现代生物进化理论的主要内容实用好.ppt

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1、我们主要解决以下几个问题我们主要解决以下几个问题1.1.种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化2.2.隔离与物种的形成隔离与物种的形成3.3.共同进化与物种多样性的形成共同进化与物种多样性的形成1.种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化2.（原料、方向、实质）（原料、方向、实质）2.隔离与物种的形成隔离与物种的形成（外界条件）（外界条件）3.3.共同进化与物种多样性的形成共同进化与物种多样性的形成我们主要解决以下几个问题我们主要解决以下几个问题（一）种群是生物进化的基本单位、是繁殖的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位、是繁殖的基本单位1、种群：、种群：生

2、活在一定区域的生活在一定区域的同种生物同种生物的的全部个体全部个体叫做种群。叫做种群。2、基因库与基因频率（重难点）、基因库与基因频率（重难点）基因库：一基因库：一个种群中全部个体所含有的个种群中全部个体所含有的全部全部基因基因(A、a、B、b)。基因频率：基因频率：某个基因占某个基因占全部等位基因全部等位基因(A(A、a)a)数的比率。数的比率。自然状态下能进行交配，繁殖下一代，基因才自然状态下能进行交配，繁殖下一代，基因才能传递下去。能传递下去。v若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a a，设，设A A的基因频的基因频率率=p=p，a a的基因频率的基因频率=q=q，因为因为

3、(p(pq)=A%+a%=1q)=A%+a%=1，则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aa%=1=AA%+Aa%+aa%=1。vAAAA的基因型频率的基因型频率=p=p2 2；vaaaa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2；vAaAa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。有关基因频率的计算有关基因频率的计算1 1常染色体常染色体遗传方面的基因频率计算遗传方面的基因频率计算通过通过基因型基因型计算基因频率计算基因频率基因频率基因频率=种群中该基因的总数种群中该等位基因的总种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。数。例例1 1：从某个种

4、群中随机抽出：从某个种群中随机抽出100100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。个。就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2 2个基因。个基因。那么，这那么，这100100个个体共有个个体共有200200个基因，其中，个基因，其中，A A基因有基因有230+60=120230+60=120个，个，a a基因有基因有210+60=80210+60=80个。于是，在这个种群中，个。于是，在这个种群中，A A基因的频率为：基因的频率为：120200=60%12020

5、0=60%a a基因的频率为：基因的频率为：80200=40%80200=40%通过通过基因型频率基因型频率计算基因频率计算基因频率一个等位基因频率一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率该等位基因纯合子的频率+1/2+1/2杂合子杂合子的频率的频率l例例2 2：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为中基因型为AAAA的个体占的个体占24%24%，基因型为，基因型为AaAa的个体占的个体占72%72%，基因型为，基因型为aaaa的个体占的个体占4%4%，基因，基因A A和基因和基因a a的频率的频率分别是分别是()()lA.24%72%

6、B.36%64%C.57%43%D.60%A.24%72%B.36%64%C.57%43%D.60%40%40%l【解析解析】根据题意，按方法一计算：在根据题意，按方法一计算：在100100个个体中，个个体中，AAAA占占2424个，个，AaAa占占7272个，个，aaaa占占4 4个，即在个，即在200200个基因中，个基因中，A A的基因有的基因有22422472=12072=120个，基因频率为个，基因频率为120200=60%120200=60%，a a的基因频率为的基因频率为40%40%。（答案为（答案为DD）l按基因型频率计算：按基因型频率计算：A=AAA=AA1/2Aa=24%1

7、/2Aa=24%1/2 72%=60%1/2 72%=60%a=aa a=aa 1/2Aa=4%1/2Aa=4%1/2 72%=40%1/2 72%=40%有关基因频率的计算有关基因频率的计算l运用运用遗传平衡遗传平衡公式：公式：l例例3 3：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用位基因用A A、a a表示）占表示）占16%16%，那么该种群的，那么该种群的AAAA、AaAa基因型个体出现的概率分别为：基因型个体出现的概率分别为：l、0.24 0.24 l、0.360.36l【解析解析】l第一步已知隐性性状者即第一步已知隐性性状者即aaa

