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文檔簡介
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長久使用某種殺蟲劑后,害蟲抗藥性增強,殺蟲效果下降,原因是()A.殺蟲劑誘發(fā)了害蟲抗藥性基因產(chǎn)生
B.殺蟲劑對害蟲含有選擇作用,使抗藥性害蟲數(shù)量增加
C.殺蟲劑能誘導(dǎo)害蟲分解藥品基因大量表示
D.抗藥性強害蟲所產(chǎn)生后代含有很強抗藥性復(fù)習(xí)鞏固:B種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第1頁
達(dá)爾文自然選擇學(xué)說指出,在一個生物群體中,出現(xiàn)有利變異個體能存活,而且有機(jī)會留下自己后代。
達(dá)爾文提出自然選擇學(xué)說,科學(xué)地解釋了:生物進(jìn)化原因、生物多樣性和適應(yīng)性產(chǎn)生。但受到當(dāng)初科學(xué)水平限制,自然選擇學(xué)說不能解釋:遺傳和變異本質(zhì),自然選擇學(xué)說對生物進(jìn)化解釋也局限于個體水平。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第2頁第2節(jié)當(dāng)代生物進(jìn)化理論主要內(nèi)容一種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第3頁探究活動情景:假如在灰色翅(基因型為aa)昆蟲群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅(Aa)變異個體,且綠色比灰色更不輕易被敵害發(fā)覺。
假如該綠色個體(Aa)已經(jīng)很好生活下來,它體內(nèi)A基因怎樣才能遺傳給后代?請寫出遺傳圖解。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第4頁
出現(xiàn)有利變異個體內(nèi)有利基因只有在群體中,經(jīng)過有性生殖才能世代延續(xù)。XAAAa綠翅AA綠翅(3)P:Aa綠翅配子AaAF1:綠翅
aa灰翅XAaAa綠翅AA綠翅(2)Aa配子AaAaAa綠翅P:F1:綠翅綠翅
aa灰翅XAaAa綠翅(1)
aa配子AaaP:F1:綠翅綠翅種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第5頁碩士物進(jìn)化僅僅研究個體表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠,還必須研究群體基因組成改變。這個群體就是種群!種群是生物繁殖和生物進(jìn)化基本單位。個體——新老交替,生命短暫基因——代代相傳,群體擴(kuò)散種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第6頁(一)種群是生物進(jìn)化基本單位1、種群概念:生活在一定區(qū)域同種生物全部個體。臥龍自然保護(hù)區(qū)獼猴在自然界中,種群是生物繁殖、進(jìn)化基本單位。云南金絲猴種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第7頁判斷以下是否屬于種群(1)一個池塘中全部魚(2)一個池塘中全部鯉魚(3)云南和四川兩個池塘內(nèi)全部青蛙(4)一片草地上全部植物(5)一片草地上全部蒲公英(6)一片草地上成年梅花鹿否是否否是關(guān)鍵:1.一定區(qū)域2.同種生物3.全部個體廟里全部和尚也屬于種群嗎?否種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第8頁2、種群特點(p114):
種群中個體并不是機(jī)械地集合在一起,而是彼此能夠交配,并經(jīng)過繁殖將各自基因傳給后代。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第9頁人們?yōu)楹我岢觥胺N群”這個概念呢?
