现代生物进化理论的主要内容--第1课时.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,现代生物进化理论的主要内容 _第1课时,现代生物进化理论,的主要内容,种群是,生物进化,的单位,变异产生,生物进化,的原材料,自然选择,决定生物,进化方向,隔离导致,新物种的,形成,共同进化与生物多样性的形成,1,举例说明什么是种群；特点,2,基因库？,3,基因频率？计算？,4,基因型频率？计算？,自探提纲,（一）种群是生物进化的单位,1,、种群：种群是生活在,同一区域,的,同种,生物,的,全部,个体,，是,生物繁殖,和,生物进化,的基本单位。,一 种群基因频率的改变与生物进化,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,.,实质：种群基因频率的变化,1,、下列属于种群的是,（）,A.,一块水田里的全部水稻、水草,B,一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜,C,一块朽木上的全部真菌,D.,一个池塘中全部鱼,2,、下列关于种群的说法不正确的是,（）,种群是生物进化的基本单位,种群是生物繁殖的基本单位,C.,中国大陆上所有老虎是一个种群,D.,同一种群的个体可以自由交配,3,、生物进化的基本单位 （）,A.,个体,B.,基因,C.,种群,D.,群体,B,C,C,2,、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。,基因频率,该基因的总数/该等位基因的总数,基因型频率,该基因型个体数/该种群个体总数,3,、基因频率,：,在一个种群基因库中，,某个基因,占,全部等位基因数,的比率。,4,、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。,5.,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,的个体分别为,30,、,60,、,10,个，那么,A,、,a,的基因频率分别是多少？,A=,30,2+60,_,200,=,60,%,200,a=,10,2+60,_,=,40,%,A+a=1,此种基因的个数,=,纯合子个体数,2,杂合子个体数,种群中该对等位基因的总数,=,个体总数,2,（,1,）已知基因型的个体数计算基因频率,某种基因的,基因频率,=,种群中该对等位基因的总数,此种基因的个数,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,的基因频率分别是多少？,（,2,）,已知基因型频率求基因频率,某基因频率,=,该基因纯合子的基因型频率,+,杂合子基因型频率的一半,P(A)=P(AA)+P(Aa)/2,P(a)=P(aa)+P(Aa)/2,A=,60%,a=,40%,30%,+60%,/2,=,10%,+60%,/2,A+a=1 AA+Aa+aa=1,AA 30%,Aa 60%,aa 10%,=,例,1,、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是,：（）,A.36%,和,64%B.57%,和,43%,C.24%,和,72%D.60%,和,40%,基因频率=,=,纯合子频率+1/2杂合子频率,某基因的数目,该基因的等位基因的总数,100%,D,变式训练：,1,、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型,BB,的个体占,26,%，基因型,Bb,的个体占,68,%，基因型,bb,的个体占,6,%，那么基因,B,和基因,b,的频率分别是,：（）,A.26%,和,74%B.52%,和,48%,C.60%,和,40%D.88%,和,12%,C,X,B,的频率,=,（,X,B,X,B,个数,2+X,B,X,b,个数,+X,B,Y,个数,)/(,雌性个数,2+,雄性个体）,X,b,的频率,=,（,X,b,X,b,个数,2+X,B,X,b,个数,+X,b,Y,个数,)/(,雌性个数,2+,雄性个体）,色盲是伴,X,染色体隐性遗传，女性基因型是：,X,B,X,B,、,X,B,X,b,、,X,b,X,b,，男性的基因型是：,X,B,Y,、,X,b,Y,（,3,）伴,X,遗传方面的基因频率计算,例,2,：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%,C,根据题意，,780,名女生中有患者,X,b,X,b,23,人、携带者,X,B,X,b,52,人，因此女性中,X,b,占：,232,52=98,；,820,名男生中有患者,X,b,Y 65,人，因此男性中,X,b,占：,65,X,b,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：,7802,820,2380,，这样该群体中色盲基因的频率就是：,163/2380=6.8%,。,变式:,某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求X,B,X,b,的频率。,94,%,6,%,思考与讨论：,3,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：,昆虫群体数量足够大，,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，,没有迁入与迁出，,AA,、,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翅色这一对性状没有作用）,也没有基因突变和染色体变异。,(1),计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率,遗传平衡状态,亲代基因型的频率,AA(30%),Aa(60%),aa(10%),配子的比率,A(),A(),a(),a(),子代基因型频率,AA(),Aa(),aa,(),子代基因频率,A(),a(),30%,30%,30%,10%,36%,48%,16%,60%,40%,如果该种群随机交配，子代的基因频率又,会如何变化呢？,思考,:,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,A 60%,a 40%,卵子,A 60%,a 40%,精子,其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。,则：,p+q=1,，,并得出：,p,2,代表,AA的频率,，,q2,代表,aa的频率,，,2pq,代表,杂合子Aa的频率,。,亲代,子一代,子二代,子三代,基因型频率,AA,30%,Aa,60%,aa,10%,基因频率,A,60%,a,40%,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,假设的昆虫群体满足以下五个条件：,昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，,自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用,也没有基因突变和染色体变异。,在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传,不发生变化，保持平衡，,叫做,哈代温伯格定律,，,也叫,遗传平衡定律。,设A的基因频率=p，a的基因频率=q，p+q=1 (p+q),2,=p,2,+2pq+q,2,=1,AA的基因型频率,Aa的基因型频率,aa的基因型频率,例,3,：一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性性状表现型的频率是0.19,则杂合子Aa的频率是（）,A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18,D,P115,思考与讨论题,2.满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下,这样的种群是不存在的。,这也从反面说明了在自然界中，,种群的基因频率,迟早要,发生变化,，也就是说种群的,进化,是必然的。,3.会，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往,取决于生物生存的环境,。,可遗传的变异,基因突变,染色体变异,基因重组,突变,突变和基因重组产生进化的原材料,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？,果蝇约有10,4,对基因，假定每个基因的突变率是10,5,，一个约有10,9,个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？,210,4,10,5,10,9,210,8,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。,基因重组,基因突变,新的等位基因,多种多样的基因型,种群中出现大量可遗传的变异,变异是随机的、,不定向,的,形成了,进化的原材料,结论：,提供进化的原材料，不能决定生物进化方向,。,原因是：,结果是：,结论：,自然选择决定生物进化的方向,（三）自然选择决定生物进化的方向。,淘汰不利变异基因、积累有利变异基因,使基因频率,定向,改变,在自然界，由于基因突变、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。,生物进化的实质：,种群的进化过程就是,种群基因频率发生变化,的过程。,19世纪，桦尺蠖种群中黑色,基因（S）频率为5%，浅灰色,基因（s）频率为95%,20世纪，桦尺蠖种群中黑,色基因（S）频率为95%，,浅灰色基因（s）频率为5%,探究自然选择对种群基因频率变化的影响,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？,第1年,第2年,第3年,第4年,基因型频率,SS,10%,11.5%,Ss,20%,22.9%,ss,70%,65.6%,基因频率,S,20%,23%,s,80%,77%,13.1%,升高,26%,60.9%,26.1%,73.9%,14.6%,29.3%,56.1%,29.3%,70.7%,降低,(1)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？,(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,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,有，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,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,自然选择使基因频率定向改变。,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,(),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%,C,