第2节现代生物进化理论的主要内容课件.ppt

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1、第2节现代生物进化理论的主要内容第1页，此课件共37页哦查理达尔文（18091882）英国的博物学家，第2页，此课件共37页哦查理达尔文（18091882）英国的博物学家，进化单位？进化单位？如何实现如何实现？获得性遗获得性遗传正确吗传正确吗？第3页，此课件共37页哦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种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料突变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自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种形成隔离导致物种形成第4页，此课件共37页哦【思考】桦尺蠖（【思考】桦尺蠖（hu）的翅色是浅色）的翅色是浅色

2、(基因型为基因型为ss)，偶然出现一黑色的变异个体（基因型为偶然出现一黑色的变异个体（基因型为Ss），且），且S对对s是显性，若黑色翅比浅色翅更适应环境是显性，若黑色翅比浅色翅更适应环境（1）这一有利变异的个体能永远生存）这一有利变异的个体能永远生存下去吗？下去吗？（2）该个体中的有利基因）该个体中的有利基因S，如何保，如何保留？留？（3）即使）即使Ss的个体能够繁殖，后代的个体能够繁殖，后代都是黑色个体吗？都是黑色个体吗？个体不是进化基本单位个体不是进化基本单位第5页，此课件共37页哦1.1.什么叫做什么叫做种群种群？生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种个体

3、叫做种群。群。特点：特点：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,而是彼此可以交配而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传并通过繁殖将各自的基因传给后代。给后代。（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第6页，此课件共37页哦1、下列属于种群的是、下列属于种群的是 （）A.一块水田里的全部水稻一块水田里的全部水稻、水草、水草 B.一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C.一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼2、下列关于种群的说法不正确的是、下列关于种群的说法不正

4、确的是（）A.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位B.种群是生物繁殖的基本单位种群是生物繁殖的基本单位C.中国大陆上所有老虎是一个种群中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配同一种群的个体可以自由交配BC第7页，此课件共37页哦2、什么是、什么是基因库基因库？一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因。第8页，此课件共37页哦 某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,A,褐色翅的基因褐色翅的基因位位a a，从种群中随机抽出，从种群中随机抽出100100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为AAAA、AaAa和和aa

5、aa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么AAAA、AaAa和和aaaa基因型频率分别是多少？基因型频率分别是多少？在一个种群中，在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。某基因型个体占全部个体的比率。3、什么是、什么是基因型频率基因型频率？基因型频率基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数该种群个体总数该种群个体总数100%100%30%60%10%AA的频率的频率+Aa的频率的频率+aa的频率的频率=1第9页，此课件共37页哦4、什么是、什么是基因频率基因频率？在一个种群基因库中，某个基因占在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的全部等位基因的比率比率

6、。基因频率基因频率=种群中该等位基因的总数种群中该等位基因的总数种群中该基因的总数种群中该基因的总数100%100%某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,A,褐色翅的基因位褐色翅的基因位a a，从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测得基因型为个个体，测得基因型为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、a a的基因频率分别的基因频率分别是多少？是多少？A A基因数基因数=23060=120=23060=120个个a a基因数基因数=60210=80=60210=80个个解析：解析：60%40

7、%第10页，此课件共37页哦设某种群中有一对等位基因设某种群中有一对等位基因A A和和a a，假如被调查的个体有，假如被调查的个体有N N个，其中个，其中AAAA、AaAa、aaaa的个体数分别为的个体数分别为n n1 1、n n2 2、n n3 3、设、设A A的基因频率为的基因频率为p p，a a的基因频率为的基因频率为q q，则有：，则有：P P=q q基因频率的计算基因频率的计算=100%100%2n1+n22N100%100%n2+2n32N+n1N100%100%n2N100%100%12+n3N100%100%n2N100%100%12=纯合子基因型频率纯合子基因型频率+1/21

