_現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容

1、把希望和理想掛在嘴上，就會跌進希望的枯井。 -伯格森 2.7.2 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容編寫人：朱星星 審核人：李厚亮 編寫時間：2014-06-05 班級： 組名： 姓名： 【學習目標】 （1）能解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念 （2）能運用數(shù)學方法討論種群基因頻率的改變 （3）能說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容 （4）能舉例說明共同進化和生物多樣性形成的原因（5）能形成生物進化的觀點和生物進化理論在發(fā)展的觀念【學習重點】1種群、物種、隔離、基因頻率等概念。2突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進化中的作用?！緦W習難點】1基因頻率的概念。 2自然選擇對種群基因頻率的影響。3隔離在物種形

2、成中的作用。【自主學習】一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）、種群是生物進化的基本單位1、種群：生活在一定區(qū)域的 同種生物 的 全部 個體。種群是生物進化的基本單位。也是生物繁殖的基本單位學習檢測：（1）下列屬于種群的是 （ B ） A、一塊水田里的全部水稻 、水草 B、 一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜 C 、一塊朽木上的全部真菌 D、 一個池塘中全部魚（2）下列關于種群的說法不正確的是（ C ） A.同一種群的個體可以自由交配 B.種群是生物繁殖的基本單位C.中國大陸上所有老虎是一個種群 D. 種群是生物進化的基本單位（3）生物進化的基本單位 （ C ）A. 個體 B. 基因 C.

3、 種群 D. 群體2、基因庫:一個種群中全部個體所含有的 全部基因 ?；蝾l率：在一個種群基因庫中， 某個基因 占全部等位基因數(shù)的比率基因頻率的計算： 見P115：從某種生物的種群中隨機抽出100個個體，測知其基因型分別為AA、Aa、aa的個體分別為30、60和10個，問其中A基因頻率為多少？a基因頻率為多少？【知識點撥】基因頻率與基因型頻率的計算：一、利用種群中一對等位基因組成的各基因型個體數(shù)求解 種群中某基因頻率=種群中該基因總數(shù)/種群中該對等位基因總數(shù)×100%種群中某基因型頻率=該基因型個體數(shù)/該種群的個體數(shù)×100%例1 已知人的褐色(A)對藍色(a)是顯性。在一

4、個有30000人的群體中，藍眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么，在這個人群中A、a基因頻率和AA、Aa、aa基因型頻率是多少？ 二、利用基因型頻率求解基因頻率種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率1/2×雜合體頻率例2 在一個種群中隨機抽取一定數(shù)量的個體，其中基因型AA的個體占12%，基因型Aa的個體占76%，基因型aa的個體占12%，那么基因A和a頻率分別是多少？例3 據(jù)調(diào)查，某小學的小學生中，基因型的比例為XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率

5、分別是多少？三、利用遺傳平衡定律求解基因頻率和基因型頻率1 遺傳平衡指在一個極大的隨機交配的種群中，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保持不變。遺傳平衡的種群中，某一基因位點上各種不同的基因頻率之和以及各種基因型頻率之和都等于是1。2 遺傳平衡定律公式應用 遺傳平衡群體中一對等位基因A、a的遺傳平衡定律公式設群體中A的基因頻率為p ，a的基因頻率為q，根據(jù)(p+q)2 = p2 + 2pq +q2= 1，則AA的基因頻率為p2，Aa的基因型頻率為2pq，aa的基因型頻率為q2。例4 已知苯丙酮尿是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為1/1000

6、0，請問在人群中該丙苯酮尿隱性致病基因（a）的基因頻率以及攜帶此隱性基因的攜帶者(Aa)基因型頻率各是多少？學習檢測（4）下列關于基因庫的敘述，正確的是 （ C ）A、一個種群種一個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫B、一個種群種全部個體所含有的顯性基因叫做這個種群的基因庫C、一個種群種全部個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫D、一個種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡（5）在一個種群種隨即抽取一定的數(shù)量的個體，其中AA、Aa、aa的個體分別占 24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（ D ）A、36%和64% B、57%和43% C、24%和72% D、

