人教版教学课件现代生物进化理论

1、种群概念： 一定区域 同种生物 全部个体 生活在＿＿＿＿的＿＿＿＿的＿＿＿＿ 例：判断下列是否属于种群
（1）一个池塘中的全部鲤鱼 （2）一个池塘中的全部鱼 （3）一片草地上的全部植物 （4）一片草地上的全部蒲公英
一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？
一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的(实现基因交 流。)，因此种群是生物＿＿＿的基本单位 ,也是生物 繁殖 进化 的基本单位。 ＿＿
人工选择与自然选择的主要区别不正确的是( A人工选择速度较快 B人工选择的结果是促进生物进化 C自然选择进行十分缓慢 D自然选择是各种环境起作用
总结
生活在一定区域内的同种生 种群的概念： 物的全部个体
一个种群中全部个体的全 基因库的概念： 部基因
一个种群基因库中， 概念： 某个基因占全部等位 基因数的比率
种群是 生物进 化的基 本单位
基因频率
计算方法
（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。
（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
探究：自然选择对基因频率变化的影响 P117的探究实验
第1年 第2年 第3年 第4年 14.7% 29.2% 56.1% 29.3% „„
基因 型频 率 基因 频率
Fra Baidu bibliotek
SS Ss ss S
10% 20% 70% 20%
11.5% 13.1% 22.9% 26%
子 代 配子的比率 A( 36% ) A(24% ) a(24% ) a(16%)
子代种群的基 因频率
子代基因型 AA( 36% ) 的频率
Aa( 48% )
16%) aa(
A ( 60% )
a( 40% )
F1比P是否进 因为基因频率A、a均不变，所以F1 比P没有进化。 生物进化的实质是 化 基因频率的改变
自然选择对种群基因频率的影响
变异是不定向的
自然选择定向 不利变异被淘汰, 有利变异逐渐积累
间
自然选择
直接
接
表现型 基因型 基因频率
种群的基因频率发生定向改变 生物朝一定方向缓慢进化 自然选择决定生物进化的方向
自然选择对种群基因频率的影响
•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。
探究活动（二） 阅读课本115页查找概念 1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？
①一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种 群的基因库。 ②在基因库中，某基因占控制此性状全部等位基因 数的比率叫做基因频率。
基因频率 =
某基因总数 全部等位基因的总数
X 100%
③基因型频率： 在一个种群中，某基因型个体占全部 个体的比率。
A=
（264-144）X2+144 300X2 36X2 +144 300X2
×100% =0.64
a=
×100%
=0.36
方法二： 或a=1-A=1-0.64=0.36
A+a=1 ，种群中一对等位基因的频率之和等于1
②通过基因型频率计算基因频率
2.假如一个昆虫种群中有AA占30％，Aa60％，aa 占10％。如何计算这个种群中A和a的频率？ 方法一： 将基因型频率转换为基因型数量进行计算即可
已知男职工200人，女职工200人；其中 XBXb=15人， XbXb=5人， XbY=11人
Xb=
15+5X2+11 200+ 200X2
×100%
=6%
3. 用数学方法讨论基因频率的改变
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
用数学方法讨论基因频率的改变
课本P115思考与讨论： 假如一个昆虫种群中有AA占30％，Aa60％，aa占10％。 在理想条件下繁殖若干代以后，该种群基因频率会不会发 生变化呢？请以子一代为例说明
例1
基因频率
=
解： 因为只有A和a两个基因，所以100个个体共有
200 个基因。 _____ 2×30 + 60 = 120 个 A基因的数量是:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ a基因的数量是:
2×10 + 60 = 80 个 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ A基因的频率为:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 120 ÷ 200 = 60% 80 ÷ 200 = 40% a基因的频率为:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
结论：自然选择决定生物进化的方向
1.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。这些变化 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
森林时期 工业时期 灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾
C．自然选择作用
D．人工选择的作用
7
个体
种群
突变
许多 等位 基因
基因重组
许多基因型 大量可遗传的变异
形成了进化的原材料
突变的有害和有利取决于生物的生存环境。
No!变异是随机的，不定向的
只是提供了生物进化的原材料， 不能决定生物进化的方向
那,谁决定的呢?
