第七章现代生物进化理论(二)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,*,设A的基因频率=p，a的基因频率=q，,因为,(pq)=,A%+a%=,1,，则,(p+q),2,=,p,2,+2pq+q,2,=AA%+Aa%+aa%=1。,AA,的基因型频率=,p,2,；,aa,的基因型频率=,q,2,；,Aa,的基因型频率=,2pq,。,产生,A配子频率,为：,A=p,2,+1/22pq,产生,a配子频率,为：,a=q,2,+1/22pq,基因频率=,纯合子频率+1/2杂合子频率,例：P,118,页练习第2题,C,设A的基因频率=p，a的基因频率=q，基因频率=纯合子频率,1,30,%,30%,30%,10%,36,%,48%,60%,40%,16%,用数学方法讨论基因频率的变化,五个假设：遗传平衡,F,1,的基因频率与亲代的一样。,30%30%30%10%36%48%60%40%16%用数学,2,36%,48%,40%,请继续计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率;分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？,16%,60%,36%,48%,16%,36%,48%,16%,由此可见，如果满足上述五个条件，则,亲代和子代每一种基因的频率都不会改变,，到再下一代也是如此，也就是说,基因频率可以代代保持稳定不变,。这就是,哈代温伯格平衡,，,40%,60%,40%,60%,说明：,生物进化的实质是,种群基因频率的改变,。,报纸45期 基础第4题、能力第3题,36%48%40%请继续计算子二代、子三代的,3,思考：,上述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成立，这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？,自然选择、迁入迁出、遗传漂变、可遗传的变异,影响种群基因频率的因素：,想一想，,导致基因频率变化的因素有哪些？,思考：自然选择、迁入迁出、遗传漂变、可遗传的变异影响种群基因,4,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,产生生物进化的原材料,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（,5,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,。,这就有可能,改变种群的基因频率,。,例：P,118,页练习第3题,C,基因突变率很低，但种群中每一代的基因突变数很大。,6,基因 重组,突变,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,产生生物进化的原材料,基因 重组突变新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗,7,19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：,95%5%,（三）自然选择决定生物进化的方向,19世纪20世纪思考：试分析从19世纪到20世纪，由于环境改,8,(1)变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？,会。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。,结论:自然选择使基因频率发生定向改变。,讨论 P117,(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,天敌看到的是桦尺蠖的,体色,（,表现型,）而不是控制体色的基因。,结论：自然选择决定生物进化的方向。,(1)变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？,9,小 结,1.生物进化的,基本单位,2.生物进化的,实质,3.生物进化的,原材料,4.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,小 结1.生物进化的基本单位2.生物进化的实质3.生物进化,10,1、物种的概念：,指能够在自然状态下,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”,。,二、隔离与物种的形成,1、物种的概念：指能够在自然状态下相互交配并且,11,人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都,能产生具有生殖能力的后代,。,同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为,马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,。,全世界的人都是一个物种吗？,马跟驴是一个物种吗？,人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有,12,不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也,不能产生可育的后代,，这种现象叫做,生殖隔离,。,2.生殖隔离,不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成,13,3.地理隔离,同一种生物由于,地理上的障碍,而分成不同的种群，使得同种生物的不同种群间,不能够发生基因交流,的现象。,东北虎 华南虎,3.地理隔离 同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种,14,4、隔离在物种形成中的作用,隔离：,不同种群间的个体，在自然条件下,不能发生基因交流,的现象。包括,地理隔离,和,生殖隔离,等。,请阅读教材120页“资料分析”，思考讨论题的1-4。,4、隔离在物种形成中的作用 隔离：不同种群间的个,15,加拉帕戈斯群岛的地雀,不同小岛上的植被、果实大小不同所致。