现代生物进化理论复习.ppt

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1、用？用？n来表示上述细胞来表示上述细胞育种过程中产生那些可遗传的变异育种过程中产生那些可遗传的变异秋水仙素的作用机制秋水仙素的作用机制A技术名称，所用到的技术原理B中模板链C、D、E的育种方法E中名称、的原理用60Co照射的棉花种子有什么要求？如何推知两种性状的显隐性？写出各个体的基因型(3)(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变产棉花新品种，研究人员将诱变1 1代中棕色、高酚植株代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植

2、株。请你的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变1 1代中选择另一代中选择另一亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚棕色、低酚)的纯合棉花新品种的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示用遗传图解和必要的文字表示)。第1节 现代生物进化理论的由来第2节 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 二 隔离与物种的形成 三 共同进化与生物多样性的形成 考纲要求：考纲要求：本节聚焦：1、在达尔文之前，人们是怎样看待生物的进化的？2、达尔文的自然选择学说的要点是什么？3、

3、达尔文的自然选择学说有哪些局限性？一、拉马克的进化学说：拉马克认为：生物是进化的，生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退与获得性遗传。即：动植物生存条件的改变是生物变异产生的根本原因，环境引起的变异具有一定有利倾向（定向）而且可遗传给后代的。早期学习神学。早期学习神学。热衷于收集矿石和生物热衷于收集矿石和生物标本，在课余结识了一批优标本，在课余结识了一批优秀的博物学家，从那里接受秀的博物学家，从那里接受了科学训练。了科学训练。1831年年1836年随贝格年随贝格尔号绕地球一圈，沿途考察尔号绕地球一圈，沿途考察地质和动植物。地质和动植物。达尔文达尔文著名的博物学家、无神论者著名的博物学家、无神

4、论者二、达尔文的自然选择学说：事实事实1：生物都：生物都有有过度繁殖过度繁殖的的倾向倾向事实事实2：物种内：物种内的个体数能保的个体数能保持稳定持稳定事实事实3：资源是：资源是有限的有限的推论推论1：个体间：个体间存在着存在着生存斗生存斗争争事实事实4：个体间：个体间普遍存在差异普遍存在差异(变异变异)事实事实5：许多变：许多变异是可能异是可能遗传遗传的的推论推论2：具有：具有有利变异的有利变异的个体，生存个体，生存并留下后代并留下后代的机会多的机会多推论推论3：有利变：有利变异逐代积累，异逐代积累，生物不断进化生物不断进化出新类型出新类型适者生存适者生存1.1.生物的繁殖能力很强生物的繁殖能

5、力很强 过度繁殖过度繁殖2.2.生存斗争生存斗争3.3.遗传和变异遗传和变异4.4.适者生存、适者生存、不适者被淘汰不适者被淘汰达尔文自然选择学说的主要内容达尔文自然选择学说的主要内容生物进化的原因：生物进化的原因：经过长期的自然选择，微小的有利变异逐代经过长期的自然选择，微小的有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型积累，生物不断进化出新类型生物个体间普遍存在差异（变异生物个体间普遍存在差异（变异),许许多变异是可遗传的。多变异是可遗传的。生物的变异有的比亲代更适应环境生物的变异有的比亲代更适应环境,有有的却更不适应环境的却更不适应环境,即变异是不定向的。即变异是不定向的。遗传变异遗传变异评价

6、评价(1)能科学地解释生物进化的原因能科学地解释生物进化的原因局限性局限性(2)能科学地解释生物的多样性和适应性能科学地解释生物的多样性和适应性科学性科学性 对生物遗传和变异的本质，不能做出科学的对生物遗传和变异的本质，不能做出科学的解释；对生物进化的解释也局限于个体水平。解释；对生物进化的解释也局限于个体水平。农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是：强，杀虫效果下降，原因是：A杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生 B杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量杀虫剂对害虫具有选择作用，使

7、抗药性害虫的数量增加增加 C杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达 D抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性B第二节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（一）种群是生物进化的单位（一）种群是生物进化的单位、种群的概念：种群的概念：种群是生活在种群是生活在同一区域同一区域的的同种生物同种生物的的全部全部个体，是生物繁殖的基本单位。（种

