加了问题探讨：先有鸡还是先有蛋 新教
2、材增加了探究：抗生素对细菌的选择作用 新教材将桦尺蠖改为桦尺蛾1）达尔文的自然选择学说的局限性？局限局限1 1、3 3：自然选择直接作用：自然选择直接作用的是的是生物的个体，生物的个体，而且是而且是个体的表现型（性状）个体的表现型（性状）。个体会死亡，表现型会个体会死亡，表现型会消失，但消失，但群体群体会延续、会延续、基因基因也会代代相传。也会代代相传。局限局限2 2：不能解释：不能解释遗传和变异的实质遗传和变异的实质.2）达尔文以后进化理论的发展性状水平性状水平深入深入基因基因（分子）水平（分子）水平以生物个体为单位以生物个体为单位以以种群种群为基本单位为基本单位认识到了遗传和变异的本质认识
3、到了遗传和变异的本质形成以形成以自然选择学说自然选择学说为为核心核心的的现代生物进化理论现代生物进化理论。（基因突变、基因重组、染色体变异）（基因突变、基因重组、染色体变异）（量变）（量变）（质变）（质变）（共同变）（共同变）6一 种群基因组成的变化本节聚焦：种群是生物进化的基本单位。种群的基因频率为什么会发生改变？自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？二 物种的形成（一）种群和种群基因库（一）种群和种群基因库（二）种群基因频率的变化（二）种群基因频率的变化（三）自然选择对种群基因频率变化的影响（三）自然选择对种群基因频率变化的影响（一）种群和种群基因库（一）种群和种群基因库生活在一定区域的
4、生活在一定区域的同种生物同种生物的全部个体的集合。的全部个体的集合。1.种群（一）种群和种群基因库（一）种群和种群基因库生活在一定区域的生活在一定区域的同种生物同种生物的全部个体的集合。的全部个体的集合。1.种群 蝗虫寿命不足一年，在死前，蝗虫寿命不足一年，在死前，部分个体完成受精并在土壤中埋部分个体完成受精并在土壤中埋下受精卵。下受精卵。2.基因库一个种群中全部个体所含有的一个种群中全部个体所含有的全部基因全部基因。来年部分成功发育成虫。来年部分成功发育成虫。同前一年的蝗虫同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成基因组成上会上会有什么变化吗？有什么变化吗
5、？（一）种群和种群基因库（一）种群和种群基因库2.种群基因库一个种群一个种群中中全部全部个体所含有的个体所含有的全部基因。全部基因。在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某种基因某种基因占占全部等位基因全部等位基因的比率，叫做的比率，叫做基因频率。基因频率。某种基因型某种基因型个体占种群总数的比例。个体占种群总数的比例。基因型频率基因型频率=该基因型的个体该基因型的个体该种群个体总数该种群个体总数100%100%（1 1）基因频率：）基因频率：（2 2）基因型频率：）基因型频率：基因频率基因频率=该基因的个数该基因的个数100%100%控制该性状的等位基因总数控制该性状的等位基因总数 基因频
6、率、基因型频率的相关计算基因频率、基因型频率的相关计算1.常染色体上常染色体上基因频率的计算基因频率的计算基因频率基因频率=该基因的个数该基因的个数100%100%控制该性状的等位基因总数控制该性状的等位基因总数A%=A%=100%100%2 2AAAAAaAa2(AA2(AAAaAaaa)aa)=60%=60%100%100%2 2303060602 2(100100)=同理得同理得 a%=40%a%=40%AAAA基因型频率为基因型频率为:3 30%0%AaAa基因型频率为基因型频率为:60%60%aaaa基因型频率为基因型频率为:1 10%0%=纯合体基因型纯合体基因型频率频率+1/21
7、/2杂合子基因型杂合子基因型频率（频率（常染色体可用常染色体可用）基因频率基因频率A%A%=30%=30%+1/21/260%=60%60%=60%a%a%=1 10%0%+1/21/260%=60%=4 40%0%完成完成P111P111表格表格=1 12+3+4 2+3+4 1001002+1002+100 100%100%=3%3%2.X染色体上染色体上基因频率的计算基因频率的计算X Xb b%=%=色盲基因的总数色盲基因的总数（2 2女性个体数女性个体数+男性个体数）男性个体数）100%100%注意：注意：Y Y染色体上没有等位基因！染色体上没有等位基因！X Xb bX XB B+X+
8、Xb bX Xb b%=%=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()子一代基因型频率子一代基因型频率AAAA（）Aa()Aa()aa()aa()子一代基因频率子一代基因频率A A（）a()a()子二代基因型频率子二代基因型频率AAAA（）Aa()Aa()aa()aa()子二代基因频率子二代基因频率A A（）a()a()30%30%30%30%30%30%10%10%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%36%36%48%48%16%16%60%
