第二節(jié)-現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

種群是生物進(jìn)化的基本單位一、種群的概念二、種群的特點(diǎn)可以交配，通過(guò)繁殖將基因傳給后代。生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群。三、基因庫(kù)一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。四、基因頻率某個(gè)基因占全部等位基因的比率。當(dāng)前第1頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)基因頻率的計(jì)算1、在某昆蟲(chóng)種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60、10個(gè)。求基因A和a的基因頻率分別是多少？A基因的頻率=A基因的數(shù)量A基因的數(shù)量+a基因的數(shù)量X100%=x2+60x1100x2X100%=120200X100%=60%當(dāng)前第2頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)基因頻率的計(jì)算1、在某昆蟲(chóng)種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60、10個(gè)。求基因A和a的基因頻率分別是多少？a基因的頻率=a基因的數(shù)量A基因的數(shù)量+a基因的數(shù)量X100%=10x2+60x1100x2X100%=80200X100%=40%當(dāng)前第3頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)基因頻率的計(jì)算1、在某昆蟲(chóng)種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60、10個(gè)。求基因A和a的基因頻率分別是多少？AA基因型的頻率=AA基因型的個(gè)體數(shù)種群的個(gè)體總數(shù)X100%=30100X100%=30%Aa基因型的頻率==60%aa基因型的頻率=10%A基因的頻率=AA基因型的頻率+?的Aa基因型的頻率=30%+?x60%=60%a基因的頻率=aa基因型的頻率+?的Aa基因型的頻率=10%+?x60%=40%當(dāng)前第4頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)思考與討論：

這一種群繁殖若干代以后，其基因頻率會(huì)不會(huì)發(fā)生變化呢？假設(shè)：1、該種群非常大2、所有雌雄個(gè)體間都能自由交配產(chǎn)生后代3、沒(méi)有遷入和遷出4、自然選擇對(duì)翅色這一對(duì)性狀沒(méi)有作用5、基因A和a都不產(chǎn)生突變當(dāng)前第5頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化親代基因型頻率AA(30%）Aa（60%）aa（10%）親代配子的比率A30%A30%a30%a10%A=30%+30%=60%a=30%+10%=40%整理后得，配子的比率：子代的基因型頻率雄配子比率雌配子比率A(60%)a(40%)A(60%)AA36%Aa24%a(40%)Aa24%aa16%整理后得，子代基因型頻率：AA(36%）Aa（48%）aa（16%）子代配子的比率A=36%+1/2X48%=60%a=16%+1/2X48%=40%當(dāng)前第6頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)親代基因型頻率AA（30%）Aa（60%）Aa（10%）配子比率A（）A（）a（）a（）子代基因型頻率AA（）Aa（）aa（）子代基因頻率A（）ａ（）子二代基因型頻率AA（）Aa（）aa（）子二代基因頻率A（）ａ（）30%30%30%10%36%48%16%60%40%60%40%36%48%16%結(jié)論：種群的基因頻率沒(méi)有發(fā)生變化，生物沒(méi)有進(jìn)化。當(dāng)前第7頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：是種群的基因頻率發(fā)生變化。對(duì)于自然界的種群來(lái)說(shuō)，這五個(gè)條件都能成立嗎？在自然界，由于突變、基因重組和自然選擇等因素，種群的基因頻率和基因型頻率總是在不斷變化的。當(dāng)前第8頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料一、突變的概念二、突變和基因重組可以改變生物種群的基因頻率，但不定向，只能為進(jìn)化提供原始材料?；蛲蛔兒腿旧w變異的統(tǒng)稱。當(dāng)前第9頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)自然選擇決定生物的進(jìn)化方向一、探究：自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響二、自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，因此決定了生物進(jìn)化的方向。當(dāng)前第10頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)黑褐色樹(shù)干上的樺尺蠖長(zhǎng)滿地衣樹(shù)干上的樺尺蠖在19世紀(jì)中葉以前20世紀(jì)中葉樺尺蠖體色主要類型樺尺蠖種群中控制淺色性狀的基因s的頻率樺尺蠖種群中控制黑色性狀的S基因的頻率淺色型為主黑色型為主在19世紀(jì)中葉以前20世紀(jì)中葉95%以上5%以下95%以上5%以下假設(shè)：在自然選擇的作用下，種群中s基因(控制淺色性狀）的頻率越來(lái)越小，而種群中S基因(控制黑色性狀）的頻率越來(lái)越大。當(dāng)前第11頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)假如樹(shù)干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%.結(jié)論：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率發(fā)生了定向的改變，即自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向。當(dāng)前第12頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)小結(jié)：種群是生物進(jìn)化的基本單位突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率改變的過(guò)程當(dāng)前第13頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)隔離與物種的形成一、物種的概念二、隔離的類型1、地理隔離2、生殖隔離三、隔離在物種形成中的作用

