现代生物进化理论的主要内容ppt
合集下载
(人教版)高中生物必修二：7.2《现代生物进化理论的主要内容》ppt课件
1．理解种群、种群基因库、基因频率等概念。 2．掌握现代生物进化理论的主要内容。
3．举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
4．会运用数学方法进行种群基因频率的计算。
生物 必修2
第7章 现代生物进化理论
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
种群基因频率的改变与生物进化
1．种群是生物进化的基本单位 同种生物的全部个体 。种 (1)种群：生活在一定区域的______________________
(3)X 染色体上基因的基因频率的计算： B b X X b XB 基因频率＝ B b，X 基因频率＝ B X ＋X X ＋Xb 不涉及 Y 染色体，XB＋Xb＝1
生物 必修2
第7章 现代生物进化理论
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
(4)根据遗传平衡定律(哈代—温伯格定律)计算基因频率： 该定律指出：在一个有性生殖的群体中，在种群足够大， 种群内个体随机交配，没有突变，没有新个体迁入，没有自然
生物 必修2
第7章 现代生物进化理论
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
[思考探讨]
1.引起基因频率改变的因素有哪些？
2．一个池塘中的所有鱼是一个种群吗？
3．生物进化的实质是什么？如何判断一个种群是否发生 了进化？ 提示： 1.基因突变、基因重组、自然选择、染色体变异 等都能引起基因频率的改变。 2．不是，所有鱼不是同一物种。 3．进化的实质是种群基因频率的改变。判断的依据是种 群基因频率是否发生改变。
生物 必修2
第7章 现代生物进化理论
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
隔离与物种的形成
现代生物进化理论的主要内容 课件2
（四）隔离导致物种的形成
1．物种的定义 2．物种区分的主要依据是： 物种区分的主要依据是： 有无生殖隔离 3．物种形成的原因： 物种形成的原因： 突变和基因重组、 突变和基因重组、 自然选择、 自然选择、隔离综合作用 的结果
基因突变的特点： 基因突变的特点： • 普遍存在 • 随机发生 • 突变频率很低 • 多数对生物体是有害的 多数对生物体是有害 有害的 • 不定向的 不定向的
结论：种群是进化的基本单位。 结论：种群是进化的基本单位。
（二）突变和基因重组产生生 物进化的原材料
1．种群中基因突变的特点： 种群中基因突变的特点： 突变数很大、 突变数很大、不定向 2．种群基因重组的结果： 种群基因重组的结果： 产生更多变异、 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。
பைடு நூலகம்
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。
3.基因频率：在一个种群基因库中，某个基 基因频率：在一个种群基因库中， 基因频率 因占全部等位基因数的比率， 因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率
4. 生物进化的实质：是种群基因频率 生物进化的实质： 的改变。 的改变。
3、据调查，某校学生中基因型的比例为 、据调查， XB XB（42.32%） XB Xb （7.36%） XbXb ） ） ），则 （0.32%） XBY （46%） Xb Y（4%），则 ） ） （ ）， 的基因频率分别是（ 该地区 XB和 Xb 的基因频率分别是（D ） A.6%、8% 、 B.8%、92% 、 D.92%、8% 、 C.78%、92% 、
（三）自然选择决定生物进化的方向
• 原因是： 原因是： 淘汰不利变异基因、 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。
高中人教版生物必修二课件：第七章 第2节 现代生物进化理论的主要内容
[题组冲关]
5．下列关于生物进化与生物多样性的叙述正确的是
(A)
A．基因频率改变不一定导致新物种产生
B．基因频率改变不一定导致生物进化
C．物种的灭绝一定不利于生物多样性的形成
D．生物多样性最直观的表现是基因多样性
解析：基因频率改变不一定引起种群基因库出现显著差异，因而
不一定导致生殖隔离，新物种产生的标志是生殖隔离；生物进化
A．图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择以 及隔离
B．小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群，是生物进化的 基本单位
C．蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本质是种群基因型频 率的改变
D．小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和，称为蜥蜴新种 的基因库
解析：物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择以 及隔离，则X表示突变和基因重组，Y表示自然选择，Z表示 隔离；种群是一个地区内同种生物个体的总和，是生物繁殖 和进化的基本单位；蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本 质是种群基因频率的改变；某种群全部基因的总和称为该种 群的基因库。 答案：C
2．物种形成的方式 (1)渐变式
(2)爆发式
爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的，主要起源 于个体的染色体变异或远缘杂交以及染色体加倍等，如六倍 体普通小麦的形成。
3．物种形成与生物进化的关系
内容
物种形成
生物进化
标志
变化后生物与 原生物关系
生殖隔离出现 属于不同物种
基因频率改变 可能属于一个物种
核心要点(二) 隔离与物种的形成 1．地理隔离和生殖隔离的比较
(1)图中A属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开 的小种群重新相遇，可以再融合在一起。
(2)图中B属于生殖隔离，一旦形成就保持物种间基因的不可 交流性，从而保证了物种的相对稳定。
生物：7.2《现代生物进化理论的主要内容》课件(1)(新人教版必修2)湖南师大
例：用现代生物进化理论分析解释狼的进化 过程。 过程。 (1)狼群中存在不同类型的个体， (1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快 狼群中存在不同类型的个体 变异 有跑得慢的。它说明生物具有______ ______的 的，有跑得慢的。它说明生物具有______的 特性， 特性，而这种特性是生物进化的 原材料 。 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶 随着环境的改变 猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、 猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、 选择 环境对狼起了______作用， ______作用 环境对狼起了______作用，而这种作用是 定向 方向 ______的 它决定着生物进化的______ ______。 ______的，它决定着生物进化的______。
在一个种群中， 在一个种群中，某种基因型个体数占 该种群个体总数的比率。 该种群个体总数的比率。
4.基因频率的计算 4.基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a 调查发现AA Aa、 AA、 褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa 的个体分别占30% 60%、10%、那么A 30%、 的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a 的基因频率各是多少？ 的基因频率各是多少？ 该基因的总数 基因频率= 基因频率= 该等位基因的总数 基因频率= 基因频率= 纯合体基因型频率+ 纯合体基因型频率+杂合子基因型频率的一半
自然选择对种群基因频率的影响
20世纪, 20世纪,桦尺蠖种群中黑 世纪 色基因(S)频率为95%, (S)频率为95%,浅 色基因(S)频率为95%,浅 灰色基因(s)频率为5% (s)频率为 灰色基因(s)频率为5%
高中生物必修2课件：7-2 现代生物进化理论的主要内容
学习目标定位
Байду номын сангаас
学习目标：1.运用联系和对比等方法解释种群、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和相关计 算。 3．通过教材的实例分析得出生物进化的实质。 4．以加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成为例，理解物 种的概念，以及新物种形成的环节。
5．运用比较的方法理解生殖隔离与地理隔离、物种形 成与生物进化的关系。 6．运用举例分析的方法学习共同进化和生物多样性的 关系。 重点与难点：1.现代生物进化理论的内容。 2．共同进化与生物多样性的关系。
(2)常见类型 ①生殖隔离：________之间一般是不能________的，即 使交配成功，也不能产生________的现象。 ②地理隔离：________生物由于________的障碍而分成 不同的种群，使得种群间不能发生________的现象。
3．以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例，同一种地雀， 从南美洲大陆迁来后，分布到不同的岛屿上，从而产生 ________隔离。 (1)内因：不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和 ________，而且不同种群之间不发生________。 (2)外因：不同岛屿上的________和________互不相同， 自然选择对种群________发生的变化起的作用不同。 (3)结果：________形成明显的差异，并逐步出现 ________。
(4)
亲代基因 型的频率 AA(30%) Aa(60%) A(30%) a(30%) aa(10%) a(10%) aa(16%)
配子的比率 A(30%) 子代基因 型频率 子代基因 频率 A(60%) AA(36%)
Aa(48%)
a(40%)
种群的基因频率会同子一代一样。 2． 对自然界的种群来说， 这五个条件不可能同时都成立。 例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。 3．突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化。基 因 A2 的频率是增加还是减少要看这一突变对生物体是有益的 还是有害的。
现代生物进化理论的主要内容教学课件
A
B.1/22 D.3/80
（二）突变和基因重组产生生物进化的 原材料
突变
产生
等位基因
基因重组
多种多样 的基因型
种群出现大量 的可遗传变异 形成了进化的原材料
变异是不定向的
不可以遗传的变异
