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 一 种群基因频率的改变和生物进化 1.什么叫做种群？什么叫做种群？ 种群中的个体并不是种群中的个体并不是 机械地集合在一起机械地集合在一起, ,而是而是 彼此可以交配彼此可以交配, ,并通过繁并通过繁 殖将各自的基因传给后代殖将各自的基因传给后代. . 一一.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种群个体叫做种群. 种群是生物繁殖的种群是生物繁殖的 基本单位基本单位 例例1.以下属于种群范畴的是：以下属于种群范畴的是： A、一座山上所有的马尾松、一
2、座山上所有的马尾松 B、一块草地上、一块草地上所有的昆虫所有的昆虫 C、甲甲池塘和池塘和乙乙池塘内所有的鲤鱼池塘内所有的鲤鱼 D、一个公园里所有的、一个公园里所有的树木树木 (A) 1.图片对齐 在我们插入PPT图片或是输入文字的时候，为了整齐都需要将插入的文本框对齐 ，但是又不想一个一个的进行操作，这时按住Ctrl键将需要进行对齐的文本选中 ，点击开始排列对齐垂直居中即可； 2.巧用格式刷 在制作PPT的时候为了保证PPT风格的统一，很多任通常会使用复制粘贴来确保 每一页PPT格式相同，这样对于少页数来说可以进行操作，但是碎玉多页面的话 就有点麻烦了，其实我们可以巧用格式刷：首先，在开始菜单
3、栏下方有一个格式 刷，点击格式刷，很快就能看到效果； 3.去除所有动画效果 很多人在制作PPT的时候都是直接在模板库里下载模板进行使用的，但是下载的 模板大多数都是有幻灯片的，这样在演讲的时候很不方便，怎样将其进行去除呢 ？单击幻灯片放映选择设置幻灯片放映，放映类型选择演讲者放映；换片方式 选择手动即可； 4.PPT快键 PPT逼格提升技巧逼格提升技巧 2.基因库的概念基因库的概念 一个种群中全部个体所含有的全部基因，一个种群中全部个体所含有的全部基因， 叫做这个种群的基因库叫做这个种群的基因库 3.基因频率的概念基因频率的概念 在一个种群基因库中，某个基在一个种群基因库中，某个基 因占全部等
4、位基因数的比率，叫因占全部等位基因数的比率，叫 做基因频率做基因频率 4.基因频率的计算（基因频率的计算（1） 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, 褐色翅的基因褐色翅的基因 位位a a，调查发现，调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占30%30%、 60%60%、10%10%和和, ,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= 302+60 _ 200 = 60% 200 a= 102+60 _ = 40% A + a = 1 此种基因的个数此种基因的个数=纯合子个体数纯合子个体数 X 2X 2杂合子个体数杂合子个体数
5、 种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数=个体总数个体总数 X 2X 2 通过基因型个体数量计算基因频率通过基因型个体数量计算基因频率 某种基因的某种基因的 基因频率基因频率 = 种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数 此种基因的个数 伴伴X遗传方面的基因频率计算遗传方面的基因频率计算 对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发 现：现：780名女生中有患者名女生中有患者23人、携带者人、携带者52 人；人；820名男生中有患者名男生中有患者65人，那么该群体人，那么该群体 中色盲基因的频率是中色盲基因的频率是( ) A.4.4% B.5.1%
6、 C.6.8% D.10.2% 色盲是伴色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者染色体隐性遗传，女性色盲患者 的基因型是：的基因型是： XbXb ，女性携带者的基因型，女性携带者的基因型 是：是：XBXb，男性色盲患者的基因型是：，男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者男性无携带者) 基因频率的计算（基因频率的计算（2 2） 根据题意，根据题意，780名女生中有患者名女生中有患者XbXb 23 人、携带者人、携带者XBXb 52人，因此女性中人，因此女性中Xb占：占： 23252=98；820名男生中有患者名男生中有患者Xb Y 65人，因此男性中人，因此男性中Xb占：占：65 X
7、b基因总数：基因总数：9865163 这样，该校学生中色盲基因和它的等位基这样，该校学生中色盲基因和它的等位基 因总数是：因总数是：78028202380，这样该，这样该 群体中色盲基因的频率就是：群体中色盲基因的频率就是： 163/2380=6.8%。 用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题2中的群体满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 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， AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也 就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用） 也没有基因突变和染色体变异。 (1)计算子一代、子二代、子三
8、代的基因频率与基因型频率 遗传平 衡状态 思考思考: 如果该种群随机交配，子代的基因频率又会如果该种群随机交配，子代的基因频率又会 如何变化呢？如何变化呢？ 30% 30% 30% 10% 36% 48% 16% 60% 40% 在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄 配子： A 60% A 60% a 40% a 40% 36% 24% 16% AA Aa Aa 24% aa 卵子 精子 p+q = 1 (p+q )2 =p2+2pq+q2 = 1 遗 传 平 衡 定 律 AA= p2 Aa= 2pq aa=q2 （二）、（二）、突变突变与基因重组产生进化的原材料与基因重组产生进化的
