七2 现代生物进化理论的主要内容(1)
现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论是对达尔文早期进化理论的修正和完善，通过对分子遗传学、生理学、生态学等领域的研究，提出了新的进化机制和方法，更全面地解释生物的进化过程。
1.基因突变与遗传漂变基因突变是进化的起点，是生物适应环境变化的基础。
随着科技的发展，人们发现许多基因突变是同义性的，对生物本身的功能没有影响，这和达尔文的自然选择理论相悖。
于是，生物学家提出了遗传漂变理论，认为随机基因漂变在一定程度上影响了生物群体的基因频率，导致一些突变可能被保存下来并扩大传播。
2.自然选择与适应性演化自然选择是达尔文进化论的核心，但现代生物进化理论提出了更多的细节。
例如，现在我们知道了自然选择有着不同的形式，比如扰动选择、方向选择和平衡选择等，每种适应性演化方式都是根基于生物体与环境相互作用的模式。
3.多重种类起源与分化生物进化的另一个重要内容是多重种类起源和分化。
大量证据表明，生物之间的相似性和差异可能是由于共同祖先和基于同物异型原理的分化。
这意味着，生物在进化历程中经历了不断的分化和多样化，而这些分化和多样化是基于其自身的大脑、神经系统、生殖系统等因素。
4.遗传变异的多样性和统计学进化过程中存在着大量的遗传变异现象，这些变异涉及到工作基因区域、调控区域和未知功能区域等，在这些变异的基础上可以建立系统进化树或族系分类树。
另外，统计学方法也得到了广泛的应用，例如贝叶斯方法、最大似然方法等，通过这些方法把不同的进化事件联系在一起，构建了大量的生物分类和族系演化树。
总之，现代生物进化理论对达尔文的进化理论进行了重大的修正和完善，使我们更加全面地认知和理解生物的进化过程。
5.基因流与遗传漂移除了基因突变以外，基因流和遗传漂移也是影响生物群体遗传结构的重要因素。
基因流指的是因为种群间的基因流失或增加，导致了种群间基因频率的变化。
而遗传漂移则是指随机因素引起的种群基因频率变动，比如小种群和环境压力等也可能影响种群基因结构。
7[1].2现代生物进化理论的主要内容1
![7[1].2现代生物进化理论的主要内容1](https://img.taocdn.com/s3/m/7fa2f1eb770bf78a65295492.png)
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
许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌
捕食
自然选择使基因频率定向改变。
(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
四、隔离导致物种形成
1、物种的概念 能够在自然状态下能互相交配，并且 产生出可育后代的一群生物称为一个物种 （species），简称“种”。
哈代-温伯格定律可用数学方程式表示： (p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1 其中p代表A基因的频率，q代表a基因的 频率。p+q永远为1，p2代表AA的频率， q2代 表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。
.据调查得知，某小学的学生中基因型比率为： XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44％:5％： 1％：43％：7％，则Xb的基因频率为 • A.13.2％ B.5％ C.14％ D.9.3％
1、中性学说：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累 2、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
1、中性学说认为决定生物进化方向的是 C A、自然选择 B、生存斗争 C、中性突变的逐渐积累 D、变异 2、下列能提高生物多样性的是（ B ） A、把生物进行分类 B、不同环境的自然选择 C、来自共同祖先的遗传 D、用进废退
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
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。
讨论题目： 1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿 色个体能被选择下来吗？ 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？
(精)7.2现代生物进化理论的主要内容
探究：“自然选择对种群基因频率的影响”
长满地衣的树干上的桦尺蠖
黑褐色树干上的桦尺蠖
（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
(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？
4.基因频率的计算
例题1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只、 60只、10只、那么A、a的基因频率各是多少？若改 百分比？
该基因的总数 基因频率=
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
