湖南省懷化市湖天中學(xué)高中生物 第7章 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容課件 新人教版必修2

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1、第第2 2節(jié)節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化探究活動(dòng)（一）探究活動(dòng)（一）情景：情景：如果在灰色翅（基因型為如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個(gè)體，且綠色比灰色的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。那么，昆蟲的翅色將怎樣變化？更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。那么，昆蟲的翅色將怎樣變化？生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還需要研究是不夠的，還需要研究群體群體的基因組成的變化。的基因組成

2、的變化。思維梳理：思維梳理： 研究個(gè)體研究個(gè)體-群體群體-什么樣的群體？什么樣的群體？種群？種群？群落？群落？生態(tài)系統(tǒng)？生態(tài)系統(tǒng)？一、種群是生物進(jìn)化的基本單位一、種群是生物進(jìn)化的基本單位探究活動(dòng)（二）探究活動(dòng)（二）1.1.怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？實(shí)際上，在自然界中，每個(gè)物種總是分成一個(gè)一實(shí)際上，在自然界中，每個(gè)物種總是分成一個(gè)一個(gè)或大或小的群體，這些群體就是不同的種群個(gè)或大或小的群體，這些群體就是不同的種群2.2.一個(gè)生物的一個(gè)生物的“種種”或或“物種物種”與種群又有什與種群又有什么區(qū)別呢？么區(qū)別呢？生活在生活在一定區(qū)域一定區(qū)域的的同種同種生物的生物的全部個(gè)

3、體全部個(gè)體叫做種群叫做種群現(xiàn)在練練吧！ 1.一片草地上的全部蛇。一片草地上的全部蛇。 2.我國長江流域的全部白暨豚。我國長江流域的全部白暨豚。 3.海南島上四季常有的紅樹林。海南島上四季常有的紅樹林。 4.此時(shí)此刻我們所在教室內(nèi)的全此時(shí)此刻我們所在教室內(nèi)的全 部學(xué)生部學(xué)生和老師。和老師。一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎？一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎？一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配、繁殖一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配、繁殖的，因此的，因此種群是生物種群是生物繁殖的基本單位繁殖的基本單位種群的特點(diǎn)：種群的特點(diǎn)：（1）種群具有一定的時(shí)空限制，離開一定的）種群具有一定的時(shí)空限制，離開一定的空間

4、和時(shí)間的種群是不存在的。空間和時(shí)間的種群是不存在的。 （2）種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，）種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此而是彼此可以交配可以交配，并，并通過繁殖將各自的基因通過繁殖將各自的基因傳給后代傳給后代。（3）一個(gè)種群中應(yīng)包括各年齡階段的個(gè)體）一個(gè)種群中應(yīng)包括各年齡階段的個(gè)體基因庫：基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。全部基因?；蝾l率：基因頻率：某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。的比率。基因型頻率：基因型頻率：某個(gè)基因型在某個(gè)種群中某個(gè)基因型在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例。出現(xiàn)的比例。 從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出從某個(gè)種群

5、中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa 和和aa的個(gè)體分別是的個(gè)體分別是30、60和和10。計(jì)算：。計(jì)算：A和和a的基因頻率。的基因頻率。基因頻率基因頻率=該基因的數(shù)目該基因的數(shù)目 / 該基因的各等位基因的總數(shù)該基因的各等位基因的總數(shù)基因頻率基因頻率=它的純合子頻率它的純合子頻率+1/2它的雜合子頻率它的雜合子頻率1.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為基因型為AA的個(gè)體占的個(gè)體占18%，基因型，基因型Aa的個(gè)體占的個(gè)體占78%，aa的個(gè)體占的個(gè)體占4%?；蛐汀；蛐虯和和a的頻率分別的頻率分別是是 ， 。57

6、432、某工廠有男女職工各、某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為女性色盲基因攜帶者為15人，患者人，患者5人，男性患者人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因頻率為：人，那么這個(gè)群體中色盲基因頻率為：（ ）A：6% B、15% C、12% D、5.88%1 1、假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個(gè)條件假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個(gè)條件：昆蟲群體數(shù)量足夠大，昆蟲群體數(shù)量足夠大，全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入與遷出，沒有遷入與遷出，自然選擇對(duì)自然選擇對(duì)A A、a a控制的翅色性狀沒有作用控制的

7、翅色性狀沒有作用也沒有基因突變和染色體變異。也沒有基因突變和染色體變異。用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化親代基因型的親代基因型的頻率頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)親代基因頻率親代基因頻率A( )a( )F1代基因型頻代基因型頻率率AA( )Aa( )a( )F1代基因頻率代基因頻率A ( )a( )60%40%36%48%16%60%40%如果如果F1個(gè)體再自由交配，產(chǎn)生個(gè)體再自由交配，產(chǎn)生F2呢？呢？親代親代子一代子一代 子二子二代代子三代子三代基因基因型頻型頻率率AA30%Aa60%aa10%基因基因頻率頻率A60%a40%36%48%16%60%4