9、原材料 1、可遗传的变异来源于基因突变、基因重组、染色体变 异，基因突变与染色体变异统称突变。 2、突变的频率很低，但个体的每个细胞有成千上万个基 因，一个种群有许多个体组成，因此，每一代都会产 生大量的突变，为生物进化提供原材料。 3基因突变产生的等位基因，通过基因重组可以形成多种 多样的基因型，使种群出现大量可遗传。 4、基因突变、基因重组、染色体变异可以形成新的基因 型，只有基因突变产生新的基因。 5、突变和基因重组是随机的、不定向的 （三）、自然选择决定了生物进化的方向（三）、自然选择决定了生物进化的方向 突变和基因重组为生物进化突变和基因重组为生物进化 提供了原材料，提供了原材料，
10、自然选择可以使基因频率发自然选择可以使基因频率发 生生定向改变定向改变，导致生物朝着一，导致生物朝着一 定的方向不断进化。定的方向不断进化。 （四）隔离与物种的形成（四）隔离与物种的形成 1、物种的概念、物种的概念： 是指在自然状态下能够相互交是指在自然状态下能够相互交 配并且配并且能够产生可育后代能够产生可育后代的一群生的一群生 物。每一个物种由于地理隔离形成物。每一个物种由于地理隔离形成 多个不同的种群多个不同的种群 2、生殖隔离生殖隔离 不同物种之间一般是不能够相互交配不同物种之间一般是不能够相互交配 的，即使交配成功，也的，即使交配成功，也不能够产生可不能够产生可 育的后代育的后代，这
11、种现象叫生殖隔离。，这种现象叫生殖隔离。如如 季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂 种不育等。种不育等。 3、地理隔离、地理隔离: 由于地理上的障碍使得同由于地理上的障碍使得同 种生物的不同种群间种生物的不同种群间不能够发不能够发 生基因交流生基因交流的现象。的现象。 东北虎和华南东北虎和华南 虎之间存在什虎之间存在什 么隔离？么隔离？ 4、隔离在物种形成中的作用、隔离在物种形成中的作用 隔离隔离不同种群间的个体，在自然条件下不能发生不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基基 因交流因交流 的现象。地理隔离和生殖隔离是常见类型。的现象。地理隔离和生殖隔离是常见类型。
12、 生殖隔离生殖隔离一旦形成，就形成了不同的物种。隔离是物种一旦形成，就形成了不同的物种。隔离是物种 形成的必要条件。形成的必要条件。 种群种群 物种形成的方式：物种形成的方式： 地理地理 隔离隔离 小的小的 种群种群 自然自然 选择选择 基因频率基因频率 发生改变发生改变 生殖生殖 隔离隔离 新的物种新的物种 渐变式：渐变式： 骤变式：骤变式： 生殖隔离是新物种形成的标志 三三 、共同进化与生物多样性的形成、共同进化与生物多样性的形成 1、共同进化共同进化 含义含义 不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化生物与无机环境之间在相互影响中不断进化 和发展和
13、发展 2、生物多样性的形成、生物多样性的形成 （1）内容内容 基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性 （2）形成生物多样性的原因：）形成生物多样性的原因： 长期自然选择的结果长期自然选择的结果 （3）研究生物进化的主要依据：）研究生物进化的主要依据： 化石化石 古细菌化石 3、生物进化的历程：、生物进化的历程： 1. 在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中， 基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占 78%，aa的个体占4%，基因A和a的频率分别是： A18%，82% B36%，64% C57%，43% D92%，8% 2已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）
14、是显性。在一 个有30000人的人群中，蓝眼的有3600人；褐眼的有 26400人，其中纯合子有12000人。那么，在这一个人 群中A和a基因频率分别为( ) A064和036 B036和064 C050和050 D082和018 3.在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16， 问该性状不同类型的基因型频率是多少?(按AA、Aa、aa 顺序排列)( ) A036，048，016 B048，036，016 C016，048，036 D016，036，038 4、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病 率约为率约为25万分之一，患者无生育能力
15、，现有一对表现型万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型 正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因 丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子 婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是： A.1/4 B. 1/250000 C.1/1000 D.1/50000 5. 据调查，某小学的学生中，基因型为据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为的比例为 42.32%、XBXb为为736%、XbXb为为032%、XBY为为 46%、Xb
