現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容演示文稿第1頁，共56頁。優(yōu)選現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容pptppt第2頁，共56頁。探究活動（一）情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。討論題目：1.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點(diǎn)該綠色個體一定能被選擇下來嗎？2.如果該綠色個體能很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？3、如果Aa與其他個體交配生殖，后代還會是綠色嗎？

自然界中，沒有哪一個體是長生不死的個體的基因型也會隨著個體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過有性生殖來傳給后代.后代會發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)aa的個體。第3頁，共56頁。（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1.種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。判斷下列是否屬于種群?（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）一片草地上的成年梅花鹿否是否第4頁，共56頁。2.種群的特點(diǎn)：

種群中的個體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。種群是生物繁殖、進(jìn)化的基本單位。第5頁，共56頁。

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。第6頁，共56頁。

3.基因庫:

一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫。

注：每個個體所含的基因只是基因庫的一部分第7頁，共56頁?；蝾l率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)×100%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)的比率。例1:從種群中隨機(jī)抽出100個個體，假設(shè)每個個體都含有10對等位基因，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率，AA、Aa和aa基因型頻率是多少?；蛐皖l率=該基因型個體數(shù)該種群個體總數(shù)×100%基因頻率=頻率+1/2頻率純合子雜合子第8頁，共56頁。例二、某昆蟲種群中決定綠翅基因?yàn)锳，決定褐翅基因?yàn)閍，從種群中隨機(jī)抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：

A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%==60%40﹪?yán)A、Aa、aa三種基因型個體分別占24%、72%、4%，那么A的基因頻率是（）

A.36%B.57%C.24%D.60%D第9頁，共56頁。例四、下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是()A、一個種群中一個個體所含有的全部基因B、一個種群中全部個體所含有的顯性基因C、一個種群中全部個體所含有的全部基因

D、一個種群的基因例五、據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中基因型的比例是XBXB（42.32%）、XBXb

（7.36%）、XbXb

（0.32%）XBY（46%）、XbY（4%），則該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是（）

A.6%、8%B.8%、92%C.78%、92%D.92%、8%CD第10頁，共56頁。①昆蟲群體數(shù)量足夠大，③沒有遷入與遷出，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說自然選擇對A、a控制的性狀沒有作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。則（1）親代雌雄配子的種類和比例是多少？（2）子代基因型頻率各是多少?（3）子代種群的基因頻率各是多少?例六、某昆蟲種群中基因型AA占30﹪，Aa占60﹪，aa占10﹪。如果該種群滿足以下五個條件：第11頁，共56頁。（1）親代雌雄配子的種類和比例是多少？（2）子代基因型的頻率各是多少?（3）子代種群的基因頻率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型的頻率AA()Aa()aa()子代種群的基因頻率A()a()第12頁，共56頁。

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在討論群體滿足五個條件的情況下,計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率;分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

總結(jié)：若種群中個體間隨機(jī)交配，則后代中的基因頻率和基因型頻率均不變；

若種群中個體自交，則后代中的基因頻率不變，而基因型頻率發(fā)生改變。第13頁，共56頁。遺傳平衡定律即哈代——溫伯格定律

遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明的，這一定律又稱哈代——溫伯格定律。它是指在一個極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。(5)、基因頻率與基因型頻率的換算關(guān)系（極大的隨機(jī)交配的種群）若種群中一對等位基因?yàn)锳和a，設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q

，因?yàn)?p＋q)=A%+a%=1，則（p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。第14頁，共56頁。2.滿足五個假設(shè)條件的種群是理想的種群，在自然條件下,這樣的種群是不存在的。這也從反面說明了在自然界中，種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，也就是說種群的進(jìn)化是必然的。3.會，要看這一突變對生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。完成思考題：種群個體的性狀由基因決定，那么，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是什么？第15頁，共56頁。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群的進(jìn)化過程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。因此，只要基因頻率發(fā)生變化，則種群進(jìn)化便發(fā)生了。第16頁，共56頁。影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？變異變異的類型有那些？不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變第17頁，共56頁。

