现代生物进化理论的主要内容课件1PPT课件.pptx

幼 虎 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(r qi)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？你将选择做什么样的基因？ 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(zj)的拷贝!问题(wnt)探讨：第1页/共37页第一页，共37页。 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(cn hu)，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(zh ge)群体就是种群！第2页/共37页第二页，共37页。 种群是生物进化的基本单位 突变(tbin)和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 隔离导致新物种的形成现代生物进化理论(lln)的内容：1、种群、基因库、基因频率等概念2、用数学方法(sh xu fn f)讨论基因频率的变化第3页/共37页第三页，共37页。探究(tnji)活动（一）1.什么叫做(jiozu)种群？ 生活在一定区域(qy)的同种生物的全部个体叫做种群. 种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.第4页/共37页第四页，共37页。现在(xinzi)练练吧！探究(tnji)活动（一）2.阅读114页的第三(d sn)自然段，探究并回答问题。（1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？说明在自然界中，种群是生物繁殖、进化的基本单位。第5页/共37页第五页，共37页。判断下列是否(sh fu)属于种群（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼(l y)（3）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿庙里的一群和尚也属于(shy)种群吗 ？否是否否否第6页/共37页第六页，共37页。 性状(xngzhung)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。第7页/共37页第七页，共37页。探究活动（二）1.什么(shn me)是种群的基因库？一个种群中全部(qunb)个体所含有的全部(qunb)基因叫这个种群的基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。第8页/共37页第八页，共37页。探究活动（二）2.什么(shn me)是种群的基因频率？在一个种群基因库中，某基因占全部(qunb)等位基因的 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即：此种基因的个数=纯合子个体(gt)数 X 2杂合子个体(gt)数种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2第9页/共37页第九页，共37页。基因(jyn)频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么(n me)A、a的基因频率是多少？A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 第10页/共37页第十页，共37页。3. 用数学方法讨论基因(jyn)频率的改变(6)(1)(2)(3)(4)第11页/共37页第十一页，共37页。假设115页题目中的种群满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同 （也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率(bl)各是多少? A 60%a 40%卵细胞精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型频率第12页/共37页第十二页，共37页。(2)子代基因型的频率(pnl)各是多少?(3)子代种群的基因频率(pnl)各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型亲代基因型的频率的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( ) A( ) a( ) a( )子代基因型子代基因型的频率的频率AA( ) Aa( )aa( )子代种群的子代种群的基因频率基因频率A ( )a( )第13页/共37页第十三页，共37页。 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型频型频率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%16%36%16%48%40%36%48%16%(4)在讨论题2中的群体(qnt)满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？ 第14页/共37页第十四页，共37页。 满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的.这也从反面说明(shumng)了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是必然的.（5）上述计算结果是在满足五个假设条件(tiojin)的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件(tiojin)都能成立吗？生物进化的实质(shzh)：种群中基因频率的变化。第15页/共37页第十五页，共37页。(一)种群是生物进化的基本(jbn)单位1、种群、基因(jyn)库、基因(jyn)频率等概念2、用数学方法讨论基因(jyn)频率的变化现在练练吧！第16页/共37页第十六页，共37页。下列关于基因库的叙述正确的是 ( )A一个(y )种群中一个(y )个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库B一个(y )种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库C一个(y )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D一个(y )种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡 C第17页/共37页第十七页，共37页。AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么 A、a的基因(jyn)频率是多少？ （ ） A. 36%和64% B. 57%和43% C. 24%和72% D. 60%和40%DA=24% 72% = 60%第18页/共37页第十八页，共37页。 据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下(rxi)： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10%计算IB的基因频率。10% 10% 20%） = 25%第19页/共37页第十九页，共37页。课外作业：课后练习第20页/共37页第二十页，共37页。 普遍性:随机性:稀有性:有害性：不定向(dn xin)性：Aa1或Aa2基因突变的的特点和意义(yy)分别是什么? 意义:基因突变尽管是随机的、不定向的，在自然状态下，突变频率很低，但却是普遍存在的，它是新基因产生的途径；是生物(shngw)变异的根本来源；是生物(shngw)进化的原始资料。第21页/共37页第二十一页，共37页。(二)突变和基因重组产生(chnshng)进化的原材料 基因突变(j yn t bin)在自然界是普遍存在的，因此基因突变(j yn t bin)产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化.什么(shn me)是突变？现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。第22页/共37页第二十二页，共37页。基因(jyn)重组突变(tbin)新的等位基因多种多样(du zhn du yn)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第23页/共37页第二十三页，共37页。基因突变(j yn t bin)染色体异变(y bin) 基 因重 组突变(tbin)可遗传的变异基因频率改变的因素第24页/共37页第二十四页，共37页。 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(gibin)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(zhyng)，每一代就会产生大量的突变。此外(cwi)，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。第25页/共37页第二十五页，共37页。 某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度(chngd)和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度(chngd)）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是( )选择(xunz)并解释ABCDD第26页/共37页第二十六页，共37页。1种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定向(dn xin)2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向(dn xin) 例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量(shling)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？ 2 104 105个体(gt) 108种群=2 107结论：突变和基因重组产生进化的原材料第27页/共37页第二十七页，共37页。（1）根据(gnj)前面所学的你能做出假设吗？探究活动（三）“探究自然选择对种群(zhn qn)基因频率的影响”黑褐色树干上的桦尺蠖自然选择(zrnxunz)可以使种群的基因频率定向改变第28页/共37页第二十八页，共37页。探究(tnji)活动（三）2）现在我们用数学方法(sh xu fn f)来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，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？第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高(shn o)降低第29页/共37页第二十九页，共37页。(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖(chhu)产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖(chhu)浅色个体的出生率有影响吗？(4)在自然选择(zrnxunz)种，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色(qin s)的s基因频率减少，S基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因第30页/共37页第三十页，共37页。 自然选择使种群的基因频率定向改变(gibin)并决定生物进化的方向桦尺蠖(chhu)深色浅色(qin s)栖息环境浅色（个体多）（个体少）栖息环境深色s基因频率降低S基因频率升高浅色深色s基因频率又降低S基因频率又升高s基因频率95%S基因频率95%第31页/共37页第三十一页，共37页。再来练练兵(lin bng)！第32页/共37页第三十二页，共37页。6.某岛屿(doy)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。这些变产生的原因是 ( )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7.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有_的特性，而这种特性是生物进化的 。(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了_作用，而这种作用是_的，它决定着生物进化的_。森林时期工业时期灰蛾 黑蛾灰蛾黑蛾99% 1%1%99%C变异(biny)原材料选择(xunz)方向定向的第33页/共37页第三十三页，共37页。4、隔离与物种(wzhng)的形成物种(wzhng):分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态(zhungti)下能够相互交配和繁殖，并且产生可育后代的一群生物个体。隔离：是指不同种群间的个体，在自然条 件下基因不能自由交流的现象。隔离的种类：地理隔离 生殖隔离第34页/共37页第三十四页，共37页。(1)马（2N64）和驴（2N62）杂交能产生后代(hudi)称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 （ ） A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离(2)产生上述情况的原因主要是 （ ） A、染色体结构发生了变化(binhu) B、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱DD第35页/共37页第三十五页，共37页。物种(wzhng)形成过程种 群地理(dl)隔离小的种群(zhn qn)自然选择基因频率产生改变生殖隔离新物种隔离是物种形成的必要条件！第36页/共37页第三十六页，共37页。感谢您的观看(gunkn)！第37页/共37页第三十七页，共37页。