现代生物进化理论ppt人教课标版课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,7,章,THE SEVENTH CHAPTER,现代生物进化理论,第7章 THE SEVENTH CHAPTER现代生,1.,掌握种群、基因库、基因频率的,概念,，学会用数学方法讨论基因频率的变化。,2.,理解突变和基因重组是,生物进化的原材料。,3.,通过探究,自然选择,对,种群基因频率,的影响，理解自然选择决定生物进化的方向。,目标导读,1.,用数学方法讨论基因频率的变化。,2.,自然选择对生物进化的作用。,重难点击,1.掌握种群、基因库、基因频率的概念，学会用数学方法讨论基因,一种群是生物进化的基本单位,二突变和基因重组产生进化的原材料,当堂检测,现代生物进化理论的主要内容,(),三自然选择决定生物进化的方向,第 课时,27,一种群是生物进化的基本单位二突变和基因重组产生进化的原材,达尔文以个体作为生物进化的单位是不准确的，,现代生物进化理论,认为生物进化的基本单位是,种群,，请分析讨论：,一种群是生物进化的基本单位,达尔文以个体作为生物进化的单位是不准确的，,(1),达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，并且是个体的,，而个体,会随着个体的,而消失。,(2),决定生物性状的基因可以通过,而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体的,的变化。,表现型,表现型,死亡,生殖,基因组成,1.,以种群作为生物进化单位的理由,一种群是生物进化的基本单位,小组合作讨论,(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，并且是个体的,一定区域,2.,种群的概念,如图所示，生活在,的同种生物的,个体叫做种群。种群内的个体不是机,械地集合在一起，而是通过种内关系组成,一个有机整体，彼此之间可以,，并通过繁殖将各自的基因传给后代。所以，种群是生物,和,的基本单位。,全部,交配,繁殖,进化,一种群是生物进化的基本单位,小组合作讨论,一定区域2.种群的概念全部交配繁殖进化一种群是生物进化的基,3.,基因库,(1),概念：一个种群中,个体所含有的,基因，叫做这,个种群的基因库。,每个种群都有它独特的,。,(2),基因库会不会伴随着个体的死亡而消失？,全部,全部,基因库,答案,个体所携带的基因随着个体的死亡而从基因库中消失，,但是个体会通过繁殖把自身的基因传给后代，所以基因库不会伴,随着个体的死亡而消失，而是在代代相传中得到保持和发展。,一种群是生物进化的基本单位,小组合作讨论,3.基因库全部全部基因库答案个体所携带的基因随着个体的死亡,4.,种群的基因频率,(1),概念：,在一个种群基因库中，某个基因占全部,基因,数的比率。,(2),计算公式,等位,一种群是生物进化的基本单位,小组合作讨论,4.种群的基因频率等位一种群是生物进化的基本单位小组合作讨,(3),如图，在某昆虫种群中，决定翅色为绿,色的基因为,A,，决定翅色为褐色的基因为,a,，,从这个种群中,随机抽取,100,个个体，测,得基因型为,AA,、,Aa,和,aa,的个体分别是,30,、,60,和,10,个，就这对等位基因来说，每个个,体可以看作含有,2,个基因，那么，这,100,个,个体,共有,200,个基因。,请计算,A,、,a,的基因频率。,一种群是生物进化的基本单位,(3)如图，在某昆虫种群中，决定翅色为绿一种群是生物进化的,答案,A,基因的数量是,2,30,60,120,个；,a,基因的数量是,2,10,60,80,个；,A,基因的频率为,120200,60%,；,a,基因的频率为,80200,40%,。,小组合作讨论,答案小组合作讨论,5.,用数学方法讨论基因频率的变化,假设上述昆虫,种群非常大,，所有的雌雄个体间都能,自由交配,并产生后代，,没有迁入和迁出,，,自然选择,对翅色这一相对性状没有作用，基因,A,和,a,都,不产生突变,，根据孟德尔的分离定律计算：,(1),该种群产生的,A,配子和,a,配子的比率各是多少？,答案,A,配子占,60%,，,a,配子占,40%,。,5.用数学方法讨论基因频率的变化答案A配子占60%，a配子,(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？,答案,子代基因型的频率：,AA,占,36%,，,Aa,占,48%,，,aa,占,16%,。,答案,子代种群的基因频率：,A,占,60%,，,a,占,40%,。,(2)子代基因型的频率各是多少？答案子代基因型的频率：答案,(4),将计算结果填入下表。想一想，子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？,亲代基因型的频率,AA(30%),Aa(60%),aa(10%),配子的比率,A(,),A(,),a(,),a(,),子一代基因型频率,AA(,),Aa(,),aa(,),子一代基因频率,A(,),a(,),子二代基因型频率,AA(,),Aa(,),aa(,),子二代基因频率,A(,),a(,),(4)将计算结果填入下表。想一想，子二代、子三代以及若干代以,答案,亲代基因型的频率,AA(30%),Aa(60%),aa(10%),配子的比率,A(30%),A(30%),a(30%),a(10%),子一代基因型频率,AA(36%),Aa(48%),aa(16%),子一代基因频率,A(60%),a(40%),子二代基因型频率,AA(36%),Aa(48%),aa(16%),子二代基因频率,A(60%),a(40%),由表可知，,子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。,答案亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10,(5),若上述计算结果是建立在,五个假设条件,基础上的。对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？