现代生物进化理论的主要内容课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
48% 16%
60%
40%
子三代
36% 48% 16%
60%
40%
（2）分析各代基因频率与基因型频率相同吗？
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；
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。
讨论题目： 自然界中，没有哪一个体是长生不死的 1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色 个体一定能被选择下来吗？ 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？
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）。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=1；
p+q=1；AA=p2；Aa=2pq；aa=q2；
（3）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？ 特别是如果第⑤点假设成立这与前面我们所学的基因突 变的哪个特点相违背？
基因突变
染色体变异 突变
基因重组
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
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
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
（1）根据前面所学的你能做出假设吗？
种群
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个 细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会 产生大量的突变
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。
不可以遗传的变异
可遗传的变异
种群？ 群落？ 生态系统？
（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
以下描述是种群吗？
1.一片草地上的全部蛇。 2.我国长江流域的全部白暨豚。 3.海南岛上四季常有的红树林。 4.此时此刻我们所在教室内的全
部学生和老师。
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，因此种群是生物繁殖的基本单位
个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表 现型的基因却可以通过有性生殖来传给后代.
3、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？
后代会发生性状分离，出现aa的个体。
生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应 是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。
ห้องสมุดไป่ตู้思维梳理：
× 研究个体 -----群体 ---什么样的群体？
基因型 SS 频率 Ss
ss 基因 S 频率 s
第1年 第2年 第3年 10% 11.5% 13.1% 20% 22.9% 26% 70% 65.6% 60.9% 20% 23% 26.1% 80% 77% 73.9%
第4年 14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7%
……
升高 降低
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
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SS10% ； Ss20%； ss70%，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？
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。
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形
成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
探究活动（三）
1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？
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。
在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的 比率叫做基因频率。 基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占全部个
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 ×107
个体
基因突变与基因频率的改变有什么关系？
普遍存在 随机发生 突变频率很低 多数对生物体是有害的 不定向的
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。
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。所以种群基因频率迟早要发生 变化，所以种群的进化是必然的。
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%
A 60% AA 36%
a 40% Aa 24%
a 40% Aa 24% aa 16%
亲代 子一代
基因 AA 30%
型频 Aa 60%
率
aa 10%
36%
48% 16%
基因 A 频率 a
60% 40%
60%
40%
子二代
36%
体的比率。
2.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？
探究活动（三） 遗传平
3. 用数学方法讨论基因频率的改变 衡状态
假设讨论题2中的群体满足以下五个条件： 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。 计算： (1)子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率
60%
40%
子三代
36% 48% 16%
60%
40%
（2）分析各代基因频率与基因型频率相同吗？
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；
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。
讨论题目： 自然界中，没有哪一个体是长生不死的 1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色 个体一定能被选择下来吗？ 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？
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）。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=1；
p+q=1；AA=p2；Aa=2pq；aa=q2；
（3）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？ 特别是如果第⑤点假设成立这与前面我们所学的基因突 变的哪个特点相违背？
基因突变
染色体变异 突变
基因重组
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
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
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
（1）根据前面所学的你能做出假设吗？
种群
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个 细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会 产生大量的突变
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。
不可以遗传的变异
可遗传的变异
种群？ 群落？ 生态系统？
（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
以下描述是种群吗？
1.一片草地上的全部蛇。 2.我国长江流域的全部白暨豚。 3.海南岛上四季常有的红树林。 4.此时此刻我们所在教室内的全
部学生和老师。
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，因此种群是生物繁殖的基本单位
个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表 现型的基因却可以通过有性生殖来传给后代.
3、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色吗？
后代会发生性状分离，出现aa的个体。
生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应 是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。
ห้องสมุดไป่ตู้思维梳理：
× 研究个体 -----群体 ---什么样的群体？
基因型 SS 频率 Ss
ss 基因 S 频率 s
第1年 第2年 第3年 10% 11.5% 13.1% 20% 22.9% 26% 70% 65.6% 60.9% 20% 23% 26.1% 80% 77% 73.9%
第4年 14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7%
……
升高 降低
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
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SS10% ； Ss20%； ss70%，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？
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。
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形
成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
探究活动（三）
1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？
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。
在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的 比率叫做基因频率。 基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占全部个
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 ×107
个体
基因突变与基因频率的改变有什么关系？
普遍存在 随机发生 突变频率很低 多数对生物体是有害的 不定向的
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。
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。所以种群基因频率迟早要发生 变化，所以种群的进化是必然的。
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%
A 60% AA 36%
a 40% Aa 24%
a 40% Aa 24% aa 16%
亲代 子一代
基因 AA 30%
型频 Aa 60%
率
aa 10%
36%
48% 16%
基因 A 频率 a
60% 40%
60%
40%
子二代
36%
体的比率。
2.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？
探究活动（三） 遗传平
3. 用数学方法讨论基因频率的改变 衡状态
假设讨论题2中的群体满足以下五个条件： 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。 计算： (1)子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率