自然界物種實際上是以一個個種群存在,種群是物種繁衍、進(jìn)化基本單位。它為碩士物與環(huán)境關(guān)系和物種改變帶來了方便。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第10頁1.以下屬于種群是:()A.一塊水田里全部水稻、水草B一塊稻田里全部幼蚜、有翅、無翅成蚜C一塊朽木上全部真菌D.一個池塘中全部魚2.以下關(guān)于種群說法不正確是:()
A.種群是生物進(jìn)化基本單位B.種群是生物繁殖基本單位C.中國大陸上全部老虎是一個種群D.同一個群個體能夠自由交配BC種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第11頁
性狀是由基因控制,所以碩士物進(jìn)化必須研究種群基因組成和改變。怎樣分析種群基因組成和改變?由此人們提出基因庫和基因頻率概念。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第12頁3、基因庫:一個種群中全部個體所含有全部基因。
4、基因頻率:在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)比率?;蝾l率=某種基因總數(shù)該對等位基因總數(shù)種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第13頁例:某昆蟲種群中,綠色翅基因為A,褐色翅基因位a,隨機(jī)抽取100個個體,發(fā)覺AA、Aa、aa個體分別是30、60、10、那么A、a基因頻率是多少?A基因數(shù)量:2×30+60=120a基因數(shù)量:2×10+60=80
P(A)=120/200=60%
P(a)=80/200=40%
基因頻率=某種基因總數(shù)該對等位基因總數(shù)此種基因總數(shù)=純合子個體數(shù)X2+雜合子個體數(shù)種群中該對等位基因總數(shù)=個體總數(shù)X2種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第14頁3、基因庫:一個種群中全部個體所含有全部基因。4、基因頻率:在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)比率?;蝾l率=某種基因總數(shù)5、基因型頻率:基因型頻率=該基因型個體數(shù)
該種群個體總數(shù)該對等位基因總數(shù)種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第15頁例:某昆蟲種群中,綠色翅基因為A,褐色翅基因位a,隨機(jī)抽取100個個體,發(fā)覺AA、Aa、aa個體分別是30、60、10、那么它們基因型頻率是多少?P(AA)=30/100=30%
P(Aa)=60/100=60%
P(aa)=10/100=10%
種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第16頁例1:如某昆蟲種群中決定翅色為綠色基因為A,決定翅色為褐色基因為a,從種群中隨機(jī)抽出100個個體,測知基因型為AA、Aa和aa個體分別是30、60和10個。那么A和a基因頻率是多少?解:A基因基因頻率為:a基因基因頻率為:=40%
=30/100×100%
+1/2×60/100×100%=60%
=10/100×100%
+1/2×60/100×100%=40%A%=×100%2×AA+Aa2(AA+Aa+aa)a%==純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率基因頻率=某種基因總數(shù)該對等位基因總數(shù)×100%=60%2×aa+Aa2(AA+Aa+aa)×100%種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第17頁例:某昆蟲種群中,綠色翅基因為A,褐色翅基因為a,調(diào)查發(fā)覺AA、Aa、aa個體分別占30%、60%、10%、那么A、a基因頻率是多少?基因頻率=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率P(A)=P(AA)+1/2P(Aa)=30%+1/2×60%=60%
P(a)=P(aa)+1/2P(Aa)=10%+1/2×60%=40%
種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第18頁總結(jié):經(jīng)過基因型頻率計算基因頻率 如:A基因頻率=AA基因型頻率+1/2Aa基因型頻率在種群中一對等位基因頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1基因頻率=某種基因總數(shù)該對等位基因總數(shù)×100%=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率
P(A)=P(AA)+1/2P(Aa)P(a)=P(aa)+1/2P(Aa)
種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第19頁課堂練一練:AA、Aa、aa個體分別占24%、72%、4%那么A、a基因頻率是多少?()
A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第20頁例1某工廠有男女職員各200人,對他們進(jìn)行調(diào)查時發(fā)覺,女性色盲基因攜帶者為15人,患者為5人,男性患者為11人,那么這個群體中色盲基因頻率為多少? [解析]因為色盲基因及其等位基因只存在于X染色體上,而Y染色體上沒有,所以該等位基因總數(shù)為(女性每人含兩個基因,男性每人含一個基因),色盲基因總數(shù)為(女性攜帶者、男性患者都有一個,而女性患者含有兩個)。色盲基因頻率=15+5×2+11200×2+200=6%×100%種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第21頁X染色體上基因頻率計算基因頻率=某種基因總數(shù)2×女性個體數(shù)+1×男性個體數(shù)種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第22頁某工廠有男女職員各200名,對他們進(jìn)行調(diào)查時發(fā)覺,女性色盲基因攜帶者為15人,女性患者1人,男性患者14人,這個群體中色盲基因頻率應(yīng)為()。
