1、问题问题：桦尺蠖种群中桦尺蠖种群中s s基因的频率为什么越来越低？基因的频率为什么越来越低？假设假设：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”长满地衣的树干上长满地衣的树干上的桦尺蠖的桦尺蠖黑褐色树干上的黑褐色树干上的桦尺蠖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。探究活动探究活动现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的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。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SS
2、10%SS 10%；Ss 20%Ss 20%；ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利，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于桦尺蠖的生存，使得种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，桦尺蠖种群每，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？年的基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年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基
3、因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低(1)1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变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？环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(2)(2)在自然选择种，直接受选择的是基因型还是表在自然选择种，直接受选择的是基因型还是表现型？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基因频率基因频率减少，黑色
4、减少，黑色S基因频率增加基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食前就已被天敌捕食天敌看到的天敌看到的是是桦尺蠖得体色（表现型）而桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因不是控制体色的基因讨论讨论四、隔离导致物种形成四、隔离导致物种形成 能够在能够在自然状态自然状态下能下能互相交配互相交配，并且并且产生出产生出可育后代可育后代的一群生物称为一个物种的一群生物称为一个物种（speciesspecies），简称），简称“种种”。1 1、物种的概念、物种的概念所有的马是一个物种，所所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马有的驴也是一个物种。但
5、马和驴不是一个物种，因为马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡与驴交配产生的后代骡没有没有生殖能力生殖能力。马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？世界各世界各地的人虽然地的人虽然各有不同，各有不同，但他们之间但他们之间可以彼此通可以彼此通婚，并且产婚，并且产生可育的后生可育的后代。因此，代。因此，全世界的人全世界的人在生物学上在生物学上属于同一个属于同一个物种。物种。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？虎狮兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。虎狮兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。隔离隔离：指：指不同种群间不同种群间的个体，在自然条的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象
6、。件下基因不能自由交流的现象。生殖隔离生殖隔离：不同物种不同物种之间一般是不能交配，之间一般是不能交配，即使交配成功，也即使交配成功，也不能产生可育后代。不能产生可育后代。地理隔离地理隔离：同一物种同一物种由于高山、河流、沙漠由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交不能相遇而不能交配配，使种群间不能发生基因交流的现象。，使种群间不能发生基因交流的现象。例：东北虎与华南虎例：东北虎与华南虎 东北虎和华南东北虎和华南虎分别生活在我国虎分别生活在我国的东北地区和华南的东北地区和华南地区，这两个地区地区，这两个地区之间的辽阔地带就之间的辽阔地带就起到了地理隔
7、离的起到了地理隔离的作用。经过长期的作用。经过长期的地理隔离，这两个地理隔离，这两个种群之间产生了明种群之间产生了明显的差异，成为两显的差异，成为两个不同的虎亚种。个不同的虎亚种。它们之间还能自由交配吗？它们之间还能自由交配吗？2 2、隔离在物种形成中的作用、隔离在物种形成中的作用物种的形成：物种形成的方式有多种，物种的形成：物种形成的方式有多种，经经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。方式。加加拉拉帕帕戈戈斯斯群群岛岛的的地地雀雀 地理隔离地理隔离(量变量变)阻断基因交流阻断基因交流在不同的突变基因重组和自然选择作用下在不同的突变基因重组和自
8、然选择作用下 基因频率向不同方向发生改变基因频率向不同方向发生改变 种群的基因库出现差异种群的基因库出现差异 差异进一步加大差异进一步加大 生殖隔离（生殖隔离（质变质变）新物种形成新物种形成有时无需地理隔离也能形成新物种有时无需地理隔离也能形成新物种 在自然界里在自然界里还存在还存在另一种物种另一种物种形成方式形成方式，它往往，它往往只需要几代甚至一只需要几代甚至一代就完成了，而且代就完成了，而且不需经过地理隔离。不需经过地理隔离。例如，多倍体植物例如，多倍体植物的形成就是如此。的形成就是如此。自然界里几平将近自然界里几平将近一半的被子植物和一半的被子植物和某些栽培作物就是某些栽培作物就是这样