可遗传的变异
基因突变 染色体变异
基因重组
突变
思考：生物自发突变的频率很低，且大多数 突变对生物体是有害的，它为何还能作为生 物进化的原材料呢？ 例：果蝇约有104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108个个体），那么每一代 出现基因突变数是多少呢？
例6、已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)
是显性。在一个有30000人的人群中，蓝 眼人有3600人;褐眼的有26400人，其中 纯合体有12000人。那么，在这个人群中 A和a基因频率分布为
A.0.64和0.36
C.0.50和0.50
A
B.0.36和0.64
D.0.82和0.18
遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 如果一个种群符合下列条件： ⒈种群是极大的； ⒉种群个体间的交配是随机的，也就是说种 群中每一个个体与种群中其他个体的交配机 会是相等的； ⒊没有突变产生 ⒋种群之间不存在个体的迁移或基因交流 ⒌没有自然选择； 那么，这个种群的基因频率（包括基因型） 就可以一代代稳定不变，保持平衡。（遗传 平衡的种群是理想的种群）。那么
A.0.36、0.48 C.0.16、0.48
A
B.0.36、0.24 D.0.48、0.36
例2、某常染色体隐性遗传病在人群 中的发病率为1%,色盲在男性中的发 病率为7%.现有一对表现型正常的夫 妇,妻子为该常染色体遗传病致病基 因和色盲致病基因携带者.那么他们 所生小孩同时患上述两种遗传病的 概率是（ ） A.1/88 C.7/20
现代生物进化理论的主要内容-种群基因频率的改变与生物进化(共35张PPT)
那么每一代出现基因突变数是多少呢？
2× 104 × 10－5 × 108 =2 ×107
个体
种群
例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆 虫特别多
突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生
物的生存环境
基因突变产生的等位基因，通过有性
生殖过程中的基因重组，可以形成多种 多样的基因型，从而使种群出现大量的
突变
基
基因突 变
因
染色 体变 异
重 组
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群 的基因频率发生变化。
由于突变和基因重组， 桦尺蠖形成了不同的体色。
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？
例：果蝇约有104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108个个体），
中V的基因频率约是
A.43%
√B.48%
C.52% D.57%
4、某校共有学生1600人，红绿色盲遗传病 调查研究后发现，该群体中色盲基因的 频率是6.8%，780名女生中有患者23人，携 带者52人，男生中色盲的人数约为( )
√
用数学方法讨论基因频率的变化
若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：
①昆虫种群非常大，②所有的雌雄个体间都能自由交配 并能产生后代，③没有迁入与迁出，④自然选择对翅色 这一相对性状没有作用⑤基因A和a都不产生突变
D.基因突变可改变基因库的组成 突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境
现代生物进化理论的主要内容 一片草地上的全部植物 一、种群基因频率的改变与生物进化
基因频率的计算
⑴通过基因型个体数量计算基因频率
2× 104 × 10－5 × 108 =2 ×107
个体
种群
例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆 虫特别多
突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生
物的生存环境
基因突变产生的等位基因，通过有性
生殖过程中的基因重组，可以形成多种 多样的基因型，从而使种群出现大量的
突变
基
基因突 变
因
染色 体变 异
重 组
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群 的基因频率发生变化。
由于突变和基因重组， 桦尺蠖形成了不同的体色。
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？
例：果蝇约有104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108个个体），
中V的基因频率约是
A.43%
√B.48%
C.52% D.57%
4、某校共有学生1600人，红绿色盲遗传病 调查研究后发现，该群体中色盲基因的 频率是6.8%，780名女生中有患者23人，携 带者52人，男生中色盲的人数约为( )
√
用数学方法讨论基因频率的变化
若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：
①昆虫种群非常大，②所有的雌雄个体间都能自由交配 并能产生后代，③没有迁入与迁出，④自然选择对翅色 这一相对性状没有作用⑤基因A和a都不产生突变
D.基因突变可改变基因库的组成 突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境
现代生物进化理论的主要内容 一片草地上的全部植物 一、种群基因频率的改变与生物进化
基因频率的计算
⑴通过基因型个体数量计算基因频率
现代生物进化理论的主要内容课件PPT
..