A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲(b)基因頻率=15+1×2+14200×2+200=5.17%C課堂練習(xí):×100%種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第23頁例2高稈小麥(DD)與矮稈小麥(dd)雜交后,再經(jīng)過屢次自交,其后代種群中基因型為DD個體占72%,基因型為Dd個體占8%,基因型為dd個體占20%,那么基因D頻率是()A.72% B.80% C.76% D.60%
[解析]在二倍體生物中,每個個體都含有成正確基因,即控制每個性狀基因有兩個。在純合體DD中全部基因都是D,雜合體Dd中D只占全部基因1/2,所以,這個種群中基因D頻率為:72%+1/2×8%=76%。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第24頁思考與討論:用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率改變1、假設(shè)上述昆蟲種群非常大,全部雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代,沒有遷入和遷出,自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用,基因A和a都不產(chǎn)生突變,依據(jù)孟德爾分離定律計算:(1)該種群產(chǎn)生A配子和a配子比率是多少?(2)子代基因型頻率各是多少?(3)子代種群基因頻率各是多少?(4)子二代、子三代以及若干代以后,種群基因頻率會同子一代一樣嗎?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第25頁假設(shè)115頁題目中種群滿足以下五個條件:①昆蟲群體數(shù)量足夠大,③沒有遷入與遷出,②全部雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代,④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲生存能力完全相同(也就是說自然選擇對A、a控制翅型性狀沒有作用)⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。在有性生殖過程中,假如符合以上理想條件,(1)該種群產(chǎn)生A配子和a配子比率各是多少?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第26頁親代基因型頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%
A60%a40%卵細(xì)胞精子A60%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型頻率p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1P(AA)=p2P(Aa)=2pqP(aa)=q2p表示基因A頻率,q表示基因a頻率種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第27頁p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1P表示基因A頻率q表示基因a頻率遺傳平衡定律:(滿足以上五個條件?。。。㏄(A)
P(a)P(AA)P(Aa)P(aa)
例:在某一個人群中,已調(diào)查得知,隱性性狀者為16%,問該性狀不一樣類型基因型頻率是多少?(按AA、Aa、aa次序排列答案)()
A0.360.480.16B0.480.360.16C0.160.480.36D0.160.360.48A種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第28頁
親代子一代
子二代
子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%
由此可見,一個有性生殖自然種群中,在符合以下五個條件情況下,(1、種群很大2、隨機(jī)交配3、沒有突變4、沒有個體遷入遷出5、沒有自然選擇),各等位基因頻率和等位基因基因型頻率在一代一代遺傳中是穩(wěn)定不變。這就是哈代-溫伯格平衡,也叫遺傳平衡定律。
種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第29頁處于平衡狀態(tài)種群,當(dāng)只有一對等位基因(Aa)時,設(shè)p
代表A基因頻率,q
代表a基因頻率,則:哈代-溫伯格定律可用數(shù)學(xué)方程式表示為:(p+q)2=p2+2pq+q2=1其中p2是AA(純合子)基因型頻率,2pq
是Aa(雜合子)基因型頻率,q2是aa(純合子)基因型頻率。小結(jié):經(jīng)過哈代--溫伯格定律(遺傳平衡定律)計算基因頻率和基因型頻率適用條件:1、種群很大2、隨機(jī)(自由)交配3、沒有突變
4、沒有個體遷入遷出5、沒有自然選擇若A%=p,a%=q,則AA%=p2,aa%=q2,Aa%=2pq。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第30頁若種群中一等位基因為A和a,設(shè)A基因頻率=p,a基因頻率=q,因為(p+q)=A%+a%=1,則(p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA基因型頻率=p2;aa基因型頻率=q2;Aa基因型頻率=2pq。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第31頁例3在非洲人群中,每10000人中有1人患囊性纖維原瘤,該病屬常染色體遺傳。一對健康夫婦生有一患病孩子,今后,該婦女與另一健康男性再婚,他們?nèi)羯⒆?,患此病概率是(?/p>
