现代生物进化的主要内容.pptx

《现代生物进化的主要内容.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代生物进化的主要内容.pptx（61页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续。XAAAa绿翅AA绿翅（1）P:Aa绿翅配子A aAF1:绿翅 aa灰翅XAaAa绿翅AA绿翅（2）Aa配子A aA aAa绿翅P:F1:绿翅绿翅 aa灰翅XAaAa绿翅（3）aa配子A aaP:F1:绿翅绿翅第1页/共61页 研究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，还必须研究群体的基因 组成变化。这个群体就是种群！第2页/共61页(一)种群是生物进化的基本单位第3页/共61页1.什么叫做种群？生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.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

2、各自的基因传给后代.第4页/共61页 性状是由基因控制的，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5页/共61页1.种群的基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。(二)基因库、基因频率，基因型频率第6页/共61页2.基因频率在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。第7页/共61页基因频率的计算 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A、a的基因频率是多少？（自读115页）A=302+60 _ 200=60%20

3、0a=102+60 _=40%A+a=1 此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数此种基因的个数=纯合子个体数 X 2杂合子个体数种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2某种基因的基因频率=第8页/共61页3.基因型频率（1）概念：种群中某特定基因型个体数占全部个体数的比率。（2）计算公式 该基因型个体数 该种群个体总数某种基因型的频率=例题：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AA的频率是多少？30 30+60+10AA=30%第9页/共61页(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?A 60%a 40%卵细

4、胞精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa思考与讨论(2)子代基因型的频率各是多少?(3)子代种群的基因频率各是多少?第10页/共61页亲代基因型的亲代基因型的频率频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型的子代基因型的频率频率AA()Aa()aa()子代种群的基子代种群的基因频率因频率A()a()30%30%30%10%36%48%60%40%16%第11页/共61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%1

5、6%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)想一想子二代、子三代以及若干代后，种群的基因频率会同子一代一样吗？第12页/共61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.这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化。（5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第点假设（基 因 A和 a都 不 产 生 突 变,即 没 有 基 因 突 变 和 染 色 体 变 异。）成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的普遍性相违背。第13页/共61页

6、(6)、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的频率可能会怎样变化？突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2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存的环境。第14页/共61页可遗传变异可导致基因频率的改变，基因频率的增加还是减少取决于生物生存的环境，如果这种突变不适应环境，其基因频率会逐代下降，如果这种突变更适应环境，其基因频率会逐代增加，从而导致生物的进化。可遗传变异基因频率改变生物进化第15页/共61页(二)突变和基因重组产生进化的原材料第16页/共61页 基因突变在自然界是普遍存在的，

7、因此基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化.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17页/共61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，每一代就会产生大量的突变。此外，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18页/共61页例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是

8、多少呢？2104105个体108种群=2 107结论：突变和基因重组产生进化的原材料第19页/共61页(三)自然选择决定生物进化的方向第20页/共61页（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖自然选择可以使种群的基因频率定向改变第21页/共61页（2）现在我们用数学方法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浅色桦尺蠖的生存，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

9、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%29.3%14.6%56.1%29.3%26%60.9%26.1%73.9%13.1%升高降低第22页/共61页 自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向栖息环境浅色栖息环境深色s基因频率95%S基因频率95%第23页/共61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产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？

10、(4)在自然选择中，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24页/共61页生物进化的本质是：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结论：自然选择决定生物进化的方向结果是：使基因频率定向改变。第25页/共61页影响基因频率的因素：突变、基因重组和自然选择生物进化的实质就是：种群是生物进化的单位，也是生物（）的单位。繁殖生物进化=种群基因频率变化种群基因频率发生变化的过程。小结：第26页/共61页曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没

11、有形成新的物种。为什么说它们没有形成新的物种？怎样判断两个种群是否属于一个物种？第27页/共61页（一）物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。地理隔离：在自然界，同一种生物由于地理上的障碍而形成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。隔离：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叫做隔离。第28页/共61页因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力马和驴是不是一个物种？生殖隔离第29页/共61页地理隔离第30页/共61页东北

12、虎华南虎（二）隔离在物种形成中的作用 两个不同虎亚种地理隔离第31页/共61页地理隔离突变、基因重组、自然选择生殖隔离新物种物种的形成：加拉帕戈斯群岛的几种地雀南 美 洲 地 雀因长期的地理隔离导致的生殖隔离比较常见新物种形成的标志：生殖隔离注：不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流了。第32页/共61页第33页/共61页第34页/共61页三共同进化与生物多样性的形成1、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含义第35页/共61页资料：动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此

13、之大？经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。第36页/共61页捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？捕食第37页/共61页捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。第38页/共61页根瘤菌：与豆科植物共生，形成根瘤并固定空

14、气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。第39页/共61页 地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气第40页/共61页不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性综上所述：第41页/共61页2、生物多样性的形成（1）生物多样性的内容：物种多样性 基因多样性生态系统多样性第42页/共61页化石埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。是研究生物进化最直接的证据（2）生物多样性的形成的进化历程第43页/共61页早

15、期的生物，主要是蓝藻和细菌，生态系统只有生产者和分解者最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中。第44页/共61页真核生物的红藻化石距今15亿年前，出现真核生物，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化加快第45页/共61页第46页/共61页大量的动物构成消费者，生态系统由生产者、消费者、分解者构成第47页/共61页 陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？第48页/共61页最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？植物，否则动物登陆后就会饿死。一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。第49页/共61页中

16、生代生物开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是生物的灭绝时期，但开始出现被子植物第50页/共61页中生代陆地和海洋中的情况第51页/共61页第52页/共61页始祖鸟第53页/共61页新生代少女化石和复原图第54页/共61页 在白垩纪全部绝灭。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛，使生物进化翻开了崭新的一页。恐龙是什么时候灭绝的？恐龙的灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？第55页/共61页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，由低等到高等。第56页/共61页3、生物进化

17、理论的不断发展生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，因此现代生物进化理论是不断发展的。中性进化理论：“间断平衡学”理论：第57页/共61页AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么A、a的基因频率是多少？（）A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D第58页/共61页在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因型BB，Bb，bb的频率分别是（）A.81%、18%、1%B.45%、40%、15%C.18%、81%、1%D.45%、45%、10%A第59页/共61页3、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？6%练习第60页/共61页感谢您的观看！第61页/共61页