第七章 现代生物进化理论
第2节 现代生物进化理论的主要内容 种群基因频率改变与生物进化（一）
1. 解释种群，种群基因库、基因频率的概念。 2. 运用数学方法讨论基因频率的变化。
以 “后世科学家完善进化论 ，成功解答自然界难题 ”为背景材料，
设计问题，导入新课；首先引导学生理解单独个体不能完成进化，从而引出 种群的概念，再提出种群中基因库和基因频率的概念；进入基因频率和基因 型频率知识点的学习；结合例题，并结合分析归纳，明确二者之间的联系， 使内容呈现更为清晰明了；接着用数学方法讨论基因频率的变化，提出哈迪 —温伯格定律并练习巩固；最后通过课堂总结及课堂检测，完善内化课堂知 识。
根据 哈迪-温伯格定律 （p+q)2=P2+2pq+q2=1
因为
q2=640/(640+369)=0.64
所以
q=0.8
又因为
P+q=1
所以
p=1—q=1—0.8=0.2
根据定律，杂合子在群体的频率应为
2pq=2*0.8*0.2=0.32
1.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
A=24% +1/2 X 72% = 60%
通过基因型频率计算基因频率
2×AA＋Aa
A%=
×100
2(AA＋Aa＋aa) %
2×aa＋Aa
a%=
×100
2(AA＋Aa＋aa) %
3.在某一地区的遗传学调查中发现,该地区男性色盲占 该地区男性总人口的7%,则该地区男性中,XB和Xb的基 因频率分别为_9_3_%___和___7_%___,该地区的女性色盲占 该地区女性总人口的比例为__0_._4_9_%__。
第七章 现代生物进化理论
第2节 现代生物进化理论的主要内容 种群基因频率改变与生物进化（一）
1. 解释种群，种群基因库、基因频率的概念。 2. 运用数学方法讨论基因频率的变化。
以 “后世科学家完善进化论 ，成功解答自然界难题 ”为背景材料，
设计问题，导入新课；首先引导学生理解单独个体不能完成进化，从而引出 种群的概念，再提出种群中基因库和基因频率的概念；进入基因频率和基因 型频率知识点的学习；结合例题，并结合分析归纳，明确二者之间的联系， 使内容呈现更为清晰明了；接着用数学方法讨论基因频率的变化，提出哈迪 —温伯格定律并练习巩固；最后通过课堂总结及课堂检测，完善内化课堂知 识。
根据 哈迪-温伯格定律 （p+q)2=P2+2pq+q2=1
因为
q2=640/(640+369)=0.64
所以
q=0.8
又因为
P+q=1
所以
p=1—q=1—0.8=0.2
根据定律，杂合子在群体的频率应为
2pq=2*0.8*0.2=0.32
1.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
A=24% +1/2 X 72% = 60%
通过基因型频率计算基因频率
2×AA＋Aa
A%=
×100
2(AA＋Aa＋aa) %
2×aa＋Aa
a%=
×100
2(AA＋Aa＋aa) %
3.在某一地区的遗传学调查中发现,该地区男性色盲占 该地区男性总人口的7%,则该地区男性中,XB和Xb的基 因频率分别为_9_3_%___和___7_%___,该地区的女性色盲占 该地区女性总人口的比例为__0_._4_9_%__。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不同物种之间不能交配,或即使交配成 功,也不能产生可育的后代,该现象称 之为生殖隔离。
隔离与物种的形成
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群,使得种群间不能 发生基因交流的现象称之为地理隔离。
隔离与物种的形成
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。
①同一个地域里不同种生物
②同一种生物在不同地域
生物进化的实质
理想条件下种群基因频率:
自然选择条件下种群基因频率:
得出结论：环境的 选择作用是s基因 频率越来越低。
生物进化的实质
讨论： Q1：自然选择中，直接选择的是基因型还是表现型？自然选择的本 质是对什么进行选择？
表现型； 自然选择的本质是对基因进行选择。 Q2：如果自然选择是针对种群基因进行，会导致种群发生什么变化？
共同进化与生物多样性的形成
互利共生
互利共生
捕食
不同物种之间可通过互利 共生、捕食、竞争和寄生完 成共同进化。
共同进化与生物多样性的形成
【思考】捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？ 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的作用。
“精明的捕食者”策略——捕食者一般不能将所有的猎物吃掉， 否则自己也无法生存。
不能
（2）该个体中的有利基因S，如何保留？ 有性生殖，繁殖后代。
（3）即使Ss的个体能够繁殖，后代都是黑色个体吗？ 不是。
生物进化的基本单位
1.什么叫做种群？ 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
（1）一个池塘中的全部鱼
否
（2）一个池塘中的全部鲤鱼 是
（3）一片草地上的全部植物 否
（4）一片草地上的成年梅花鹿 否
Ex：突变的有害还是有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
小结
种群中产生的变异是（ 不定向 ）的，经过长期的自然选择， 其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ 积累 ），从而使 种群的基因频率发生（ 定向 ）改变，导致生物朝向一定方 向进化。可见，生物进化的方向是由（ 自然选择 ）决定的。 种群产生的变异是（ 不定向 ）； 自然选择方向是（ 定向 ）。
生物进化理论在发展
中性突变理论 交替出现理论
“收割理论”——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的多样性。