A.1/25 B.1/50C.1/100 D.1/200[解析]此題所展示背景符合遺傳平衡定律,且由題干可知該病為隱性遺傳。設(shè)正?;驗锳,頻率為p,致病基因為a,頻率為q,那么Aa=2pq=2×99/100×1/100=198/10000。該婦女生有患病孩子,其基因型為Aa,健康男子基因型為Aa頻率為198/10000,那么他們所生孩子患病概率為1/4×198/10000,約為1/200。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第32頁1、一個蛾中控制淺顏色等位基因是隱性,控制深顏色等位基因是顯性。假設(shè)一個種群中有640只淺色蛾和360只深色蛾,群體呈遺傳平衡,那么有多少只雜合子蛾?320只
因,aa=q2=640/(640+360)=0.64→a=q=0.8又因q+p=1,則A=p=1-q=1-0.8=0.2→Aa=2pq=2×0.8×0.2=0.32→Aa個體數(shù)=0.32×(640只+360只)=320只小試牛刀種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第33頁解析:都是自交,不能用遺傳平衡定律!因為AA=25%,aa=39%,可知Aa=1-25%-39%=36%。該種群個體自交一代后,基因型AA=25%×1+36%×?=34%,
答案:B2、已知某種群中,AA基因型頻率為25%,aa基因型頻率為39%,則該種群個體自交一代后,基因型AA頻率為(
)
A.50%
B.34%
C.25%
D.61%種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第34頁基因頻率=該基因總數(shù)該對等位基因總數(shù)基因型頻率=該基因型個體數(shù)
該種群個體總數(shù)基因頻率=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率2.基因庫:一個種群中全部個體所含有全部基因。1.種群:生活在一定區(qū)域同種生物全部個體3.相關(guān)計算4.遺傳平衡定律(p+q)2=p2+2pq+q2=1P(A)
P(a)P(AA)P(Aa)P(aa)
種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第35頁生物進(jìn)化實質(zhì)是種群基因頻率改變
表面看,自然選擇是對一個個生物個體選擇,實質(zhì)上是對個體所包含變異進(jìn)行選擇。從當(dāng)代分子遺傳水平看,自然選擇實質(zhì)上是對變異所對應(yīng)基因選擇,從而改變著群體中不一樣基因基因頻率。
所以,生物進(jìn)化過程實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生改變過程。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第36頁
滿足五個假設(shè)條件種群是理想種群,在自然條件下,這么種群是不存在.這也從反面說明了在自然界中,種群基因頻率遲早要發(fā)生改變,也就是說種群進(jìn)化是必定.2、上述計算結(jié)果是在滿足五個假設(shè)條件基礎(chǔ)上計算,對自然界種群來說,這五個條件都能成立嗎?尤其是假如第⑤點假設(shè)(⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。)種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第37頁影響基因頻率原因
在自然條件下,哈代-溫伯格定律所需五個條件是難以滿足,因而在任何種群中基因頻率總是要發(fā)生改變,也就是說生物進(jìn)化是必定。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第38頁
遺傳平衡定律(哈代-溫伯格定律)
2.意義:理想條件在自然狀態(tài)下無法滿足,因而,基因頻率改變是必定,即生物進(jìn)化是必定!
1.內(nèi)容:在理想狀態(tài)下,各等位基因頻率和基因型頻率在遺傳中是穩(wěn)定不變,即保持著基因平衡?!锷镞M(jìn)化實質(zhì):種群基因頻率改變種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第39頁假如該種群出現(xiàn)新突變型,也就是產(chǎn)生新等位基因(A2),種群基因頻率會改變嗎?基因A2頻率可能會怎樣改變?
突變產(chǎn)生新基因會使種群基因頻率發(fā)生改變。基因A2頻率是增加還是降低,要看這一突變對生物體是有益還是有害,這往往取決于生物生存環(huán)境。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第40頁
基因突變在自然界是普遍存在,基因突變產(chǎn)生新等位基因,這就可能使種群基因頻率發(fā)生改變.
基因突變與基因頻率改變有什么關(guān)系?為何?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第41頁變異類型有那些?不可遺傳變異可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異突變
當(dāng)代遺傳學(xué)研究表明,可遺傳變異是生物進(jìn)化原材料,可遺傳變異起源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第42頁
比如:果蠅約有104對基因,假定每個基因突變率都是10-5,若有一個中等數(shù)量果蠅種群(約有108個個體),那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢?
2×104×10-5個體×108種群=2×107
自然界中生物自然突變頻率很低,而且普通對生物體是有害。為何還能夠改變種群中基因頻率呢?
