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
现代生物进化理论的主要内容进化是生物学中的核心概念之一，涉及了生物体在时间尺度上的演变和适应过程。
现代生物进化理论是对进化机制和模式的科学解释，通过对群体遗传学、分子进化和生态进化等各个方面的研究，提供了关于生物进化的全面和准确的描述。
本文将从进化的基本原理、群体遗传学、分子进化以及生态进化等方面讨论现代生物进化理论的主要内容。
1. 进化的基本原理进化的基本原理包括遗传变异、适应和自然选择。
遗传变异是指个体间存在的基因型和表现型的差异，这是进化的基础。
适应是指个体对环境的适应性特征，它能够增加个体的生存和繁殖成功率。
自然选择是指环境中存在的选择压力，促使适应性特征在群体中的频率增加，从而导致种群的进化。
2. 群体遗传学群体遗传学研究个体间基因频率的变化和遗传变异在群体中的传递。
主要内容包括基因频率的演化、人工选择和遗传漂变等。
基因频率的演化是指群体中基因频率的变化，可以通过基因漂变、突变、自交和迁移等因素来解释。
人工选择是指人为地选择特定性状的繁殖个体，加速遗传变异的积累。
遗传漂变是指由于随机事件（如基因突变和基因漂变）导致的基因频率的变化。
3. 分子进化分子进化研究基因和蛋白质序列的变化和演化。
主要内容包括分子钟理论、基因家族和基因重排等。
分子钟理论是指利用分子数据推断物种分化和进化的时间尺度。
基因家族是指相互关联且具有相似结构和功能的一组基因。
基因重排是指为了适应新的环境而发生的基因片段的重组和重排。
4. 生态进化生态进化研究进化与生态学之间的相互作用。
主要内容包括适应性放大、种间关系和生态位等。
适应性放大是指生物对环境变化的响应会放大其对生存和繁殖的影响。
种间关系研究不同物种之间的相互作用和共同进化。
生态位是指生物体在特定环境中完成其生存和繁殖所占据的位置和角色。
总结：现代生物进化理论涵盖了进化的基本原理、群体遗传学、分子进化和生态进化等多个方面。
通过研究遗传变异、适应和自然选择等基本原理，人们揭示了生物进化的机制和模式。
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现代生物进化理论是一门既神秘又迷人的学问。
我们从小就听说过达尔文的“物竞天择”，这句话简直像是一把钥匙，打开了生物多样性的大门。
听说过基因吗？它们就像是生命的“说明书”，告诉生物怎么长、怎么活。
现在，咱们来一起深入看看这个理论的主要内容。
首先，进化的基础在于变异。
变异是自然界中一种不可避免的现象。
想象一下，猴子和人类的共同祖先，随着时间的推移，它们在不同环境中生存，慢慢演变成了今天的样子。
就像你换衣服一样，有些猴子可能长得高一点，有些则是短小精悍，这种差异就是变异的体现。
接下来，适应性是另一个重要概念。
生物为了生存，会不断调整自己。
比如，在寒冷的环境中，动物们会长出厚厚的毛发，来抵御严寒。
而在热带雨林中，动物们则可能变得色彩斑斓，以便更好地隐蔽。
这种现象真是令人惊叹，仿佛生命在不断地和环境进行“舞蹈”。
接下来，选择是进化的核心。
自然选择就像一个严格的评审，只有最适合的个体才能生存下来。
想象一下，一个拥有强壮体魄和聪明头脑的动物，肯定能在竞争中脱颖而出。
就像考试一样，只有那些准备充分的学生才能取得好成绩。
当我们深入了解这些理论时，基因的角色也越来越重要。
基因突变是推动进化的动力。
它们就像是生物体内的小工厂，生产出多种多样的特征。
有些特征会增强生存能力，有些则可能导致灭绝。
这个过程就像是一个博弈，谁能赢得生存的机会，谁就能繁衍后代。
当然，环境的变化也是影响进化的重要因素。
随着气候变化、地理变迁，生物们必须不断调整自己以适应新的生活条件。
有时候，这种调整会导致新的物种诞生。
比如，古老的鱼类在漫长的岁月中，逐渐变成了现在的两栖动物。
此外，进化并不是一蹴而就的。
它需要漫长的时间积累，几百万年的演变才会形成显著的变化。
正如老话所说，“功夫下在平时”，每一代生物都是在为下一代打基础。
说到这里，我们不得不提到人类的进化。
我们是如何从古代的猿人逐渐演变成今天的样子？这其中的变化真是复杂而神奇。
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现代生物进化理论是对达尔文早期进化理论的修正和完善，通过对分子遗传学、生理学、生态学等领域的研究，提出了新的进化机制和方法，更全面地解释生物的进化过程。
1.基因突变与遗传漂变基因突变是进化的起点，是生物适应环境变化的基础。
随着科技的发展，人们发现许多基因突变是同义性的，对生物本身的功能没有影响，这和达尔文的自然选择理论相悖。