例题2：一个工厂，50男50女，男色盲4人，女色盲1人，女色盲携 带者2人，求色盲基因频率？
（3）、细胞的结构： 原核细胞→真核细胞
（4）、生物的细胞组成：单细胞→多细胞 （5）、生殖方式：无性生殖→有性生殖 （6）、代谢方式：原始异养厌氧→自养厌氧→自养需 氧。 （7）、生态成分：生产者、分解者两极生态系统→生 产者、 消费者、分解者三极生态系统 （8）、生活环境：水生→水陆两栖→陆生
• 区分的主要依据：有无生殖隔离 • 物种形成与生物进化区别---练习册P75表格
• 隔离概念: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。
生殖隔离：不同物种之间不能交配,或即使交配成功,也不能产生 可育的后代,该现象称之为生殖隔离。
现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的内容丰富多彩，令人着迷。
要想了解这个理论，我们得从几个方面入手。
进化的概念，听起来似乎高深莫测，但其实，简单来说，就是物种随时间的变化。
这种变化可以是微小的，也可以是巨大的，反正就是从原来的样子变得越来越不一样。
一、自然选择的奥秘1.1 适应与生存自然选择，这个词听起来很专业，但实际上，它说的是一个简单的道理：适者生存。
想象一下，在某个特定的环境里，像是干旱的沙漠或者湿润的雨林，生物们都在拼命地适应环境。
那些能够更好地适应环境的个体，往往会存活下来，繁衍后代。
这就像我们生活中一样，强者生存，弱者被淘汰。
自然选择就像是一位冷酷的裁判，决定了哪些生物能继续留下。
1.2 变异的力量再来说说变异。
变异是指基因发生的随机变化。
这些变化可以是好的，也可以是坏的。
有时候，基因突变可能会导致一个新的特征出现，比如某种鸟的喙变长了。
这种变化让它更容易找到食物，结果就能活得更好。
就像买彩票，有时候你运气好，中个大奖；有时候则一无所获。
正是这些变异，给物种提供了进化的可能。
二、遗传与变迁2.1 基因与传承说到遗传，我们不得不提到基因。
基因是生命的基本单位。
它们像是一本本的小书，记录着生物的性状。
这些性状通过繁殖传递给下一代。
如果一个个体在环境中表现得好，它的基因就会被传递下去。
就像你可能从父母那里遗传到的个性和外貌。
这个过程让一些特征得以在后代中延续。
2.2 适应性辐射适应性辐射是一个有趣的现象。
当一群生物从一个地方迁移到不同的环境，它们可能会发生快速的变异。
这种变异让它们能在不同的生态位中生存。
比如，达尔文的雀鸟就是个经典的例子。
它们在加拉帕戈斯群岛上，各自适应了不同的食物资源，结果演化成了多种不同的物种。
这种变迁就像是一次美丽的交响乐，各种声音交织在一起，谱写出生命的乐章。
2.3 物种形成物种形成是进化的一部分，指的是新物种的诞生。
这通常发生在地理隔离的情况下，比如一座山脉把一群动物分开。
现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的主要内容在漫长的生命演化历程中，生物不断适应着环境的变化，从简单到复杂，从低级到高级。
现代生物进化理论为我们揭示了生物进化的奥秘和规律，它是生物学领域中的重要基石。
现代生物进化理论的核心观点之一是种群是生物进化的基本单位。
种群指的是在一定时间和空间内，同种生物个体的总和。
与个体相比，种群具有更丰富的遗传多样性。
因为个体的生命短暂，其遗传信息难以在长期的进化过程中产生显著的改变。
而种群中的个体通过繁殖将基因传递给后代，使得种群的基因库不断发生变化。
基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在种群繁衍的过程中，基因会发生突变。
突变包括基因突变和染色体变异，这是生物进化的原材料。
突变的发生往往是随机的、不定向的。
可能有些突变会给生物带来不利影响，导致个体在生存竞争中处于劣势；但也有些突变可能会赋予个体新的适应性特征，使其在特定环境中更具生存优势。
自然选择在生物进化中起着至关重要的作用。
在特定的环境条件下，具有适应环境的有利变异的个体更有可能生存下来并繁殖后代，将有利基因传递下去；而那些具有不利变异的个体则更有可能被淘汰。
例如，在一个寒冷的环境中，毛发更浓密、保暖性更好的动物个体可能更容易存活，从而有更多机会繁衍后代，其浓密毛发的基因也会在种群中逐渐增加。
久而久之，种群的基因频率就会发生定向改变，即朝着适应环境的方向发展。
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。
比如，在某个植物种群中，控制红花性状的基因 A 的频率和控制白花性状的基因 a 的频率之和为 1。
如果环境发生变化，更有利于红花植株的生存和繁殖，那么 A 的基因频率就可能会逐渐上升，a 的基因频率则会相应下降。
种群基因频率的改变标志着生物的进化。
但需要注意的是，生物进化并不意味着新物种的形成。
物种是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。
新物种的形成通常需要经过长期的地理隔离和生殖隔离。
§2.7.2现代生物进化理论的主要内容
据此分析：
⑴、此岛上昆虫的祖先存在着个体
，说明
一般是不定向的。
⑵、风暴对昆虫起了
作用。
⑶、这个现象说明了定向的
决定着生物进化的
方向。
⑷、凡是存活下来的昆虫都是适应环境的，这是
的结果，而且是通过
