1、,一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化,第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,第2課時(shí),（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,基因重組、基因突變及染色體變異,基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。,突變和基因重組可形成可遺傳的變異。,？可遺傳的變異的來(lái)源有？,？1、基因突變能改變基因頻率嗎？,？2、自然界中突變的頻率很低，能作為進(jìn)化的原材料嗎？,2x104,10-5,108,x,x,=,2x107(個(gè)),每一代就會(huì)有大量的變異,思考：,某海島上的昆蟲(chóng)出現(xiàn)殘翅和無(wú)翅類(lèi)型,有利與有害是 相對(duì)的而不是絕對(duì)的 這往往取決于生物的 生存環(huán)境。,3、突變產(chǎn)生的變異有利或有害是絕對(duì)的嗎？,4.某海島上生活著一種昆蟲(chóng)，經(jīng)

2、調(diào)查翅的長(zhǎng)度和個(gè)體數(shù)的關(guān)系（縱坐標(biāo)為個(gè)體數(shù)量，橫坐標(biāo)為翅的長(zhǎng)度）。后來(lái)該小島上經(jīng)常刮大風(fēng)，若干年后再進(jìn)行調(diào)查，你認(rèn)為最能代表此時(shí)情況的曲線是( ),選擇并解釋,A,B,C,D,D,基因 重組,突變,新的等位基因,多種多樣的基因型,種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異,變異是隨機(jī)的、不定向的,形成了進(jìn)化的原材料,突變是不定向的，不能決定生物的進(jìn)化方向,總結(jié),（1）根據(jù)前面所學(xué)的知識(shí)你能做出假設(shè)嗎？,探究：“自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響”,自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變,(三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來(lái)討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10

3、% ； Ss 20%； ss 70%，在樹(shù)干變黑這一環(huán)境條件下假如樹(shù)干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？,70.7%,26%,29.3%,14.6%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,升高,降低,(3)在這個(gè)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(duì)樺尺蠖淺色個(gè)體的出生率有影響嗎？變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖種群基因頻率產(chǎn)生了什么樣的影響？,變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少，而控制深色的S基因頻率增加,淺色出生率下降，因?yàn)樵S多淺色個(gè)體可能在沒(méi)有交配、產(chǎn)

4、卵前就已被天敵捕食,基因頻率定向改變。,因此： 自然選擇使種群的基因頻率定向改變，決定了生物進(jìn)化的方向。,小結(jié)（自然選擇決定生物進(jìn)化的方向）：,種群中產(chǎn)生的變異是（ ）的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（ ），從而使種群的基因頻率發(fā)生（ ）改變，導(dǎo)致生物朝向一定方向進(jìn)化?？梢?jiàn)，生物進(jìn)化的方向是由（ ）決定的。,不定向,積累,定向,自然選擇,種群中產(chǎn)生的變異（ ） 自然選擇方向( ),不定向,定向,1.某島嶼上存在著尺蛾的兩個(gè)變種，該地區(qū)原為森林，后建設(shè)成工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時(shí)期的兩個(gè)變種尺蛾的數(shù)量比。這些變化產(chǎn)生的原因是 ( ),C,A灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入 B工

5、業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾 C自然選擇作用 D人工選擇的作用,練習(xí),2.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼的進(jìn)化過(guò)程。 (1)狼群中存在不同類(lèi)型的個(gè)體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說(shuō)明生物具有_的特性，而這種特性是生物進(jìn)化的 。 (2)隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物生存下去。這樣，食物、環(huán)境對(duì)狼起了_作用，而這種作用是_的，它決定著生物進(jìn)化的_。,變異,原材料,選擇,方向,定向的,二、隔離與物種的形成,能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡(jiǎn)稱“種”。,1：物種的概念,判斷：馬和驢是不是同一物種？,馬和驢的后代騾子能稱為一個(gè)物種嗎？,回憶學(xué)過(guò)的種群概念