于是，生物学家提出了遗传漂变理论，认为随机基因漂变在一定程度上影响了生物群体的基因频率，导致一些突变可能被保存下来并扩大传播。
2.自然选择与适应性演化自然选择是达尔文进化论的核心，但现代生物进化理论提出了更多的细节。
例如，现在我们知道了自然选择有着不同的形式，比如扰动选择、方向选择和平衡选择等，每种适应性演化方式都是根基于生物体与环境相互作用的模式。
3.多重种类起源与分化生物进化的另一个重要内容是多重种类起源和分化。
大量证据表明，生物之间的相似性和差异可能是由于共同祖先和基于同物异型原理的分化。
这意味着，生物在进化历程中经历了不断的分化和多样化，而这些分化和多样化是基于其自身的大脑、神经系统、生殖系统等因素。
4.遗传变异的多样性和统计学进化过程中存在着大量的遗传变异现象，这些变异涉及到工作基因区域、调控区域和未知功能区域等，在这些变异的基础上可以建立系统进化树或族系分类树。
另外，统计学方法也得到了广泛的应用，例如贝叶斯方法、最大似然方法等，通过这些方法把不同的进化事件联系在一起，构建了大量的生物分类和族系演化树。
总之，现代生物进化理论对达尔文的进化理论进行了重大的修正和完善，使我们更加全面地认知和理解生物的进化过程。
5.基因流与遗传漂移除了基因突变以外，基因流和遗传漂移也是影响生物群体遗传结构的重要因素。
基因流指的是因为种群间的基因流失或增加，导致了种群间基因频率的变化。
而遗传漂移则是指随机因素引起的种群基因频率变动，比如小种群和环境压力等也可能影响种群基因结构。
高三生物一轮复习：第22讲 生物的进化
2.[2020·山东临沂蒙阴实验中学期末] 某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段 都经历多次繁殖过程,定期随机抽取100个个体,测得基因型为AA、aa的个体数 量变化曲线如图7-22-4所示。下列相关叙述不正确的是 ( C )
图7-22-4 A.在Ⅰ、Ⅲ时间段内Aa的基因型频率相同 B.Ⅱ时间段发生剧变的过程中,A和a基因频率可能相同 C.在Ⅲ时间段,隐性个体比显性个体的适应能力更强 D.Ⅰ→Ⅲ时间段过程中,该种群发生进化
[解析]据题分析,萝卜和甘蓝都是二倍体生物,将萝卜(AA)与甘蓝(BB)杂交,收获种 子并培育成F1(AB)植株(异源二倍体),该个体不含同源染色体,不可育。秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗可以使其染色体数目加倍,作用的原理是在分裂前期抑制 纺锤体的形成。F1(AB)无同源染色体,不能产生正常的配子,故不能进行自交产生 后代,A错误; 叶肉细胞高度分化,不分裂,用一定浓度的秋水仙素处理F1的叶肉细胞不会使染色 体数目加倍,B错误; F1是萝卜和甘蓝杂交形成的,萝卜产生的配子(A)有9条染色体,甘蓝产生的配子(B) 有9条染色体,F1体细胞的染色体组成可表示为2N=AB=18,C正确; 萝卜与甘蓝可杂交产生F1,但因F1无同源染色体,不能产生正常配子,说明二者仍存 在生殖隔离,D错误。
由低等到高等逐渐进化的。
(2)达尔文的自然选择学说
项目 主要观点
贡献 评 价
不足
自然选择学说 ①过度繁殖;② 生存斗争 ;③遗传变异;④适者生存， ①论证了生物是不断进化的,对生物进化提出了合理的解释 ②科学地解释了生物 多样性 的形成 ①对 遗传和变异 的本质不能作出科学的解释 ②对生物进化的解释局限于 个体 水平 ③强调物种形成都是 渐变 的结果,不能解释物种大爆发等现象
现代生物进化理论的主要内容(一)
例1.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。这些变化产生的原 因是 ( )
C
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 森林时期 工业时期 灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾 99% 1% 1% 99%
30% ) A( 30%) a(30%) a(10% ) 配子的比率 A(
子代基因型 36 AA( %) 的频率 子代种群的 基因频率
Aa( 48% )
16% aa( )
A (60% )
a( 40%
)
遗传平衡定律----哈代-温伯格定律
1、成立前提 a.种群非常大 b.所有雌雄个体之间自由交配 c.没有迁入和迁出 d.没有自然选择 e.没有基因突变 2、计算公式
种群是所含有 的全部基因。
在一个种群基因库中，某 3、基因频率： 个基因占全部等位基因数 的比率。
基因型频率： 在一个种群中，某基 因型个体占全部个体 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? 某基因的数目 基因频率= × 100% 该基因的等位基因的总数 A的频率 =