8、/2杂合子基因型频率杂合子基因型频率基因频率基因频率=种群中该等位基因的总数种群中该等位基因的总数种群中该基因的总数种群中该基因的总数100%100%第11页，此课件共37页哦 1.1.AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%，那么，那么 A A、a a的的基因频率是多少？（基因频率是多少？（）A.36%A.36%和和64%B.57%64%B.57%和和43%43%C.24%C.24%和和72%D.60%72%D.60%和和40%40%DA=24%+1/2 X 72%=60%第12页，此课件共37页哦2.2.下列关于基因库的叙述正确的是下列关于基

9、因库的叙述正确的是()()A A、一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做、一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做 这个种群的基因库这个种群的基因库 B B、一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做、一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做 这个种群的基因库这个种群的基因库 C C、一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做、一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做 这个种群的基因库这个种群的基因库 D D、一个种群的基因库会随着种群中一代一代的、一个种群的基因库会随着种群中一代一代的 死亡而消减和灭亡死亡而消减和灭亡 第13页，此课件共37页哦基因型频率基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数该种群个体

10、总数该种群个体总数100%100%基因基因 频率频率=种群中该等位基因的总数种群中该等位基因的总数种群中该基因的总数种群中该基因的总数100%100%=纯合子基因型频率纯合子基因型频率+1/21/2杂合子基因型频率杂合子基因型频率3 3.已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A A）对蓝色（）对蓝色（a a）是显性。在一个）是显性。在一个有有3000030000人的人群中，蓝眼的有人的人群中，蓝眼的有36003600人，褐眼的有人，褐眼的有2640026400人，其中纯合子有人，其中纯合子有1200012000人。那么，在这一个人人。那么，在这一个人群中群中A A和和a a的基因频率分别为的基因频率

11、分别为(）A.0.64 A.0.64和和0.36 B.0.360.36 B.0.36和和0.64 0.64 C.0.50 C.0.50和和0.50 D.0.820.50 D.0.82和和0.180.18A第14页，此课件共37页哦4.抽样调查某地抽样调查某地100位女性和位女性和100位男性发现：位男性发现：女性中有女性中有5位色盲患者和位色盲患者和20位携带者位携带者,男性中有男性中有15位色盲位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？患者，则该地色盲基因的频率约是多少？52+20+151002+100 100%=15%5.5.据调查，某小学的小学生中，基因型的比例据调查，某小学的小学生中，

12、基因型的比例 为为X XB BX XB B（43.32%43.32%）、）、X XB BX Xb b（7.36%7.36%）、）、X Xb bX Xb b （0.32%0.32%）、）、X XB BY Y（46%46%）、）、X Xb bY Y（4%4%），则在该），则在该 地区地区X XB B和和X Xb b的基因频率分别是多少？的基因频率分别是多少？92%8%第15页，此课件共37页哦 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Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%6

13、0%40%用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变1.1.若亲代昆虫中的种群满足以下若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件五个条件：昆昆虫虫种种群群数数量量足足够够大大，全全部部的的雌雌雄雄个个体体间间都都能能自自由由交交配配并并能能产产生生后后代代，没没有有迁迁入入与与迁迁出出，自自然然选选择对择对A A、a a控制的翅型性状控制的翅型性状没有没有作用作用也也没有基因突变没有基因突变和染色体变异。和染色体变异。第16页，此课件共37页哦 在一个有性生殖的自然种群中，在符合以在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下下5 5个条件的情况下，个条件的情况下，各各等位基因的频率等位基因的频

14、率和等位基因的和等位基因的基因型频率基因型频率在一代一代的遗传中在一代一代的遗传中是是稳定不变的稳定不变的，或者说是保持着基因平衡。，或者说是保持着基因平衡。是个无限大的种群；是个无限大的种群；种群间雌雄个体间的交配是随机的；种群间雌雄个体间的交配是随机的；没有新基因的加入；没有新基因的加入；没有自然选择；没有自然选择；没有突变发生。没有突变发生。“遗传平衡定律遗传平衡定律”设种群中，设种群中，A A基因频率基因频率 =p=p，a a基因频率基因频率 =q=q，因为（因为（p p q q）=A%+a%=1=A%+a%=1，所以（所以（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2