8、群个体之个体，是生物繁殖的基本单位。（种群个体之间可以自由交配产生后代）间可以自由交配产生后代）、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全部基因基因叫做这个叫做这个种群的基因库种群的基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分 这些金鱼各自有自这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基个体间的差异越大，基因库也就越大。因库也就越大。（一）种群是生物进化的基本单位

9、（一）种群是生物进化的基本单位 1980年在安徽宣城建立了世界上第一个扬子鳄自然年在安徽宣城建立了世界上第一个扬子鳄自然保护区，并于当年人工繁育出第一批幼鳄，成为人工保护区，并于当年人工繁育出第一批幼鳄，成为人工饲养条件下繁殖成功的先例。扬子鳄由饲养条件下繁殖成功的先例。扬子鳄由80年代初的年代初的几百条增加到一万多条，该保护区扬子鳄数量上升一几百条增加到一万多条，该保护区扬子鳄数量上升一定会导致定会导致()A种群基因库增大种群基因库增大B基因突变频率提高基因突变频率提高C种群基因频率定向改变种群基因频率定向改变D基因产生定向突变基因产生定向突变 提问拉马克的观点拉马克的观点达尔文自然选择学说

10、达尔文自然选择学说科学性、局限性科学性、局限性现代生物进化理论主要内容现代生物进化理论主要内容种群、种群的基因库种群、种群的基因库基因频率基因频率=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 100%100%3 3、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。数的比率。例例3 已知人的褐色已知人的褐色(A)对蓝色对蓝色(a)是显性。在一个有是显性。在一个有30000人的人的群体中，蓝眼的有群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有人，褐眼的有26400人，其中纯体人，其中纯体12000人。那么，在这个人群

11、中人。那么，在这个人群中A、a基因频率和基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？基因型频率是多少？AA的频率的频率=12000/30000=2/5Aa的频的频率率=14400/30000=12/25aa的频率的频率=3600/30000=3/25A的频率的频率=16/25(0.64)a的频率的频率=9/25(0.36)基因频率基因频率=纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子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 100%100%3 3、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。等

12、位基因数的比率。例例4 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占的个体占12%，基因型，基因型Aa的个体占的个体占76%，基因型，基因型aa的个体占的个体占12%，那么基因，那么基因A和和a频率分别是多少？频率分别是多少？例5 据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？提醒提醒：当基因只位于当基因只位于X染色体上时，等染色体上时，等位基因总数不是总人数乘以位基因总数不是总人数乘以2，而

13、应该，而应该先单独求出女性和男性分别含有的基因先单独求出女性和男性分别含有的基因数再相加数再相加 哈迪哈迪温伯格定律：温伯格定律：1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持着基因平衡的。这5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。这就是哈迪-温伯格定律。利用利用遗传平遗传平衡定律求基因频率衡定律求基因频率 如用p代表基因A的频率，q代表基因a的频率，遗传平衡定律可写

14、成：(p+q)2=p2+2pq+q2=1AAAA的频率的频率aaaa的频率的频率AaAa的频率的频率例例6 已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该苯丙酮尿症隐性致，请问在人群中该苯丙酮尿症隐性致病基因（病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型基因型频率各是多少？频率各是多少？1%和和198%例例11(2012(2012上海高考上海高考)蜗牛的有条纹蜗牛的有条纹(A)(A)对无条纹对无条纹(a)(a)为显性

15、，在一个地为显性，在一个地区的蜗牛种群内，有条纹区的蜗牛种群内，有条纹(AA)(AA)个体占个体占55%55%，无条纹个体占，无条纹个体占15%15%，若蜗牛间进行自，若蜗牛间进行自由交配得到由交配得到F F1 1，则，则A A基因的频率和基因的频率和F F1 1中中AaAa基因型的频率分别是基因型的频率分别是 ()A A30%,21%30%,21%B B30%,42%30%,42%C C70%,21%70%,21%D D70%,42%70%,42%在讨论群体在讨论群体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计算子计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率二代、子三代的基因频率与基因型频率;分