9、形成的。这样形成的。AABBCC（普通小麦）（普通小麦）DD（黑麦）（黑麦）ABC配子配子D配子配子ABCD（不育）（不育）AABBCCDD（八倍体小黑麦）（八倍体小黑麦）（可育）（可育）秋水仙素处理秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育例：八倍体小黑麦的培育现代生物进化理论的基本观点是：现代生物进化理论的基本观点是：生物进化的基本生物进化的基本单位单位是种群。是种群。生物进化的生物进化的实质实质是种群基因频率的改变。是种群基因频率的改变。物种形成的基本环节是：物种形成的基本环节是：突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料；提供进化的原材料；自然选择自然选择基因频率定向改变，决定进化的方向；基
10、因频率定向改变，决定进化的方向；隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要条件 共同进化 任何一个物种都不是单独进任何一个物种都不是单独进化的。化的。不同物种之间，生物与无机不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是进化和发展，这就是共同进共同进化化。捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策略：捕食者一般不能将所有捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。的猎物吃掉，否则自己也
11、无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性的多样性。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？生物进化与无机环境变化的关系例：例：生物的新陈代生物的新陈代谢类型由原始异养谢类型由原始异养厌氧厌氧自养厌氧自养厌氧自养需氧。自养需氧。生物多样性的形成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生物多样性生物多样性 地球上所有的
12、植物、动物和微生物，地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。系统，共同构成了生物多样性。简单简单复杂复杂低等低等高等高等原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞单细胞单细胞多细胞多细胞无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖原始异养厌氧原始异养厌氧自养厌氧自养厌氧自养需氧自养需氧水生水生水陆两栖水陆两栖陆生陆生生物多样性的形成生物进化理论在发展 生物的进化如此复杂，现有的进化理生物的进化如此复杂，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。在这些学说中，以自然选题还要多。在
13、这些学说中，以自然选择为核心的进化理论比其他学说的影择为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛而深远，它仍然是以后各个响要广泛而深远，它仍然是以后各个方面研究的一个基础。进化理论同其方面研究的一个基础。进化理论同其他科学理论一样，它不会停滞不前，他科学理论一样，它不会停滞不前，它还在发展。它还在发展。分子进化与中性学说 这一学说认为，生物体内绝大多数突变都是这一学说认为，生物体内绝大多数突变都是中性突变；生物体内的大分子都是以一定的速率中性突变；生物体内的大分子都是以一定的速率进化着，这一速率与种群的大小、物种的生殖力进化着，这一速率与种群的大小、物种的生殖力以及生物世代的长短都无关，也不受环境
14、因素的以及生物世代的长短都无关，也不受环境因素的影响，因此对于这些中性突变不会发生自然选择影响，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。生物的进化主要是中性突变与适者生存的情况。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的在自然群体中进行随机的“遗传漂变遗传漂变”的结果，的结果，而与选择无关。也就是说，遗传漂变才是分子进而与选择无关。也就是说，遗传漂变才是分子进化的基本动力。化的基本动力。基因频率因偶然的机会，而不是由于选择，基因频率因偶然的机会，而不是由于选择，而发生变化，这种现象称为遗传漂变。而发生变化，这种现象称为遗传漂变。例：不同生物的细胞色素c与人的比较生物名称氨基酸
15、差别生物名称氨基酸差别黑猩猩猕猴袋鼠豹马鸡响尾蛇01101l121314金枪鱼鲨鱼天蚕蛾小麦链孢霉酵母菌212331354344 从上表中可以看出，黑猩猩与人的亲源关系最近，从上表中可以看出，黑猩猩与人的亲源关系最近，酵母菌与人的亲源关系最远。酵母菌与人的亲源关系最远。渐变式进化与跳跃式进化 传统的进化理论认为生物的进化是渐变式的，传统的进化理论认为生物的进化是渐变式的，但渐变式的进化难以解释下面两个问题。但渐变式的进化难以解释下面两个问题。问题一：生物化石的记录所显示的大多不是问题一：生物化石的记录所显示的大多不是渐变式的进化，而是跳跃式的进化。渐变式的进化，而是跳跃式的进化。问题二：如果生
16、物演变是渐进的，那么各种问题二：如果生物演变是渐进的，那么各种适应性的器官结构在尚未发展完善之前，即在还适应性的器官结构在尚未发展完善之前，即在还没有发展到有适应功能之前是怎样逃脱自然选择没有发展到有适应功能之前是怎样逃脱自然选择的压力的？的压力的？所以跳跃式进化理论认为，生物的进化起源所以跳跃式进化理论认为，生物的进化起源于大突变（特别是某些调节基因的突变）。于大突变（特别是某些调节基因的突变）。以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为,新物种新物种的形成是的形成是 A A、自然选择的结果、自然选择的结果B B、突变，选择和遗传的综合作用、突变，选