9、60%40%40%1.解决问题：(1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少？(2)子代基因型的频率各是多少？(3)子代种群的基因频率各是多少？(4)将计算结果填入下表，想一想，子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？思考思考.讨论讨论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()子一代基因型频率子一代基因型频率AAAA（）Aa()Aa()aa()aa()子一代基因频率子一代基因频率A A（）a()a()子二代基因型频率子二代基因型频率AAAA（）
10、Aa()Aa()aa()aa()子二代基因频率子二代基因频率A A（）a()a()30%30%30%30%30%30%10%10%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%p q p q A%A%a%a%AA%Aa%aa%AA%Aa%aa%p p2 2 2pq q 2pq q2 2 种群的种群的基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。可以世代相传不发生变化，保持平衡。AAAA（p p2 2）Aa(Aa(pqpq)A Aa a（pqpq）a aa a(q q2 2)（哈迪-温伯格定律）
11、（哈迪-温伯格定律）p q p q A%A%a%a%AA%Aa%aa%AA%Aa%aa%p p2 2 2pq q 2pq q2 2 p+q=1p+q=1 p p2 2 +2pq+q+2pq+q2 2 =1=1 若已知若已知aaaa的基因型频率为的基因型频率为m m，则，则a a的基因频率为的基因频率为:m m晚上训练：晚上训练：已知人类某常染色体显性遗传病的发病率为已知人类某常染色体显性遗传病的发病率为19%19%，现有一夫，现有一夫妇，丈夫正常，妻子患病，请分析这对夫妇生一正常小孩的概率为？妇，丈夫正常，妻子患病，请分析这对夫妇生一正常小孩的概率为？条件（条件（5 5个）：个）：昆虫种群数量
12、足够大 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 不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的 （自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）基因A和a都不产生突变。（哈迪-温伯格定律）p q p q A%A%a%a%AA%Aa%aa%AA%Aa%aa%p p2 2 2pq q 2pq q2 2 p+q=1p+q=1 p p2 2 +2pq+q+2pq+q2 2 =1=1 有学者认为温伯格定律在自然种群中是不可能存在的。为何？有学者认为温伯格定律在自然种群中是不可能存在的。为何？变异是普遍存在的变异是普遍存在的 自然选择也是存在的自然选择也是存在的 3.3.如果该种群出现新的突变型（基因型
13、为如果该种群出现新的突变型（基因型为A A2 2a a或或A A2 2A A2 2),),也就是产生新的等也就是产生新的等位基因位基因A A2 2,种群的基因频率会发生变化吗？基因种群的基因频率会发生变化吗？基因A A2 2的频率可能会怎样变化？的频率可能会怎样变化？基因突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因基因A A2 2的频率是增加还是减少，的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这取决于生物生存的环境。取决于生物生存的环境。思考思考.讨论讨论（二）种群基因频率的变化（二）
14、种群基因频率的变化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可遗传变异可遗传变异突变突变 可遗传的变异（突变和基因重组）为生物进化提供原材料。（三）自然选择对种群基因频率变化的影响（三）自然选择对种群基因频率变化的影响自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变，故自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质：种群基因频率的改变。决定生物进化方向的是自然选择。质疑：自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？质疑：自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？分析：果蝇分析：果蝇1 1组染色体上约有组染色体上约有1.31.310104 4个基因，假定每个基因的突变频率都为个基因，假定每个