共同进化与生物多样性的形成
生物与无机环境之间是相互影响、共同演变的
共同进化——不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影
响中不断进化和发展。
该基因的总数
种群中该对等位基因的总数
× 100%
生物进化的基本单位
【例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因为s， 抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为30、 60、10个，问每种基因型频率是多少？S、s基因频率是多少？
SS基因型频率=30/100=30% Ss基因型频率=60/100=60% ss基因型频率= 10/100=10% S基因频率=(30×2+60)/(100×2)=60% s基因频率=(10×2+60)/(100×2)=40%
隔离物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ 不一样。因为突变是随机发生的。
隔离在物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
3.对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对 种群基因频率的变化会产生什么影响？ 不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别， 导致种群基因频率朝不同的方向改变。
多样性的形成
多样性的形成
自地球诞生至今， 约有46亿年历史
35~31亿年前，原 核细胞首次出现
目前地球上已知的 生物大约200万种
自地球产生生命以来，生物经历了一个漫长的进化历程。
研究生物历程的主要依据：化石
多样性的形成
多样性的形成
生物的进化历程可概括为： 从原核生物到真核生物， 从无性生殖到有性生殖， 由简单到复杂， 由水生到陆生， 由低等到高等。
生物进化的原材料： 突变和基因重组 生物进化的实质：基因频率的改变 决定生物进化的方向：自然选择
隔离与物种的形成
曼彻斯特地区的桦尺蠖，基因频率发生了很大的变化，那有没 有形成新的物种？
隔离与物种的形成
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。
马和驴能交配，但骡是不可育的，所以马 和驴是两个物种
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因 SS 10% 11.5% 13.1% 14.6% 型频 Ss 20% 22.9% 26% 29.3% 率 ss 70% 65.6% 60.9% 56.1%
基因 S 20% 23% 26.1% 29.3% 升高 频率 s 80% 77% 73.9% 70.7% 降低
隔离在物种形成中的作用
物种形成的比较常见的方式：
变异1
种群1
变异类型1
自然选择1
新物种1
原 地理隔离 种
基因频率的定向改变
生殖 隔离
种群2
变异2 变异类型2 自然选择2
新物种2
隔离是物种形成的必要条件。 新物种出现的标志：生殖隔离
物种形成是否一定 要经过地理隔离？
现代生物进化理论解释生物进化
3个基本环节：突变和基因重组、自然选择和隔离
生物进化的基本单位
性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因 组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基 因库和基因频率的概念。
基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的 基因库。
基因频率：在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率
叫做基因频率。
某种基因的基因频率 =
2× 104 × 10－5 × 108 = 2 ×107 个体
种群
突变和基因重组产生进化的原材料
自然界中生物的自然突变一般对生物体是有害的。为什么还作为 进化的原材料呢？
Ex：突变的有害还是有利不是绝对的，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
自然界中生物的自然突变一般对生物体是有害的。为什么还作为 进化的原材料呢？
达尔文的自然选择学说
进化的单位？ 如何实现？
获得性遗传 正确吗？
达尔文的自 然选择学说
孟德尔提出“遗 传因子”假设
费尔舍、赫丹建 立群体遗传学
魏斯曼将染色体
……
作为遗传基础
现代生物进 化理论
《现代生物进化理论的主要内容》
【思考】桦尺蠖的翅色是浅色(基因型为ss)，偶然出现一黑色的 变异个体(基因型为Ss)，且S对s是显性，若黑色翅比浅色翅更适 应环境： （1）这一有利变异的个体能永 远生存下去吗？
自然选择会使种群的基因频率发生变化。 Q3：种群基因频率改变与生物进化有什么关系？
种群基因频率的改变意味着生物进化 Q4：除了选择，还有哪些因素可以改变基因频率？
①种群大小；②非自由交配；③迁入和迁出；④突变
突变和基因重组产生进化的原材料
统称为“突变”
突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变
等位基因
基因频率=纯合子的基因型频率+1/2的杂合子基因型频率
生物进化的实质
1850年：浅色多，深色少
1950年：深色多，浅色少
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？
作出假设：？黑？褐色环境，不利于浅色桦尺蠖的生存。
环境的选择作用是s基因频率越来越低。
生物进化的实质
验证假设：数学建模 1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%， 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？