17、择和遗传的综合作用C C、用进废退的结果、用进废退的结果D D、突变和基因重组，自然选择及隔离的综合作用、突变和基因重组，自然选择及隔离的综合作用下列关于隔离的叙述，不正确的是下列关于隔离的叙述，不正确的是 A A、阻止了种群间的基因交流、阻止了种群间的基因交流B B、对所有的物种来说、对所有的物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离地理隔离必然导致生殖隔离C C、种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因、种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因D D、不同的物种之间必然存在着生殖隔离、不同的物种之间必然存在着生殖隔离人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因控制。如果群人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，
18、由隐性基因控制。如果群体的发病率是体的发病率是1/10000，表现型正常的个体与苯丙酮尿症，表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率是患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率是 。在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AAAA的个体占的个体占18%18%，基因型为，基因型为AaAa的个体占的个体占78%78%，aaaa的个体占的个体占4%.4%.基因基因A A和和a a的频率分别是的频率分别是A A、18%82%B18%82%B、36%64%36%64%；C C、57%43%D57%43%D、92%8%92%8%；据
19、调查得知，某小学的学生中基因型的比率为：据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为：X XB BX XB B 44%X 44%XB BX Xb b 5%X 5%Xb bX Xb b 1%X 1%XB BY 43%XY 43%Xb bY 7%Y 7%则则X Xb b的基因频率是的基因频率是A A、13.2%B13.2%B、5%C5%C、14%D14%D、9.3%9.3%某种蝇是家畜的毁灭性寄生物，在一个实验室里某种蝇是家畜的毁灭性寄生物，在一个实验室里,用杀虫剂和电离辐射分用杀虫剂和电离辐射分别处理这种蝇的两个数量相同的群体，电离辐射的作用是使雄蝇不育。实别处理这种蝇的两个数量相同的群体，电离辐射
20、的作用是使雄蝇不育。实验结果如图，试用学过的生物学知识分析：验结果如图，试用学过的生物学知识分析：(1)用杀虫剂处理的那组在处理后的哪一代开始恢复到处理前的状况？用杀虫剂处理的那组在处理后的哪一代开始恢复到处理前的状况？曲线下降为什么不可能达到曲线下降为什么不可能达到0？(2)在什么时候可以看到用电离辐射比用杀虫剂消灭这种蝇更成功？曲在什么时候可以看到用电离辐射比用杀虫剂消灭这种蝇更成功？曲线回升是通过线回升是通过 之间的之间的 来实现的。来实现的。(4)根据以上分析，使用杀虫剂治虫有其缺点，主要有：根据以上分析，使用杀虫剂治虫有其缺点，主要有：,，针对这种，针对这种缺点，你认为消灭害虫应采缺
21、点，你认为消灭害虫应采用的较好方法有：用的较好方法有：。(3)杀虫剂的使用对害虫起了作用，作用是杀虫剂的使用对害虫起了作用，作用是 的，结果导致害虫抗药的，结果导致害虫抗药性。性。1、某工厂有男女职工各、某工厂有男女职工各200名，对他们进行名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，人，患者患者5人，男性患者人，男性患者11人，那么这个群体中人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？色盲基因的频率是多少？2、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设的，控制深颜色的等位基因是显性的。
22、假设一个种群中有一个种群中有640只浅色的蛾和只浅色的蛾和360只深色的只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？的蛾？6%320三三 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(一一)共同进化共同进化1、实例：、实例：2、概念：、概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在不同物种之间、生物与无机环境之间在相互相互影响影响中不中不断进化和发展的过程。断进化和发展的过程。3、结果：、结果：出现了物种的多样性出现了物种的多样性,而且形成了生态系统的多样性。而且形成了生态系统的多样性。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(
23、二二)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（3层次）层次）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、长期自然选择、共同进化共同进化达到结果达到结果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4、生物进化的历程：、生物进化的历程：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思考：思考：原核生物常见的有哪些？它们进行的是什么生殖？原核生物常见的有哪些？它们进行的是什么生殖？真核生物出现后生物的进化为什么明显加快了？（例真核生物出现后生物的进化为什么明显加快了？（例如寒武纪大爆发）如寒武纪大爆发）真核生物出现后生态系统的组成发生了什么变化？真核生物出现后生态系统的组成发生了什么变化？最先登陆的是植物还是动物？分别是什么生物最先登最先登陆的是植物还是动物？分别是什么生物最先登陆？陆？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(三三)生物进化理论的不断发展生物进化理论的不断发展1、中性学说：、中性学说：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累2、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
