现代生物进化理论的主要内容课件

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,*,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,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,1,主要内容,种群基因频率的改变与生物进化,隔离与物种的形成,共同进化与生物多样性的形成,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,自然选择决定生物进化的方向,现代生物进化理论,主要内容种群基因频率的改变与生物进化隔离与物种的形成共,2,一、种群是生物进化的基本单位,种群基因频率的改变与生物进化,1.种群：,概念：,举例：,生活在一定区域的同种生物的全部个体。,某个池塘中的全部草鱼,特点：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,并通过繁殖将各自的基因传给后代.,种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？,说明,种群是生物繁殖、进化的基本单位。,一、种群是生物进化的基本单位种群基因频率的改变与生物进化1.,3,下列属于种群的是（）,A.一块水田里的全部水稻、水草,B 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 D.一个池塘中全部鱼,下列关于种群的说法不正确的是 （）,种群是生物进化的基本单位,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,D.同一种群的个体可以自由交配,B,C,B,C,练习：,下列属于种群的是（）BCBC练习：,4,2.基因库：,概念：,3.基因频率：,概念：,一个种群基因库中，,某个基因,占,全部等位基因,数的比率，叫做基因频率。（P115例）,一个种群中,全部,个体所含有的,全部,基因。,2.基因库：概念：3.基因频率：一个种群中全部个体所含有,5,例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,公式：,基因频率=,某基因的数目,该基因的等位基因的总数,=纯合子频率+1/2杂合子频率,100%,（1）已知各种基因型个体数，求基因频率：,基因频率和基因型频率的有关计算,例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和a,6,某一瓢虫种群中有黑色（B）和红色（b）两种个体，这一性状由一对等位基因控制。如果基因型为BB的个体占18%，Bb的个体占78%，bb的个体占4%。B和b的基因频率为（）,A18%、82%B36%、64%,C57%、43%D92%、8%,【解析】,本题主要考查基因频率的计算。可以通过基因型计算基因频率：,=纯合体的频率（BB）+1/2杂合体的频率（Bb）18%1/278%57%；,=纯合体的频率（bb）+1/2杂合体的频率（Bb）4%1/278%43%。,C,某一瓢虫种群中有黑色（B）和红色（b）两种个体，这一性状由一,7,某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中,色盲基因,的频率应为（）。,A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%,色盲（b）基因频率,15214,2002200,5.17,C,课堂练习：,100%,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,8,现代生物进化理论的主要内容课件,9,思考与讨论,假设讨论题2中的群体满足以下五个条件：,昆虫群体数量足够大，,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，,没有迁入与迁出，,AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）,也没有基因突变和染色体变异。,遗传平衡,用数学方法讨论基因频率的变化,思考与讨论假设讨论题2中的群体满足以下五个条件：遗传平衡,10,五个假设：遗传平衡,亲代基因型频率,AA,（30）,Aa,（60）,aa,（10）,配子比率,A_,A _,a _,a _,子代基因型频率,AA _,Aa _,aa _,子代基因频率,A _,a _,30 30 30 10,36 48 16,60 40,(1)计算子一代基因频率与基因型频率:,五个假设：遗传平衡亲代基因型频率AAAaaa配子比率A_,11,知识扩展：,哈代温伯格平衡,pq1,（pq）,2,1,p,2,2pq q,2,1,设：A的基因频率p a的基因频率q,AA基因型频率,aa基因型频率,Aa基因型频率,p,2,q,2,2,pq,通过,“基因频率”计算基因型频率：,知识扩展：哈代温伯格平衡pq1（pq）21p2,12,亲代,子一代,子二代,子三代,基因型频率,AA,30%,Aa,60%,aa,10%,基因频率,A,60%,a,40%,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,(2)计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率:,(3)子一代、子二代以及若干代以后，种群的基因频率和基因频率会相同吗？,（4）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？,亲代子一代 子二代 子三代基因型频率AA30%Aa,13,在自然条件下，哈迪-温伯格定律所需的五个条件是难以满足的，因而,基因频率总是要发生改变,，也就是说进化在任何种群中都是必然要发生的。,在自然条件下，哈迪-温伯格定律所需的五个条件是难以满足的，因,14,例,：在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为,16,，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按,AA,、,Aa,、,aa,顺序排列答案）,A.0.36 0.48 0.16 B.0.48 0.36 0.16,C.0.16 0.48 0.36 D.0.16 0.36 0.48,（A）,例：一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有640只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？