7.2 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。
D 7.2 现代生物进化理论主要内容-PPT精选文档57页
3a浓度DDT ×
家系n 未接触
第四代 家系1 4a浓度DDT√
未接触
4a浓度DDT×
家系2 未接触
4a浓度DDT ×
家系n 未接触
• [实验证明] 在种群中，抗性基因原本就存 在，由于抗生素的选择压力大，把不具有抗 性的个体大部分杀死，保留下具有抗药性的 个体，因此只要选择几代，抗性基因的频率 就大为增加，种群的抗性因而大增。几代后， 抗生素就无法控制该种群的繁殖。
×
AA 0.09 0.09
0.09 0.09
Aa
aa
0.09 0.03 0.09
0.18 0.03 0.03 0.03
0.09 0.03
0.03 0.01
F1的基因型频率 AA=0.36、Aa=0.48、aa=0.16
遗传平衡定律
如果一个种群能保证下列五个条件：①该种 群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③ 没有迁入和迁出；④自然选择对不同表现型的个 体没有作用；⑤每对基因不发生突变，并且携带 每对基因的染色体不发生变异。 这个种群的基 因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不 变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈 代—温伯格平衡。p是A基因的频率；q是a基因的频率
A频率 + a频率 = 1
×100％
已知某昆虫翅的绿色由显性基因A控制，褐色 由隐性基因a控制。现从该种群中随机抽取100个 个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体数分别是 30、60、10个。求该种群基因A和a的频率。
100个个体基因的总数是200个
A的频率 = 30×2 + 60 / 200 = 0.6 a的频率 = 60 + 10×2 / 200 = 0.4 或a的频率 = 1 – 0.6 = 0.4
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。
7.2现代生物进化论的重要内容(定稿)
(3)子代种群的基因频率各是多少？3、如果该种群出现新的突变型
(4)将计算的结果填入下表，想一想， (基因型为A2a或AA)，种群的
子二代、子三代及若干代以后，种 基因频率会变化吗？基因A2的 群的基因频率会同子一代一样吗？ 频率可能会怎样变化？
(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少? (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?
变异 类型2
※新物种形成的标志：生殖隔离
新物种2
种群基因库的差异是产生生殖隔离形成的根本原因。
地理隔离 是形成物种的量变阶段， 生殖隔离 是形成物种的质变阶段， 隔离 是物种形成的必要条件。
不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必 须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。
1、突变和基因重组产生进化的原材料 2、自然选择决定生物进化的方向(定向) 3、隔离导致物种的形成
总结：
以（自然选择学说）为核心的现代生物进化理论， 其基本观点是（ 种群）是生物进化的基本单位，生 物进化的实质在于种群（ 基因频率 ）的改变。 （ 突变和基因重组 ）（ 自然选择 ）及 （ 隔离 ）是物种形成过程的三个基本环节，通过它 们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形 成。在这个过中，（突变和基因重组）产生生物进化 的原材料，（ 自然选择 ）使种群的基因频率定向 改变并决定生物进化的方向，（ 隔离 ）是新物种形 成的必要条件。
判断下列是否属于种群
（1）一个池塘中的全部鱼
否
（2）一个池塘中的全部鲤鱼
是
（3）两个池塘内的全部青蛙
否
（4）一片草地上的全部植物
否
（5）一片草地上的成年梅花鹿 否
庙里的一群和尚也属于种群吗 ？
广东省广州市培才高级中学高中生物必修二课件《7.2 现代生物进化理论的主要内容(第2课时)》
种群非常大
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
不可遗传变异 ：环境因素
变异 基因突变 可遗传变异 染色体变异 基因重组
突变
基因突变和染色体变异统称为突变。
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？
种群是由许多个体组成的，每个个体的每 一个细胞内都有成千上万个基因，这样， 每一代就会产生大量的突变。 基因突变在自然界是普遍存在的，因为基 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。
例如：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？ 2× 104 × 10－5 × 108 = 2 ×107 个体
种群
1．种群中突变的特点： 突变数很大、随机、 不定向； 2．种群基因重组的结果：产生更多可遗传 变异、不定向
（Ss或SS）
95% （Ss或ss）
S(黑色)基因频率：பைடு நூலகம்5%以下
95%以上
课本P116