15、 2=AA%+Aa%+aa%=1=AA%+Aa%+aa%=1 AA AA基因型频率基因型频率 =p=p2 2；aa aa基因型频率基因型频率 =q=q2 2；Aa Aa基因型频率基因型频率 =2pq=2pq。第17页，此课件共37页哦 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Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变若亲代昆虫中的种群满足以下若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件五个条件：昆昆虫虫种种群群数数量

16、量足足够够大大，全全部部的的雌雌雄雄个个体体间间都都能能自自由由交交配配并并能能产产生生后后代代，没没有有迁迁入入与与迁迁出出，自自然然选选择择对对A A、a a控制的翅型性状没有作用控制的翅型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。2.2.上上述述计计算算结结果果是是在在满满足足五五个个假假设设条条件件的的基基础础上上计计算算的的，对对自自然然界界的的种种群群来来说说，这这五五个个条条件件都都能能成成立立吗吗？特特别别是是如如果果第第点点假假设设成成立立这这与与前前面面我我们们所所学学的的基基因因突突变变的哪个特性相违背？的哪个特性相违背？第18页，此课件共37页

17、哦3.3.若该种群出现若该种群出现新的突变型新的突变型（A A2 2a a或或A A2 2A A2 2），即产生），即产生新的等位基因新的等位基因A A2 2，种群的基因频率会变化吗？基因，种群的基因频率会变化吗？基因A A2 2的频率可能会怎样变化？的频率可能会怎样变化？基因突变基因突变可产生新基因可产生新基因(等位基因等位基因)，可使种群的，可使种群的基因基因频率发生改变频率发生改变。基因基因A A2 2的频率是增加还是减少，要看这一突变对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，这往往取决于生物生生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。存的环境。第19页，此

18、课件共37页哦1 1、在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者、在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为为1616，则该性状不同类型的基因型出现的频率，则该性状不同类型的基因型出现的频率分别是（按分别是（按AAAA、AaAa、aaaa顺序排列答案）（顺序排列答案）（）A A、0.360.360.480.480.16 0.16 B B、0.480.480.360.360.160.16 C C、0.160.160.480.480.36 0.36 D D、0.160.160.360.360.48 0.48 A第20页，此课件共37页哦2 2、果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因、果蝇的体色由常

19、染色体上一对等位基因控制，基因型型BBBB、BbBb为灰色，为灰色，bbbb为黑身。若人为地组成一个群体，为黑身。若人为地组成一个群体，其中其中80%80%为为BBBB的个体，的个体，20%20%为为bbbb的个体，群体随机交配，的个体，群体随机交配，其子代中其子代中BbBb的比例是的比例是()A A25%B25%B32%32%C C50%D50%D64%64%B3 3、调查发现男性色盲大约占人群的、调查发现男性色盲大约占人群的7%7%，根据这一概率，根据这一概率推算，女性色盲占人群的比率大约推算，女性色盲占人群的比率大约()A A0.25%B0.25%B0.49%0.49%C C0.7%D0

20、.7%D1.4%1.4%B第21页，此课件共37页哦4 4.某生物的基因型为某生物的基因型为AaAa，让其连续自交三代，其后代，让其连续自交三代，其后代中中a a基因的基因频率是基因的基因频率是()()A.12.5%B.50%A.12.5%B.50%C.25%D.C.25%D.无法估计无法估计【解析】选【解析】选B B。由于自交一代后，产生的。由于自交一代后，产生的AAAA个体和个体和aaaa个体个体的数量是相等的，所以不会改变基因频率的数量是相等的，所以不会改变基因频率,由于由于AAAA、aaaa比比例相同，例相同，AaAa自交后代中自交后代中AAAA、aaaa比例也相同，所以比例也相同，所