15、基因的突变频率都为1010-5-5，对一个中等大小的种群（约有，对一个中等大小的种群（约有10108 8个个体）来说，每一代出现的基因突个个体）来说，每一代出现的基因突变数为？变数为？（留意：果蝇含（留意：果蝇含2 2个染色体组）个染色体组）2 2 x 1.3 x 1.3x x10104 41010-5-510108 8x xx x=2.6x102.6x107 7(个个)每一代变异的绝对数目是较大的。每一代变异的绝对数目是较大的。有利与有害是有利与有害是相对的相对的，取决于，取决于 。生物的生存环境生物的生存环境某海岛上残翅和无翅昆虫试分析：试分析：在陆地上在陆地上残翅和无翅的昆虫较难生存下残
16、翅和无翅的昆虫较难生存下 去，而在去，而在某某常刮大风的海岛上，残翅和常刮大风的海岛上，残翅和 无翅昆虫比例却较大。无翅昆虫比例却较大。昆虫的各种群中，翅膀的长短存在多种的变异类型（全、残、无等），因生昆虫的各种群中，翅膀的长短存在多种的变异类型（全、残、无等），因生活环境的差异，变异的利与害也存在差异（全翅在陆地是有利变异，而残翅、无活环境的差异，变异的利与害也存在差异（全翅在陆地是有利变异，而残翅、无翅在刮风海岛上是有利变异），随时间推移，这些有利变异积累成显著特征翅在刮风海岛上是有利变异），随时间推移，这些有利变异积累成显著特征。结论：突变和基因重组为原材料，分析：分析：变异的利与害变异
17、的利与害20世纪，随工业发展，黑色型的桦尺蠖成了常见类型，S基因的频率从5%上升到了95%19世纪中叶前，桦尺蠖几乎都是浅色型的，黑色（S基因）的频率很低，在5%以下。探究探究.实践实践95%95%5%5%95%95%5%5%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桦尺蛾种群中的桦尺蛾种群中的S S基因为什么越来越高？基因为什么越来越高？提出问题提出问题作出假设作出假设演绎推理：创设情境示例演绎推理：创设情境示例 1870 1870年桦年桦尺蛾的尺蛾的基因型频率为基因型频率为SS10%SS10%，Ss20%Ss20%，ss70%ss70%，在树干变黑这一环，在树
18、干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的尺蛾的生存，使得种群中生存，使得种群中浅色个体每年减浅色个体每年减少少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，以后的几年内，桦尺蛾种尺蛾种群每年的基因型频率群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？与基因频率是多少呢？（留意：数量变化后种群总个体会变化）（留意：数量变化后种群总个体会变化）第第1 1年年第第2 2年年第第3 3年年第第4 4年年基因型频率基因型频率SSSS10%10%11.5%11.5%SsSs20%20%22.9%22.9%ssss70%70%65.6%6
19、5.6%基因频率基因频率S S20%20%23%23%s s80%80%77%77%70.7%70.7%26%26%29.3%29.3%14.6%14.6%56.1%56.1%60.9%60.9%26.1%26.1%73.9%73.9%29.3%29.3%13.1%13.1%升高升高降低降低升高升高升高升高降低降低在在_的作用下，种群的基因频率的作用下，种群的基因频率_，导致生物导致生物_。分析结果，得出结论分析结果，得出结论自然选择自然选择发生定向改变发生定向改变朝着一定的方向不断进化朝着一定的方向不断进化讨论讨论1.1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？树干变黑会影响桦
20、尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？讨论讨论2.2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？会，会，因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多个因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多个体可能体可能没有交配、产卵前就被天敌捕食没有交配、产卵前就被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率。，导致其个体数减少，影响出生率。表现型表现型，基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蠖时，尺蠖时，看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因
21、。看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向（一）种群和种群基因库（一）种群和种群基因库2.种群基因库一个种群一个种群中中全部全部个体所含有的个体所含有的全部基因。全部基因。问题问题.探讨探讨 先有鸡还是先有蛋？你的观点呢？先有鸡还是先有蛋？你的观点呢？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