8、a的基因型频率为的基因型频率为16%16%，那，那么么a a基因的频率为基因的频率为0.40.4、A A的基因频率为的基因频率为1-0.4=0.61-0.4=0.6。l第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：进行计算：AA%=A%A%=0.60.6=0.36AA%=A%A%=0.60.6=0.36；Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48l答案为答案为A A有关基因频率的计算有关基因频率的计算l2.2.伴伴XX遗传方面的基因频率计算遗传方面的基因频率计算l这类题目的特殊点是：这类题目的

9、特殊点是：XX染色体总数的正确计算，染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个因为男性中只有一个XX染色体，所以计算男性染色体，所以计算男性XX染色体总数时染色体总数时不需要乘以不需要乘以2 2，这样就能够得出正，这样就能够得出正确的结果。确的结果。有关基因频率的计算有关基因频率的计算l例例4：(2003年年2月南京调研卷月南京调研卷)对某校学生进行色盲遗传病调查对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：研究后发现：780名女生中有患者名女生中有患者23人、携带者人、携带者52人；人；820名男名男生中有患者生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是人，那么该群体中色盲基因的频率是()lA.4

10、.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%l【解析解析】l色盲是伴色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是：染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是：XbXb，女性携带者的基因型是：，女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是：，男性色盲患者的基因型是：Xb Y。(男性无携带者男性无携带者)l根据题意，根据题意，780名女生中有患者名女生中有患者23人、携带者人、携带者52人，因此女性中人，因此女性中Xb占：占：23252=98；820名男生中有患者名男生中有患者65人，因此男性中人，因此男性中Xb占：占：65lXb基因总数：基因总数：9865163l这样，该校学生中的这样

11、，该校学生中的X染色体总数是：染色体总数是：78028202380，这，这样该群体中色盲基因的频率就是：样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。l答案选答案选C C(容易会误算成容易会误算成(780820)23200，结果得出，结果得出5.1%这这一错误结论，而选一错误结论，而选B)有关基因频率的计算有关基因频率的计算（二）（二）突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料突变突变基因重组基因重组新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的

12、原材料,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向基因重组、基因突变及染色体变异基因重组、基因突变及染色体变异基因突变和染色体变异统称为基因突变和染色体变异统称为突变突变。突变和基因重组突变和基因重组可形成可遗传的变异可形成可遗传的变异。可遗传的变异可遗传的变异是生物进化的原材料是生物进化的原材料变异是变异是不不定向定向的的自然自然选择选择不利变异被淘汰不利变异被淘汰,有有利变异逐渐积累利变异逐渐积累种群的种群的基因基因频率频率发生定发生定向改变向改变生物朝生物朝一定方一定方向向缓慢进化缓慢进化三、自然选择决定生物进化的方向三、自然选择决定生物进化的方向种群基因频率的定向改变，种群基因频率的

13、定向改变，只要基因频只要基因频率发生了改变，就可以说生物进化了。率发生了改变，就可以说生物进化了。我们迫切需要了解以下几个问题我们迫切需要了解以下几个问题1.1.种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化2.2.隔离与物种的形成隔离与物种的形成3.3.如何确定遗传病的患病率和遗传方式如何确定遗传病的患病率和遗传方式1 1、突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料2 2、自然选择自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向(定向定向)3 3、隔离隔离导致物种的形成导致物种的形成1 1、物种的概念：、物种的概念：指能够在自然状态下指能够在自然状态下相互交配相互交配