7、60%和40%（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料(1)基因突變產(chǎn)生_新的等位基因_，這就可能使種群的基因頻率_發(fā)生改變 。(2)現(xiàn)代遺傳學的研究表明，可遺傳的變異來源于_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。(3)在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對生物進化有重要意義嗎？例如：每個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5。若有一個中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個個體)，請同學們計算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少? 基因突變數(shù)是_ 這說明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過繁殖得到積累，成為基因頻率改變的基礎。而且突變

8、的有利或有害并不是絕對的，它取決于生物的_生存環(huán)境_。(3)基因突變產(chǎn)生的等位基因，通過_有性生殖_過程中的基因重組，可以形成多種多樣的_基因型_，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。由于突變和基因重組是_隨機_的、_不定向_的，因此它們只是提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。學習檢測：（6）現(xiàn)代生物進化理論認為，突變和基因重組是產(chǎn)生進化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇（ B ）A、貓叫綜合癥 B、高莖×高莖 高莖、矮莖C、鐮刀型細胞貧血癥 D、二倍體×四倍體 三倍體 六倍體（7）“基因突變對絕大多數(shù)個體是不利的，但卻是生物進化的重要因素之一”。你認為

9、這一說法（ A ）A、正確，基因突變雖對多數(shù)個體不利，但它為定向的自然選擇提供了材料，為物種的進化奠定了基礎。B、正確，基因突變對多數(shù)個體不利，但突變的方向與生物進化的方向是一致的。C、不正確，因為基因突變不利于個體的繁殖，會導致物種的絕滅。D、不正確，因為基因突變會導致個體死亡，不利于生物進化。（三）自然選擇決定生物進化的方向在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生_定向改變_，導致生物 不斷進化。（變異是不定向的，定向的是自然選擇）生物進化的實質(zhì)：種群的基因頻率發(fā)生變化的過程。學習檢測：（8）自然選擇直接作用于生物的（ A ）A. 表現(xiàn)型 B. 基因型 C. 不利變異的基因 D. 肽鏈結構

10、二.隔離與物種的形成1物種的慨念：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物種(簡稱“種”)。2隔離：隔離的概念：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。類型： 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_的現(xiàn)象。 地理隔離：_同_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)生基因交流的現(xiàn)象。在物種形成中的作用：隔離是 新物種 形成的必要條件，_生殖隔離_的形成標志著新物種的形成。3、隔離和物種形成： 主要方式漸變式（經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，形成新物種） 不同物種間都存在 生

11、殖 隔離，物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離時期，但不一定要經(jīng)過 地理 隔離 4、物種與種群的比較種 群物 種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。種群是生物進化和繁殖的單位。同一種群內(nèi)的個體之間可以進行基因交流分布在一定自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)結構和生理功能，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范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標準種群具備“三同”同一時間，同一地點，同一物種同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能產(chǎn)生可育后代主要是形態(tài)特征和能否自由分配產(chǎn)生可育后代不同物種間存在生殖隔離聯(lián)系一個物種可以包括許多種群，如同一種鯽魚可以生活在不

12、同的池塘、湖泊等，形成一個個彼此被陸地隔離的種群同一物種的多個種群之間存在地理隔離，長期發(fā)展下去可能成為不同的亞種（或品種），進而形成多個新物種兩者的關系(如圖)三 共同進化與生物多樣性的1共同進化：概念：_不同物種_之間、_生物與無機環(huán)境_之間在_相互影響_中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。結果：通過漫長的共同進化過程，地球上不僅出現(xiàn)了_千姿百態(tài)的物種_，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng) 。2、生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容：_基因_多樣性、_物種_多樣性、_生態(tài)系統(tǒng)_多樣性。生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的_進化歷程_。3、生物進化歷程的主要依據(jù)是_化石_。最早的生物化石是距今_35億年前的古細