现代生物进化理论 的主要内容
学习目标：
1、解释种群、基因库、基因频率的概念 2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化
一、种群是生物进化的基本单位
1、种群： 生活在一定区域的同种生物的全部个体
例：判断下列是否属于种群 （1）一个池塘中的全部鲤鱼 （2）一个池塘中的全部鱼 （3）一片草地上的全部植物 （4）一片草地上的全部蒲公英 （5）一个池塘中的全部雄鲤鱼 （6）一个池塘中的全部成年鲤鱼
7.2现代生物进化理论的主要内容
aa
灰翅
F1: AA Aa
绿翅 绿翅 绿翅 灰翅
a aa
灰翅
F1: Aa
绿翅
出现有利变异个体内的有利基因，只有 在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另 外有利变异的个体的后代不一定能真实遗传。 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，还必须研究群体 的基因组成变化。这个群体就是种群！
③没有迁入与迁出，
④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用
⑤也没有基因突变和染色体变异。
亲代基因型的频率 AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
亲代基因频率
A(60% )
a( 40% )
F1代基因型频率
AA( 36% )
Aa( 48% )
a( 16% )
F1代基因频率
A ( 60%)
a( 40% )
进化的方向由谁决定呢？
探究自然选择对种群基因频率的影响
19世纪，桦尺蠖种群中黑色 基因（S）频率为5%，浅灰色 基因（s）频率为95%
20世纪，桦尺蠖种群中黑 色基因（S）频率为95%， 浅灰色基因（s）频率为5%
提出问题：桦尺蠖种群中s基因（决定浅色性状）的频 率为什么越来越低？ 黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蠖的生 作出假设： 存，对黑色桦尺蠖生存有利，这种环境的选 择作用使该种群的s基因频率越来越低。 11% 即自然选择可使种群基因频率发生定向改变。
下列四个选项中，属于种群的是：（ A、生活在岛上的全部蛇 B、青白江区所有小叶榕树 C、青海湖自然保护区的全部鸟类 D、一个菜市场每个水池里的全部鲤鱼
）
探究活动（二）
☆.阅读114页的第三自然段，探究并回答下列 问题。
现代生物进化理论的主要内容
马（64）
驴（62）
马和驴是不是一
个物种？ NO
因为马与驴交配 产生的后代-骡 没有生殖能力。
骡子 （63）
地理隔离：
课堂小结
种群是生物进化的基本单位
现
代 种群基因 突变和基因重组产生生物进化的原材料
生 频率的改
物 进
变与生物 进化
自然选择决定生物进化的方向
化 理
隔离与 物种的概念
论 物种的
的 形成
隔离在物种形成中的作用
主 要
共同进化
内 容
共同进化与 生物多样性
生物多样性的形成
的进化
生物进化理论在发展
高考链接
（2009 上海）回答下列有关生物进化的问题。
P126基础题
第三小节答案
1.（1）√；（2）×；（3）×。
2.C。
3.有性生殖的出现，使基因重组得以实现，增加了生
物变异的多样性，因而使生物进化的速度明显加快。
拓展题
1.假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的
观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化
观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个
同一种生物，由于高山、河流和沙漠 等地理上的障碍而分成不同的种群，使彼
此间无法相遇而不能交配，不能发生基因
交流的现象。
东北虎
华南虎
二.隔离在物种形成中的作用：物种形成的必要条 件。
生殖隔离：
不同物种之间一般是不能够相互交配 的，即使交配成功，也不能够产生可育的 后代，这种现象叫生殖隔离。如季节隔离； 不亲合性；杂种不活；杂种不育等。
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
现代生物进化理论是基于达尔文进化论的基础上，结合了遗传学、分子生物学、生态学等多学科知识，形成的一套系统完备的理论体系。
其主要内容包括自然选择、遗传变异、种群遗传演化、物种形成等几个方面。
首先，自然选择是现代生物进化理论的核心概念之一。