16、Y为为4%，则在该地区，则在该地区XB和和Xb的基因频率分别为：的基因频率分别为： A6%、8% B8%、92% C78%、92% D92%、8% 1种群中突变的特点：种群中突变的特点： 突变数很大、不定向突变数很大、不定向 2种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向 结论：提供进化的原材料结论：提供进化的原材料。 基因突变 染色体 变 异 基 因 重 组 突变 可遗传的变异基因频率改变的因素 自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是 有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？有害的。为什么还
17、能够改变种群中的基因频率呢？ 基因突变可产生新基因基因突变可产生新基因(等位基因等位基因)，基因突变是可遗传变，基因突变是可遗传变 异的根本来源。是基因频率改变的基础。异的根本来源。是基因频率改变的基础。 例如：果蝇约有例如：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10 5， ， 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），那么每一代出个个体），那么每一代出 现基因突变数是多少呢？现基因突变数是多少呢？ 2 104 10 5 个体个体 108 种群种群 =2 107 （1）根据前面所学的你能做出假设吗？ 探究活动（四）
18、“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” s s 长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖 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 探究活动（三） 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。 1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，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10%，黑色个体每年增加10%，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？ 第1 年 第 2 年 第3 年 第4 年 基 因 型 频
19、 率 SS 10% 11. 5% Ss 20% 22. 9% ss 70% 65. 6% 基 因 频 率 S 20% 23% s 80% 77% 70.7% 26% 29.2% 14.7% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% 升高 降低 (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？ (4)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s基因频率减少，S基因频率增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食 天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不
20、是控制体色 的基因 原因是：原因是： 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 结果是：结果是： 使基因频率定向改变。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 6.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个变种尺蛾的数量比。这些变产 生的原因是 ( ) A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C自然选择作用 D人工选择的作用 7.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。 (1)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 _
21、 的 特 性 ， 而 这 种 特 性 是 生 物 进 化 的 。 (2)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、环境对狼起了_作用，而这种作用是 _的，它决定着生物进化的_。 森林时期 工业时期 灰 蛾 黑 蛾 灰 蛾 黑 蛾 99 % 1% 1% 99 % C 变异 原材料 选择 方向 定向的 随堂练习随堂练习 1.现代许多学者认为现代许多学者认为,生物进化的基本单位生物进化的基本单位 是是 A 生物个体生物个体 B 同种生物的全部个体同种生物的全部个体 C 种群种群 D 生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物 (C) 2.根据现代生物进化理论根据现代
22、生物进化理论,下列符合种群概下列符合种群概 念的是念的是 A 太平洋里的全部的鱼太平洋里的全部的鱼 B 中国国土上的所有人中国国土上的所有人 C 稻田里全部的蛇稻田里全部的蛇 D 草原上的灰仓鼠草原上的灰仓鼠 (B) 3.下列关于种群基因库的叙述下列关于种群基因库的叙述,不正确不正确 的是的是 A 一个种群的基因库包括这个种群所含一个种群的基因库包括这个种群所含 有的全部基因有的全部基因 B 生物的个体总是要死亡的生物的个体总是要死亡的,但基因库但基因库 却因种群个体的繁殖而代代相传却因种群个体的繁殖而代代相传 C 种群中每个个体含有种群基因库的全种群中每个个体含有种群基因库的全 部基因部基因 D 基因突变可以改变基因库的组成基因突变可以改变基因库的组成 (C) 4.已知人眼的褐色已知人眼的褐色(A)对蓝眼对蓝眼(a)是显性是显性,在一在一 个有个有30000人的群体中人的群体中,蓝眼的有蓝眼的有3600人人,褐褐 眼的有眼的有26400人人,其中杂合子个体有其中杂合子个体有14400人人, 那么那么,在这一个人群中在这一个人群中A和和a基因频率分别为基因频率分别为 A 0.64和和0.36 B 0.36和和0.64 C 0.50和和0.50 D 0.82和和0.18 (A)