(19 世纪中叶 )
(20 世纪中叶 )
提出问题： 种群中s基因（浅色性状）的频率为什么越来越低？
作出假设？？？
(19 世纪中叶 )
(20 世纪中叶 )
提出问题：种群中s基因（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， 环境的选择作用使s基因频率越来越低。
有影响。许多浅色个体可能在没有交 配、产卵前就已被天敌捕食。
4.变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响(从基因角度)？
使桦尺蠖的S基因频率越来越高；
（三）自然选择决定了生物进化的方向
7.2现代生物进化理论的主要内容—人教版高中生物必修二课件(共31张PPT)
三、自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的 自然选择
不利变异 不断淘汰
有利变异 积累加强
基因频率定向改变 导致
生物定向进化
隔离
新的物种
四、隔离与物种的形成
1.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， 简称“种”。
全世界的人 都是一个物 种吗？
一、种群是进化的基本单位
1.种群： 生活在一定区域的同种生物的全部个体。
2.种群基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 3.种群基因频率：
AA aa Aa AA aa AA aa Aa aa AA aa Aa Aa Aa aa
aa
一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率
4.种群基因频率计算：
基因突变
可
遗 传
染色体变异
变
异 基因重组
突变
二、突变和基因重组产生进化的原材料
思考以下问题：
2. 基因突变率很低，并且突变是不定向的，为什么 可以作为进化的原材料呢？
二、突变和基因重组产生进化的原材料
◇自然状态下基因突变率很低， 但种群由许多个体组成，每一 代就会产生大量的基因突变。
◇基因突变大多是有害的，但突 变的有害和有利并不是绝对的， 往往取决于生物的生存环境。
子一代基因型频率：AA占36%，Aa占48%，aa占16%
4.种群基因频率计算：
例4——P115
假设某昆虫种群非常大（30％AA、60％Aa、10％aa），雌雄个体间 都能自由交配并产生后代，没有迁人和迁出，没有自然选择，基因A和a 都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：
(3)子一代种群的基因频率各是多少？
7.2 现代生物进化论的主要内容(一)1
A
B
C
D
突变和基因重组提供原材料的具体过程
突变
新的等位基因
基因 重组 多种多样
的基因型 变异是不定向的
种群中出现大量 可遗传的变异
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。
生物进化的实质 桦尺蛾工业黑化的实例
第1年 第2年
第3年 13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9%
第4年 14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7%
……
SS
10% 20% 70% 20%
基因 型频 率
11.5 % 22.9 % 65.6 % 23% 77%
Ss ss
基因 频率
S(黑）
升高 降低
Hale Waihona Puke s（浅） 80%2×AA＋Aa
亲代基因型 的频率
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率
子代基因型 频率 子代基因频率
A( 30% ) A( 30% ) a( 30% ) a( 10% )
AA(36%) A ( 60% ) Aa( 48% ) aa( 16%) a( 40%)
哈迪-温伯格定律
1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格 分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一 个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件 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稳定不变的。或者 说是保持着基因平衡的。 这五个条件是：1、种群很大 2、随机交配 3、没有突变 4、没有个体迁入迁出 5、没有选择
新人教版必修2高中生物7.2现代生物进化理论的主要内容(第1课时)
在上述条件下，种群的基因频率和基因型频 率可以世代相传不发生变化，保持平衡，叫做哈 代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。
设A的基因频率=p，a的基因频率=q ，p+q= 1
( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1
AA的基因型频率
aa的基因型频率 Aa的基因型频率
1．对种群概念的正确叙述是( B )
第七章第2节
现代生物进化理论的主要内容
（第1课时）
【目标导航】 1、掌握种群、基因库、基因频率与基因型频率 的概念，学会用数学方法讨论基因频率和基因型 频率的变化。(重、难点)
（一）、种群是生物进化的基本单位源自1.种群的含义和特点(1)含义 ①范围： 一定区域 。