16、分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？总结：若种群中个体间总结：若种群中个体间随机交配随机交配，则后代中的，则后代中的基因频率基因频率和和基因型频率基因型频率均均不变不变；在在自自然然界界，由由于于突突变变、基基因因重重组组和和自自然然选选择择等等因因素素，种种群群的的基基因因频频率率和和基基因因型型频频率率总总是是在在不不断断变变化化的的。因因此此，生生物物进进化化的的过过程程实实质质上上就就是是种种群群基基因因频频率率发生变化的过程。发生变化的过程。自然界，生物自发突变的频率很低，而且自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够

17、作为生突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？物进化的原材料的呢？果蝇约有果蝇约有104对基因，假定每个基因的突对基因，假定每个基因的突变率是变率是105，一个约有，一个约有109个果蝇的种群每个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？一代出现的基因突变率是？2102104 410105 510109 92102108 8（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料2、突变的有害和有利并不是绝对的，、突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。它取决于生物的生存环境。3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，、突变和基因重组只产生生物进化的原

18、材料，不能决定生物进化的方向。不能决定生物进化的方向。1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会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产生大量的突变（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料 19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%（三）自然选

19、择决定生物进化的方向（三）自然选择决定生物进化的方向原因是：原因是：结果是：结果是：结论：结论：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（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。淘汰不利变异基因、积累有利变异基因淘汰不利变异基因、积累有利变异基因使基因频率定向改变使基因频率定向改变。总结：1、生物进化的基本单位：是种群（也是繁殖的基本单位）2、种群的概念和特点3、基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的换算关系4、生物进化的实质：是种群基因频率的改变5、突变和基因重组产生生物进化的原材料 (突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物突变的有害还是有利

20、也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境的生存环境）6、自然选择决定生物进化的方向（使基因频率定向改变）（四）、（四）、隔离导致物种形成隔离导致物种形成 能够在自然状态下能能够在自然状态下能互相交配互相交配，并且，并且产生出产生出可育后代可育后代的一群生物称为一个物种的一群生物称为一个物种（speciesspecies），简称），简称“种种”。1 1、物种的概念、物种的概念隔离隔离：指：指不同种群间不同种群间的个体，在自然条的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。件下基因不能自由交流的现象。生殖隔离生殖隔离：不同物种不同物种之间一般是不能交配，之间一般是不能交配，即使交配成功，也即使交配成

21、功，也不能产生可育后代。不能产生可育后代。地理隔离地理隔离：同一物种同一物种由于高山、河流、沙漠由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交不能相遇而不能交配配，使种群间不能发生基因交流的现象。，使种群间不能发生基因交流的现象。2 2、隔离在物种形成中的作用、隔离在物种形成中的作用 如果只通过如果只通过地理隔离地理隔离，2 2个种群的基因库各自发展，个种群的基因库各自发展，互不影响，出现互不影响，出现一定差异一定差异，但，但不会形成新的物种不会形成新的物种，最多，最多也就是形成不同的也就是形成不同的亚种亚种量变。量变。如东北虎和华南虎就是两个亚种。如东北

22、虎和华南虎就是两个亚种。生殖隔离生殖隔离则是由于则是由于2 2个种群之间的遗传物质基础个种群之间的遗传物质基础（基因库基因库）出现）出现较大的差异较大的差异使其个体之间使其个体之间不能交配不能交配或或杂交后代不育杂交后代不育。生殖隔离生殖隔离是是新物种形成的标志新物种形成的标志质变质变分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？种是如何形成的？经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形 成新物种。成新物种。多倍体的形成不需经地理隔离。多倍体的形成不需经地理隔离。原种原种变变异异 1变变异异 2变异变异类型类型1变异变异类型类

23、型2新种新种1新种新种2生生殖殖隔隔离离自然自然选择选择1自然自然选择选择2基因频率基因频率定向改变定向改变地地 理理隔隔 离离种种群群 1种种群群 2、隔离隔离是物种形成的是物种形成的必要条件必要条件。物种形成物种形成一般一般是长期地理隔离，达到生殖隔离是长期地理隔离，达到生殖隔离生殖隔离生殖隔离是物是物种形成的种形成的标志标志 可见，不同物种间都存在着生殖隔离可见，不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必须物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。得出如下有关结论：得出如下有关结论：、生殖隔离形成的根本原因是、生殖隔离形成的根本原因是物种间遗