21、以A A与与a a的基的基因频率均为因频率均为50%50%。第22页，此课件共37页哦 1.1.突变突变:基因突变基因突变和和染色体变异染色体变异统称为突变。统称为突变。二、突变和基因重组产生生物进化的原材料二、突变和基因重组产生生物进化的原材料 突变染色体变异基因突变2.2.可遗传变异：可遗传变异：来源于来源于基因突变、基因重组和基因突变、基因重组和染色体变异染色体变异。第23页，此课件共37页哦思考：思考：自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般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。为什么还能够改变种群中的基因对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？频率呢

22、？例如：果蝇约有例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108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 108种群种群=2 107第24页，此课件共37页哦二、突变和基因重组产生生物进化的原材料二、突变和基因重组产生生物进化的原材料 突变产生新的等位基因，可能改变种群的基因频率。突变产生新的等位基因，可能改变种群的基因频率。新的等位基因在有性生殖过程中，通过基因重组，形成多样新的等位基因在有性生殖过程中，

23、通过基因重组，形成多样的基因型，产生大量可遗传的变异，是生物进化的原材料。的基因型，产生大量可遗传的变异，是生物进化的原材料。基基因因库库基基因因库库基因突变产生基因突变产生等位基因等位基因染色体变异染色体变异改变遗传物质改变遗传物质基因重组产生基因重组产生多样的基因型多样的基因型出现大量出现大量可遗传的变异可遗传的变异有性生殖有性生殖第25页，此课件共37页哦1 1种群中突变的特点：突变数很大、不定向。种群中突变的特点：突变数很大、不定向。2 2种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向。种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向。结论：突变和基因重组提供进化的原材料结论：突变和基因重组提供进化

24、的原材料，不能决定生物进，不能决定生物进化的方向。化的方向。基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变可遗传的变异可遗传的变异基因频率改变的因素基因频率改变的因素总结总结:第26页，此课件共37页哦(19 (19 世纪中叶世纪中叶 )(20)(20 世纪中叶世纪中叶)提出问题：提出问题：种群中种群中s s基因（浅色性状）的频率为什么越基因（浅色性状）的频率为什么越 来越低？来越低？作出假设：作出假设：黑褐色环境，黑褐色环境，不利于浅色不利于浅色桦尺蠖的生存，环境桦尺蠖的生存，环境的选择作用使的选择作用使s s基因频率越来越低。基因频率越来越低。三、自然选择决定了生物进化的方向

25、三、自然选择决定了生物进化的方向探究：探究：自然选择对种群基因频率自然选择对种群基因频率变化变化的影响的影响第27页，此课件共37页哦第1年 第2年 第3年 第4年基因型基因型频率频率SS10%10%Ss20%20%ss70%70%基因基因频率频率S20%20%s80%80%验证假设：验证假设：数学建模数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体浅色个体每年每年减少减少10%，黑色个黑色个体体每年每年增加增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频，几年内，桦尺

26、蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？率是多少？第28页，此课件共37页哦第1年 第2年 第3年 第4年基因型基因型频率频率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%ss70%70%基因基因频率频率S20%20%s80%80%1111+22+63验证假设：验证假设：数学建模数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体浅色个体每年每年减少减少10%，黑色个黑色个体体每年每年增加增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率

27、与基因频率是多少？因频率是多少？第29页，此课件共37页哦第1年 第2年 第3年 第4年基因型基因型频率频率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低验证假设：验证假设：数学建模数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在，在树干变黑的环境条件下，使种群中树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体浅色个

28、体每年每年减少减少10%，黑色黑色个体个体每年每年增加增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？因频率是多少？第30页，此课件共37页哦得出结论：得出结论：环境的环境的选择作用使选择作用使s s基因频基因频率越来越低率越来越低第31页，此课件共37页哦讨论：讨论：问题问题1：自然选择中，直接选择的是基因型还是表现型？自然选择的本质是什么？自然选择的本质是什么？问题问题2：如果自然选择是针对种群的基因进行，会：如果自然选择是针对种群的基因进行，会导致种群发生什么变化？导致种群发生什么变化？问题问题3：种群基因频率改变与生物进化有什么关

