现代生物进化理论的主要内容

⑵计算公式：
﹪ 某基因频率(A)＝
该基因的总数(A) 该等位基因的总数
×100
(A+a)
5、基因型频率： 指在一个进行有性繁殖的群体中，不同基因 型所占的比例。
已知基因型频率，则基因频率等于包含 特定基因的纯合体频率与杂合体频率的 一半
有关基因频率的计算
例1、某昆虫种群中决定绿翅基因为A，
决定褐翅基因为a，从种群中随机抽出
型个体出现的频率分别为（ )
A.0.36、0.48 C.0.16、0.48
B.0.36、0.24 D.0.48、0.36
A
例2、某常染色体隐性遗传病在人群
中的发病率为1%,色盲在男性中的发
病率为7%.现有一对表现型正常的夫
妇,妻子为该常染色体遗传病致病基
因和色盲致病基因携带者.那么他们
所生小孩同时患上述两种遗传病的
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 ×107
个体
种群
探究活动（四）
“探究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
2、物种与种群的区别
⑴、同一物种可以分布 在自然界的不同区域，而 种群是指一定区域内的同 种全部个体的集合。
⑵、种群是物种繁殖 和进化的基本单位。
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：
⑴、全世界的人是一个物种吗？为什
么？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？
S表示黑色基因 S表示浅色基因
第4年 ……
14.6% 29.3%
56.1% 29.3% 升高 70.7% 降低
环境逐渐变黑
(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。 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天 敌捕食
(3)假设种群中有一对等位基因A和a，A的基因频 率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa三 种基因型的频率分别为_1_%_、_1_8_%_、_8_1%__；若环境的选 择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升， 则后代三种基因型频率的变化趋势是 _AA_基_因_型__频_率_逐_渐_上_升_、_a_a_基_因_型_频_率_逐_渐_下__降_、_A_a基。因型频率先上升后下降
哺乳动物出现，随后种类大量增加
①、最早出现的是生活在原始海洋中的 一些厌氧的单细胞生物
最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）
的前 水寒 母武 化纪 石地
层 中
②、古生代的前寒 武纪生物：
主要是一些单细 胞生物、环节动物、 节肢动物等。 13亿年前真核生物 的红藻化石
34亿年前的古细胞化石
③、古生代的寒武纪
⑵、意义：是物种形成的标志
5、隔离在物种形成中的作用
隔离使同种但不同种群间的个体， 在自然条件下不能发生基因交流。
环境条件不同，同种生物的进化方向也不同。
6、物种形成的方式： ⑴、渐变式（较常见）
地理隔离 长期 生殖隔离 标志 新物种形成 （说明：地理隔离不一定都能形成生殖隔离）
加拉帕戈斯群岛的地雀
概率是（ ）
A A.1/88
B.1/22
C.7/20
D.3/80
（二）突变和基因重组产生生物进化的 原材料
突变 产生
基因重组 等位基因
多种多样
Байду номын сангаас的基因型
种群出现大量 的可遗传变异
变异是不定向的
形成了进化的原材料
不可以遗传的变异
可遗传的变异
基因突变
突变
染色体变异
基因重组
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？
新物种的形成
资料1 ：
在自然界，一种植物专 门由一种昆虫传粉的情形很 常见，昆虫传粉的专门化对 植物繁衍后代有什么意义？
资料2： 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？
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。
（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。
卧龙自然保护区 猕猴
2、种群的特点：
⑴、个体间可以自由交配； ⑵、产生可育的后代（可见，种群也是繁殖的基 本单位）。
3、基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因
4、基因频率： ⑴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
生物大爆发
进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三
叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景
象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性
的寒武纪生物群.