来实现的。
答案：⑴ 差异 ；变异 ⑵ 选择 ⑶ 自然选择 ⑷ 自然选择；生存斗争
小飞守角制作
二、隔离与物种的形成
C、 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D、基因突变可改变基因库的组成
小飞守角制作
4、以下属于种群范畴的是：
A
A、一座山上所有的马尾松
B、一块草地上所有的昆虫
C、一个池塘内所有的鱼类
D、一个公园内所有的树木
5、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
小飞守角制作
原因：淘汰不利变异基因， 积累有利变异基因。
结果：使基因频率定向改变。
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。
小飞守角制作
栖息环境浅色 s基因频率95%
栖息环境深色 S基因频率95%
桦尺蠖 浅色（个体多） s基因频率降低 深色（个体少） S基因频率升高
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
小飞守角制作
在经常刮海风的克格伦岛上，昆虫一般呈现两种类型：
能飞的翅异常发达，不能飞的翅退化。这些昆虫都不易
现代生物进化理论的主要内容
（6）、影响基因频率的变化因素 ①、自然选择 ②、迁入和迁出 ③、基因突变（是影响基因频率变化的根本原因） ④、雌雄个体不能自由交配 ⑤、种群个体很小
(二)生物进化的实质： 是种群基因频率的改变
得出：生物的进化并不一的变异
基因突变
可遗传的变异 染色体变异
称为突变
若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a 的基因频率=q ， 因为(p＋q)=A%+a%=1， 则（p + q)2= p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。 AA的基因型频率=p2； aa的基因型频率=q2； Aa的基因型频率=2pq。
例四、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者占16% （等位基因 用A、a表示） ，那么AA、Aa二种基因型个体的频率分别为（ A ） A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36 例五、某植物大种群中，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 （ C ） 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
如中国大陆上所有老虎是一 个种群还是一个物种？ 物种
问题探讨：
都是一个物种，无论白人 黑人、黄种人结婚，都能产生 可育的后代。 ⑵、马跟驴是一个物种吗？为什么？ 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。 ⑶、骡是一个物种吗？为什么？
不是。因为它不能繁殖后代 ⑴、全世界的人是一个物种吗？为什 么？
A%=
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的主要内容在漫长的生命长河中，生物的进化如同一场永不停息的奇妙旅程。
现代生物进化理论为我们揭示了这一旅程背后的规律和机制，让我们对生命的演变有了更深入的理解。
现代生物进化理论的核心之一是种群基因频率的改变。
种群，是指在一定时间和空间内，同种生物个体的总和。
基因频率，则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。
当种群的基因频率发生改变时，也就意味着这个种群在进化。
这种改变可能源于多种因素，比如自然选择、基因突变、基因重组、染色体变异以及迁入和迁出等。
自然选择是生物进化的关键驱动力。
在自然界中，生物个体之间存在着各种各样的差异。
这些差异可能体现在形态结构、生理功能、行为方式等方面。
而自然环境对不同个体的生存和繁殖有着不同的影响。
那些具有更适应环境的特征的个体，往往能够更好地生存和繁衍后代，将其有利的基因传递下去；而那些不适应环境的个体，则可能在生存竞争中被淘汰。
例如，在一个经常遭受暴风雪袭击的地区，毛色较浅的兔子更容易被天敌发现而被捕食，而毛色较深的兔子则能够更好地隐藏自己，从而有更多的机会存活和繁殖。
经过长期的自然选择，该地区兔子种群中毛色深的基因频率就会逐渐增加。
基因突变是生物进化的原材料。
基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
它可以产生新的等位基因，为生物进化提供了更多的可能性。
虽然大多数基因突变是中性的或者有害的，但偶尔也会出现有利的突变。
这些有利的突变如果能够适应环境，就有可能在种群中逐渐扩散，从而改变种群的基因频率。
基因重组则增加了生物变异的多样性。
基因重组发生在有性生殖过程中，通过减数分裂和受精作用，使得不同个体的基因重新组合。
这就像是一场基因的“大洗牌”，创造出了无数种可能的基因组合，为自然选择提供了丰富的素材。
染色体变异也在生物进化中发挥着重要作用。
染色体结构的改变、染色体数目的增减，都可能导致生物性状的巨大变化。
例如，多倍体植物往往具有更强的适应性和生存能力。
7.2现代生物进化理论的主要内容
等位基因的频率之和等于1