,320,（A）例：一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的,15,现代生物进化理论的主要内容课件,16,例：某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（）,A增大，不变；不变，不变 B不变，增大；增大，不变,C不变，不变；增大，不变 D不变，不变；不变，增大,【解析】,本题考查,自由交配,和,自交,过程中基因频率和基因型频率的变化及区别。只要群体不发生变化，不论自由交配和自交，基因频率都不发生改变，自由交配的基因型频率也不变，自交则发生变化。如Aa在群体中占48%，Aa自交后代的基因型比例为AAAaaa=121，因此AA个体和aa个体的百分比要增大。,C,例：某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群,17,基因突变,可遗传变异的来源,染色体变异,基因重组,突变,进化的原材料,二、突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变可遗传变异的来源染色体变异基因重组突变进化的原材料二,18,基因突变,基因突变率很低，但种群中每一代的基因突变数很大。,基因突变大多是有害的，但突变的有害和有利并不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。,二、突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变基因突变率很低，但种群中每一代的基因突变数很大。,19,突变,基因重组,新的等位基因,多种多样的基因型,种群中出现大量可遗传的变异,变异是不定向的,形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向,二、突变和基因重组产生进化的原材料,突变基因重组新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传,20,探究：,自然选择对种群基因频率变化的影响,19世纪,20世纪,思考：,试分析从19世纪到20世纪，由于环境改变使S（黑色）和s（浅色）基因频率如何变化？,S,基因频率:,5%95%,s,基因频率：,9,5%5%,探究：自然选择对种群基因频率变化的影响19世纪20世纪思考：,21,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,SS,10%,11.5%,Ss,20%,22.9%,ss,70%,65.6%,基因频率,S,20%,23%,s,80%,77%,70.7%,26%,29.3%,14.6%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,升高,降低,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。187,22,(3)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？,(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，控制黑色的S基因频率增加,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。,(3)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,23,三、,自然选择,决定生物进化的方向,变异是不定向的,自然选择,不利变异,不断淘汰,有利变异,积累加强,基因频率定向改变,生物定向进化,导致,三、自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的自然选择不利变异,24,淘汰不利变异基因、积累有利变异基因,结论：,结果：,三、,自然选择,决定生物进化的方向,原因：,使基因频率定向改变。,自然选择决定生物进化的方向,淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结论：结果：三、自然选择决,25,课堂总结,生物进化的基本单位,生物进化的实质,生物进化的原材料,决定生物进化的方向,种群,基因频率的改变,突变和基因重组,自然选择,课堂总结生物进化的基本单位生物进化的实质生物进化的原材料决定,26,评价反馈,判断题,1变异是生物进化的原材料。（）,2有利变异可以使生物更好地去适应环境。（）,3突变的有害或有利是绝对的、一成不变的。（）,4种间斗争的结果决定了生物进化的方向。（）,选择题,1下列各种现象中哪一种属于自然选择的例子（）,A警犬能够嗅到毒品,B秋水仙素处理后得到的多倍体生物,C北极熊毛色为白色 D太空椒的出现,2达尔文认为变异是不定向的，而自然选择是定向的，,所谓定向是指（）,A定向生存斗争 B适应特定环境,C定向遗传 D只产生有利的变异,C,B,评价反馈 CB,27,现代生物进化理论的基本观点是：,进化的基本,单位,是种群。,进化的,实质,是种群基因频率的改变。,物种形成的基本环节是：,突变和基因重组提供进化的原材料；,自然选择基因频率定向改变，,决定进化的方向；,隔离物种形成的必要条件,现代生物进化理论的基本观点是：,28,二、隔离与物种的形成,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？,二、隔离与物种的形成曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了,29,1、物种：,指分布在一定自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群个体。,2、隔离：,指不同种群间的个体，在自然条件下基因,不能自由交流的现象。,分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。,地理隔离：,生殖隔离：,种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。,1、物种：指分布在一定自然区域，具有一定的形态结构和生理功能,30,不是。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？,不是。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,31,3、物种的形成：,经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形,成新物种。,多倍体的形成不需经地理隔离。,原种,变,异,1,变,异,2,变异,类型1,变异