24、传的差异物种间遗传的差异（或（或基因库的差异）基因库的差异）、物种形成的三个基本环节：、物种形成的三个基本环节：、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(定向定向)、隔离导致物种的形成、隔离导致物种的形成生物进化与物种形成生物进化与物种形成(1)(1)区别区别 生物进化：实质是种群基因频率改变的生物进化：实质是种群基因频率改变的过程，所以生物进化的标志为基因频率改变，过程，所以生物进化的标志为基因频率改变，不论变化大小，都属于进化的范围；不论变化大小，都属于进化的范围；物种形成：种群基因频率改变至突破种物种形成：种

25、群基因频率改变至突破种的界限，形成生殖隔离，标志着新的物种形成，的界限，形成生殖隔离，标志着新的物种形成，隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。(2)(2)联系：生物发生进化，并不一定形成新物联系：生物发生进化，并不一定形成新物种，但新物种的形成一定要经过生物进化。种，但新物种的形成一定要经过生物进化。例例22(2014(2014淮安第三次调研淮安第三次调研)大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如下图所示，河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如下图所示，相关说法正确

26、的是相关说法正确的是()（五）、共同进化与生物多样性的形成（五）、共同进化与生物多样性的形成共同进化：共同进化：生物生物生物生物无机无机环境环境生物多样性的三个层次：生物多样性的三个层次：基因、物种、基因、物种、生态系统多样性生态系统多样性现代生物进化理论的基本观点是：现代生物进化理论的基本观点是：种群种群是是生物进化的基本单位；生物进化的基本单位；生物进化的实质是种群基因频率的改变；生物进化的实质是种群基因频率的改变；突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料；提供进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，自然选择使种群的基因频率发生定向改变，并决定进化的方向；并决定进化的方向；

27、隔离导致物种的形成。隔离导致物种的形成。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，形成了生物多样性。影响中不断进化和发展，形成了生物多样性。练习：1(2010山东高考山东高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是下列符合现代生物进化理论的叙述是 ()A物种的形成可以不经过隔离物种的形成可以不经过隔离 B生物进化过程的实质在于有利变异的保存生物进化过程的实质在于有利变异的保存 C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率

28、2(2010江苏高考江苏高考)根据现代生物进化理论，下列观点中正确根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是的是()A人工培育的新物种只能生活在人工环境中人工培育的新物种只能生活在人工环境中 B生物进化的方向与基因突变的方向一致生物进化的方向与基因突变的方向一致 C冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害止冻害 D受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将 基因基因传递给后代传递给后代C3(2011江苏高考江苏高考)根据现代生物进化理论，下列根据现代生物进化理论，下列说法正确的是说法正确的

29、是()A自然选择决定了生物变异和进化的方向自然选择决定了生物变异和进化的方向 B生物进化的实质是种群基因型频率的改变生物进化的实质是种群基因型频率的改变 C种群内基因频率的改变在世代间具有连续性种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小降而减小4、根据现代生物进化理论判断，下列叙述正确的是、根据现代生物进化理论判断，下列叙述正确的是 （）A环境改变使生物产生定向变异环境改变使生物产生定向变异B物种是生物进化的基本单位物种是生物进化的基本单位C生物多样性是共同进化的结果生物多样性是共同进化的结果D隔离决定了生物进化

30、的方向隔离决定了生物进化的方向5 5、下列关于隔离的叙述，错误的是：、下列关于隔离的叙述，错误的是：A A、阻止了种群间基因的交流、阻止了种群间基因的交流B B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因D D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离B6 6、新物种的形成的标志：、新物种的形成的标志：A A、具有一定的形态结构、具有一定的形态结构B B、具有一定的生理功能、具有一定的生理功能C C、产生了生殖隔离、产生了生殖隔离D D、改变了基因频率、改变了基因频率C