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
提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向
突变和基因重组产生进化的原材料
自然界中生物的自然突变频率很低，为什么还能够改变种群中的 基因频率呢？
Ex：一个果蝇约有104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108个个体），那么每一代出现基因突变数 是多少呢？
隔离在物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？ 不会。因为个体间有基因的交流。
隔离在物种形成中的作用
地理隔离 阻断种群间的基因交流 在不同的突变、基因重组和自然选择作用下 种群的基因频率向不同方向发生改变 种群的基因库出现差异
差异进一步加大 生殖隔离 新物种形成
种类：①生殖隔离 ②地理隔离 共同点：基因不能自由交流
隔离在物种形成中的作用
资料分析一(P119)：
它们之间还能自由交配并产生可育的后代吗？
隔离在物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个 岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们 的基因频率一样吗？ 由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。
隔离与物种的形成
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群,使得种群间不能 发生基因交流的现象称之为地理隔离。
隔离与物种的形成
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。
①同一个地域里不同种生物
②同一种生物在不同地域
生物进化的实质
理想条件下种群基因频率:
自然选择条件下种群基因频率:
得出结论：环境的 选择作用是s基因 频率越来越低。
生物进化的实质
讨论： Q1：自然选择中，直接选择的是基因型还是表现型？自然选择的本 质是对什么进行选择？
表现型； 自然选择的本质是对基因进行选择。 Q2：如果自然选择是针对种群基因进行，会导致种群发生什么变化？
共同进化与生物多样性的形成
互利共生
互利共生
捕食
不同物种之间可通过互利 共生、捕食、竞争和寄生完 成共同进化。
共同进化与生物多样性的形成
【思考】捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？ 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的作用。
“精明的捕食者”策略——捕食者一般不能将所有的猎物吃掉， 否则自己也无法生存。
不能
（2）该个体中的有利基因S，如何保留？ 有性生殖，繁殖后代。
（3）即使Ss的个体能够繁殖，后代都是黑色个体吗？ 不是。
生物进化的基本单位
1.什么叫做种群？ 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
（1）一个池塘中的全部鱼
否
（2）一个池塘中的全部鲤鱼 是
（3）一片草地上的全部植物 否
（4）一片草地上的成年梅花鹿 否
Ex：突变的有害还是有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
小结
种群中产生的变异是（ 不定向 ）的，经过长期的自然选择， 其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ 积累 ），从而使 种群的基因频率发生（ 定向 ）改变，导致生物朝向一定方 向进化。可见，生物进化的方向是由（ 自然选择 ）决定的。 种群产生的变异是（ 不定向 ）； 自然选择方向是（ 定向 ）。
生物进化理论在发展
中性突变理论 交替出现理论
“收割理论”——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的多样性。
共同进化与生物多样性的形成
生物与无机环境之间是相互影响、共同演变的
共同进化——不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影
响中不断进化和发展。
该基因的总数
种群中该对等位基因的总数
× 100%
生物进化的基本单位
【例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因为s， 抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为30、 60、10个，问每种基因型频率是多少？S、s基因频率是多少？
SS基因型频率=30/100=30% Ss基因型频率=60/100=60% ss基因型频率= 10/100=10% S基因频率=(30×2+60)/(100×2)=60% s基因频率=(10×2+60)/(100×2)=40%
隔离物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ 不一样。因为突变是随机发生的。
隔离在物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
3.对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对 种群基因频率的变化会产生什么影响？ 不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别， 导致种群基因频率朝不同的方向改变。
多样性的形成
多样性的形成
自地球诞生至今， 约有46亿年历史
