资源简介

(共34张PPT)
第4章第2节
生物进化理论在不断发展
第二课时
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
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：
1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色个体能被选择下来吗？
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？
3.如果Aa与其他个体交配生殖，后代还是绿色的吗？
因此研究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变化，这个群体就是种群。
如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
种群是生物进化的基本单位
请回答：什么是种群？
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群
卧龙自然保护区 猕猴
蒲公英
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
跟踪训练.下列属于种群的是 （ ）
A.一块水田里的全部水草
B. 一块草地上的全部东亚飞蝗
C.一块朽木上的全部真菌
D. 中国全部的麻雀
B
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
实际上，在自然界中，物种是以一个个种群存在的。种群既是生物进化的基本单位、也是生物繁殖的基本单位。
思考：一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？
物种可以分布在自然界的不同区域，
只有一定区域内可以发生随机交配、繁衍的同种生物全部个体的集合才是一个种群。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化 由此人们提出基因库和基因频率的概念。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
一个种群中全部个体所含有的全部基因
在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比率。
在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。
基因型频率：
基因频率：
基因库：
思考：什么是基因库？基因频率的含义是什么？
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
种群基因频率的计算
1、通过定义计算基因频率
例题1：从某种种群抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个，则
A基因的频率
a基因的频率
30×2+60
________
200
=
60%
=
10×2+60
_______
200
=
40%
=
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
2、通过基因型频率计算基因频率
例题2：一个种群中AA个体占30%，Aa的个体占60%，aa的个体占10%，则：
A基因的频率为
a基因的频率为
基因频率=纯合子基因型频率+杂合 子基因型频率的一半
60%
40%
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
例、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XB，Xb的频率。
XB%
Xb%
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
跟踪训练．从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体为24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%，则基因A和a的基因频率分别是（ ）
A.24%、72% B.36%、64% C.57%、43% D.60%、40%
跟踪训练．据调查，某校高中学生中基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则该地区XB和Xb的基因频率分别是（ ）
A.6%、8% B.8%、92 C.78%、92% D.92%、8%
D
D
提醒：计算X染色体上的基因频率，把基因型频率转化为具体的个数。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
子代基因型频率分析方法：
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
子一代基因型频率 AA(36%) Aa(48%) aa(16%)
配子的比率 A( 60% ) a( 60% ) 子二代基因型频率 AA( 36% ) Aa( 48% ) aa( 16% )
子二代基因频率 A( 60% ) a( 40% )
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
思考：①从后代的基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么现象？
②自然界种群的基因频率能世代不变吗？为什么？
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
可以用公式表示：
记住这个公式的用处在于，在一个足够大的群体中，如果告知基因频率就可以求出基因型频率，反之亦然。
跟踪训练. 已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？
1/100 99/5000
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
例题拓展：某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，则后代中AA、aa、Aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为多少？
AA=42.5%,aa=32.5%，Aa=25%；A=55%,a=45%
可见：自交基因型频率会不断改变，基因频率不变。随机交配则基因型频率和基因频率都不变（如果亲本本身不是随机交配而来的，而是随意假设的数据，则从第二代开始的基因型频率才是一直稳定的）。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
1、影响种群基因频率变化的因素有哪些？其中的根本原因是什么？
2.变异的类型有那些？
基因突变
染色体变异
基因重组
不可遗传的变异
可遗传的变异
突变
满足哈温定律的五点。基因突变
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？
突变才能产生新基因
基因重组产生新的基因型。
不一样。
突变
基因重组
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,不能决定生物进化的方向
4、突变和基因重组产生的变异有方向吗？
结论：
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
可遗传变异
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
(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
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。
自然选择决使基因频率定向改变
模拟自然选择对种群基因频率的影响
2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型
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
自然选择决定生物进化的方向
模拟自然选择对种群基因频率的影响
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
自然选择
突变和基因重组
可遗传变异
淘汰不利变异积累有利变异
种群基因频率发生定向改变
生物朝着一定方向不断进化
自然选择决定生物进化的方向
而生物进化的实质就是：种群基因频率的改变。只要种群基因频率在变，就意味着生物在进化。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
归纳现代生物进化理论的要点：
1、种群是生物进化的基本单位
2、突变和基因重组产生进化的原材料
3、自然选择决定生物进化的方向
4、进化的实质是种群基因频率的改变。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
根据现代生物进化理论判断：
1、害虫在农药的选择下发生定向变异，抗药性逐渐增强。
2、害虫在农药的定向选择下，抗药性逐渐增强。
3、种群基因频率的改变就是生物的进化。
√
√
×
跟踪训练．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰，但是在非洲流行恶性疟疾（一种死亡率很高的疾病）的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。对此现象的合理解释是
A.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾
B.杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾
C.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾
D.杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾
A
跟踪训练．枯叶蝶腹面色泽和形状极似枯叶，这是由于枯叶蝶的祖先
A．突变后经人工选择的结果
B．人工选择后再突变的结果
C．突变后经自然选择的结果
D．自然选择后再突变的结果
C
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
隔离导致新物种的形成
由于大陆板块漂移、河流改道等地质活动的发生，或者由于迁徙等，原来属于同—种群的个体可能被大山、河流、海峡和沙漠等地理障碍隔开，最终形成新的种群。
二、多学科交叉融合形成现代生物理论
同一种群
地理隔离
多个小种群
基因频率的改变（基因库形成明显差异）
新的物种
突变和基因重组
自然选择
生殖隔离
地理隔离导致生殖隔离比较常见
中性学说
20世纪50年代以来，通过比较不同生物中某些相同功能蛋白质的氨基酸序列或编码蛋白质的核酸碱基序列，科学家发现多种同源分子都有完整的高级结构，都能很好地完成各自的功能（如各种血红蛋白分子都能运输氧气、细胞色素c都能完成电子传递等)，即突变大多是中性的，无所谓有利或有害。
研究还发现，与表型的多样性相比，分子层面的多样性更为丰富;亲缘关系近的物种间差异较小，而亲缘关系远的物种间差异较大，与物种的表型进化情况基本一致。随着生物从低级向高级演化，同源分子在每个位点上发生氨基酸或核苷酸替换速率大致恒定，也就是说，生物大分子以一定的速率进化着，与环境的变化和生物世代的长短无关。
中性学说
中性学说认为，在众多的中性突变中，哪一种变异能够流传，哪一种变异趋于消失，完全取决于遗传漂变（图4-19 )，即种群中个体存活并产生子代的随机性引起的基因频率改变。
THANKS

展开更多......

收起↑