在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄 配子： ♀
A 60% a 40%
♂
A 60%
a 40%
AA 36%
Aa 24%
Aa 24%
用数学方法讨论基因频率的改变
①昆虫群体数量足够大；
遗传平 衡状态
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。
遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
那么，这个种群的基因频率（包括基因型）就可 以一代代稳定不变，保持平衡。 如果用p代表A基因的基因频率，q代表基因a的频率， 那么 （p+q）2=p2+2pq+q2=AA+2Aa+aa=1 p+q=1；AA=p2；Aa=pq；aa=q2；
有关基因频率的计算
②通过基因型频率计算基因频率 一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率 例2：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型 为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的 个体占4%，基因A和基因a的频率分别是( ) A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%
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？ 遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下， 这样的种群是不存在的。
第2节 现代生物进化理论的主要内容
第2节现代生物进化理论的主要内容学习导航1.学习目标（1）描述出什么是种群，判断一个生物群体是否属于一个种群。
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群，例如一片草地上的全部蒲公英。
（2）说出种群基因库和基因频率的概念，简单的基因频率计算。
一个种群中全部个体所含的全部基因，叫做这个种群的基因库。
在一个种群中，某个基因占全部基因的比率，叫做基因频率。
（3）阐明突变和基因重组是产生进化的原材料。
基因突变和染色体变异统称为突变。
突变和基因重组是生物可遗传变异的来源，为生物进化提供了原材料。
（4）说明生物进化的方向是如何决定的。
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定方向不断进化。
（5）说出什么是物种。
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。
（6）说出隔离的概念、种类。
能举例说明隔离在物种形成中的作用。
在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离，常见的类型是地理隔离和生殖隔离。
隔离是物种形成的必要条件。
（7）举例说明什么是共同进化。
不同物种之间、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。
例如猎豹和斑马。
（8）概述生物多样性是如何形成的。
2.学习建议（1）要重视对一些基本概念的理解。
本节讲到了多个基本概念，例如种群、基因库、基因频率、隔离、共同进化等。
准确地理解这些概念是学好本节知识的关键，例如种群这个概念，在掌握时就应特别强调“同种”二字，如果一个生物群体由不止一种生物组成，就不能称其为一个种群。
（2）要理论联系实际。
如人工培育出的一些花卉、宠物等，是人工选择的条件下形成的品种，可设想，这些物种在自然条件下，进化方向是否会发生变化。
自我测评一、选择题1.种群是指一个生态系统中（）。
A.同种生物所有成熟个体的总和B.所有生物成熟个体的总和C.同种生物所有个体的总和D.所有生物个体的总和2.下列各项中，对生物进化的方向起决定作用的是（）。
7.2现代生物进化理论的主要内容
测得基因型 AA、Aa、 aa分别是30、60、10个。
求在：A一、a个的基种因频群率？中，一对等位
解基法Ⅰ因：的频率之和解等法Ⅱ于: 1，
基因型频率之和也等于1 A% = A数
×100%
A数 + a数
a% = aa% + 1/2Aa%
= （30×2 + 60） ×100% （100 ×2）
种群是生物进化的基本单位
基因库:
• 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。（基因库在代代相传过程中保持和发展）
基因频率 : 每个种群都有自己的基因库，种群中
• 在一个种群基因每库个中个，体某所个含基因的占基全因部，等只位是基因种数群的基比因率， 某叫基做因基频因率频＝率。库 个的 体该一的基部死因分亡的，而总个从数体基所因携库带中的 消×基 失10因 ，0%随 随着 着
• 种群是生物进化基本的单位。 • 突变和基因重组产生进化的原材料
（但不能决定进化的方向）
进化的方向由谁决定呢？
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
19世纪中叶以前，桦尺蠖种群 中黑色基因（S）频率为5%以下。
20世纪中叶，桦尺蠖种群 中黑色基因（S）频率为95% 以上。
