《现代生物进化理论的主要内容》课件.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生命的历程生命的历程 如果在灰色翅如果在灰色翅(基因型为基因型为aa)aa)昆虫的群体昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅中偶然出现一只绿色翅(基因型为基因型为Aa)Aa)的变异的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么：个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么：1 1、昆虫的翅色将怎样变化？、昆虫的翅色将怎样变化？2 2、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？3 3、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的的A A基因怎样才能传递给子代呢？基因怎样才能传递给子代

2、呢？4 4、如果、如果AaAa与其他个体交配生殖，后代还会是与其他个体交配生殖，后代还会是绿色的吗？绿色的吗？出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中，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，另外有利变异的个通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异的个体的后代不一定能真实遗传。因此，研究生物的体的后代不一定能真实遗传。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，这个群体就是种群。这个群体就是种群。（一）种群是生物进化的基本单位

3、：（一）种群是生物进化的基本单位：1 1、种群概念：、种群概念：生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。卧龙自然保护区 猕猴例：判断下列是否属于种群例：判断下列是否属于种群（1 1）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（2 2）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼（3 3）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（4 4）一片草地上的全部蒲公英）一片草地上的全部蒲公英2 2、种群的特点：、种群的特点：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，而是彼此而是彼此可以交配可以交配，并，并通过繁殖将各自的基通过繁殖将各自的基因传给后

4、代因传给后代。同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？虫种群在基因组成上会有什么变化吗？3 3、基因库：、基因库：一个种群一个种群中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。4 4、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数的比率。全部等位基因数的比率。概念：概念：5.5.5.5.基因型频率特定基因型的个体基因型频率特定基因型的个体基因型频率特定基因型的个体基因型频率特定基因型的个体总个体数总个体数总个体数总个体数例例:从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体

5、，测知基因型个个体，测知基因型为为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那个。那么么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少?解解:A A基因的基因频率为基因的基因频率为:a a基因的基因频率为：基因的基因频率为：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杂合子频率杂合子频率=40%=40%=30/100100%=30/100100%+1/260/100100%=60%+1/260/100100%=60%=10/100100%=10/100100%+1/2

6、60/100100%=40%+1/260/100100%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%哈迪哈迪温伯格定律：温伯格定律：(遗传平衡定律)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。

7、哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示：(pq)2=p22pqq2=1 其中p代表基因A的频率，q代表等位基因a的频率。p+q永远为1，即A的频率加a的频率为1。p2代表基因A的纯合子AA的频率，q2代表另一纯合子aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。如果等位基因不止2个，如前一章所述的身高、体色等涉及多个等位基因的性状，哈代-温伯格定律也同样适用，但公式就要相应调整。例如，有3个等位基因时，公式就应改为：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1一、种群的基因频率的改变与生物进化vv种群是生物进化的单位；指种群是生物进化的单位；指生活在同一地点的同生活在同一地点的同种生物个

8、体的总和种生物个体的总和。vv种群基因库：种群基因库：一个种群所含有的全部基因一个种群所含有的全部基因。vv基因频率：基因频率：某基因在某个种群中出现的比例。某基因在某个种群中出现的比例。vv基基因因频频率率某某染染色色体体上上某某基基因因的的数数目目该该基基因因的的等等位基因的总数位基因的总数vv基因型频率基因型频率特定基因型的个体特定基因型的个体总个体数总个体数vv遗遗传传平平衡衡时时，基基因因频频率率和和基基因因型型频频率率有有如如下下关关系系：即遗传平衡公式。即遗传平衡公式。vv p（A）q（a）2 p2（AA）2pq（Aa）q2（aa）vv生物进化的实质：生物进化的实质：种群的基因频

9、率发生变化的过程种群的基因频率发生变化的过程种群的基因频率发生变化的过程种群的基因频率发生变化的过程1现在许多学者认为，生物进化的基本单位是现在许多学者认为，生物进化的基本单位是（）A生物个体生物个体B同种生物的全部个体同种生物的全部个体C种群种群D生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物2根据现代生物进化理论根据现代生物进化理论,下列符合种群概念的是下列符合种群概念的是（）A.太平洋里全部的鱼太平洋里全部的鱼B.中华人民共和国国土上的所有人中华人民共和国国土上的所有人C.稻田里全部的蛇稻田里全部的蛇D.草原上的灰仓鼠草原上的灰仓鼠3下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是下列有关种群基因库的叙