種群是由許多個體組成,每個個體每一個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因,這么,每一代就會產(chǎn)生大量突變。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第43頁
另外,突變有害還是有利也不是絕正確,這往往取決于生物生存環(huán)境。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第44頁(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化原材料基因突變基因重組新等位基因各種多樣基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳變異變異是不定向形成了進(jìn)化原材料,不能決定生物進(jìn)化方向種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第45頁(三)自然選擇決定生物進(jìn)化方向(1)依據(jù)前面所學(xué)知識你能做出假設(shè)嗎?探究活動:“探究自然選擇對種群基因頻率影響”長滿地衣樹干上樺尺蠖
黑褐色樹干上樺尺蠖
自然選擇能夠使種群基因頻率定向改變種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第46頁因為突變和基因重組,樺尺蠖形成了不一樣體色(黑色S、淺色s)英19世紀(jì)曼徹斯特英20世紀(jì)曼徹斯特S(黑色)基因頻率:樺尺蠖樺尺蠖5%以下95%以上種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第47頁第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%13.1%14.7%Ss20%22.9%26%29.2%ss70%65.6%60.9%56.1%基因頻率S20%23%升高s80%77%降低26.1%73.9%70.7%29.3%2)現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來討論一下樺尺蠖基因頻率改變原因。1870年樺尺蠖基因型頻率為SS10%;Ss20%;ss70%,在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖生存,使得種群中淺色個體每年降低10%,黑色個體每年增加10%,以后幾年內(nèi),樺尺蠖種群每年基因型頻率與基因頻率是多少呢?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第48頁(3)在這個探究試驗中依據(jù)上面數(shù)據(jù)分析,變黑環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣影響?變黑環(huán)境對樺尺蠖淺色個體出生率有影響嗎?(4)在自然選擇中,直接收選擇是基因型還是表現(xiàn)型?
變黑環(huán)境使控制淺色s基因頻率降低,S基因頻率增加
許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食
天敵看到是樺尺蠖體色(表現(xiàn)型)而不是控制體色基因。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第49頁樺尺蠖深色淺色棲息環(huán)境淺色(個體多)(個體少)棲息環(huán)境深色s基因頻率降低S基因頻率升高淺色深色s基因頻率又降低S基因頻率又升高s基因頻率95%S基因頻率95%淘汰不利變異,積累有利變異淘汰不利變異基因、積累有利變異基因結(jié)論:自然選擇決定生物進(jìn)化方向結(jié)果是:使種群基因頻率定向改變,造成生物朝著一定方向不停進(jìn)化種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第50頁人類把鯽魚后代培育成金魚,實質(zhì)就是經(jīng)過選擇改變基因頻率。從圖中看顯然紅色基因頻率顯著提升了。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第51頁2、影響基因頻率原因:
突變、基因重組和自然選擇3、生物進(jìn)化實質(zhì)就是:1、種群是()基本單位,也是生物繁殖單位。生物進(jìn)化生物進(jìn)化=種群基因頻率改變種群基因頻率發(fā)生改變過程。小結(jié):種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第52頁小結(jié)(自然選擇決定生物進(jìn)化方向):
種群中產(chǎn)生變異是(),經(jīng)過長久自然選擇,其中不利變異被不停淘汰,有利變異逐步(),從而使種群基因頻率發(fā)生()改變,造成生物朝向一定方向進(jìn)化??梢?,生物進(jìn)化方向是由()決定。不定向積累定向自然選擇種群中產(chǎn)生變異()自然選擇方向()不定向定向種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第53頁6.某島嶼上存在著尺蛾兩個變種,該地域原為森林,后建設(shè)成工業(yè)區(qū)。下表為該地域不一樣時期兩個變種尺蛾數(shù)量比。這些改變產(chǎn)生原因是
()A.灰尺蛾遷離,黑尺蛾遷入B.工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾C.自然選擇作用D.人工選擇作用7.用當(dāng)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼進(jìn)化過程。(1)狼群中存在不一樣類型個體,如有跑得快,有跑得慢。它說明生物含有______特征,而這種特征是生物進(jìn)化
