現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容講課課件

第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變與生1探究活動(dòng)（一）情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。討論題目：1.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點(diǎn)該綠色個(gè)體一定能被選擇下來(lái)嗎？2.如果該綠色個(gè)體能很好的生活下來(lái)，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？3、如果Aa與其他個(gè)體交配生殖，后代還會(huì)是綠色嗎？

自然界中，沒(méi)有哪一個(gè)體是長(zhǎng)生不死的個(gè)體的表現(xiàn)型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過(guò)生殖而世代延續(xù).后代會(huì)發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)aa的個(gè)體。探究活動(dòng)（一）情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中2研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成的變化。種群是生物進(jìn)化的基本單位。研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還3探究活動(dòng)（二）1.怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？實(shí)際上，在自然界中，每個(gè)物種總是分成一個(gè)一個(gè)或大或小的群體，這些群體就是不同的種群2.“物種”或“種”與種群又有什么區(qū)別呢？生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群

指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡(jiǎn)稱“種”。探究活動(dòng)（二）1.怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？實(shí)際上，在自4練習(xí)：118頁(yè)課后練習(xí)1一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎？一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配、繁殖的，因此種群是生物繁殖的基本單位。練習(xí)：118頁(yè)課后練習(xí)1一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎5探究活動(dòng)（三）基因頻率？一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫這個(gè)種群的基因庫(kù)。在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某基因占全部等位基因數(shù)的比率在一個(gè)種群中，某基因型個(gè)體占全部個(gè)體的比率?；蛐皖l率？種群在繁衍過(guò)程中，個(gè)體有新老交替，基因卻代代相傳?；驇?kù)？探究活動(dòng)（三）基因頻率？一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫6基因頻率的計(jì)算例：某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，抽取100個(gè)個(gè)體，AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30、60、10，那么A、a的基因頻率是多少？探究活動(dòng)（三）就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體可以看做含有2個(gè)基因。那么，這100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因，其中，A基因有2×30+60=120個(gè)，a基因有2×10+60=80個(gè)。于是，在這個(gè)種群中，A基因的頻率為：120÷200=60%a基因的頻率為：80÷200=40%基因頻率的計(jì)算例：某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的7①通過(guò)基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率基因頻率=種群中該基因的總數(shù)／種群中該等位基因的總數(shù)。

②通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率一個(gè)等位基因頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率例：從某種生物種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占24%，基因型為Aa的個(gè)體占72%，基因型為aa的個(gè)體占4%，基因A和基因a的頻率分別是()A.24%72%B.36%64%C.57%43%D.60%40%①通過(guò)基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率②通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率8某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，抽取100個(gè)個(gè)體，AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30、60、10個(gè)。探究活動(dòng)（三）這一種群繁衍若干代以后，其基因頻率會(huì)不會(huì)發(fā)生變化？課本115頁(yè)思考與討論某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，抽取109探究活動(dòng)（三）遺傳平衡狀態(tài)3.用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變假設(shè)討論題2中的群體滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒(méi)有遷入與遷出，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說(shuō)自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒(méi)有作用）⑤也沒(méi)有基因突變和染色體變異。計(jì)算：

(1)子一代、子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率探究活動(dòng)（三）遺傳平衡狀態(tài)3.用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變10遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）

如果一個(gè)種群符合下列條件：⒈種群是極大的⒉種群個(gè)體間的交配是隨機(jī)的，也就是說(shuō)種群中每一個(gè)個(gè)體與種群中其他個(gè)體的交配機(jī)會(huì)是相等的；⒊沒(méi)有突變產(chǎn)生⒋種群之間不存在個(gè)體的遷移⒌沒(méi)有自然選擇那么，這個(gè)種群的基因頻率（包括基因型頻率）就可以一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。（遺傳平衡的種群是理想的種群）。如果用p代表Y基因的基因頻率，q代表基因y的頻率，那么（p+q）2=p2+2pq+q2=1；

p+q=1；YY=p2；Yy=2pq；yy=q2；遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）11運(yùn)用遺傳平衡公式：例5：在某一個(gè)種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用A、a表示）占16%，那么該種群的AA、Aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的概率分別為：A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36第一步已知隱性性狀者即aa的基因型頻率為16%，那么a基因的頻率為0.4、A的基因頻率為1-0.4=0.6。第二步將其看作在理想的狀態(tài)下，運(yùn)用遺傳平衡公式進(jìn)行計(jì)算：AA%=A%×A%=0.6×0.6=0.36；Aa%=2×A%×a%=2×0.6×0.4=0.48答案為A運(yùn)用遺傳平衡公式：12

遺傳平衡所指的種群是理想種群，在自然條件下，這樣的種群是不存在的。所以種群基因頻率遲早要發(fā)生變化，所以種群的進(jìn)化是必然的。

種群進(jìn)化的原材料是什么？種群進(jìn)化的方向由什么決定？遺傳平衡所指的種群是理想種群，在自然條件下，13變異的類型：不能遺傳的變異可遺傳的變異染色體變異稱為突變基因重組基因突變

種群進(jìn)化的原材料是什么？

（閱讀課本116頁(yè)找答案）變異的類型：不能遺傳的變異可遺傳的變異稱為突變基因重組基因突14思考：生物自發(fā)突變的頻率很低，它為何還能作為生物進(jìn)化的原材料呢？