自然选择是指在自然界中，个体之间存在着差异，而这些差异可能会影响它们的生存和繁殖能力。
适应环境的个体更有可能生存下来并且繁衍后代，从而使得适应性状在种群中逐渐积累。
这一过程导致了物种的适应性进化，使得物种能够适应不断变化的环境。
其次，遗传变异是生物进化的基础。
遗传变异是指个体之间存在的遗传差异，
这些差异来源于基因突变、基因重组、基因漂变等遗传过程。
遗传变异为自然选择提供了遗传物质的多样性，使得物种能够对环境的变化做出相应的适应。
然后，种群遗传演化是现代生物进化理论的重要内容之一。
种群遗传演化是指
种群内个体基因型和表型频率的变化，这种变化是由自然选择、基因漂变、基因流等因素共同作用的结果。
种群遗传演化理论解释了物种形成和物种多样性的产生。
最后，物种形成是现代生物进化理论的重要研究内容之一。
物种形成是指一个
种群分化为两个或更多个不能有效杂交的亚种或种的过程。
物种形成是生物多样性的基础，也是生物进化的结果之一。
综上所述，现代生物进化理论的主要内容包括自然选择、遗传变异、种群遗传
演化和物种形成等几个方面。
这些内容构成了现代生物进化理论的核心，为我们理解生物进化过程和生物多样性的形成提供了重要的理论基础。
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③突变作为生物进化原材料的原因： 课本P116
种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞第内3段都
有成千上万个基因，这样，每一代就
会产生大量的突变。 此外，突变的有害还是有利也不是绝对 的，这往往取决于生物的生存环境。
突变和基因重组产生进化的原材料
在自然选择的作用下，种群的基因频率会 发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断 进化。
合作探究 一、用数学方法讨论基因频率的变化
1、假设例1中昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自 由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这 一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德 尔的分离定律计算：
合作探究
新代基因型的频 率
配子的比率
问题1
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
A( 30%) A( 30%) a( 30%) a( 10%)
子代基因型频率 AA(36%)
Aa( 48% )
AA( 16%)
子代基因频率
基因 AA 型频 Aa 率 aa
基因 A 频率 a
亲代 30% 60% 10% 60% 40%
④ 可遗传变异是产生生物进化原材料 的原因： 课本P116 最后1段
突变
基因 新的等位基因
重组
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
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。
自然选择决定生物进化的方向：课本P118 最后1段
(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？
(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)子二代、子三代及若干代以后，基因频率会同子一代一样吗？
2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自 然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实 例？ 3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基 因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎 样变化？
A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%
已知：女（200人）：XBXb （15人）、XbXb （1人）
男（200人）：XbY(14人）
解法：代入公式
Xb %＝
Xb 数
XB 数+ Xb 数
× 100%
＝ 15 +;200
＝5.17％
例3：已知某种群中 AA、Aa、aa的个体分别
基因频率 : 课本P114 第2段