,答案,对自然界的种群来说，这五个条件,不可能,同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致，,被天敌发现的机会就少些。,(5)若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界种,(6),如果该种群出现新的突变型,(,基因型为,A,2,a,或,A,2,A,2,),，也就是产生新的等位基因,A,2,，种群的基因频率会变化吗？基因,A,2,的频率可能会怎样变化？,答案,基因突变产生新的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是有益的还是有害的。,(6)如果该种群出现新的突变型(基因型为A2a或A2A2)，,归纳提炼,1.,判断种群的,“,三要素,”,(1),生活在一定的自然区域内；,(2),同一种生物；,(3),全部个体的总和。,小组合作小结,归纳提炼1.判断种群的“三要素”小组合作小结,2.,遗传平衡定律及其适用条件,(1),定律内容,若种群中，一对等位基因为,A,和,a,，设,A,的基因频率为,p,，,a,的基因频率为,q,，则,p,q,A%,a%,1,。,如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：,(p,q),2,p,2,2pq,q,2,AA%,Aa%,aa%,1,。,p,2,代表纯合子,AA,的基因型频率；,2pq,代表杂合子,Aa,的基因型频率；,q,2,代表纯合子,aa,的基因型频率。,即：,AA%,p,2,，,Aa%,2pq,，,aa%,q,2,。,2.遗传平衡定律及其适用条件p2代表纯合子AA的基因型频率,(2),适用条件：,保证种群,基因频率,稳定不变的,5,种因素,该种群非常大；,所有的雌雄个体都能自由交配；,没有迁入和迁出；,自然选择对不同表现型的个体没有作用；,这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。,(2)适用条件：保证种群基因频率稳定不变的5种因素该种群非,活学活用,1.,某动物种群中,AA,、,Aa,和,aa,的基因型频率分别为,0.3,、,0.4,和,0.3,，请回答：,(1),该种群中,a,基因的频率为,_,。,0.5,解析,(1)AA,0.3,、,Aa,0.4,、,aa,0.3,，,所以,a,0.41/2,0.3,0.5,。,活学活用1.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0,(2),假定该动物种群只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中,AA,、,Aa,和,aa,的基因型频率分别为,_,、,_,和,_,；如果子一代也同样,只发生相同基因型,之间的交配，其后代中,AA,、,Aa,和,aa,的基因型频率,_(,会、不会,),发生改变。,答案,0.4,0.2,0.4,会,(2)假定该动物种群只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种,解析,(2)AA,0.3,，,Aa,0.4,，,aa,0.3,，,题目中叙述的情况相当于植物的自交，,结果如下：,0.3 (AAAA),得到,0.3AA,，,0.4(Aa,Aa),得到,0.1AA,、,0.2Aa,、,0.1aa,0.3 (aa,aa),得到,0.3 aa,，所以相同基因型之间进行交配，后代中,AA,0.3,0.1,0.4,、,Aa,0.2,、,aa,0.3,0.1,0.4,，同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中,AA,0.45,、,Aa,0.1,、,aa,0.45,，所以基因型频率会发生改变。,解析(2)AA0.3，Aa0.4，aa0.3，,(3),如果该种群达到了遗传平衡，则理论上该种群的子一代中,aa,的基因型频率为,_,；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中,aa,的基因型频率,_(,会、不会,),发生改变。,0.25,不会,解析,(3),由,a,0.5,，可以计算出后代中,aa,的基因型频率是,(0.5)2,0.25,，且该基因型,的频率不会发生改变。,(3)如果该种群达到了遗传平衡，则理论上该种群的子一代中aa,二突变和基因重组产生进化的原材料,生物在进化过程中不断地发生变化才能进化，这些变化,主要,是由,突变和,基因重组,引起的，请分析讨论：,二突变和基因重组产生进化的原材料 生物,1.,可遗传变异的来源,基因突变,基因重组,1.可遗传变异的来源基因突变基因重组,2.,突变和基因重组能产生进化原材料的原因分析,答案,突变的频率虽然很低，但一个种群往往,由许多个体组成，而且每一个个体的每一个,细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中,每一代都会产生大量的突变。,(1),突变具有低频性，能为生物进化提供原材料吗？,2.突变和基因重组能产生进化原材料的原因分析答案突变的频率,(2),突变大多数对生物体是不利的，能为进化提供原材料吗？,答案,生物变异是否有利，取决于它们,的生存环境，微小有利的变异不断积累,也能导致生物进化。,2.,突变和基因重组能产生进化原材料的原因分析,(2)突变大多数对生物体是不利的，能为进化提供原材料吗？答案,(3),通过以上分析可知，,基因突变产生的,通过有性生殖过程中的,，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现大量的,，为生物进化提供原材料。,(4),由于,突变和基因重组都是,的、,的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的,。,等位基因,基因重组,可遗传变异,随机,不定向,方向,2.,突变和基因重组能产生进化原材料的原因分析,(3)通过以上分析可知，基因突变产生的,归纳提炼,基因突变和基因重组都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。