22、性状。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。的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。都有一定的道理，但都不全面。因为他们都有一定的道理，但都不全面。因为他们忽视了忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致鸡和蛋在基因组成上的一致性，也性，也忽视了忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下
23、定向改变的过程，以新种以新种群与祖先种群形成群与祖先种群形成生殖隔离为标志生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。个生殖细胞成为一个新物种。遗传平衡公式：哈迪遗传平衡公式：哈迪-温伯格定律温伯格定律 p q p q A%A%a%a%AA%Aa%aa%AA%Aa%aa%若已知若已知aaaa的基因型频率为的基因型频率为m m，则，则a a的基因频率为的基因频率为:m mA A（p p）a(a(q q)A A（p p）a(q)a(q)雌配子雌配子雄配子雄配子F F1 1基因型频率基因型频率AAAA（p p2 2）Aa(Aa(pqp
24、q)A Aa a（pqpq）a aa a(q q2 2)（p+qp+q）=1=1 p p2 2 +2pq+q+2pq+q2 2 =1=1 p p2 2 2pq q 2pq q2 2 1.AA1.AA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%、那么、那么A A、a a的基因频率是多少？的基因频率是多少？（）A.36%A.36%和和64%B.57%64%B.57%和和43%43%C.24%C.24%和和72%D.60%72%D.60%和和40%40%D D小试牛刀小试牛刀2.2.对某校学生进行对某校学生进行血友病血友病遗传病调查研究后发现：遗传病调查研究后发现
25、：100100名女生中有患者名女生中有患者3 3人、人、携带者携带者1515人；人；100100名男生中有患者名男生中有患者6 6人，那么该群体中血友病基因的频率是人，那么该群体中血友病基因的频率是()()A.4.4%B.5.1%C.9%D.10.2%A.4.4%B.5.1%C.9%D.10.2%C C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()子一代基因型频率子一代基因型频率AAAA（）Aa()Aa()aa()aa()子一代基因频率子一代基因频率A A（）a()a()
26、子二代基因型频率子二代基因型频率AAAA（）Aa()Aa()aa()aa()子二代基因频率子二代基因频率A A（）a()a()30%30%30%30%30%30%10%10%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%种群的种群的基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。可以世代相传不发生变化，保持平衡。（哈（哈迪迪-温伯格定律）温伯格定律）理想条件：理想条件：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 没有迁入与迁出 不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的 （自然选择
27、对A、a控制的翅型性状没作用）基因A和a都不产生突变。有利与有害是有利与有害是相对的相对的，取决于，取决于 。理解理解 1 1：变异的特点变异的特点突变和重组都是突变和重组都是_、_。随机的随机的不定向的不定向的理解理解 2 2：变异的利与害变异的利与害生物的生存环境生物的生存环境某海岛上残翅和无翅昆虫试分析：试分析：在陆地上在陆地上残翅和无翅的昆虫较难生存下去，而在残翅和无翅的昆虫较难生存下去，而在某某 常刮大风的海岛上，常刮大风的海岛上，残翅和无翅昆虫比例却较大。残翅和无翅昆虫比例却较大。昆虫的各种群中，翅膀的长短存在多种的变异类型（全、残、无等），因生昆虫的各种群中，翅膀的长短存在多种的变异类型（全、残、无等），因生活环境的差异，变异的利与害也存在差异（全翅在陆地是有利变异，而残翅、无活环境的差异，变异的利与害也存在差异（全翅在陆地是有利变异，而残翅、无翅在刮风海岛上是有利变异），随时间推移，这些有利变异积累成显著特征翅在刮风海岛上是有利变异），随时间推移，这些有利变异积累成显著特征。结论：突变和基因重组为原材料，（三）自然选择对种群基因频率变化的影响（三）自然选择对种群基因频率变化的影响 自然选择使种群的基因频率定向改变，故自然选择决定生物进化的方向。自然选择 生物进化的实质：种群基因频率的改变即：种群基因频率的改变，标志着生物的进化（量变）。