②组成： 同种 生物的 全部 个体。
3、用数学方法讨论基因频率的变化
（1）、假设的昆虫群体满足以下五个条件：
①昆虫群体数量足够大， ②全部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．不同空间中同种生物个体的总和 B．生活在同一地点的同种生物的一群个体 C．一片水田中的所有鱼的总和 D．一个生态环境中有相互关系的动植物的总和 2．在一个种群中随机抽出100个个体，其中基因 型为AA的个体占24个，基因型为Aa的个体占72 个，基因型为aa的个体占4个，那么基因A和基因
a的频率分别是( D )
2、定义：生活在一定区域的同种生物的全部个体。
卧龙自然保护区的所有熊猫
云南的金丝猴
可可西里的藏羚羊
7-2现代生物进化理论的主要内容
7-2现代生物进化理论的主要内容【学习目标】1.举例说明种群、基因库、基因频率的概念，学会用数学方法讨论基因频率的变化。
2.结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。
3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响，理解自然选择决定生物进化的方向。
【学习重、难点】1.用数学方法讨论基因频率的变化。
2.自然选择对生物进化的作用【自主学习】一、种群是生物进化的基本单位1．以种群作为生物进化单位的理由(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，并且是个体的______，而个体______会随着个体的________而消失。
(2)决定生物性状的基因可以通过________而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体的____________的变化。
2．种群的概念：生活在一定区域的________生物的____________叫做种群。
它是生物进化的____________，彼此之间可以交配，并通过繁殖将______________传给后代。
3．基因库与基因频率(1)基因库：一个种群中________个体所含有的________基因，叫做这个种群的基因库。
(2)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占______________的比率，叫做基因频率。
【活学活用】某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足五个基本条件，即种群________、不发生__________________、不发生________、没有迁入和迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为____________、________和________；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
7.2 现代生物进化理论的主要内容(2)-生物人教必修2导学案
7.2现代生物进化理论的主要内容(二)一、课标教学策略知识点教学突破策略学习技巧点拨隔离与物种形成的关系结合种群的概念让学生自学物种的概念;结合具体事例引导学生分析判断物种结合种群概念自学物种概念;结合具体事例分析判断物种举例说明共同进化和生物多样性形成的原因让学生阅读教材,引导学生分析具体的例子,帮助学生理解共同进化,并分析与生物多样性形成的关系通过具体事例理解共同进化,并分析共同进化与生物多样性形成的关系二、知识体系梳理一、隔离与物种的形成1.物种是指能够在①自然状态下相互交配并且产生②可育后代的一群生物,简称“种”;隔离是指不同种群间的个体,在自然条件下基因不能③自由交流的现象。
2.隔离包括④生殖隔离和地理隔离两种类型;生殖隔离是指不同物种之间一般不能⑤相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象;地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能⑥发生基因交流的现象。
3.隔离在物种形成中的作用:隔离是物种形成的⑦必要条件,⑧生殖隔离的形成标志着新物种的形成。
二、共同进化与生物多样性的形成1.共同进化概念:⑨不同物种之间,⑩生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2.生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。
形成的原因是生物的进化,研究生物进化历程的主要依据是化石。
三、预习效果检测1.(2014年绵阳月考)下列有关生物进化的描述错误．．的是( )。
A.基因突变的方向和环境之间没有明确的因果关系B.自然选择的实质是选择种群的有利基因,不决定新基因的产生C.隔离是新物种形成的必要条件,隔离包括地理隔离和生殖隔离D.共同进化指生物与无机环境之间的进化,不包括生物多样性的形成2.(2014年岳阳月考)下列事实不属于．．．共同进化的是( )。
A.工业的发展导致大量温室气体排放,全球气温升高B.随着光合生物的出现,大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了条件C.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,这是它们长期相互选择的结果D.4亿年前形成了原始的陆生植物,随后出现了适应陆地生活的动物的是( )。