探究活动（四）：“自然选择对种群基因频率的影响”
s
s
长满地衣的树干上的桦尺蠖 黑褐色树干上的桦尺蠖
→控制深色的基因(A)频率p=1-q=0.2
→ 杂合子基因型(Aa)频率2pq=2*0.2*0.8=0.32
→ 杂合子的数量=0.32x1000=320只 该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？
（ 3）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⑤点假设 （⑤基因 A和 a 都不产生突变 , 即没有基因突变和染色体变异。）成立，这与前面我 们所学的基因突变的哪个特性相违背？ 1)不能同时成立 2)与基因突变的普遍性相违背 在自然条件下， 基因突变的特点？ 哈代-温伯格定律 所需的五个条件是 ①普遍存在 难以满足的，因而 ②随机发生 基因频率总是要发 ③突变频率很低 生改变，也就是说 ④多数对生物体是有害的 进化在任何种群中 ⑤不定向的 都是必然要发生的。 生物进化的实质:是种群基因频率发生变化的过程
65.6% 60.9% 23% 26.1%
升高
s
80%
77%
73.9%
70.7%
降低
探究活动（四）：“自然选择对种群基因频率的影响”
年代
s
常见类型 浅色型桦尺蠖
基因频率 S（黑色） s（浅色） 5% 95%
1850年前
1950年后
原因
黑色型桦尺蠖
95%
5%
桦尺蠖产生体色变异（不定向），变化了的环 境选择有利基因（S）保留下来，淘汰不利基 因（ s ）。种群基因频率发生定向改变
该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少? 卵细胞 A 60% 精子 A 60% AA 36% a 40% Aa 24% a 40% Aa aa 24% 16%
子 一 代 基 因 型 频 率
基因 型频 率
基因 频率
AA Aa aa A a
亲代 子一代 36% 30% 48% 60% 16% 10% 60% 60% 40% 40%
假设该种群有100个个体，相当于该种群中有 AA占30个，Aa60个，aa10个。计算这个种群 中A和a的频率。
100个个体共有200个基因。 A%=（2×30+60）÷200=60% a%=（2×10+60）÷200=40%
2.假如一个昆虫种群中有AA占30％，Aa60％， aa占10％。如何计算这个种群中A和a的频率？
方法二
基因频率 =纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率 A=AA%+1/2Aa=30%+30%=60% a=aa%+1/2Aa=10%+30%=40%
③ X染色体上基因的基因频率的计算
Xb基因的频率=
Xb XB+Xb
× 100%
某工厂有男女职工各200名，对他们进行 调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人， 患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色 盲基因的频率是多少？
④根据遗传平衡定律计算基因型频率
遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
• 若种群中一等位基因为A和a， • 设A的基因频率=p(A%=p)， a的基因频率=q(a%=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。
子二代
子三代
36% 48% 16%
60%
36% 48% 16%
60%
40%
40%
（2）分析各代基因频率相同吗？基因型频率呢？这有 什么前提条件吗？ 基因频率亲本与子代相同，基因型频率从子一 代开始就稳定下来了，但是需要满足5个前提条件
遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 如果一个种群符合下列条件： ①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， ④没有自然选择 ⑤也没有基因突变和染色体变异。 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。
种群中该等位基因的总数
A+a=1
巩固练习 • 已知人眼的褐色（A）对蓝眼（a）是显性。 在一个有300人的群体中，蓝眼的有36人，褐眼的 有264人，其中杂合子的个体有144人。那么，在 这一个人群中A和a的基因频率分别为（ ）
已知aa= 36人，Aa= 144人，AA= 264-144=120 人
第2节 现代生物进化理论的主要内容
探究活动（一）
讨论题目： 自然界中，没有哪一个体是长生不死的 个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决 定表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在 群体中扩散。
可见，研究生物的进化，仅研究个体的 表现型是否与环境相适应是不够的，还必须 研究群体基因的变化。
（一）种群是生物进化的基本单位
要 点 探 究
相关概念比较:
含义
该基因型个体数 种群个体总数 ×100% 该基因数 全部等位基因数
比较项目 基因型频 率 基因频率 基因库
变化后与进化 的关系
生物不一定进化 导致生物进化
可导致生物进化， 它的变化是形成 新物种的前提
范 围
×100%
种群
种群中全部基因
下列关于基因库的叙述正确的是 (
理想条件: 1、某昆虫种群非常大； 2、所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代； 3、没有迁入和迁出； 4、自然选择对翅色这一相对性状没有作用； 5、基因A和a 都不产生突变。
亲代基因型 AA(30%) 亲 的频率 代
基因的比率
Aa(60%)
aa(10%)
) a( 30%) a( 10% ) 配子的比率 A( 30% ) A( 30% A( 60% ) a( 40%)
可遗传变异是生物进化的原材料，没 但是可遗传变异是怎么产生的？ 有可遗传变异，生物就不可能进化
不可遗传的变异
变 异
是生物进化的 原材料
基因突变 可遗传的变异 染色体变异
突变
基因重组
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物 体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？ 例 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 ×10
C)
A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种 群的基因库
B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种 群的基因库
C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 D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而 消减和灭亡
①通过基因型个体数计算基因频率
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？ 此种基因的数量 某种基因的
巩固练习 ④根据遗传平衡定律计算基因型频率
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？
浅色蛾的基因型(aa)频率=640/1000=0.64（q2 ）
→ 控制浅色的基因(a)频率q=0.8
99% 1%
1%
99%
2.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______ 定向的的，它决定着生物进化的______ 方向 。 ______