——必要條件當(dāng)前第14頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)能夠在自然狀態(tài)下能互相交配，并且產(chǎn)生出可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種（species），簡(jiǎn)稱“種”。一、物種的概念特點(diǎn)：1、個(gè)體間可以進(jìn)行相互交配2、產(chǎn)生的后代可育當(dāng)前第15頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)人都是一個(gè)物種，無(wú)論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。

同樣，所有的馬是一個(gè)物種，所有的驢也是一個(gè)物種。但馬和驢不是一個(gè)物種，因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒(méi)有生殖能力。全世界的人都是一個(gè)物種嗎？馬跟驢是一個(gè)物種嗎？當(dāng)前第16頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第17頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)獅子跟老虎是一個(gè)物種嗎？當(dāng)前第18頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

隔離：指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。

生殖隔離：不同物種之間一般是不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。

地理隔離：同一物種由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。當(dāng)前第19頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)它們之間還能自由交配嗎？二、隔離在物種形成中的作用資料分析一當(dāng)前第20頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)通過(guò)地理隔離，2個(gè)種群的基因庫(kù)各自發(fā)展，互不影響，出現(xiàn)一定差異，但不會(huì)形成新的物種，最多也就是形成不同的亞種－－－量變。亞種：只有地理隔離的同一物種的幾個(gè)種群。如東北虎和華南虎就是兩個(gè)亞種，若將他們放在一起，可以進(jìn)行基因交流，因此東北虎和華南虎屬于同一物種的2個(gè)亞種。當(dāng)前第21頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)華南虎當(dāng)前第22頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)東北虎當(dāng)前第23頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第24頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)生殖隔離則是由于2個(gè)種群之間的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)（基因庫(kù)）出現(xiàn)較大的差異使其個(gè)體之間不能交配或雜交后代不育。生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志－－質(zhì)變當(dāng)前第25頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

物種的形成：物種形成的方式有多種，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地理隔離而達(dá)到生殖隔離是比較常見(jiàn)的方式。當(dāng)前第26頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)分析：加拉帕戈斯群島的地雀新物種是如何形成的？當(dāng)前第27頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第28頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

地理隔離阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫(kù)出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大生殖隔離新物種形成當(dāng)前第29頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)隔離在物種形成中的作用隔離是物種形成的必要條件同種生物當(dāng)前第30頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)突變和基因重組自然選擇種群基因頻率基因庫(kù)的差別種群間生殖隔離物種形成時(shí)間地理隔離改變擴(kuò)大標(biāo)志著導(dǎo)致導(dǎo)致積累當(dāng)前第31頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)一、突變和基因重組——產(chǎn)生進(jìn)化的原材料二、自然選擇——決定生物進(jìn)化的方向三、隔離——物種形成的必要條件當(dāng)前第32頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)共同進(jìn)化與生物多樣性的形成一、共同進(jìn)化二、生物多樣性的形成1、生物多樣性的類型2、生物多樣性形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程當(dāng)前第33頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1、共同進(jìn)化