。(2)伴隨環(huán)境改變,食物稀少,跑得快、兇猛狼才能取得食物生存下去。這么,食物、環(huán)境對狼起了______作用,而這種作用是______,它決定著生物進(jìn)化______。森林時期工業(yè)時期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C變異原材料選擇方向定向種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第54頁人類把鯽魚后代培育成金魚,實質(zhì)就是經(jīng)過選擇改變基因頻率。從圖中看,顯然紅色基因頻率顯著提升了。某海島上昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第55頁哈迪——溫伯格定律:舉例來說,一個自然種群一對等位基因A和a頻率或百分比是1/2∶1/2。在滿足上述5個條件下,這一個群中帶有A和帶有a2種精子百分比是1/2∶1/2,帶有A和帶有a2種卵子百分比也是1/2∶1/2。有性生殖結(jié)果應(yīng)產(chǎn)生3種基因型,即1/4AA、1/2Aa和1/4aa,A和a百分比仍是1/2∶1/2。這一代隨機(jī)交配產(chǎn)生第三代,基因頻率依然是1/2∶1/2,基因型頻率依然是1/4AA、1/2Aa和1/4aa。假如繼續(xù)繁殖下去,只要滿足上述5個條件,A、a等位基因頻率就永遠(yuǎn)是1/2∶1/2,基因型永遠(yuǎn)是AA、Aa和aa,3者百分比也永遠(yuǎn)是1/4∶1/2∶1/4。這就是A、a等位基因在這一個群基因庫中平衡狀態(tài)。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第56頁4、自然選擇決定生物進(jìn)化方向:
種群中產(chǎn)生變異是(),經(jīng)過長久自然選擇,其中不利變異被不停淘汰,有利變異逐步(),從而使種群基因頻率發(fā)生()改變,造成生物朝向一定方向進(jìn)化??梢?,生物進(jìn)化方向是由()決定。不定向積累定向自然選擇種群中產(chǎn)生變異()自然選擇方向()不定向定向種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第57頁現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(1)種群是生物進(jìn)化基本單位(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化原材料(3)自然選擇決定生物進(jìn)化方向
(4)隔離造成物種形成種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第58頁二、隔離與物種的形成種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第59頁1、物種概念:指能夠在自然狀態(tài)下相互交配而且產(chǎn)生可育后代一群生物稱為一個物種,簡稱“種”。一個生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)分?
物種是生物種類,能夠分布在自然界不一樣區(qū)域;而種群是一定區(qū)域內(nèi)全部同種個體集合。如:鯽魚是一個物種,湘江中鯽魚是一個種群。自然界物種實際上是以一個個種群存在,種群是物種繁衍、進(jìn)化基本單位。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第60頁物種物種:指能夠在自然狀態(tài)下相互交配而且產(chǎn)生可育后代一群生物,簡稱“種”。全世界人都是一個物種嗎?人都是一個物種,不論白人黑人黃種人結(jié)婚,都能產(chǎn)生含有生殖能力后代。馬跟驢是一個物種嗎?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第61頁人都是一個物種,不論白人黑人黃種人結(jié)婚,都能產(chǎn)生含有生殖能力后代。一樣,全部馬是一個物種,全部驢也是一個物種。但馬和驢不是一個物種,因為馬與驢交配產(chǎn)生后代騾沒有生殖能力。全世界人都是一個物種嗎?馬跟驢是一個物種嗎?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第62頁生殖隔離:不一樣物種之間普通是不能夠相互交配,即使交配成功,也不能夠產(chǎn)生可育后代,這種現(xiàn)象叫生殖隔離。如季節(jié)隔離;不親合性;雜種不活;雜種不育等
自然界中存在不一樣生物種群之間生殖隔離是怎樣產(chǎn)生呢?求偶方式不一樣繁殖期不一樣開花季節(jié)不一樣花形態(tài)不一樣植物動物生殖隔離種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第63頁孔雀與巨嘴鳥因求偶方式不一樣二出現(xiàn)生殖隔離種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第64頁曼陀羅花粉在其它植物花柱頭上不能完全萌發(fā)成為花粉管,使得兩性生殖細(xì)胞不能融合而形成生殖隔離種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第65頁地理隔離:因為高山、河流、沙漠或其它地理上障礙,使不一樣種群間不能發(fā)生基因交流。如東北虎(左)和華南虎(右)都是亞洲虎后代,因為長久地理隔離而沒有相互交配,沒有基因交流,形成了地理隔離,它們形成兩個不一樣亞種。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第66頁隔離在物種形成中作用隔離不一樣種群間個體,在自然條件下不能發(fā)生基因交流現(xiàn)象。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第67頁資料分析:隔離在物種形成中作用種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第68頁種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第69頁
(1)構(gòu)想南美洲大陸一個地雀來到加拉帕戈斯群島后,先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群個體數(shù)量都不多。它們基因頻率一樣嗎?因為這兩個種群個體數(shù)量都不夠多,基因頻率可能是不一樣。