提出问题：桦尺蠖种群中s基因（决定浅色性状）的频 率为什么越来越低？
黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蠖的生 作出假设： 存，对黑色桦尺蠖生存有利，这种环境的选
择作用使该种群的s基因频率越来越低。
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因 SS 10% 11.5% 13% 14.6%
型频 Ss 20% 22.9% 26% 29.2%
率
现代生物进化理论的主要内容
A
C
1、A物种进化为 、C两个物种的外部因素是 自然选择、 物种进化为B、 两个物种的外部因素是 自然选择、 两个物种的外部因素是? 地理隔离。 物种进化为 地理隔离。
2、甲岛上的B物种迁移到乙岛后，不与 物种进化为 、甲岛上的 物种迁移到乙岛后 不与C物种进化为 物种迁移到乙岛后， 之间已经形成生殖隔离。 同一物种的原因是? B与C之间已经形成生殖隔离。 同一物种的原因是 3、迁移到乙岛的 物种进化为 物种的原因是 物种进化为D物种的原因是 、迁移到乙岛的B物种进化为 物种的原因是? 甲乙两岛上的环境条件不同， 甲乙两岛上的环境条件不同，自然选择作用也不 同，再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到积累 形成了生殖隔离。 形成了生殖隔离。
个 体 数 量 翅的长度
A
B
C
D
6.下图为加拉帕戈斯群岛上淡化的模型，A、B、 下图为加拉帕戈斯群岛上淡化的模型， 、 、 下图为加拉帕戈斯群岛上淡化的模型 C、D为四个物种及其演化关系，请回答： 为四个物种及其演化关系， 、 为四个物种及其演化关系 请回答：
B B B C B D C 甲岛 乙岛
结论： 结论：对生物进化的解释 1、选择的原材料—— 由突变和基因 选择的原材料 重组产生提供 内在因素（实质） 2、内在因素（实质）—— 基因频率 的改变 3、进化方向—— 进化方向 4、新物种形成 的必要条件—— 的必要条件 由自然选择决定 隔离
三.共同进化与生物多样性的形成 共同进化与生物多样性的形成
计算方法小结： 计算方法小结：
1)通过基因型计算基因频率 1)通过基因型计算基因频率
某种基因的 基因频率= 基因频率=
某种基因的个数 该基因的各等位基因的总数
2)通过基因型频率计算基因频率 2)通过基因型频率计算基因频率 某种基因的基因频率= 某种基因的基因频率= 某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率 某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率 +1/2
现代生物进化理论的主要内容
高中生物学科课时学案现代生物进化理论的主要内容编撰人：审核人：日期：年月日（第一课时）课前预习学案一、预习目标：预习现代生物进化理论的主要内容，掌握进化的基本单位、原材料的来源、方向的决定、实质；种群、基因库、基因频率、物种的概念；物种形成的原因生物进化历程。
二、预习内容：一、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：生活在一定区域的的个体。
种群是生物进化的基本单位。
也是生物繁殖的基本单位2、基因库:一个种群中全部个体所含有的。
基因频率：在一个种群基因库中，占全部等位基因数的比率（二）突变和基因重组产生进化的原材料1、回忆变异类型________变异突变 ________________ ________________2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？只有________________________________。
3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？因为只有________才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。
________可以增加基因型的种类。
4、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？例如：每个果蝇约有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)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?基因突变数是_______这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。
而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的____ ____。
5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？由于突变和基因重组都是________、________，因此它们只是提供了________ ，不能决定生物进化的方向。
（三）自然选择决定生物进化的方向1、不定向，不定向；2、决定生物进化的方向；3、生物进化的实质：发生变化的过程。
二.隔离与物种的形成1、物种的概念：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
7.22现代生物进化理论的主要内容
