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1、一个基因所控制的性状对个体生存和繁殖后代的贡献越大,拥有该基因的个体的可能越多!当然就会使越来越多的虎拥有自己的拷贝!,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，还必须研究群体的基因组成变化。,这个群体就是种群！,一、种群基因频率的改变与生物进化,(一)种群是生物进化的基本单位,探究活动（一）,1.什么叫做种群？,生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.,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.,探究活动（二）,2.阅读114页的第三自然段，探究并回答问题。,（1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。这句话表明种群
2、在进化过程中处于什么地位？,说明在自然界中，种群是生物繁殖、进化的基本单位。,下列属于种群的是 （ ） A.一块水田里的全部水稻 、水草 B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C 一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼 下列关于种群的说法不正确的是 （ ） 种群是生物进化的基本单位 种群是生物繁殖的基本单位 C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配,B,C,判断下列是否属于种群,（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部青蛙 （4）一片草地上的全部植物 （5）一片草地上的成年梅花鹿,否,是,否,否,否,练一练：,性状是由基因
3、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。,1.什么是种群的基因库？,一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。,什么是种群的基因频率？,在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的 比率叫做基因频率。,2.基因频率的计算,某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？（自读115页）,A+a=1,此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数,此种基因的个数=纯合子个体数 X 2杂合子个体数,种群中该对等位基因的总数=个
4、体总数 X 2,通过基因型个体数量计算基因频率,(2)子代基因型的频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少?,30%,30%,30%,10%,36%,48%,60%,40%,16%,(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?,36%,48%,16%,60%,40%,(4)在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？,用数学方法讨论基因频率的变化 遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交
5、配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，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。,满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的.这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是必然的.,（5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第点假设（基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。）成立，这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？,与基因突变的普遍性相违背。,(6)、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变
6、化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？,突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。 基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。,若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p， a的基因频率=q ， 因为(pq)=A%+a%=1， 则（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。 AA的基因型频率=p2； aa的基因型频率=q2； Aa的基因型频率=2pq。,总 结,种群基因频率的改变与生物进化,(一)种群是生物进化的基本单位,1、种群、基因库、基因频率等概念 2、用数学方法讨论基因频率的变化,现在练练吧！,下列关于基因库
7、的叙述正确的是 ( ) A、一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 B、一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库 C、一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 D、一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡,C,AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么 A、a的基因频率是多少？ （ ） 36%和64% B. 57%和43% C. 24%和72% D. 60%和40%,D,某种基因的基因频率=,某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率,通过基因型频率计算基因频率,A=24% +1/2 X 72% = 60%,某基因总数,种群个体数
8、2,常染色体上的基因频率= -,X染色体上的基因频率=-,某基因总数,女性个体数2男性个体数,例1:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,例2.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。 A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%,色盲（b）基因频率,15214,2002200,5.17,C, 100%,Xb 的基因频率=,Xb,XB + Xb, 100%,1、蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显
9、性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹（AA）个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间可进行自由交配得到F1 ，则A基因的频率和F1 中Aa基因型的频率分别是（ ）A、30%，21% B、30%，42% C、70%，21% D、70%，42%,D,2、某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是 （ ） A、55%，32.5% B、55%，42.5% C、45%，42.5% D、45%，32.5%,B,3、某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇妻子患病,丈夫正常,他们所生的子女患该病的概率是,10/1