三叶虫化石
寒武纪时 地球上的生态 系统有什么特 点？
陆地上还是一 片荒芜，生物都生 活在海洋中。
④、古生代最早登陆的植物
一些海洋植物开始适应陆地生活，主要 是蕨类植物。
XBXB（42.32%）、 XBXb （7.36%）、 XbXb
（0.32%） XBY （46%）、 XbY（4%），则
该地区 XB和 Xb 的基因频率分别是（ ）
A.6%、8% C.78%、92%
B.8%、92% D.92%、8%
D
例4、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
⑤、中生代生物
三叠纪，开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙 等；侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭。发现始 祖鸟、中华龙鸟等；昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期， 开始出现被子植物
孔龙蛋
中生代陆地和海洋中的情况
始祖鸟
恐龙是什么时候 灭绝的？恐龙的灭绝 对生物多样性会产生 怎样的影响？
在中生代的白垩 纪全部绝灭。恐龙的 绝灭有利于哺乳动物 的繁盛，使生物进化 翻开了崭新的一页。
⑸、物种形成的三个基本环节： 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
（6）、突变和基因重组、自然选择、隔离与物
种形成的关系
（物种形成三原则）
突变和基因重组 自然选择
改变
种群基因频率
地理隔离 导致
积累 基因库的差异
扩大
时间
导致
种群间生殖隔离 标志
2、种群的概念和特点
3、基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的 换算关系
4、生物进化的实质是种群基因频率的改变
5、突变和基因重组产生生物进化的原材料 (突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取 决于生物的生存环境）
6、自然选择决定生物进化的方向（使基因频率定 向改变）
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”。
3、意义：形成生物的多样性．
（二）、生物多样性的形成
1、生物多样性的内容：
⑵、物种多样性 ⑶、生态系多样性
2、形成生物多样性的原因：
长期自然选择的结果 3、研究生物进化的主要依据：
化石
4、生物多样性形成的进化历程
始 祖 鸟 化 石
化石（是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
⑴、一些厌氧的单细胞生物
⑴ 、主要是一些单细胞生物、环节动物
两极生态系统： 分解者、消费者
⑵ 、生物大爆发 开始出现三极生态系统
⑶ 、一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是 蕨类植物。
⑴、三叠纪，开始出现水生爬行动物 ⑵、侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭
⑶、昆虫类也开始繁盛 ⑷、白垩纪末期，开始出现被子植物
A
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：
⒈种群是极大的； ⒉种群个体间的交配是随机的，也就是说种 群中每一个个体与种群中其他个体的交配机 会是相等的； ⒊没有突变产生 ⒋种群之间不存在个体的迁移或基因交流 ⒌没有自然选择； 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。（遗传 平衡的种群是理想的种群）。那么
基因携带者为15人，女性患者1人，
男性患者14人，这个群体中色盲基
C 因的频率应为（ ）。
A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%
15＋2＋ 14 色盲（b）基因频率＝
200×2+200
＝5.17％
× 100%
例5：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
不同小岛上的植被不同，
果实大小不同所致。
⑵、爆发式：如六倍体小麦、四倍体西瓜的形成
得出如下有关结论：
⑴、隔离是物种形成的必要条件。 ⑵物种形成一般是长期地理隔离，达到生殖隔离 ⑶生殖隔离是物种形成的标志
可见，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。 ⑷、生殖隔离形成的根本原因是物种间遗传的差异 （或基因库的差异）
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。那么A和a
的基因频率是多少? A=60%;a=40%
例2、AA、Aa、aa三种基因型个体分别占24%、
72%、4%，那么 A的基因频率是 （ ）
A. 36% C. 24%
B. 57% D. 60%
D
例3、 据调查，某校学生中基因型的比例是
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。
共同进化的含义1：不同物种间的共同进化
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
共同进化的含义2：
生物和无机环境间之间的共同进化。
2、共同进化的概念：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。
若种群中一等位基因为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， （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1、在某一种群中，已调查得知，
隐性性状者（等位基因用A、a表示） 占16%，那么该性状的AA、Aa基因
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
东北虎和华南虎之 间存在什么隔离？
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。 4、生殖隔离：
⑴、概念：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。 如季节隔离；不亲合性；杂种不 育等。
中有患者65人，那么该群体中色盲
基因的频率是(
)C
A.4.4% B.5.1%
C.6.6% D.10.2%
例6、已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)是显性。 在一个有30000人的人群中，蓝眼人有3600人;褐 眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么， 在这个人群中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
捕 食 捕食者
的存在 是不是 对被捕 食者有 害无益 呢？
NO！
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。
(4)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
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。 结论：自然选择决定生物进化的方向
总结：
1、生物进化的基本单位是种群（也是繁殖的基本 单位）
（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
黑褐色树干上的桦尺蠖 长满地衣的树干上的桦尺蠖
基因 型频 率
基因 频率
第1年 第2年 SS 10% 11.5% Ss 20% 22.9% ss 70% 65.6% S 20% 23% s 80% 77%
第3年 13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9%