(2)不一樣島嶼上地雀種群產(chǎn)生突變情況是一樣嗎?為何?不一樣。因為突變是隨機(jī)發(fā)生種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第70頁
(3)對不一樣島嶼上地雀種群來說,環(huán)境作用有沒有差異?這對種群基因頻率改變會產(chǎn)生什么影響?不一樣島嶼地形和植被條件不一樣,所以環(huán)境作用會有差異,造成種群基因頻率朝不一樣方向改變。
(4)假如這片海域只有一個小島,還會形成這么各種地雀嗎?不會。因為個體間有基因交流。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第71頁地理隔離生殖隔離長久加拉帕戈斯群島地雀因為地理隔離而形成生殖隔離,形成了不一樣物種。其過程十分遲緩!物種形成比較常見方式:不一樣小島上植被不一樣,果實大小不一樣所致。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第72頁自然選擇2自然選擇1地理隔離物種形成比較常見方式:原種變異1變異2基因頻率定向改變變異類型1變異類型2新物種新物種生殖隔離種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第73頁物種形成的一般途徑原始種群地理隔離小種群
基因頻率定向改變(基因庫形成顯著差異)新物種突變和基因重組自然選擇生殖隔離總結(jié):種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第74頁地理隔離阻斷基因交流在不一樣突變、基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不一樣方向發(fā)生改變種群基因庫出現(xiàn)差異差異深入加大生殖隔離新物種形成種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第75頁地理隔離是形成物種量變階段,生殖隔離是形成物種質(zhì)變階段,隔離是物種形成必要條件。不一樣物種間都存在著生殖隔離,物種形成必須經(jīng)過生殖隔離,但不一定要經(jīng)過地理隔離。如:多倍體形成(二倍體西瓜和四倍體西瓜是兩個不一樣物種)。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第76頁物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組——產(chǎn)生進(jìn)化原材料2、自然選擇——決定生物進(jìn)化方向3、隔離——造成物種形成種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第77頁旁欄思索題(P118)最先在裸露巖石上生長植物往往是地衣,地衣出現(xiàn)促進(jìn)巖石分解,形成土壤,為苔蘚植物生長創(chuàng)造條件。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第78頁現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(1)種群是生物進(jìn)化基本單位(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化原材料
(3)自然選擇決定生物進(jìn)化方向
(4)隔離造成物種形成
種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第79頁課后練習(xí)(P121)基礎(chǔ)題
1.(1)√;(2)√;(3)√。2.生活在峽谷北側(cè)種群發(fā)生了突變,因為突變隨機(jī)性,一樣突變沒有發(fā)生在峽谷南側(cè)種群中。因為這兩個種群被河流隔開,彼此沒有交配機(jī)會,也就是沒有基因交流,所以兩個種群發(fā)生顯著分化,有可能演變成兩個物種。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第80頁拓展題雄虎和雌獅雜交生出后代是虎獅獸,雄獅和雌虎雜交生出后代是獅虎獸。當(dāng)前還沒有虎獅獸和獅虎獸交配并生出可育后代證據(jù)。對于讓虎和獅雜交做法,有教授認(rèn)為這在科學(xué)研究上價值不大,不過在商業(yè)上含有一定價值。有教授認(rèn)為,對待野生珍稀動物,人類最應(yīng)該做是進(jìn)行保護(hù),讓它們自然繁殖,而不是人為改變其自然繁殖體系。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第81頁技能訓(xùn)練(P122)1.假說甲:紅褐色魚和金黃色魚起源于同一個灰色魚。假說乙:湖Ⅰ中原來只有紅褐色魚,湖Ⅱ中原來只有金黃色魚,發(fā)洪水時,這兩個湖中魚發(fā)生混雜在一起。2.假說甲沒有考慮到隔離在物種形成中作用,也沒有考慮洪水作用。3.這一證據(jù)支持假說乙。4.假如紅褐色魚和金黃色魚不能雜交,或雜交后不能產(chǎn)生可育后代,說明它們不是一個物種。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第82頁三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第83頁種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第84頁在自然界,一個植物專門由一個昆蟲傳粉情形很常見,昆蟲傳粉專門化對植物繁衍后代有什么意義?1.共同進(jìn)化種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第85頁根瘤菌:與豆科植物共生,形成根瘤并固定空氣中氮氣供植物營養(yǎng)一類桿狀細(xì)菌。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第86頁資料:動物學(xué)家對生活在非洲大草原奧蘭治河兩岸羚羊進(jìn)行研究時發(fā)覺,東岸羚羊群奔跑速度比西岸羚羊每分鐘竟快13米。為何差距如此之大?經(jīng)過觀察和科學(xué)試驗,動物學(xué)家終于明白,東岸羚羊之所以健壯,是因為它們附近有一個狼群,生存時時處于危險之中。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第87頁以后動物學(xué)家經(jīng)過觀察發(fā)覺:東岸羚羊之所以健壯,是因為在它們附近生活著一個狼群西岸羚羊之所以弱小,正是因為缺乏這么一群天敵。