10、述中，不正确的是（）A.一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因B.生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传代代相传C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因种群中每个个体含有种群基因库的全部基因D.基因突变可改变基因库的组成基因突变可改变基因库的组成4 4.以下属于种群范畴的是：以下属于种群范畴的是：A一座山上所有的马尾松一座山上所有的马尾松B一块草地上所有的昆虫一块草地上所有的昆虫C一个池塘内所有的鱼类一个池塘内所有的鱼类D一个公园内所有的树木一个公园内所有的树木CBCA

11、5已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）对蓝色（）对蓝色（a）是显性。在一个有）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有人，褐眼的有26400人，其中纯合体人，其中纯合体有有12000人。那么，在这一个人群中人。那么，在这一个人群中A和和a的基因频率分别为的基因频率分别为A0.64和和0.36B0.36和和0.64C0.50和和0.50D0.82和和0.186在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16，问该性，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa顺序排列答

12、案）顺序排列答案）A0.360.480.16B0.480.360.16C0.160.480.36D0.160.360.48（A）（A）7.7.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们进行调查名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为时发现，女性色盲基因携带者为1515人，女性患人，女性患者者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的频率应为（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）基因频率）基因频率1521420022005.17C

13、C 100%100%基因频率改变的原因：基因频率改变的原因：突变突变基因重组基因重组自然选择自然选择二、突变与基因重组产生进化的原材料二、突变与基因重组产生进化的原材料1 1、突变指基因突变和染色体变异。、突变指基因突变和染色体变异。2 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 3、种群中基因突变的特点：、种群中基因突变的特点：突变数大，不定向。突变数大，不定向。4 4、种群中基因重组的结果种群中基因重组的结果:产生更多的变异，不定产生更多的变异，不定向。向。5、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

14、产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。不能决定生物进化的方向。19世纪，桦尺蠖种群中黑色基世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（因（S）频率为）频率为5%，浅灰色基因，浅灰色基因（s）频率为）频率为95%20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95%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为5%（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。95%5%95%（ss）5%（Ss或SS）自然选择决定了生物进化的方向自然选择决定了生物进化的方向原因原因：淘汰不利变异基因，：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。积累有利变异基因。结果结果：使基

15、因频率定向改变。：使基因频率定向改变。三、现化生物进化理论（四）隔离导致物种的形成（四）隔离导致物种的形成v物种物种：物种是指物种是指分布分布在一定的自然区域内，具有在一定的自然区域内，具有一定的一定的形态结构和生理功能形态结构和生理功能，而且在，而且在自然状态下自然状态下能够能够相互交配相互交配和繁殖和繁殖，并能够产生，并能够产生可育后代可育后代的一群生物个体。的一群生物个体。v隔离隔离：不同种群间的个体，在自然条件下：不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因不能发生基因交流交流 的现象。的现象。v地理隔离地理隔离:分布在不同自然区域的种群，由于高山、河分布在不同自然区域的种群，由于高山、

16、河流、沙漠等的障碍，使彼此间流、沙漠等的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配无法相遇而不能交配。v生殖隔离生殖隔离:种群间的个体种群间的个体不能自由交配不能自由交配，或者交配后，或者交配后不不能产生出可育后代。能产生出可育后代。a生态隔离；生态隔离；b季节隔离；季节隔离；c性别隔离、心理隔离或行为隔离；性别隔离、心理隔离或行为隔离；d机械隔离；机械隔离；e不不亲合性；亲合性；f杂种不活；杂种不活；g杂种不育。杂种不育。v地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用，是生地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用，是生殖隔离必要的先决条件。殖隔离必要的先决条件。v由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形

17、成的基本因由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素素3、物种的形成：、物种的形成：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：进化的基本单位是进化的基本单位是种群。种群。进化的进化的实质实质是种群基因频率的改变。是种群基因频率的改变。物种形成的基本环节是：物种形成的基本环节是：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；自然选择自然选择基因频率定向改变，决定进化的方向；基因频率定向改变，决定进化的方向；隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要条件