• 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的 比率，叫做基因频率。
基因频率＝ 该基因的总数 该等位基因的总数
×100%
＝纯合子频率＋1/2杂合子频率
基因型频率 :某种特定基因型的个体占群体内全部
个体的比例。
基因型频率＝ 特定基因型的总数 总个体数
×100%
例1（P115）：在某昆虫的种群中，绿色基 因为A，褐色基因为a，随机抽取100个个体， 测得基因型 AA、Aa、 aa分别是30、60、10个。 求：A、a的基因频率？
占24%、70%、6%、那么A、a的基因频率
是多少？（ D ）
A. 36%和64%
B. 57%和43%
C. 24%和72%
D. 59%和41%
突变和基因重组产生进化的原材料
① 基因突变和基因频率的关系： 课本P116
基因突变产生新的等位基因，这就可能 第1段 使种群的基因频率发生变化。
② 可遗传变异的来源： 课本P116 第2段
P表示基因A的频率，q表示基因a的频率
p+q = 1
遗
传
(p+q )
2
=p2+2pq+q2= 1
A ( 60%)
子一代
36% 48% 16%
60%
40%
a(40%)
子二代 子三代
36%
48% 16%
36%
48% 16%
60%
40%
60%
40%
合作探究
由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子
代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如 此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就 是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
2、①基因突变与基因频率改变有什么关系？为什么？ ②可遗传变异有哪些来源？ ③在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有
害的，对生物的进化有重要意义吗？突变有害还是有利 决定于什么？
④可遗传变异是产生进化原材料的原因是什么？ 3、①生物进化的实质是什么？
②为什么说自然选择决定生物进化的方向？
种群是生物进化的基本单位 种群的概念: 课本P114 第2段
第七 章 现代生物进化理论
把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不 愿意自己在虎的后代中消失，而且想让越来越多 的虎拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的 呢？你将选择做哪一种基因？
幼虎
一个基因所控制的 性状对个体生存和繁殖 后代的贡献越大,拥有 该基因的个体的可能越 多!当然就会使越来越 多的虎拥有自己的拷贝!
达尔文的自然选择学说指出，在一 种生物的群体中，出现有利变异的个体 能存活，并且有机会留下自己的后代。
但是，研究生物的进化，仅研究个 体的表现型是是否与环境相适应是不够 的，还必须研究群体基因组成的变化。
这个群体就是种群！
自主学习
阅读教材P114——P118，分组讨论回答下列问题
1、①找出种群的概念、特点和研究种群的意义？ ②找出基因库、基因频率和基因型频率的概念。
• 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
特点 : 课本P114 第2段 意义 : 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，
种群是物种繁衍、进化的基本单位，为研究 生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。
卧龙自然保护区 猕猴
种群是生物进化的基本单位
基因库: 课本P115 第2段
• 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。
解法Ⅰ：
解法Ⅱ:
A% = A数
×100%
A数 + a数
= （30×2 + 60） ×100% （100 ×2）
=60%
a% = aa% + 1/2Aa% = 10% + 1/2×60% = 40%
A% =100%-40%= 60%
a% =100%-60%= 40%
例2、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时 发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患 者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（C ）。