[中学联盟]湖南省怀化市湖天中学高中生物人教版必修2第7章：第2节现代生物进化理论的主要内容.ppt

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1、第第2 2节节 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一、种群基因频率的改变与生物进化一、种群基因频率的改变与生物进化探究活动（一）探究活动（一）情景：情景：如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。那么，昆虫的翅色将怎样变化？更不容易被敌害发现。那么，昆虫的翅色将怎样变化？Zx.xk 生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究是不够的，还需要研究群体群体的基因组成的变化

2、。的基因组成的变化。思维梳理：思维梳理： 研究个体研究个体-群体群体-什么样的群体？什么样的群体？种群？种群？群落？群落？生态系统？生态系统？一、种群是生物进化的基本单位一、种群是生物进化的基本单位探究活动（二）探究活动（二）1.1.怎样的一群个体可以称为种群呢？怎样的一群个体可以称为种群呢？实际上，在自然界中，每个物种总是分成一个一实际上，在自然界中，每个物种总是分成一个一个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群2.2.一个生物的一个生物的“种种”或或“物种物种”与种群又有什与种群又有什么区别呢？么区别呢？生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的

3、生物的全部个体全部个体叫做种群叫做种群现在练练吧！Z.x.x. K 1.一片草地上的全部蛇。一片草地上的全部蛇。2.我国长江流域的全部白暨豚。我国长江流域的全部白暨豚。3.海南岛上四季常有的红树林。海南岛上四季常有的红树林。4.此时此刻我们所在教室内的全此时此刻我们所在教室内的全 部学部学生和老师。生和老师。一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？一个种群中的个体是能自由交配、繁殖一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的，因此的，因此种群是生物种群是生物繁殖的基本单位繁殖的基本单位种群的特点：种群的特点：（1）种群具有一定的时空限制，离开一定的）种群具有一定的时

4、空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。空间和时间的种群是不存在的。 （2）种群中的个体并不是机械地集合在一起，）种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此而是彼此可以交配可以交配，并，并通过繁殖将各自的基因通过繁殖将各自的基因传给后代传给后代。（3）一个种群中应包括各年龄阶段的个体）一个种群中应包括各年龄阶段的个体基因库：基因库：一个种群中全部个体所含有的一个种群中全部个体所含有的全部基因。全部基因。基因频率：基因频率：某个基因占全部等位基因数某个基因占全部等位基因数的比率。的比率。基因型频率：基因型频率：某个基因型在某个种群中某个基因型在某个种群中出现的比例。出现的比例。学科网 从

5、某个种群中随机抽出从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AA、Aa 和和aa的个体分别是的个体分别是30、60和和10。计算：。计算：A和和a的基因频率。的基因频率。基因频率基因频率=该基因的数目该基因的数目 / 该基因的各等位基因的总数该基因的各等位基因的总数基因频率基因频率=它的纯合子频率它的纯合子频率+1/2它的杂合子频率它的杂合子频率1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为基因型为AA的个体占的个体占18%，基因型，基因型Aa的个体占的个体占78%，aa的个体占的个体占4%。基因型。基因型A和和a的频率分别

6、的频率分别是是 ， 。57 432、某工厂有男女职工各、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查发现，名，对他们进行调查发现，女性色盲基因携带者为女性色盲基因携带者为15人，患者人，患者5人，男性患者人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因频率为：人，那么这个群体中色盲基因频率为：（ ）A：6% B、15% C、12% D、5.88%1 1、假设的昆虫群体满足以下五个条件：假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，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，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，没有迁入与迁出，自然选择对自然选择对A A、a

7、a控制的翅色性状没有作用控制的翅色性状没有作用也没有基因突变和染色体变异。也没有基因突变和染色体变异。用数学方法讨论基因频率的变化用数学方法讨论基因频率的变化亲代基因型的频率亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)亲代基因频率亲代基因频率A( )a( )F1代基因型频率代基因型频率AA( )Aa( )a( )F1代基因频率代基因频率A ( )a( )60%40%36%48%16%60%40%如果如果F1个体再自由交配，产生个体再自由交配，产生F2呢？呢？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%基因频基因频率率A60%a4

8、0%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%一个遗传上的平衡的群体一个遗传上的平衡的群体,其其基因频率基因频率和和基基因型频率因型频率遵循遵循哈代哈代-温伯格定律温伯格定律 !假设种群满足以下五个条件：假设种群满足以下五个条件：种群足够大，种群足够大，所有雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，所有雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，没有自然选择没有自然选择没有突变没有突变 在上述条件下，种群的基因频率和基因型频在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传率可以世代相传不发生变化，保持平衡，不发生变化，保持平

