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第2节 现代生物进化理论的主要内容,一、种群基因频率的改变与生物进化,Zx xk,探究活动(一),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。那么,昆虫的翅色将怎样变化?,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的变化。,思维梳理: 研究个体,-群体,-什么样的群体?,种群? 群落? 生态系统?,一、种群是生物进化的基本单位,Z x xk,探究活动(二),1.怎样的一群个体可以称为种群呢?,实际上,在自然界中,每个物种总是分成一个一个或大或小的群体,这些群体就是不同的种群,2.一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢?,生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群,现在练练吧!,1.一片草地上的全部蛇。 2.我国长江流域的全部白暨豚。 3.海南岛上四季常有的红树林。 4.此时此刻我们所在教室内的全 部学生和老师。,以下描述是种群吗?,思考?,一个种群中的个体是机械地集合在一起吗?,一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的,因此种群是生物繁殖的基本单位,种群的特点:,(1)种群具有一定的时空限制,离开一定的空间和时间的种群是不存在的。 (2)种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。 (3)一个种群中应包括各年龄阶段的个体,Zx xk,基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。,基因频率:某个基因占全部等位基因数的比率。,基因型频率:某个基因型在某个种群中出现的比例。,1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中 基因型为AA的个体占18%,基因型Aa的个体占 78%,aa的个体占4%。基因型A和a的频率分别 是 , 。,57 43,练习:,Z x xk,练习:,2、某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查发现, 女性色盲基因携带者为15人,患者5人,男性患者 11人,那么这个群体中色盲基因频率为:( ),A:6% B、15% C、12% D、5.88%,A,1、假设的昆虫群体满足以下五个条件: 昆虫群体数量足够大, 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代, 没有迁入与迁出, 自然选择对A、a控制的翅色性状没有作用 也没有基因突变和染色体变异。,思考与讨论,用数学方法讨论基因频率的变化,60%,40%,36%,48%,16%,60%,40%,如果F1个体再自由交配,产生F2呢?,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,一个遗传上的平衡的群体,其基因频率和基因型频率遵循哈代-温伯格定律 !,假设种群满足以下五个条件: 种群足够大, 所有雌雄个体间都能自由交配并能产生后代, 没有迁入与迁出, 没有自然选择 没有突变,在上述条件下,种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化,保持平衡,叫做哈代温伯格定律,也叫遗传平衡定律。 设A的基因频率=p,a的基因频率=q ,p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1,AA的基因型频率,Aa的基因型频率,aa的基因型频率,二突变和重组产生生物进化的原材料,三、自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质:,种群基因频率发生定向的改变,(一)物种的概念 P.119 物种能够在自然状态下相互交配,并 产生可育后代的一群生物个体。,二、隔离与物种的形成,例如:全世界的人都是一个物种,所有人都生活在地球上,无论白人与黑人或黄种人结婚,都能产生具有生殖能力的后代。,马,骡,驴,X,马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。,可见,不同物种之间一般不能互相交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代,此现象谓生殖隔离,(一)物种的概念,二、隔离与物种的形成,1.生殖隔离不同物种之间不能自由交配或交配后 不能产生可育的后代。,(二)隔离的概念,二、隔离与物种的形成,华南虎,东北虎,(一)物种的概念,二、隔离与物种的形成,1.生殖隔离不同物种之间不能自由交配或交配后 不能产生可育的后代。,2.地理隔离同一种生物由于地理上的障碍而分成 不同的种群,使得种群间不能发生基 因交流。,(二)隔离的概念,(三)隔离的作用,实例,22岁那年,达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔”号远航考察船,随船进行为期五年的环球科学考察。,加拉帕戈斯群岛上的地雀,实例,1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗?,由于这两个种群的个体数量都不够多,基因频率可能是不一样的。,资料分析,不同岛屿上的地雀种群,产生突变的情况一样吗?,不一样。因为突变是随机发生的。,资料分析,对不同岛屿上的地雀种群来说,环境的作用有没有差别?这对种群基因频率的变化会产生什么影响?,不同岛屿的地形和植被条件不一样,因此环境的作用会有差别,导致种群基因频率朝不同的方向改变。,资料分析,如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?,不会。因为个体间有基因的交流。,资料分析,基因频率的定向改变,形成生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,物种形成的一般途径,原始种群,地理隔离,小种群,基因频率定向的改变 (基因库形成明显差异),新物种,突变和基因重组,自然选择,生殖隔离,总结:,总结,现代生物 进化理论,种群是生物进化的单位,进化的实质:种群基因频率的改变,突变和 基因重组,进化的原材料,自然选择,隔离,物种形成环节,决定进化的方向,物种形成的必要条件,三、共同进化,(不同物种之间),某种兰花和专门给它 传粉的蛾,猎豹追捕斑马,(生物与无机环境之间),不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化,三 共同进化与生物多样性的形成 1、共同进化 含义 不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间的相互影响和共同演变 2、生物多样性的形成 基因多样性 (1)生物多样性的内容 物种多样性 生态系统多样性 (2)生物多样性形成的进化历程 生物的进化历程可概括为:从原核生物到真核生物, 从无性生殖到有性生殖,由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。 3、生物进化理论在发展,
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