,只有,基因突变,才能,出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成；,而基因重组,不能,产生新基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成。,小组合作理解,归纳提炼 基因突变和基因重组都对种群遗传组成,2.,有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去，但在经常刮大风的海岛上，这种突变类型因不能飞行，从而避免被风吹到海里淹死，这个事例说明,(,),活学活用,A.,突变多数是有害的,B.,突变多数是有利的,C.,突变的有害或有利并不是绝对的,D.,突变的有害或有利是绝对的,2.有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正常情,解析,基因突变具有少利多害性。有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，,在正常情况下，,这些变异类型因不能飞行，活动范围小，在生存竞争中处于劣势地位。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中，残翅类型因不能飞行，避免了被风吹到海里而更容易活下来。,这一事例说明，,突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。,答案,C,解析基因突变具有少利多害性。有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，,三自然选择决定生物进化的方向,突变,是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向，决定生物进化方向的是,自然选择,，请分析原因。,1.,自然选择对种群基因频率变化的影响,三自然选择决定生物进化的方向 突变是随机的、,(1),杂交实验表明，桦尺蠖体色受一对等位基因,S,和,s,控制，黑色,S,对浅色,s,是显性。,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,2,4,年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？,将计算结果和变化特点填入表格：,1.,自然选择对种群基因频率变化的影响,(1)杂交实验表明，桦尺蠖体色受一对等位基因S和s控制，黑色,第,1,年,第,2,年,第,3,年,第,4,年,变化特点,基因型频率,SS,10%,11.5%,_,_,_,Ss,20%,22.9%,_,_,_,ss,70%,65.6%,_,_,_,基因频率,S,20%,23%,_,_,_,s,80%,77%,_,_,_,13.1%,14.6%,升高,26%,29.3%,升高,60.9%,56.1%,降低,26.1%,29.3%,升高,73.9%,70.7%,降低,第1年第2年第3年第4年变化特点基因型频率SS10%11.,(2),分析桦尺蠖种群发生上述变化的原因,在树干变黑之前，,色的桦尺蠖具有保护色，,色个体的比例高，,基因是有利基因，基因频率高。,在树干变黑之后，,黑,色的桦尺蠖具有保护色，,色个体的比例高，,基因是有利基因，基因频率高。环境的变化导致,的改变。,环境直接选择的是桦尺蠖的,型，最终选择的是,。,浅,浅,s,黑,S,基因频率,表现,基因,小组合作讨论,(2)分析桦尺蠖种群发生上述变化的原因浅浅s黑S基因频率表现,2.,自然选择决定生物进化的方向,在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更易产生后代，相应的基因频率会,，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因频率会,，因此，自然选择使种群的,，导致生物朝着一定的方向不断进化。,不断提高,不断下降,基因频率发生定向改变,2.自然选择决定生物进化的方向不断提高不断下降基因频率发生定,归纳提炼,自然选择决定生物进化方向的原理,归纳提炼自然选择决定生物进化方向的原理,活学活用,3.,如果基因型为,Aa,的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是,AA,Aaaa,，则在长期的自然选择过程中，下列能正确地表示,A,基因和,a,基因之间的比例变化的曲线是,(,),A,小组合作讨论,活学活用3.如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中,解析,AA,和,Aa,个体生存能力较强，而,aa,被淘汰的可能性最大，所以,a,的基因频率会降低，由于,Aa,的存在，,a,的基因频率不可能降至,0,。,答案,A,解析AA和Aa个体生存能力较强，而aa被淘汰的可能性最大，,课堂,小结,种群,突变,基因重组,自然选择,课堂种群突变基因重组自然选择,当堂检测,1,2,3,4,1.,对种群概念的正确叙述是,(,),A.,不同空间中同种生物个体的总和,B.,生活在同一地点的同种生物的一群个体,C.,一片水田中的所有鱼的总和,D.,一个生态环境中有相互关系的动植物的总和,5,当堂检测12341.对种群概念的正确叙述是()5,1,2,3,4,解析,种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。其中的,“,种,”,是生物分类的基本单位。例如：一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群，包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鱼苗。这里必须具体到,“,鲤鱼,”,，而不能是,“,鱼,”,，因为后者还包括其他种类的鱼。,答案,B,5,1234解析种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。其,1,2,3,4,2.,在一个种群中随机抽出,100,个个体，其中基因型为,AA,的个体占,24,个，基因型为,Aa,的个体占,72,个，基因型为,aa,的个体占,4,个，那么基因,A,和基因,a,的频率分别是,(,),A.28%,、,72% B.36%,、,64%,C.57%,、,43% D.60%,、,40%,5,12342.