2019年7.2《现代生物进化理论的主要内容》课件王娟精品教育.ppt

第二节现代生物进化理论的主要内容•种群是生物进化的基本单位•突变和基因重组产生进化的原材料•自然选择决定生物进化的方向•隔离是物种形成的必要条件探究活动情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。讨论题目：1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色个体能被选择下来吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代？自然选择直接作用的是生物的表现型？基因型？在自然界中，没有哪一个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过生殖传给后代，因此研究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变化。这个群体就是种群！判断下列是否属于种群（1）一个池塘中的全部鱼（2）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部鲤鱼（4）一片草地上的全部草（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否（一）种群是生物进化的单位１、种群的概念：种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体，是生物繁殖的基本单位。２、基因库: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。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。（一）种群是生物进化的单位基因频率=某基因的数目该基因的等位基因的总数×100%3、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。例1:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?例2:某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率。=纯合子频率+1/2杂合子频率基因频率亲代子一代子二代子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%遗传平衡状态在一对等位基因（Aa）中，P表示基因A的频率，q表示基因a的频率：p+q=1(p+q)2=1=p2+2pq+q2AA=p2Aa=2pqaa=q2课时训练T3一个有性生殖的自然种群中，在符合以上5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是保持不变的。这就是哈代—温伯格定律。在自然界，由于突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。因此，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异的类型有那些？不能遗传的变异可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组变异具有不定向性，产生多种类型的生物。突变自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是10－5，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变数是？2×104×10－5×109＝2×108（二）突变和基因重组产生进化的原材料基因重组突变新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异变异是不定向的形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向（三）自然选择决定生物进化的方向。长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖探究自然选择对种群基因频率的影响英19世纪曼彻斯特英20世纪曼彻斯特自然选择可以使种群的基因频率定向改变问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？假设：根据前面所学的你能做出假设吗？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SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，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……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低(1)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？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结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。（三）自然选择决定了生物进化的方向原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。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______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______。变异原材料选择方向定向曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没有形成新的物种。为什么说它们没有形成新的物种？怎样判断两个种群是否属于一个物种？物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。(四)隔离是物种形成的必要条件隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离。它们之间还能自由交配吗？2、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？2、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成①经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形成新物种。②多倍体的形成不需经地理隔离。原种变异1变异2变异类型1变异类型2新种1新种2生殖隔离自然选择1自然选择2基因频率定向改变地理隔离2、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成种群1种群2如果只通过地理隔离，2个种群的基因库各自发展，互不影响，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种－－－量变。如东北虎和华南虎就是两个亚种。生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。2、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成生殖隔离是新物种形成的标志－－质变物种形成的基本环节是：突变和基因重组——提供进化的原材料；自然选择——基因频率定向改变，决定进化的方向；隔离——物种形成的必要条件以（）为核心的现代生物进化理论，其基本观点是（）是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群（）的改变。、及（）是物种形成过程的三个基本环节。在这个过中，（）产生生物进化的原材料，（）使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（）是新物种形成的必要条件。标志着新物种产生。自然选择学说种群基因频率突变和基因重组自然选择隔离突变和基因重组自然选择隔离生殖隔离新物种形成，生物是不是就一定进化了？【例题1】关于生物进化与生物多样性的形成，错误的说法是：（双选）A.生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程。B.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。C.生物多样性的形成是共同进化的结果D.生物的进化与无机环境的变化是相互影响的产生新基因、新物种和新的生态系统都是形成生物多样性。种内或种间的斗争或互助3.(2011·北京模拟)如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是()129A.图中A表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料B.种群基因频率定向改变是形成新物种的前提C.图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件D.图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代突变和基因重组地理隔离生殖隔离【例证1】(2010·山东高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是:A.物种的形成可以不经过隔离B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率隔离是物种形成的必要条件种群基因频率的改变自然选择（定向）【例证2】(2011·南平模拟)如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离C.a1和a2种群都不能作为生物进化的基本单位D.b、c和d不具有共同的原始祖先4、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、与B相同D、开始比B慢，后来比B快B1、中性学说认为决定生物进化方向的是A、自然选择B、生存斗争C、中性突变的逐渐积累D、变异2、下列能提高生物多样性的是（）A、把生物进行分类B、不同环境的自然选择C、来自共同祖先的遗传D、用进废退BC3.（2010·潍坊模拟）达尔文“自然选择学说”和现代生物进化理论的共同观点是（）A.种群是生物进化的单位B.有利变异通过逐代遗传得到积累和加强C.自然选择决定生物进化的方向D.突变和基因重组产生了可遗传的变异