现代生物进化理论主要内容PPT课件.pptx

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1、 达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说(xu shu)(xu shu)指出，在一种生物的群体中，出现有利指出，在一种生物的群体中，出现有利变异的个体能存活，并且有机会留下自变异的个体能存活，并且有机会留下自己的后代。己的后代。 但是，研究生物的进化，仅研究个但是，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，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。还必须研究群体基因组成的变化。这个群体这个群体(qnt)就是种群！就是种群！第1页/共21页第一页，共21页。第2页/共21页第二页，共21页。判断下列(xili)是否属于种群（1）一个池塘中的全部鱼 （2

2、）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙(qngw)（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(h shang)也属于种群吗 ？否是否否否第3页/共21页第三页，共21页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)的特点：的特点： 种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在时间的种群是不存在(cnzi)的。的。 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是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彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。代。第4页/共21页

3、第四页，共21页。人们为什么要提出“种群”这个(zh ge)概念呢？ 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系位。它为研究生物与环境的关系(gun x)(gun x)和物种的变化带来了方便。和物种的变化带来了方便。第5页/共21页第五页，共21页。 性状是由基因控制的，因此研究(ynji)生物的进化必须研究(ynji)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6页/共21页第六页，共21页。3 3、基因库：、基因库：一个种群

4、中全部一个种群中全部(qunb)(qunb)个体所含有的全个体所含有的全部部(qunb)(qunb)基因。基因。4 4、基因、基因(jyn)(jyn)频率：频率：在一个种群基因库中，某个在一个种群基因库中，某个(mu )(mu )基基因占全部等位基因数的比率。因占全部等位基因数的比率。基因频率基因频率该基因的总数该基因的总数该等位基因的总数该等位基因的总数基因型频率基因型频率该基型个体数该基型个体数 种群个体总数种群个体总数第7页/共21页第七页，共21页。例例: :如某昆虫如某昆虫(knchng)(knchng)种群中决定翅色为绿色的基因为种群中决定翅色为绿色的基因为A A，决，决定翅色为褐

5、色的基因为定翅色为褐色的基因为a a，从种群中随机抽出，从种群中随机抽出100100个个体，测知个个体，测知基因型为基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的的基因频率是多少基因频率是多少? ?解解: :A A基因基因(jyn)(jyn)的基因的基因(jyn)(jyn)频率为频率为: :a a基因基因(jyn)(jyn)的基因的基因(jyn)(jyn)频率为：频率为：基因频率基因频率= =某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数= =纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合

6、子频率= 40%= 40% =30/100=30/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 60%100% = 60% =10/100=10/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 40%100% = 40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%= 100% 100%= 60%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%第8页/共21页第八页，共21页。新代基因型 的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( ) A( ) a( ) a( )子代基因型 频率AA( )Aa( )

7、aa( )子代基因频率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q = 1P表示基因(jyn)A的频率，q表示基因(jyn)a的频率第9页/共21页第九页，共21页。 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因型基因型 频率频率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%40% 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？ 16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60% 由此可见，如果满足上述五个条件，则

8、亲代由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此代也是如此(rc)(rc)，也就是说基因频率可以代代，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代温伯格平衡，也叫保持稳定不变。这就是哈代温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。它是指在一个极大的随机交配的遗传平衡定律。它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，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。变化，保持平衡。第10页/共21页第十

9、页，共21页。 如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能(knng)会怎样变化？ 突变产生的新基因会使种群的基因频突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。率发生变化。 基因基因A2A2的频率是增加还是减少，要看的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往往往(wngwng)(wngwng)取决于生物生存的环境。取决于生物生存的环境。第11页/共21页第十一页，共21页。生物进化的实质生物进化的实质(shzh)： 种群的进化过程就是种群基因频种群的进化过程就是种群基因频率发生

10、变化的过程。率发生变化的过程。 通过讨论基因频率的变化可以认识通过讨论基因频率的变化可以认识到，自然界中种群到，自然界中种群(zhn qn)的基因频的基因频率一定会发生变化，也就是说种群率一定会发生变化，也就是说种群(zhn qn)的进化是必然的。的进化是必然的。第12页/共21页第十二页，共21页。影响种群(zhn qn)基因频率变化的根本原因是什么？变异(biny) 变异(biny)的类型有那些？不能遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异的类型有那些？第13页/共21页第十三页，共21页。 普遍性普遍性: :随机

11、性随机性: :稀有性稀有性: :有害性：有害性：不定向不定向(dn xin)(dn xin)性：性：A Aa1a1或或A Aa2a2基因突变的的特点和意义分别(fnbi)是什么? 意义意义: :基因突变基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)尽管是随尽管是随机的、不定向的，在自然状态下，突变频率很低，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；是但却是普遍存在的，它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。第14页/共21页第十四页，共21页。 自然界中生物(shngw)的自

12、然突变频率很低，而且一般对生物(shngw)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(gt)组成的，每个个体(gt)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。 此外，突变的有此外，突变的有害还是害还是(hi shi)有利有利也不是绝对的，这往也不是绝对的，这往往取决于生物的生存往取决于生物的生存环境。环境。第15页/共21页第十五页，共21页。 例如：一个果蝇约有例如：一个果蝇约有104104对基因，假定对基因，假定(jidng)(jidng)每个基因的突每个基因的突变率都是变率都是10105 5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有，若有一个中等

13、数量的果蝇种群（约有108108个个体），个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？那么每一代出现基因突变数是多少呢？ 2 104 105个体个体(gt) 108种群种群(zhn qn)= 2 1071 1种群中突变的特点：种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定突变数很大、随机、不定向2 2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向结论：突变和基因重组产生进化的原材料结论：突变和基因重组产生进化的原材料但不能决定生物进化的方向。但不能决定生物进化的方向。第16页/共21页第十六页，共21页。小结小结(xioji)种群是生物进化基本的单位。

14、生物进化的实质就是种群基因频率(pnl)的改变。基因突变和基因重组是生物进化的原始材料，第17页/共21页第十七页，共21页。1.有关基因频率和生物进化的关系叙述正确的是（ ） A.生物只要发生进化，基因频率就很会改变。B.只有形成(xngchng)新物种时候，才发生基因频率的改变。C.基因频率的改变不一定引起生物的进化。D.生物进化不一定引起基因频率的改变。 2. 2.下列哪项属于种群（） A A、一个池塘中所有鱼类 B B、一块稻田里的所有昆虫(knchng)(knchng) C C一片草地的所有蒲公英 D D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼A C C第18页/共21页第十八页，共21页。3.3

15、.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们名，对他们(t men)(t men)进行调进行调查时发现，女性色盲基因携带者为查时发现，女性色盲基因携带者为1515人，女性患者人，女性患者1 1人，人，男性患者男性患者1414人，这个群体中色盲基因的频率应为人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。）。 A A、15% B15% B、3.88% C3.88% C、5.17% D5.17% D、10.3%10.3%色盲（色盲（b b）基因）基因(jyn)(jyn)频率频率1521420022005.17C C 100% 100%Xb Xb 的基因型频率的基因型频率(pnl)=(pnl)= X Xb b X XB B + X+ Xb b 100% 100%第19页/共21页第十九页，共21页。请保护我们请保护我们(w men)共同的家园共同的家园再见再见(zijin)第20页/共21页第二十页，共21页。感谢您的观看(gunkn)！第21页/共21页第二十一页，共21页。