在一个种群中随机抽出100个个体，其中基因型为A,1,2,3,4,解析,在,100,个个体中，,AA,占,24,个，,Aa,占,72,个，,aa,占,4,个，则,AA%,24%,，,Aa%,72%,，,aa%,4%,。根据公式得,A%,AA%,1,/2Aa%,24%,36%,60%,，,a%,aa%,1/,2Aa%,4%,36%,40%,。,答案,D,5,1234解析在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，,1,2,3,4,3.,水稻非糯性,(Y),对糯性,(y),为显性，抗病,(R),对不抗病,(r),为显性。用非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻杂交，让,F,1,自交三代，在自然情况下，基因频率的变化是,(,),A.Y,逐渐增大，,R,逐渐增大,B.Y,逐渐减小，,R,逐渐减小,C.Y,基本不变，,R,基本不变,D.Y,基本不变，,R,逐渐增大,5,12343.水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性，抗病(R)对,1,2,3,4,解析,非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻的基因型分别为,YYRR,和,yyrr,，杂交得,F,1,(YyRr),。,F,1,自交三代，由于自然选择的作用，后代中抗病个体增加，不抗病个体逐渐被淘汰，即,R,的基因频率逐渐增大；而非糯性与糯性性状基本不受环境影响，后代中,Y,的基因频率基本不变。,答案,D,5,1234解析非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻的基因型分别,1,2,3,4,4.,下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是,(,),A.,一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变,一定导致基因频率的改变,B.,一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为,1,C.,基因型为,Aa,的个体自交后代所形成的种群中，,A,基因的频率大于,a,基因的频率,D.,因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体,5,12344.下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正,1,2,3,4,解析,基因频率,是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，,基因型频率,的改变,不一定导致,基因频率,的改变。,控制一对相对性状的基因频率之和为,1,。适应,环境的个体得到保留，它可以是隐性基因控制的性状，也可以是显性基因控制的性状，所以无法判断是,A,还是,a,的基因频率,高。,由于男性中只有一条,X,染色体，色盲为伴,X,隐性遗传病，故男性患色盲的几率大于女性，,但是色盲基因在男性群体和女性群体中基因频率是相同的。,答案,B,5,1234解析基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部,1,2,3,4,5.,某植物种群中，,AA,基因型个体占,30%,，,aa,基因型个体占,20%,，则：,(1),植物种群中的,A,、,a,基因频率分别是,_,、,_,。,5,55%,45%,解析,由题意可知，,Aa,基因型个体占,50%,，则,A,的基因频率,30%,50%,55%,，,a,的基因频率,1,55%,45%,。,12345.某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型,1,2,3,4,(2),若该植物自交，后代中,AA,、,aa,基因型个体分别占,_,、,_,。这时，,A,、,a,的基因频率分别是,_,、,_,。,5,5.,某植物种群中，,AA,基因型个体占,30%,，,aa,基因型个体占,20%,，则：,答案,42.5%,32.5%,55%,45%,1234(2)若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占,1,2,3,4,5,答案,42.5%,32.5%,55%,45%,12345答案42.5%32.5%55%45%,1,2,3,4,(3),依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？,_,。原因是,_,。,5,没有发生进化,基因频率没有发生改变,1234(3)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生,1,2,3,4,(4),进化的基本单位是,_,，进化的原材料是由,_,提供的，是否发生进化取决于,_,，进化的实质是,_,。,解析,种群是生物进化的,基本单位,，突变和基因重组为自然选择提供了,原材料,，,生物进化的实质,是种群基因频率的变化过程。,5,基因频率的改变,种群,突变和基因重组,自然选择,1234(4)进化的基本单位是_，进化的原材料是,谢谢观看,谢谢观看,有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。,一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。,生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。,读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。,最聪明的人是最不愿浪费时间的人。,有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。,