例果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10－5，若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個(gè)體×108種群=2

×107思考：生物自發(fā)突變的頻率很低，它為何還能作為生物進(jìn)化的原材料15突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料突變產(chǎn)生等位基因基因重組多種多樣的基因型種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異變異是不定向的形成了進(jìn)化的原材料突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料突變產(chǎn)生等位基因基因重組多種16①通過(guò)基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率基因頻率=種群中該基因的總數(shù)／種群中該等位基因的總數(shù)。

②通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率一個(gè)等位基因頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率例：從某種生物種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占24%，基因型為Aa的個(gè)體占72%，基因型為aa的個(gè)體占4%，基因A和基因a的頻率分別是()A.24%72%B.36%64%C.57%43%D.60%40%①通過(guò)基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率②通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率17

種群進(jìn)化的方向由什么決定？課本116探究課本116探究18（1）根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？探究活動(dòng)（四）“探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響”ss長(zhǎng)滿地衣的樹干上的樺尺蠖

黑褐色樹干上的樺尺蠖

自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變（1）根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？探究活動(dòng)（四）ss長(zhǎng)滿地19探究活動(dòng)（三）2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來(lái)討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于樺尺蠖的生存，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%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低探究活動(dòng)（三）2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來(lái)討論一下樺尺蠖基因頻率2070.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%2621淘汰不利變異基因、積累有利變異基因結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向?yàn)槭裁醋匀贿x擇決定生物進(jìn)化的方向？使基因頻率定向改變。淘汰不利變異基因、積累有利變異基因結(jié)論：自然選擇決定生物221.某島嶼上存在著尺蛾的兩個(gè)變種，該地區(qū)原為森林，后建設(shè)成工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時(shí)期的兩個(gè)變種尺蛾的數(shù)量比。這些變產(chǎn)生的原因是A．灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入B．工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾C．自然選擇作用D．人工選擇的作用C1.某島嶼上存在著尺蛾的兩個(gè)變種，該地區(qū)原為森林，后建設(shè)成工232.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼的進(jìn)化過(guò)程。(1)狼群中存在不同類型的個(gè)體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說(shuō)明生物具有______的特性，而這種特性是生物進(jìn)化的

。(2)隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物生存下去。這樣，食物、環(huán)境對(duì)狼起了______作用，而這種作用是______的，它決定著生物進(jìn)化的______。變異原材料選擇定向的方向2.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼的進(jìn)化過(guò)程。變異原材料選擇定24對(duì)某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人；820名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的頻率是()A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%答案選C伴X遺傳方面的基因頻率計(jì)算這類題目的特殊點(diǎn)是：X染色體總數(shù)的正確計(jì)算，因?yàn)槟行灾兄挥幸粋€(gè)X染色體，所以計(jì)算男性X染色體總數(shù)時(shí)不需要乘以2，這樣就能夠得出正確的結(jié)果。對(duì)某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者25總結(jié)：1、生物進(jìn)化的基本單位是種群（也是繁殖的基本單位）2、種群的概念和特點(diǎn)3、基因庫(kù)、基因頻率，基因頻率與基因型頻率的換算關(guān)系4、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變5、突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料(突變的有害還是有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境）6、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（使基因頻率定向改變）總結(jié)：26某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%,色盲在男性中的發(fā)病率為7%?，F(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦,妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者.那么他們所生小孩同時(shí)患上述兩種遺傳病的概率是（） A.1/88 B.1/22C.7/20D.3/80

A某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%,色盲在男性中的發(fā)27二、隔離與物種的形成二、隔離與物種的形成28地理隔離?⑴概念：不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代。如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不育等。生殖隔離?東北虎和華南虎之間存在什么隔離？由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。⑵意義：是物種形成的標(biāo)志地理隔離?⑴概念：不同物種之間一般是不能夠相互交配的29獅子與老虎雜交產(chǎn)生獅虎獸是沒(méi)有生育能力的，獅子與老虎因雜種不育而形成生殖隔離不同物種個(gè)體間因生殖隔離而不能進(jìn)行基因交流。獅子與老虎雜交產(chǎn)生獅虎獸是沒(méi)有生育能力的，獅子與老虎30荇菜與梅花因花期不同而出現(xiàn)生殖隔離荇菜與梅花因花期不同而出現(xiàn)生殖隔離31曼陀羅的花粉在其他植物的花的柱頭上不能完全萌發(fā)成為花粉管，使得兩性生殖細(xì)胞不能融合而形成生殖隔離曼陀羅的花粉在其他植物的花的柱頭上不能完全萌發(fā)成為花粉管，使32孔雀與巨嘴鳥因求偶方式不同而出現(xiàn)生殖隔離孔雀與巨嘴鳥因求偶方式不同而出現(xiàn)生殖隔離335、隔離在物種形成中的作用隔離使同種但不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流。5、隔離在物種形成中的作用隔離使同種但不同種群間的個(gè)34是什么原因造成同一物種分化成不同類型的新種？這說(shuō)明了什么？一個(gè)種群還是兩個(gè)種群？還能發(fā)生交配嗎？是什么原因造成同一物種分化成不同類型的新種？這說(shuō)明了什么？35資料分析：資料分析：36現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容講課ppt