,地理隔离,生殖隔离,长期,物种形成的比较常见的方式：,隔离在物种形成中的作用,加拉帕戈斯群岛的地雀不同小岛上的植被、果实大小不同所致。地理,16,自然选择2,自然选择1,地理隔离,物种形成的比较常见的方式：,原种,变异1,变异2,基因频率的定向改变,变异类型1,变异类型2,新物种,新物种,生殖 隔离,自然选择2自然选择1地理隔离物种形成的比较常见的方式：原种变,17,地理隔离,是形成物种的,量变,阶段,生殖隔离,是形成物种的,质变,阶段,隔离,是物种形成的,必要条件,不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。,地理隔离是形成物种的量变阶段,18,1、,突变和基因重组,产生进化的原材料；,2、,自然选择,决定生物进化的方向,(定向)；,3、,隔离,导致物种的形成。,现代生物进化理论解释物种形成的基本环节,小 结,1、突变和基因重组产生进化的原材料；2、自然选择决定生物进化,19,三、共同进化与生物多样性的形成,三、共同进化与生物多样性的形成,20,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。为何差距如此之大？,相互斗争，相互淘汰，从而改变种群基因频率，导致物种进化。,如捕食竞争。,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,。,资料 动物学家对生活在非洲大草原奥,21,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,。,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,22,不同物种间互利进化,根瘤菌：与豆科植物共生,，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。,在,互利,的条件下，,相互选择，共同进化,。如紫,海葵,和,小丑鱼,共同分享捕捉到的食物。,海葵能清除小丑鱼身上的寄生虫并靠触手起保护作用,。,小丑鱼鲜艳的色彩引诱其它鱼到海葵旁，被海葵捕食,。,不同物种间互利进化根瘤菌：与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气,23,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,生物的进化和无机环境间相互影响,地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细,24,不同物种之间互利或竞争等，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：,1、共同进化,生物多样性的原因可以归纳为：共同进化,不同物种之间互利或竞争等，生物与无机环境之间在相,25,2、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,生态系多样性,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,26,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,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,27,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,。,（2）生物多样性的形成的进化历程,生物的进化历程可概括为：（2）生物多样性的形成的进化历程,28,3、生物进化理论的不断发展,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：,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。,认为基因突变并不都是中性的,有些基因突变反映在个体的性状上,不否认自然选择的作用。,3、生物进化理论的不断发展 生物进化是如此复杂的,29,现代生物进化理论的主要内容,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进化,种群,是生物进化的,基本单位,突变和基因重组,产生生物进化的,原材料,自然选择,决定生物进化的,方向,物种,的概念,隔离,在物种形成中的作用,共同进化,生物多样性的形成,生物进化理论在发展,课堂小结,现代生物进化理论的主要内容种群基因频率的改变与生物进化隔离与,30,P121 基础题,1.（1）,；（2）,；（3）,。,P126 基础题,1.（1）,；（2）,；（3）,。,2.,C,。,3.有性生殖的出现，使,基因重组,得以实现，,增加了生物变异的多样性,，因而使生物进化的速度明显加快。,P121 基础题,31,第七章现代生物进化理论(二)课件,32,P129 自我检测的答案和提示,一、概念检测,判断题,1.,。,2.,。,3.,。,4.,。,选择题,1.,A,。,2.,C,。,画概念图,自然选择,物种形成,导致,导致,P129 自我检测的答案和提示一、概念检测自然选择物种形,33,二、知识迁移,1.这两个种群属于同一个物种，因为未出现生殖隔离。,2.参见第1节对细菌抗药性的解释。,三、技能应用,提示：中间体色可能与环境色彩较接近，这样的个体不容易被捕食者发现，生存并繁殖后代的机会较多，相应的基因型频率较高。经过长期的自然选择，导致中间体色个体较多。,四、思维拓展,1.不一定。进化过程中出现的新物种，有些是靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁衍的，不一定就比原来的物种适应能力更强。例如，海洋中的生物登陆后，形成许多新物种，开辟了新的生存空间，但是不能说这些新物种比海洋藻类的适应能力强。,2.与同种或类似的野生种类相比，家养动物的变异往往更多，这与人类根据自身的需要，采取的杂交育种等措施有关。,3.提示：假如达尔文接受了孟德尔的理论，他可能会摒弃获得性遗传的观点，对遗传和变异的原因做出较为科学的解释。,二、知识迁移,34,