出现了只有
和的生态系统—氧气15亿年前5.7亿~5.0 亿年前 4亿年前
生物出现(有需氧型)
寒武纪：海洋中无脊椎 动物 大量的藻类 陆生植物：蕨类 陆生动物：原始的两栖类
出现了
，实现
了基因重组，更多变异
加快进化
出现了
，生态系
统更复杂,对植物进化
产生重要影响.
生物 ,改变陆地环境
至今
主要生产者：裸子、被子 复杂多样的 优势消费者：鸟类、哺乳 逐渐形成
②地理
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。
（二）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。
（三）隔离在物种形成中的作用
在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄
鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发，在
山谷中形成了一条汹涌的大河，将整个鼠种群分成了
任何一个物种都不是单独进化的。 不同__物__种___之间、_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。
“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。
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．
(二)生物多样性的形成
1、内容：（3层次）
基因 多样性
物种 多样性
生态系统 多样性
2、形成生物多样性的原因：
长期
、共同进化达到的结果
3、研究生物进化的主要依据：
4、生物进化的历程：
时期
生物类型
意义
35亿年前 最早的生物:原始海洋中单 细胞生物---古细菌(厌氧)
7-2-现代生物进化理论的主要内容
• 例1：在一个种群中随机抽取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。求基因A与a的频率是多少？
• 解析：就A与a这对等位基因来说，每个个体可以看做含 有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中， A基因有2×30+60=120个，a基因有2×10+60=80个。 于是，在这个种群中， A基因的基因频率为： 120÷200=60% a基因的基因频率为： 80÷200=40%
对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？
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在自然界，由于突变、基因重组和自然 选择等因素，种群的基因频率和基因型频率 总是在不断变化的。因此，生物进化的过程
实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
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（二）突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群 的基因频率 发生变。化
• 例4：某人群中每10000人中有一白化病患者(aa)，问该人 群中带有a基因的杂合体概率是 [解析]：已知基因型aa的频率为1/10000则基因a的频率q= 0.01，基因A的频率p=1－0.01=0.99，，则基因型Aa的频率
为2pq=2×0.99×0.01=0.0198
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探究活动（一）
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72现代生物进化理论的主要内容
在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。
2.基因频率的计算
某基因总数 基因频率 =
该基因等位基因的总数
=纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率
等位基因的频率之和等于1
A%+a%=1 AA%+Aa%+aa%=1
AA 30% Aa 60% aa 10%
1.AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、 那么A、a的基因频率是多D少？（ ）
3、学会计算基因频率和基因型频率。
4、运用数学方法讨论种群基因频率的改变。
5、突变和基因重组、自然选择、在生物进化 中的作用。
探究活动（一）
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。那么，昆虫的翅色将 怎样变化？ 讨论题目： 1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观 点该绿色个体能被选择下来吗？ 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？ 3.如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会绿色 吗？
形成了进化的原材料
No!变异是不定向的
那,谁决定的呢?
