2.7.2 现代生物进化理论的主要内容 课件(人教版必修2).ppt

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200
= 40%
基因频率的计算（2）




伴X遗传方面的基因频率计算 对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发 现：780名女生中有患者23人、携带者52 人；820名男生中有患者65人，那么该群 体中色盲基因的频率是( ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者 的基因型是： XbXb ，女性携带者的基因型 是：XBXb，男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者)



根据题意，780名女生中有患者XbXb 23 人、携带者XBXb 52人，因此女性中Xb占： 23×2＋52=98；820名男生中有患者 Xb Y 65人，因此男性中Xb占：65 Xb基因总数：98＋65＝163 这样，该校学生中色盲基因和它的等位基 因总数是：780×2＋820＝2380，这样 该群体中色盲基因的频率就是： 163/2380=6.8%。
用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题2中的群体满足以下五个条件：
遗传平 衡状态
①昆虫群体数量足够大，
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，
③没有迁入与迁出，
④AA、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） ⑤也没有基因突变和染色体变异。
许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
(4)在自然选择种，直接受选择的是基因型还是表现型？
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
•原因是：
淘汰不利变异基因、积累有利 变异基因 •结果是： 使基因频率定向改变。 结论：自然选择决定生物进化的方向
随堂练习
1.现代许多学者认为,生物进化的基本单 位是 (C) A 生物个体 B 同种生物的全部个体 C 种群 D 生活在一起的全部生物

4.已知人眼的褐色(A)对蓝眼(a)是显性, 在一个有30000人的群体中,蓝眼的有 3600人,褐眼的有26400人,其中杂合子 个体有14400人,那么,在这一个人群中A (A) 和a基因频率分别为 A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18

2.根据现代生物进化理论,下列符合种群 概念的是 (B) A 太平洋里的全部的鱼 B 中国国土上的所有人 C 稻田里全部的蛇 D 草原上的灰仓鼠

3.下列关于种群基因库的叙述,不正确的是 (C) A 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 个体的繁殖而代代相传 C 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D 基因突变可以改变基因库的组成
2、生物多样性的形成
（1）内容
基因多样性→物种多样性→生态系统多样性
长期自然选择的结果 （2）形成生物多样性的原因： （3）研究生物进化的主要依据：化石
古细菌化石
3、生物进化的历程：
基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变 异的根本来源。是基因频率改变的基础。
自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是 有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？
例如：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
个体 种群
探究活动（三）
2）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？
(1)计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率
思考:
如果该种群随机交配，子代的基因频率又会 如何变化呢？
30% 36% 60%
30%
30% 48% 40%
10% 16%
在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄 配子：
卵子
精子
A 60%
AA 36% Aa 24%
a 40%
Aa aa 24% 16%
A 60%
a 40%
p+q = 1 (p+q )2 =p2+2pq+q2
AA= p2 Aa= 2pq
=1
aa=q、突变与基因重组产生进化的原材料
1、可遗传的变异来源于基因突变、基因重组、染 色体变异，基因突变与染色体变异统称突变。 2、突变的频率很低，但个体的每个细胞有成千上 万个基因，一个种群有许多个体组成，因此， 每一代都会产生大量的突变，为生物进化提供 原材料。 3基因突变产生的等位基因，通过基因重组可以形 成多种多样的基因型，使种群出现大量可遗传。 4、基因突变、基因重组、染色体变异可以形成新 的基因型，只有基因突变产生新的基因。 5、突变和基因重组是随机的、不定向的
A 通过基因型个体数量计算基因频率 + a 此种基因的个数 某种基因的 = 基因频率 = 种群中该对等位基因的总数 1
此种基因的个数=纯合子个体数 X 2＋杂合子个体数 种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2
A=
30×2+60
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200
= 60%
a=
10×2+60
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。地理隔离和生殖隔离是常见类型。 物种形成的方式：
渐变式： 种群 地理
隔离
小的 自然 种群 选择
基因频率 生殖 发生改变 隔离
新的物种
骤变式：
生殖隔离一旦形成，就形成了不同的物种。隔离是物种 形成的必要条件。
生殖隔离是新物种形成的标志
三 、共同进化与生物多样性的形成 1、共同进化 含义 不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化 和发展
•（三）、自然选择决定了生物进化的方向 突变和基因重组为生物进化 提供了原材料， 自然选择可以使基因频率发 生定向改变，导致生物朝着一 定的方向不断进化。
（四）隔离与物种的形成
1、物种的概念：
——是指在自然状态下能够相互交 配并且能够产生可育后代的一群生 物。每一个物种由于地理隔离形成 多个不同的种群
2.基因库的概念 一个种群中全部个体所含有的全部基因， 叫做这个种群的基因库 3.基因频率的概念 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
4.基因频率的计算（1）
某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因 位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、 60%、10%,那么A、a的基因频率是多少？
2、生殖隔离 不同物种之间一般是不能够相互交配 的，即使交配成功，也不能够产生可 育的后代，这种现象叫生殖隔离。如 季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂 种不育等。
3、地理隔离: ——由于地理上的障碍使得同 种生物的不同种群间不能够发 生基因交流的现象。
东北虎和华南 虎之间存在什 么隔离？
4、隔离在物种形成中的作用
第1年
第2年 第3年
11.5% 22.9% 65.6% 23% 13.1% 26% 60.9% 26.1%
第4年
14.7% 29.2% 56.1% 29.3%
……
基因 型频 率 基因 频率
SS Ss ss S s
10% 20% 70% 20%
升高
80%
77%
73.9%
70.7%
降低
(3) 在这个探究实验中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？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率 有影响吗？ 变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加
7.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。 (1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它 说 明 生 物 具 有 _ _ 变异 ____的特性，而这种特性是生物进化 的 原材料 。 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物 选择 作用，而这种作用是 生存下去。这样，食物、环境对狼起了______ 方向。 定向的 ______的，它决定着生物进化的______

5.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工 业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变产 生的原因是 ( C ) A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C．自然选择作用 D．人工选择的作用
森林时期
工业时期
灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾 99% 1% 1% 99%
第二节 现代生物进化理论的主要内容
一 种群基因频率的改变和生物进化
一.种群是生物进化的基本单位
1.什么叫做种群？
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.
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. 种群是生物繁殖的 基本单位

(A) 例1.以下属于种群范畴的是： A、一座山上所有的马尾松 B、一块草地上所有的昆虫 C、甲池塘和乙池塘内所有的鲤鱼 D、一个公园里所有的树木