山东省沂水县高中生物第七章现代生物进化理论7.2现代生物进化理论的主要内容1上课版课件新人教版必修2 .ppt

现代生物进化理论的主要内容 问题探讨 情景 如果在灰色翅 基因型为aa 昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅 Aa 的变异个体 且绿色比灰色更不容易被敌害发现 讨论 1 根据达尔文 适者生存 的观点 该绿色个体一定能被选择下来吗 为什么 2 如果该绿色个体能很好的生活下来 它体内的A基因怎样才能传递给后代呢 3 如果Aa变异个体与其他个体交配繁殖 后代都会是绿色的吗 个体的有利变异基因只有在群体中 通过有性繁殖才能世代相传 有利变异个体 Aa 的有性繁殖的后代 还会出现aa的个体 因此 研究生物的进化 仅仅研究个体的表现型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 一 种群基因频率的改变与生物进化 思考 1 什么是种群 种群有什么特点 2 什么是种群的基因库 3 基因频率的含义是什么 怎样计算基因频率 二 现代生物进化理论 实例分析 1 一个池塘中的全部鲤鱼 2 一片草地上的全部蒲公英 3 一片草地上的全部植物 4 一个池塘中的全部鱼 1 种群 指生活在一定地域的同种生物的全部个体的总和 特点 彼此可以交配实现基因交流 一 种群是生物进化的基本单位 2 基因库 种群全部个体所含有的全部基因 3 基因频率 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 叫做基因频率 在一个种群中 某种基因型个体数占该种群个体总数的比率 基因型频率 4 基因频率的计算 某昆虫种群中 绿色翅的基因为A 褐色翅的基因为a 调查发现AA Aa aa的个体分别占30 60 10 那么A a的基因频率各是多少 基因频率 该基因的总数 该等位基因的总数 基因频率 纯合体基因型频率 杂合子基因型频率的一半 用数学方法讨论基因频率的变化 思考与讨论 这一种群繁殖若干代后 其基因频率会不会发生变化呢 问题 探讨 36 48 16 60 40 36 16 48 60 60 40 40 36 48 16 从子代的基因型频率和基因频率的计算结果中 发现了什么现象 亲代与子代的基因频率与基因型频率 1 理想条件下 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没有自然选择基因都不产生突变 种群的基因频率保持不变 2 自然条件下 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 会 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 在自然界中 由于存在突变 基因重组 自然选择等因素 种群的基因频率总是在不断变化着 生物也就在不断向前进化 什么叫种群 种群基因频率在什么条件下不会改变 温故知新 基因突变的的特点和意义分别是什么 普遍存在 随机发生 不定向的 频率很低 意义 是新基因产生的途径 是生物变异根本来源 是生物进化的原始材料 温故知新 特点 质疑 基因突变的频率很低 为什么能够作为生物进化的原材料 一个果蝇约有104对基因 假定每个基因的突变率都是10 5 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多少呢 2 104 10 5 108 2 107 算一算 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 可遗传的变异 产生新的等位基因 这就可能使种群的基因频率改变 二 突变和基因重组产生进化的原材料 1 突变指基因突变和染色体变异 2 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 3 突变和基因重组只产生生物进化的原材料 不能决定生物进化的方向 自然选择对种群基因频率的影响 探究 19世纪 桦尺蠖种群中黑色基因 S 频率为5 浅灰色基因 s 频率为95 20世纪 桦尺蠖种群中黑色基因 S 频率为95 浅灰色基因 s 频率为5 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SS10 Ss20 ss70 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 探究 70 7 26 29 2 14 7 56 1 60 9 26 1 73 9 29 3 13 1 1 变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗 为什么 2 在自然选择中 直接受选择的是基因型还是表现型 70 7 26 29 2 14 7 56 1 60 9 26 1 73 9 29 3 13 1 3 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 用现代生物进化理论分析英国工业区桦尺蠖体色的进化 1 在19世纪中叶以前 浅色的桦尺蠖在长满地衣的树干上不易发现 因此容易生存繁殖 因而种群中S 黑色 基因频率低 2 随着环境的改变 煤烟污染 浅色个体容易被发现 而黑色个体则容易生存 这样 在通过有性生殖产生的后代中 浅色个体数逐渐减少 s基因频率也随之降低 而黑色个体数数逐渐增加 S基因频率也随之增加 经过多代以后 黑色个体就成了常见的类型 S基因频率也达到95 以上 表达 在自然选择的作用下 种群的基因频率会发生定向改变 导致生物朝着一定的方向不断进化 三 自然选择决定生物进化的方向 种群中产生的变异是不定向的 而选择是定向的 自然选择淘汰不利变异基因 积累有利变异基因 使基因频率定向改变 拓展阅读 除了自然选择以外 还有一些因素也会影响基因频率的变化 例如 在一个种群中 某种基因的频率为2 如果这个种群有50万个个体 含这种基因的个体就有1万个 如果这个种群只有50个个体 那么就只有1个个体具有这种基因 在这种情况下 可能会由于这个个体偶然死亡或没有交配 而使这种基因在种群中消失 这种现象叫做遗传漂变 一般种群越小 遗传漂变越显著 拓展阅读 又如 在一个种群中 如果含有A基因的个体比含有a基因的个体更多地迁移到另一个地区 那么 这个种群中A基因和a基因的频率就会发生相应的变化 可见 遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因 1 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 2 已知人眼的褐色 A 对蓝色 a 是显性 在一个有30000人的人群中 蓝眼的人3600人 褐眼的有26400人 其中纯合体有12000人 那么 在这一个人群中A和a的基因频率分别为 A0 64和0 36B0 36和0 64C0 50和0 50D0 82和0 18 A 动动脑 3 抽样调查某地100位女性和100位男性发现 女性中有5位色盲患者和20位携带者 男性中有15位色盲患者 则该地色盲基因的频率约是多少 基因频率计算的相关类型 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说明物种在不断进化B 一个种群中 控制一对相对性状的基因频率之和为1C 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 思路点拨 本题考查基因频率 基因型频率与生物进化的关系 应从以下几个方面入手分析 基因频率变化是生物进化的实质 基因频率与基因型频率的关系 X染色体上基因的基因频率的计算方法 尝试解答 B 互动探究 选项C中 若Aa自交后代中aa失去交配能力 基因频率如何变化 提示 A基因频率上升 a基因频率下降 某小岛上原有果蝇20000只 其中基因型VV Vv和vv的果蝇分别占15 55 和30 若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇 且所有果蝇均随机交配 则F1中V的基因频率约是 A 43 B 48 C 52 D 57 尝试解答 B 互动探究 外来果蝇入侵后 基因型为vv的果蝇所占比例为多少 提示 约占27 探规寻律 有关基因频率计算的两点提醒提醒一计算基因频率的公式为 该基因总数 该等位基因总数 100 提醒二当基因只位于X染色体上时 等位基因总数不是总人数乘以2 而应该先单独求出女性和男性分别含有的基因数再相加 总结 种群基因频率的改变与生物进化 一 种群是生物进化的基本单位 1 种群 基因库 基因频率等概念2 用数学方法讨论基因频率的变化