13、菌化石。4、生物進化理論在發(fā)展有些學者認為：決定生物進化方向的是_中性突變的逐漸積累 _，而非自然選擇。有人提出物種形成并不都是漸變的過程，而是_種群長期穩(wěn)定_和_迅速形成新種_交替出現(xiàn)的過程。 【注意】物種形成與生物進化不是一回事，任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何，都屬進化的范圍；而作為物種的形成，則必須當基因頻率的改變在突破物種的界限形成生殖隔離時，方可成立，因此隔離是物種形成的必要條件，而不是生物進化的必要條件?！局R歸納】現(xiàn)代生物進化理論與達爾文自然選擇學說的比較達爾文自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論基本觀點遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭

14、變異一般是不定向的，定向的自然選擇決定著生物進化的方向生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進化的動力適應是自然選擇的結果自然選擇過程是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)突變和基因重組提供了生物進化的原材料自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向隔離是新物種形成的必要條件不同點沒有闡明遺傳變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機理，著重研究生物個體進化從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機理，強調(diào)群體進化，認為種群是生物進化的基本單位共同點都能解釋生物進化的原因和生物的多樣性、適應

15、性種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導致新物種形成。在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件 物種：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。自然選擇地理隔離生殖隔離基因頻率發(fā)生改變 種群 小種群(產(chǎn)生許多變異） 新物種 影響基因頻率變化的因素：（1）基因突變 （2）基因重組 （3）自然選擇 （4）遷移生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向變化，導致生物朝著一定的方向不斷進化。

16、【當堂檢測】1、下列哪項屬于種群（ ）A、一個池塘中所有魚類 B、一塊稻田里的所有昆蟲C、一片草地的所有蒲公英 D、分散在各湖泊、河流的鯉魚2、若一個種群中，某一性狀的出現(xiàn)頻率增加，這很可能( )A、這個性狀對環(huán)境具有很強的適應性 B、該群體中具此性狀的純合體多C、這個性狀的出現(xiàn)是由環(huán)境條件引起的 D、控制這個性狀的基因為隱性3(1)馬(2N=64)和驢(2N=62)雜交能產(chǎn)生后代稱為騾子，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)生這種情況的原因主要是( )A、染色體結構發(fā)生變化 B、馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)的區(qū)別C、發(fā)生突變

17、D、減數(shù)分裂過程中無同源染色體的聯(lián)會4.現(xiàn)代生物進化理論認為：種群是生物進化的基本單位，突變和重組、選擇、隔離是新物種形成的基本環(huán)節(jié)。其中新物種的形成的必要條件是( )A、基因突變 B、選擇 C、生殖隔離 D、物種變化5.華南虎和東北虎兩個亞種的形成是因為( )A、地理隔離的結果 B、生殖隔離的結果C、地理隔離和生殖隔離的結構 D、基因突變和基因重組的結果6.據(jù)科學考察，海洋生物比陸地生物的進化速度緩慢，其原因是（）A.海洋生物比陸地生物低等 B、海洋環(huán)境相對穩(wěn)定C、海洋生物發(fā)生變異少 D、海洋生物的變異個體生存機會少7下列哪項不是生物共同進化的實例（ ）A某種蘭花有專門為它傳粉的蛾 B獵豹捕

18、食斑馬C光合作用生物出現(xiàn)后，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件D草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增8在一個海島上，一種海龜中有的腳趾是連趾(ww)，有的腳趾是分趾(WW、Ww)，連趾便于劃水，游泳能力強，分趾則游泳能力較弱。若開始時，連趾和分趾的基因頻率各為0.5，當海龜數(shù)量增加到島上食物不足時，連趾的海龜容易從海水中得到食物，分趾的海龜則會因不易獲得食物而餓死，若干萬年后，基因頻率變化成W為0.2，w為0.8。請問：(1)該種群中所有海龜所含的基因稱為該種群的 。基因頻率變化后，從理論上計算，海龜種群中連趾占整個種群的比例為 ；分趾的海龜中雜合子占整個種群的比例為 。(2)導致海龜種群的基因頻率發(fā)生變化的原因是什么? (3)這種