14、并且产并且产生生可育后代可育后代的一群生物称为一个物种，简的一群生物称为一个物种，简称称“种种”。一个生物一个生物“种种”或或“物种物种”与种群有何区别？与种群有何区别？物种可以分布在不同的自然界的不同区域，物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只有在可以发生随即交配、繁衍，使基因能够世只有在可以发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传得一定区域内的同种全部个体的集合才是一代传得一定区域内的同种全部个体的集合才是一个个种群种群。自然界的物种实际上是以一个个自然界的物种实际上是以一个个种群种群存在的，存在的，种群种群是物种繁衍、进化的基本单位。是物种繁衍、进化的基本单位。人都是一个物种，无论白人都是

15、一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。具有生殖能力的后代。同样，所有的马是一个物同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。生殖能力。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？四倍体是不是一个物种？为什么？v四倍体是一个物种，相互可以交配，产生的后代可育四倍体虹鳟鱼和二倍体虹鳟鱼是一个物种吗？v不是，杂交后代为三倍体，不育。3 3、地理隔离、地理隔离:不同

16、物种之间一般是不能够不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代不能够产生可育的后代，这种现，这种现象叫生殖隔离。象叫生殖隔离。如季节隔离；不如季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂种不育等。亲合性；杂种不活；杂种不育等。2 2、生殖隔离：、生殖隔离：东北虎和华南虎之东北虎和华南虎之间存在什么隔离？间存在什么隔离？由于地理上的障碍使得同种由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间生物的不同种群间不能够发生基不能够发生基因交流因交流的现象。的现象。自然选择自然选择2 2自然选择自然选择1 1地理地理隔离隔离物种形成的比较常见的方式：物种形成的比较常

17、见的方式：原原种种变异变异1 1变异变异2 2基因频率的定向改变基因频率的定向改变变异变异类型类型1 1变异变异类型类型2 2新物种新物种新物种新物种生殖生殖 隔离隔离地理隔离地理隔离 阻断基因交流阻断基因交流在不同的突变基因重组和自然选择作用下在不同的突变基因重组和自然选择作用下基因频率向不同方向发生改变基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异种群的基因库出现差异差异进一步加大差异进一步加大生殖隔离生殖隔离新物种形成新物种形成地理隔离地理隔离是形成物种的是形成物种的量变量变阶段，阶段，生殖隔离生殖隔离是形成物种的是形成物种的质变质变阶段，阶段，隔离隔离是物种形成的是物种形成的必要条件必

18、要条件。不同物种间都存在着生殖隔离不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成物种的形成必须经过生殖隔离，必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离但不一定要经过地理隔离。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进促进种群发展种群发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。己也无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种

19、，这样就捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于有利于增加物种的多样性增加物种的多样性。共同进化的含义共同进化的含义1：不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化根瘤菌：根瘤菌：与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。植物营养的一类杆状细菌。.共同进化共同进化 地球形成地球形成时原始大气时原始大气中是没有氧中是没有氧气的，但是气的，但是随着光合细随着光合细菌的出现，菌

20、的出现，使得大气中使得大气中有了氧气有了氧气共同进化的含义共同进化的含义2：生物和无机环境间也存在共同进化。生物和无机环境间也存在共同进化。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是影响中不断进化和发展，这就是共同进化共同进化。通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性系统，也就是形成了生物的多样性综上所述：综上所述：2 2、生物多样性的形成、生物多样性的形成（1 1）生物多样性的内容：

21、）生物多样性的内容：物种多样性物种多样性 基因多样性基因多样性生态系多样性生态系多样性化石化石埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。是研究生物进化最直是研究生物进化最直接的证据接的证据（2 2）生物多样性的形成的进化历程）生物多样性的形成的进化历程生物的进化历程可概括为：生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。高等。（2 2）生物多样性的形成的进化历程）生物多样性的形成的进化历程3 3、生物进化理论的不断发展、生物进化理论的不断发展 生物进化是如此复杂的，现有的进化理生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，因此现代生物进化理论是不断发展的。多，因此现代生物进化理论是不断发展的。中性进化理论：中性进化理论：“间断平衡学间断平衡学”理论：理论：