8、0%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%一個(gè)遺傳上的平衡的群體一個(gè)遺傳上的平衡的群體,其其基因頻率基因頻率和和基基因型頻率因型頻率遵循遵循哈代哈代-溫伯格定律溫伯格定律 !假設(shè)種群滿足以下五個(gè)條件：假設(shè)種群滿足以下五個(gè)條件：種群足夠大，種群足夠大，所有雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，所有雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入與遷出，沒有遷入與遷出，沒有自然選擇沒有自然選擇沒有突變沒有突變 在上述條件下，種群的基因頻率和基因型頻在上述條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡，不發(fā)生變化，保持平衡，叫做叫做，也叫也叫 設(shè)設(shè)A

9、的基因頻率的基因頻率=p，a的基因頻率的基因頻率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1 AA的基因型頻率的基因型頻率Aa的基因型頻率的基因型頻率aa的基因型頻率的基因型頻率二突變和重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料二突變和重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率發(fā)生定向的改變種群基因頻率發(fā)生定向的改變(一一)物種的概念物種的概念 P.119物種物種能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并 產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體。產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體。 例如：全世界的

10、人都是一個(gè)物種，所例如：全世界的人都是一個(gè)物種，所有人都生活在地球上，無論白人與黑人有人都生活在地球上，無論白人與黑人或黃種人結(jié)婚，都或黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力能產(chǎn)生具有生殖能力的后代的后代。 馬馬騾騾驢驢X 馬與驢馬與驢交配交配產(chǎn)生的產(chǎn)生的后代后代騾騾沒有沒有生殖能力生殖能力。 可見，不同物種之間一般不能互相交配，即可見，不同物種之間一般不能互相交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，此現(xiàn)象謂使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，此現(xiàn)象謂生殖隔離生殖隔離(一一)物種的概念物種的概念 1.生殖隔離生殖隔離不同物種之間不能自由交配或交配后不同物種之間不能自由交配或交配后 不能產(chǎn)生可育的后代

11、。不能產(chǎn)生可育的后代。(二二)隔離的概念隔離的概念二、隔離與物種的形成二、隔離與物種的形成華南虎華南虎東北虎東北虎(一一)物種的概念物種的概念 1.生殖隔離生殖隔離不同物種之間不能自由交配或交配后不同物種之間不能自由交配或交配后 不能產(chǎn)生可育的后代。不能產(chǎn)生可育的后代。2.地理隔離地理隔離同一種生物由于地理上的障礙而分成同一種生物由于地理上的障礙而分成 不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基 因交流。因交流。(二二)隔離的概念隔離的概念（三）隔離的作用（三）隔離的作用 22 22歲那年，達(dá)爾文以博物學(xué)者的身份登上歲那年，達(dá)爾文以博物學(xué)者的身份登上“貝貝格爾格爾”號(hào)遠(yuǎn)航

12、考察船，隨船進(jìn)行為期五年的環(huán)球科號(hào)遠(yuǎn)航考察船，隨船進(jìn)行為期五年的環(huán)球科學(xué)考察。學(xué)考察。加拉帕戈斯群島上的地雀加拉帕戈斯群島上的地雀1.1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來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？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。因頻率可能是不一樣的。不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？一樣嗎？不

13、一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。對(duì)不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的對(duì)不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化作用有沒有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？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)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。有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形成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？這么多種地雀嗎？ 不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)體間有基因的交流。不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)體間有基因的交流。原原種種地理地理隔離隔離

14、突變和突變和重組重組1 1突變和突變和重組重組2 2進(jìn)化類型進(jìn)化類型2 2新種新種1 1新種新種2 2形成生形成生殖隔離殖隔離進(jìn)化類型進(jìn)化類型1 1隔離是物種形成的必要條件隔離是物種形成的必要條件原始種群原始種群地理隔離地理隔離小種群小種群 基因頻率定向的改變基因頻率定向的改變（基因庫形成明顯差異）（基因庫形成明顯差異）新物種新物種突變和基因重組突變和基因重組自然選擇自然選擇生殖隔離生殖隔離總結(jié)總結(jié)現(xiàn)現(xiàn)代代生生物物進(jìn)進(jìn)化化理理論論種群是生物種群是生物進(jìn)化的單位進(jìn)化的單位進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的改變進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的改變突變和突變和基因重組基因重組進(jìn)化的原材料進(jìn)化的原材料自然選擇自然選

15、擇隔離隔離物種形成環(huán)節(jié)物種形成環(huán)節(jié)決定進(jìn)化的方向決定進(jìn)化的方向物種形成的必要條件物種形成的必要條件三、共同進(jìn)化三、共同進(jìn)化（不同物種之間）（不同物種之間）某種蘭花和專門給它某種蘭花和專門給它傳粉的蛾傳粉的蛾獵豹追捕斑馬獵豹追捕斑馬（生物與無機(jī)環(huán)境之間）（生物與無機(jī)環(huán)境之間）不同物種之間、生物與不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是這就是共同進(jìn)化共同進(jìn)化三三 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1、共同進(jìn)化、共同進(jìn)化 含義含義 不同物種間的共同進(jìn)化不同物種間的共同進(jìn)化 生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響和共同演變生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響和共同演變2、生物多樣性的形成、生物多樣性的形成 基因多樣性基因多樣性（1）生物多樣性的內(nèi)容）生物多樣性的內(nèi)容 物種多樣性物種多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性（2）生物多樣性形成的進(jìn)化歷程）生物多樣性形成的進(jìn)化歷程生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。由低等到高等。3、生物進(jìn)化理論在發(fā)展、生物進(jìn)化理論在發(fā)展