29、系：种群基因频率改变与生物进化有什么关系？自然自然选择选择的本的本质质是是对对基因基因进进行行选择选择。自然选择会使种群的基因频率发生变化自然选择会使种群的基因频率发生变化种群基因频率的改变意味着生物的进化种群基因频率的改变意味着生物的进化第32页，此课件共37页哦变异是变异是不定向不定向自然自然选择选择不利变异被淘汰不利变异被淘汰,有有利变异逐渐积累利变异逐渐积累种群的基因频率种群的基因频率发生发生定向定向改变改变生物朝生物朝一定方一定方向向缓慢进化缓慢进化三、自然选择决定了生物进化的方向三、自然选择决定了生物进化的方向生物进化的实质：种群基因频率改变第33页，此课件共37页哦1.1.下列对

30、现代生物进化理论的认识下列对现代生物进化理论的认识,不正确的是不正确的是()。A.A.种群是进化的基本单位种群是进化的基本单位B.B.自然选择决定种群基因频率发生改变的方向自然选择决定种群基因频率发生改变的方向C.C.突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料D.D.自然选择决定种群内基因突变发生的频率和方向自然选择决定种群内基因突变发生的频率和方向D2.2.关于现代生物进化理论的叙述，错误的是关于现代生物进化理论的叙述，错误的是()()A.A.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B.B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也

31、可不同不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C.C.环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D.D.同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落D第34页，此课件共37页哦4.4.某种有翅昆虫有时会出现残翅的突变类型，残翅昆虫在大陆上难以生存，某种有翅昆虫有时会出现残翅的突变类型，残翅昆虫在大陆上难以生存，但在常刮大风的海岛上，残翅昆虫在种群中的比例却上升。下列对该现象但在常刮大风的海岛上，残翅昆虫在种群中的比例却上升。下列对该现象的有关叙述中，与现代生物进化理论观点不符

32、的是的有关叙述中，与现代生物进化理论观点不符的是()()A.A.昆虫适应海岛环境而产生了残翅变异昆虫适应海岛环境而产生了残翅变异B.B.海岛上残翅昆虫具有更多的生存繁殖机会海岛上残翅昆虫具有更多的生存繁殖机会C.C.环境对昆虫的变异进行了定向选择环境对昆虫的变异进行了定向选择D.D.昆虫种群的基因频率发生了定向改变昆虫种群的基因频率发生了定向改变3.3.下列与生物进化相关的描述下列与生物进化相关的描述,正确的是正确的是()。A.A.进化总是由突变引起的进化总是由突变引起的B.B.进化时基因频率总是变化的进化时基因频率总是变化的C.C.变异个体总是适应环境的变异个体总是适应环境的D.D.进化改变

33、的是个体而不是群体进化改变的是个体而不是群体BA第35页，此课件共37页哦5.5.用用现现代生物代生物进进化理化理论论分析解分析解释释狼的狼的进进化化过过程。程。(1)(1)狼狼群群中中存存在在不不同同类类型型的的个个体体，如如有有跑跑得得快快的的，有有跑跑得得慢慢的的。它它说说明明生生物物具具有有_的的特特性性，而而这这种种特特性性是是生生物进化的物进化的 。(2)(2)随随着着环环境境的的改改变变，食食物物稀稀少少，跑跑得得快快、凶凶猛猛的的狼狼才才能能获获得得食食物物生生存存下下去去。这这样样，食食物物、环环境境对对狼狼起起了了_作作用用，而而这这种种作作用用是是_的的，它它决决定定着着生生物物进进化化的的_。变异变异原材料原材料选择选择方向方向定向定向第36页，此课件共37页哦1.1.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们进行名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为调查时发现，女性色盲基因携带者为1515人，人，女性患者女性患者1 1人，男性患者人，男性患者1414人，这个群体中人，这个群体中色盲基因色盲基因的频率应为（的频率应为（）。）。A A、15%B15%B、3.88%3.88%C C、5.17%D5.17%D、10.3%10.3%C第37页，此课件共37页哦