捕食關(guān)系種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第88頁捕食者存在是不是對被捕食者有害無益呢?捕食種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第89頁捕食者存在是否對被捕食者有害無益?捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病弱或年幼個體,客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展作用?!熬鞑妒痴摺辈呗裕翰妒痴咂胀ú荒軐⑷揩C物吃掉,不然自己也無法生存?!笆崭罾碚摗保翰妒痴咄妒硞€體數(shù)量多物種,這么就會防止出現(xiàn)一個或幾個生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢局面,為其它物種形成騰出空間有利于增加物種多樣性。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第90頁競爭關(guān)系種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第91頁寄生關(guān)系種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第92頁根瘤菌:與豆科植物共生,形成根瘤并固定空氣中氮氣供植物營養(yǎng)一類桿狀細(xì)菌。
共生關(guān)系種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第93頁共同進(jìn)化含義1:不一樣物種之間會共同進(jìn)化不一樣生物之間在進(jìn)化上親密相關(guān),那生物進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境改變是否也相關(guān)系呢?種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第94頁地球形成時原始大氣中是沒有氧氣,不過伴隨光合細(xì)菌出現(xiàn),使得大氣中有了氧氣,進(jìn)而出現(xiàn)好氧生物。共同進(jìn)化含義2:生物和無機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第95頁共同進(jìn)化1捕食關(guān)系2競爭關(guān)系3寄生關(guān)系4共生關(guān)系生物與無機(jī)環(huán)境間相互影響共同演變不一樣種間共同進(jìn)化共同進(jìn)化種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第96頁
任何一個物種都不是單獨進(jìn)化。不一樣_______之間、____與________之間在相互影響中不停進(jìn)化和發(fā)展,這就是共同進(jìn)化。物種生物無機(jī)環(huán)境(一)共同進(jìn)化種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第97頁共同進(jìn)化不一樣物種之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不停進(jìn)化和發(fā)展
生物多樣性.?意義?P124種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第98頁2、生物多樣性形成(1)生物多樣性內(nèi)容:物種多樣性
基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第99頁1.最早出現(xiàn)生物是哪一類生物?它們生活在什么環(huán)境中?2.多細(xì)胞生物大約是什么時候出現(xiàn)?它們生活在什么環(huán)境中?3.最早登陸生物是植物還是動物,為何?思索與討論仔細(xì)觀察教材124頁圖7—11,并分析討論以下問題:種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第100頁化石——埋藏在地層中古代生物遺體、遺址和遺物,石化后形成。是碩士物進(jìn)化主要依據(jù)(2)生物多樣性形成進(jìn)化歷程種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第101頁最早生物化石--古細(xì)菌(距今35億年)最早出現(xiàn)生物是哪一類生物?它們生活在什么環(huán)境中?厭氧單細(xì)胞生物,它們生活海洋中。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第102頁13億年前真核生物紅藻化石
34億年前古細(xì)胞化石
前寒武紀(jì)地層中水母化石前寒武紀(jì)生物
寒武紀(jì)之前(前寒武紀(jì)),地球上生命都是非常低級,主要是一些單細(xì)胞生物、步驟動物、節(jié)肢動物等。這一時期生態(tài)系統(tǒng)是只有生產(chǎn)者和分解者兩級生態(tài)系統(tǒng)種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第103頁多細(xì)胞生物大約是什么時期出現(xiàn)?它們生活在什么環(huán)境?
大約是在寒武紀(jì),生活在海洋中。種群基因頻率的改變和生物進(jìn)化專家講座第104頁
早古生代生物
(寒武紀(jì))進(jìn)入早古生代,一些大型古生物相繼出現(xiàn),如三葉蟲、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上第一次繁榮景象。在中國云南澄江發(fā)覺寒武紀(jì)古生
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