探究活动（五）
95%
5%
由于突变和基因重组， 桦尺蠖出现不同的体色。
(黑)S基因频率
从5%→95%
（1）根据前面所学的你能做出假设吗？
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
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？
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形成了进化的原材料 不能决定生物进化的方向
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 导致 生物定向进化
课堂总结
生物进化的基本单位
种群
生物进化的实质
生物进化的原材料
基因频率的改变
突变和基因重组
决定生物进化的方向
自然选择
A 60% AA 36%
a 40% Aa 24%
a 40%
Aa 24%
aa
16%
实例分析 在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中 基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个 体占78%，aa的个体占4% .基因A和a的频率 分别是： （ ）
C
A 18% 82% ； B 36% 64%；
C 57% 43% ； D 92% 8%；
配子比率
30％ A_____
30％ A _____
30％ a _____
％ a10 _____ 16％ aa _____
子代基因 ％ AA36 _____ 型频率 子代基因 频率 A _____ 60％
％ Aa 48 _____
a _____ 40％
小结：生物进化的实质是种群基因频率的改变。
卵子 精子 A 60%
其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。
4.基因频率： 某基因在某个种群中出现的比例。 基因 频率
=
某基因的数目 该基因的全部等位基因的总数 2×AA+Aa 2（AA+Aa+aa） 2×aa+Aa 2（AA+Aa+aa） ×100%
A% =
a% =
×100%
A%+a%=1
AA%+Aa%+aa%=1
解：A的基因频率＝ 18％＋78％×1/2＝57％ a的基因频率＝ 4％＋78％×1/2＝43％
二、突变和基因重组产生进化的原材料
自学并思考以下问题：
1.可遗传的变异的来源有哪些？ 2. 基因突变率很低，并且突变是不定向的， 为什么可以作为进化的原材料呢？ 3. 突变和重组能否决定生物进化的方向，为
用基因型频率算基因频率
已知基因型频率：
AA：30% 基因频率： A的频率 = 30% + 60%×1/2 = 60% a的频率 = 10% + 60%×1/2 = 40% 某种基因的基因频率= 某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率 Aa： 60% aa: 10%
完成P115思考与讨论表格
AA 亲代基因 型频率 （30％） Aa （60％） aa （10％）
第2节 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
一、种群是生物进化的基本单位 1. 种群： ◇概念：生活在一定区域的同种生物的全部 个体。 ◇举例： 池塘里的全部鲤鱼 2.种群的特点： 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。
判断下列是否属于种群
（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部青蛙 （4）一片草地上的全部植物 （5）一片草地上的成年梅花鹿
否
是 否 否 否
庙里的一群和尚也属于种群吗 ？
3. 基因库： ◇概念：一个种群中全部个体所含有的全部 基因。 ◇理解：一个种群都有一个基因库，种群中 的个体最终死亡，但基因库在代代 相传中保留下来，并得到发展。
什么？
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
基因突变产生新的等位基因，这就 可能使种群的基因频率发生变化。 ◇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。
突变 新的等位基因 基因重组
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