9、衡，叫做叫做，也叫也叫 设设A的基因频率的基因频率=p，a的基因频率的基因频率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1 AA的基因型频率的基因型频率Aa的基因型频率的基因型频率aa的基因型频率的基因型频率二突变和重组产生生物进化的原材料二突变和重组产生生物进化的原材料三、自然选择决定生物进化的方向三、自然选择决定生物进化的方向生物进化的实质：生物进化的实质：种群基因频率发生定向的改变种群基因频率发生定向的改变(一一)物种的概念物种的概念 P.119物种物种能够在自然状态下相互交配，并能够在自然状态下相互交配，并 产生可育后代的一群生物个体。产生可育后代的

10、一群生物个体。 例如：全世界的人都是一个物种，所例如：全世界的人都是一个物种，所有人都生活在地球上，无论白人与黑人有人都生活在地球上，无论白人与黑人或黄种人结婚，都或黄种人结婚，都能产生具有生殖能力能产生具有生殖能力的后代的后代。 马马骡骡驴驴X 马与驴马与驴交配交配产生的产生的后代后代骡骡没有没有生殖能力生殖能力。 可见，不同物种之间一般不能互相交配，即可见，不同物种之间一般不能互相交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代，此现象谓使交配成功，也不能产生可育的后代，此现象谓生殖隔离生殖隔离(一一)物种的概念物种的概念 1.生殖隔离生殖隔离不同物种之间不能自由交配或交配后不同物种之间不能自由交

11、配或交配后 不能产生可育的后代。不能产生可育的后代。(二二)隔离的概念隔离的概念二、隔离与物种的形成二、隔离与物种的形成华南虎华南虎东北虎东北虎(一一)物种的概念物种的概念 1.生殖隔离生殖隔离不同物种之间不能自由交配或交配后不同物种之间不能自由交配或交配后 不能产生可育的后代。不能产生可育的后代。2.地理隔离地理隔离同一种生物由于地理上的障碍而分成同一种生物由于地理上的障碍而分成 不同的种群，使得种群间不能发生基不同的种群，使得种群间不能发生基 因交流。因交流。(二二)隔离的概念隔离的概念（三）隔离的作用（三）隔离的作用学科网 22 22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上岁那年，达尔文以博物

12、学者的身份登上“贝贝格尔格尔”号远航考察船，随船进行为期五年的环球科号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。学考察。加拉帕戈斯群岛上的地雀加拉帕戈斯群岛上的地雀1.1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？由于这两个种群的个体数量都不够多，基由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。因频率可能是不一样的。不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况不同岛屿上的地雀种

13、群，产生突变的情况一样吗？一样吗？不一样。因为突变是随机发生的。不一样。因为突变是随机发生的。对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？会产生什么影响？不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。如果这片海域只有一个小岛，还会形成如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？这么多种地雀吗？ 不会。因为个体间有基因的交流。不会。因为个体间有

14、基因的交流。原原种种地理地理隔离隔离突变和突变和重组重组1 1突变和突变和重组重组2 2进化类型进化类型2 2新种新种1 1新种新种2 2形成生形成生殖隔离殖隔离进化类型进化类型1 1隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件原始种群原始种群地理隔离地理隔离小种群小种群 基因频率定向的改变基因频率定向的改变（基因库形成明显差异）（基因库形成明显差异）新物种新物种突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择生殖隔离生殖隔离总结总结现现代代生生物物进进化化理理论论种群是生物种群是生物进化的单位进化的单位进化的实质：种群基因频率的改变进化的实质：种群基因频率的改变突变和突变和基因重组基因重组进

15、化的原材料进化的原材料自然选择自然选择隔离隔离物种形成环节物种形成环节决定进化的方向决定进化的方向物种形成的必要条件物种形成的必要条件三、共同进化三、共同进化（不同物种之间）（不同物种之间）某种兰花和专门给它某种兰花和专门给它传粉的蛾传粉的蛾猎豹追捕斑马猎豹追捕斑马（生物与无机环境之间）（生物与无机环境之间）不同物种之间、生物与不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，响中不断进化和发展，这就是这就是共同进化共同进化三三 共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成1、共同进化、共同进化 含义含义 不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间的相互影响和共同演变生物与无机环境之间的相互影响和共同演变2、生物多样性的形成、生物多样性的形成 基因多样性基因多样性（1）生物多样性的内容）生物多样性的内容 物种多样性物种多样性 生态系统多样性生态系统多样性（2）生物多样性形成的进化历程）生物多样性形成的进化历程生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。由低等到高等。3、生物进化理论在发展、生物进化理论在发展