自然界，生物自發(fā)突變的頻率很低，而且突變大多數(shù)是有害的，為什么還能夠作為生物進(jìn)化的原材料的呢？

果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率是10－5，一個約有109個果蠅的種群每一代出現(xiàn)的基因突變率是？2×104×10－5×109＝2×108（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料第18頁，共56頁。2.突變的有害和有利并不是絕對的，它取決于生物的生存環(huán)境。3.突變和基因重組只產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。1.種群是由許多個體組成的，每個個體的每個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料第19頁，共56頁。

19世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為5%，淺灰色基因（s）頻率為95%

20世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為95%，淺灰色基因（s）頻率為5%（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。第20頁，共56頁。(1)在這個探究實(shí)驗(yàn)中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？(2)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少,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

天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向自然選擇使基因頻率定向改變。第21頁，共56頁。四、隔離導(dǎo)致物種形成

能夠在自然狀態(tài)下能互相交配，并且產(chǎn)生出可育后代的一群生物稱為一個物種（species），簡稱“種”。1、物種的概念第22頁，共56頁。種群和物種的區(qū)別種群物種概念生活地域相互關(guān)系同一地點(diǎn)一定自然區(qū)域，同一地點(diǎn)、不同地點(diǎn)一個物種可以包括多個種群生活在同一地點(diǎn)的同種個體總和。彼此可以交配實(shí)現(xiàn)基因交流。是生物繁殖的基本單位。指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，而在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。第23頁，共56頁。

人都是一個物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。全世界的人都是一個物種嗎？騾是馬跟驢交配產(chǎn)生的后代，那為什么他們不是同一物種呢？第24頁，共56頁。

隔離：指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。

生殖隔離：不同物種之間一般是不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。

地理隔離：同一物種由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。2.隔離在物種形成中的作用第25頁，共56頁。

如果只通過地理隔離，2個種群的基因庫各自發(fā)展，互不影響，出現(xiàn)一定差異，但不會形成新的物種，最多也就是形成不同的亞種－－－量變。如東北虎和華南虎就是兩個亞種。

生殖隔離則是由于2個種群之間的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)（基因庫）出現(xiàn)較大的差異使其個體之間不能交配或雜交后代不育。生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志－－質(zhì)變第26頁，共56頁。

它們之間還能自由交配嗎？資料分析一第27頁，共56頁。分析：加拉帕戈斯群島的地雀新物種是如何形成的？資料分析二第28頁，共56頁。①經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離，從而形成新物種。②多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。原種變異

1變異

2變異類型1變異類型2新種1新種2生殖隔離自然選擇1自然選擇2基因頻率定向改變地理隔離種群

1種群

2第29頁，共56頁?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：生物進(jìn)化的基本單位是種群。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組——提供進(jìn)化的原材料；自然選擇——基因頻率定向改變，決定進(jìn)化的方向；隔離——物種形成的必要條件

第30頁，共56頁。評價反饋㈠判斷題1．變異是生物進(jìn)化的原材料。（）2．有利變異可以使生物更好地去適應(yīng)環(huán)境。（）3．突變的有害或有利是絕對的、一成不變的。（）4．種間斗爭的結(jié)果決定了生物進(jìn)化的方向。（）㈡選擇題1．下列各種現(xiàn)象中哪一種屬于自然選擇的例子（）A．警犬能夠嗅到毒品B．秋水仙素處理后得到的多倍體生物C．北極熊毛色為白色D．太空椒的出現(xiàn)2．達(dá)爾文認(rèn)為變異是不定向的，而自然選擇是定向的，所謂定向是指（）A．定向生存斗爭B．適應(yīng)特定環(huán)境