6、，一個(gè)物種就是一個(gè)種群?jiǎn)幔?同一地點(diǎn),一定自然區(qū)域，同 一地點(diǎn)、不同地點(diǎn),一個(gè)物種可以包括多個(gè)種群,生活在同一地點(diǎn)的 同種個(gè)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(gè)體。,種群與物種的區(qū)別,概念:指同一物種不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。,（1）、地理隔離：,2、隔離的概念和類(lèi)型,在自然界，同一種生物由于地理上的障礙 而形成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生 基因交流的現(xiàn)象，叫做地理隔離。,東北虎,華南虎,分布在不同自然區(qū)域的

7、種群，由于高山、河流和沙漠等地理上的障礙，使彼此間無(wú)法相遇而不能交配,例：東北虎與華南虎,（2）、生殖隔離,不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。（原因是：動(dòng)物求偶方式不同、繁殖期不同，植物開(kāi)花季節(jié)、花的形態(tài)不同，而造成的不能交配等。）,馬,驢,騾,例：馬和驢不是一個(gè)物種,因馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒(méi)有生殖能力,例：虎與獅交配的后代虎獅獸,自然選擇1,加拉帕戈 斯群島上 幾種地雀,地理隔離,生殖隔離,原 種,變異1,變異2,變異類(lèi)型1,新種1,自然選擇2,變異類(lèi)型2,新種2,基因頻率的定向改變,3、隔離在物種形成中的作用：,資料分析：加拉帕戈斯

8、群島上不同地雀的形成,3、隔離在物種形成中的作用：,1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來(lái)到加拉帕戈斯群島后，先在兩個(gè)島嶼上形成兩個(gè)初始種群。這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？,由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。,資料分析,不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？,不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。,資料分析,對(duì)不同島嶼上的地雀種群來(lái)說(shuō)，環(huán)境的作用有沒(méi)有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？,不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。,資料分析,如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形成這么多種地雀嗎？,不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)

9、體間有基因的交流。,資料分析,原始種群,小種群,地理隔離,各種群的基因頻率向不同的方向發(fā)生改變,新物種,生殖隔離,出現(xiàn)不同的突變和基因重組產(chǎn)生不同變異,種群間差異逐漸擴(kuò)大,種群基因庫(kù)明顯改變,生活在各自不同的自然環(huán)境中環(huán)境,各種群間不能進(jìn)行基因交流,自然選擇,物種的形成,長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離。 生殖隔離一旦形成，原來(lái)屬于同一物種的生物就成了不同的物種。,隔離形成新物種的原因：,（1）、不同的的種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組，使不同種群基因頻率的變化不同。 （2）、生存的環(huán)境不同，選擇的基因不同，使不同種群的基因頻率的變化不同。 因此，隔離是物種形成的必要條件。,物種形成的意義：,（1）、

10、增加了生物的類(lèi)型。 （2）、能適應(yīng)改變的環(huán)境。,注意：有時(shí)無(wú)需地理隔離也能形成新物種,在自然界里還存在另一種物種形成方式，它往往只需要幾代甚至一代就完成了，而且不需經(jīng)過(guò)地理隔離。例如，多倍體植物的形成就是如此。自然界里幾平將近一半的被子植物和某些栽培作物就是這樣形成的。,小結(jié)： 以（ ）為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，其基本觀點(diǎn)是（ ）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。（ ）（ ）及（ ）是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過(guò)它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個(gè)過(guò)中，（ ）產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，（ ）使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，（ ）是新物

11、種形成的必要條件。,自然選擇學(xué)說(shuō),種群,基因頻率,突變和基因重組,自然選擇,隔離,突變和基因重組,自然選擇,隔離,現(xiàn)代進(jìn)化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié),1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,2、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(定向),3、隔離導(dǎo)致物種的形成,1、馬（2N64）和驢（2N62）雜交能產(chǎn)生后代稱騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為 （ ） A、雜交育種 B、人工誘變 C、基因重組 D、生殖隔離,2、產(chǎn)生上述情況的原因主要是 （ ） A、染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 B、馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)區(qū)別 C、發(fā)生突變 D、減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂,D,D,練習(xí),3、以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為,新