35~31亿年前，原 核细胞首次出现
目前地球上已知的 生物大约200万种
自地球产生生命以来，生物经历了一个漫长的进化历程。
研究生物历程的主要依据：化石
多样性的形成
多样性的形成
生物的进化历程可概括为： 从原核生物到真核生物， 从无性生殖到有性生殖， 由简单到复杂， 由水生到陆生， 由低等到高等。
生物进化的原材料： 突变和基因重组 生物进化的实质：基因频率的改变 决定生物进化的方向：自然选择
隔离与物种的形成
曼彻斯特地区的桦尺蠖，基因频率发生了很大的变化，那有没 有形成新的物种？
隔离与物种的形成
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。
马和驴能交配，但骡是不可育的，所以马 和驴是两个物种
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因 SS 10% 11.5% 13.1% 14.6% 型频 Ss 20% 22.9% 26% 29.3% 率 ss 70% 65.6% 60.9% 56.1%
基因 S 20% 23% 26.1% 29.3% 升高 频率 s 80% 77% 73.9% 70.7% 降低
隔离在物种形成中的作用
物种形成的比较常见的方式：
变异1
种群1
变异类型1
自然选择1
新物种1
原 地理隔离 种
基因频率的定向改变
生殖 隔离
种群2
变异2 变异类型2 自然选择2
新物种2
隔离是物种形成的必要条件。 新物种出现的标志：生殖隔离
物种形成是否一定 要经过地理隔离？
现代生物进化理论解释生物进化
3个基本环节：突变和基因重组、自然选择和隔离
生物进化的基本单位
性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因 组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基 因库和基因频率的概念。
基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的 基因库。
基因频率：在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率
叫做基因频率。
某种基因的基因频率 =
2× 104 × 10－5 × 108 = 2 ×107 个体
种群
突变和基因重组产生进化的原材料
自然界中生物的自然突变一般对生物体是有害的。为什么还作为 进化的原材料呢？
Ex：突变的有害还是有利不是绝对的，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
自然界中生物的自然突变一般对生物体是有害的。为什么还作为 进化的原材料呢？
达尔文的自然选择学说
进化的单位？ 如何实现？
获得性遗传 正确吗？
达尔文的自 然选择学说
孟德尔提出“遗 传因子”假设
费尔舍、赫丹建 立群体遗传学
魏斯曼将染色体
……
作为遗传基础
现代生物进 化理论
《现代生物进化理论的主要内容》
【思考】桦尺蠖的翅色是浅色(基因型为ss)，偶然出现一黑色的 变异个体(基因型为Ss)，且S对s是显性，若黑色翅比浅色翅更适 应环境： （1）这一有利变异的个体能永 远生存下去吗？
自然选择会使种群的基因频率发生变化。 Q3：种群基因频率改变与生物进化有什么关系？
种群基因频率的改变意味着生物进化 Q4：除了选择，还有哪些因素可以改变基因频率？
①种群大小；②非自由交配；③迁入和迁出；④突变
突变和基因重组产生进化的原材料
统称为“突变”
突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变
等位基因
基因频率=纯合子的基因型频率+1/2的杂合子基因型频率
生物进化的实质
1850年：浅色多，深色少
1950年：深色多，浅色少
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？
作出假设：？黑？褐色环境，不利于浅色桦尺蠖的生存。
环境的选择作用是s基因频率越来越低。
生物进化的实质
验证假设：数学建模 1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%， 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？
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
提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向
突变和基因重组产生进化的原材料
自然界中生物的自然突变频率很低，为什么还能够改变种群中的 基因频率呢？
Ex：一个果蝇约有104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108个个体），那么每一代出现基因突变数 是多少呢？
隔离在物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？ 不会。因为个体间有基因的交流。
隔离在物种形成中的作用
地理隔离 阻断种群间的基因交流 在不同的突变、基因重组和自然选择作用下 种群的基因频率向不同方向发生改变 种群的基因库出现差异
差异进一步加大 生殖隔离 新物种形成
种类：①生殖隔离 ②地理隔离 共同点：基因不能自由交流
隔离在物种形成中的作用
资料分析一(P119)：
它们之间还能自由交配并产生可育的后代吗？
隔离在物种形成中的作用
资料分析二(P120)：
1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个 岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们 的基因频率一样吗？ 由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。