C．定向遺傳D．只產(chǎn)生有利的變異第31頁，共56頁。

在經(jīng)常刮海風(fēng)的克格倫島上，昆蟲一般呈現(xiàn)兩種類型：能飛的翅異常發(fā)達(dá)，不能飛的翅退化。這些昆蟲都不易被暴風(fēng)刮到海里去，因而能夠生存下來并繁殖后代。試據(jù)此分析：⑴此島上昆蟲的祖先存在著個體

，說明

一般是不定向的。⑵風(fēng)暴對昆蟲起了

作用。⑶這個現(xiàn)象說明了定向的

決定著生物進(jìn)化的方向。⑷凡是存活下來的昆蟲都是適應(yīng)環(huán)境的，這是

的結(jié)果，而且是通過

來實(shí)現(xiàn)的。答案：⑴差異；變異⑵選擇⑶自然選擇⑷自然選擇；生存斗爭第32頁，共56頁。4、有一個老鼠的種群，最初都生活在一個地域，后來一條新建的高速公路將該種群分成A和B兩個種群。如果A種群生活的地區(qū)發(fā)生了一系列的環(huán)境變化，而B種群的地區(qū)沒有變化，則種群A進(jìn)化的速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、與B相同D、開始比B慢，后來比B快5、_______是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群_________的改變。物種形成需要三個基本還節(jié)：其中_____和_______產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，_____使種群的基因頻率發(fā)生_______改變并決定生物進(jìn)化的方向，________是新物種形成的必要條件。B種群基因頻率基因重組突變自然選擇定向隔離第33頁，共56頁。三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成

捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？第34頁，共56頁。三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(一)共同進(jìn)化1、實(shí)例：2、概念：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展的過程。3、結(jié)果：出現(xiàn)了物種的多樣性,而且形成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。第35頁，共56頁。(二)生物多樣性的形成1、內(nèi)容：基因多樣性→物種多樣性→生態(tài)系統(tǒng)多樣性（3層次）2、形成生物多樣性的原因：長期自然選擇、共同進(jìn)化達(dá)到結(jié)果3、研究生物進(jìn)化的主要依據(jù)：化石三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成第36頁，共56頁。4、生物進(jìn)化的歷程：三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活海洋中。最早的生物化石－古細(xì)菌（距今35億年）第37頁，共56頁。34億年前的古細(xì)胞化石

前寒武紀(jì)地層中的水母化石1)前寒武紀(jì)生物

寒武紀(jì)之前(前寒武紀(jì))，地球上的生命都是非常低級的，主要是一些單細(xì)胞生物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物等。第38頁，共56頁。

多細(xì)胞生物大約是什么時期出現(xiàn)的？它們生活在什么環(huán)境？

大約是在寒武紀(jì)，生活在海洋中。第39頁，共56頁。

2)早古生代生物

（寒武紀(jì)）進(jìn)入早古生代，一些大型的古生物相繼出現(xiàn)，如三葉蟲、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上的第一次繁榮景象。在中國云南澄江發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)古生物是最有代表性的寒武紀(jì)生物群.第40頁，共56頁。第41頁，共56頁。

最早登陸的生物是植物還是動物？為什么？

植物，否則動物登陸后就會餓死。

一些海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類植物。第42頁，共56頁。

陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。

寒武紀(jì)時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？第43頁，共56頁。3)中生代生物

中生代三疊紀(jì)生物復(fù)蘇,開始出現(xiàn)水生爬行動物，如魚龍、蛇頸龍等；侏羅紀(jì)是恐龍的天下，發(fā)現(xiàn)始祖鳥、中華龍鳥等，昆蟲類也開始繁盛；白堊紀(jì)末期也是生物的滅絕時期，但開始出現(xiàn)被子植物

第44頁，共56頁。中生代陸地和海洋中的情況第45頁，共56頁。第46頁，共56頁。始祖鳥第47頁，共56頁。

在白堊紀(jì)全部絕滅?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛，使生物進(jìn)化翻開了嶄新的一頁。

恐龍是什么時候滅絕的？恐