10、9,(二)突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。,突变,自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？,种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。,此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。,1种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定向 2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向,例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有1
11、08个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？,2 104 105,个体, 108,种群,=2 107,结论：突变和基因重组产生进化的原材料但不能决定生物进化的方向。,某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是( ),选择并解释,A,B,C,D,D,（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？,探究活动（四） “探究自然选择对种群基因频率的影响”,自然选择可以使种群的基因频率定向改变,(三)自然选择决定生物进化的方向,探究活动（三）,2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基
12、因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？,70.7%,26%,29.3%,14.6%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,升高,降低,(3)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？,(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,变黑的环境使控制
13、浅色的s基因频率减少，S基因频率增加,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向（变异在前，选择在后；变异不定向，选择定向）,桦尺蠖,深色,浅色,栖息环境浅色,（个体多） （个体少）,栖息环境深色,s基因频率降低 S基因频率升高,深色,s基因频率又降低 S基因频率又升高,s基因频率95%,S基因频率95%,生物进化=种群基因频率变化,生物进化的实质就是：,种群基因频率发生变化的过程。,浅色,总 结,种群基因频率的改变与生物进化,(一)生物进化的基本单位:种群,(二)生物进化的原材
14、料:突变和基因重组,(三)生物进化的方向:自然选择决定,(四)生物进化的实质（判断依据）:种群基因频率的改变,6.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是 ( ) A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C自然选择作用 D人工选择的作用 7.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。 (1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有_的特性，而这种特性是生物进化的 。 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了_作用，而
15、这种作用是_的，它决定着生物进化的_。,C,变异,原材料,选择,方向,定向的,二、隔离与物种的形成,曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没有形成新的物种。为什么说它们没有形成新的物种？怎样判断两个种群是否属于一个物种？,物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。,不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。,因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,马和驴是不是一个物种？,在自然界，同一种生物由于地理上的障碍而形成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。,隔离,地理隔离,
16、生殖隔离,隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流(本质)的现象叫做隔离。,东北虎,华南虎,隔离在物种形成中的作用,两个不同虎亚种,（马和驴杂交产骡）,生殖隔离,注：不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流了。,地理隔离,（产生新物种）,(产生新的亚种),地理隔离,突变、基因重组、自然选择,生殖隔离,新物种,物种的形成：,加拉帕戈斯群岛里的几种地雀,南 美 洲 地 雀,因地理隔离导致生殖隔离比较常见,新物种形 成的标志：,生殖隔离,1、马（2N64）和驴（2N62）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 （ ） A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组
17、 D、生殖隔离,2、产生上述情况的原因主要是 （ ） A、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱,D,D,练习,思考：,原核生物常见的有哪些？它们进行的是什么生殖？ 真核生物出现后生物的进化为什么明显加快了？（例如寒武纪大爆发） 真核生物出现后生态系统的组成发生了什么变化？ 最先登陆的是植物还是动物？分别是什么生物最先登陆？,三 共同进化与生物多样性的形成,三 共同进化与生物多样性的形成,(一)共同进化,2、实例判断： （1）草原上肉食和草食动物都具有很强的奔跑能力 （2）猎豹捕食斑马 （3）蛾为兰花传粉 （4）草原上狼的灭绝导致兔的数量
18、剧增,1、概念：,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的过程。,3、结果：,形成物种的多样性 生态系统的多样性。,(二)生物多样性的形成,1、内容：,基因多样性物种多样性生态系统多样性（3层次）,2、形成生物多样性的原因：,长期自然选择、共同进化的结果,3、研究生物进化的主要依据：,化石,生物多样性的根本原因是基因的多样性 生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性,（三）、生物进化的历程：,1、,（2）物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。,1、共同进化指的是：在 之间、 与 之 间在相互影响中不断进化和发展。 2、生物多样性主要包括 、 和 三个层次的内容。 3、
19、下列能提高生物多样性的是（） A、把生物进行分类 B、来自共同祖先的的遗传 C、用进废退 D、不同环境的自然选择 4、地球上最早的陆生生物类型主要是（） A、蕨类植物 B、动物 C、裸子植物 D、动物和植物,D,A,不同物种,生物,无机环境,基因多样性,物种多样性,生态系统多样性,练习：,5、生命诞生的场所是（） A、陆地 B、海洋 C、空中 D、ABC都是 6、地球上最早出现的生物代谢类型是（） A、自养型，需氧型 B、自养型，厌氧型 C、异养型，需氧型 D、异养型，厌氧型 7、三极生态系统的形成在（） A、中生代 B、新生代 C、寒武纪 D、前寒武纪 8、捕食者在生物进化中的作用是（） A、促进种群的发展 B、有利于增加物种多样性 C、减少种群数量 D、减少物种的多样性,B,总结,种群是生物进化的基本单位,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节（突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件）。,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。,以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：,