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第一節(jié) 生物進(jìn)化理論
（第2課時）
掌握以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，理解種群、物種、隔離等基本概念，理解生物進(jìn)化的本質(zhì)。
01
02
闡述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論和分子進(jìn)化的中性學(xué)說的區(qū)別與聯(lián)系。
在達(dá)爾文生物進(jìn)化理論基礎(chǔ)上，杜布贊斯基提出現(xiàn)代綜合進(jìn)化論。
1.種群是生物進(jìn)化的基本單位
2.突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料
3.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
4.隔離是物種形成的必要條件
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容：
三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
1.種群是生物進(jìn)化的基本單位
(1)種群：指生活在一定區(qū)域內(nèi)的_______生物的_______個體的集合。
同種
全部
臥龍自然保護(hù)區(qū) 獼猴
種群中的個體并不是機(jī)械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.
（1）一個池塘中的全部魚
（2）一個池塘中的全部鯉魚
（3）兩個池塘內(nèi)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
（6）一個農(nóng)貿(mào)菜場上的全部生物
否
是
否
否
否
否
【及時鞏固】判斷下列是否屬于種群
種群中的個體并不是機(jī)械地集合在一起,種群是生物進(jìn)化和繁殖的單位。
一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫。
其中每個個體所含的基因只是基因庫的一部分。
（2）基因庫的概念：
例1.在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因是A，褐色的基因是a，從這個種群中隨機(jī)抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。
基因頻率=
某基因的總數(shù)
全部等位基因的總數(shù)
×
100%
100個體數(shù)的全部等位基因總數(shù)為_______
200
A基因?yàn)開__________ 個，a基因?yàn)開_____________ 個
2×30+60=120
2×10+60=80
A頻率=
120
200
= 60%
a頻率=
80
200
= 40%
（3）基因頻率：
例2.在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因是A，褐色的基因是a，從這個種群中隨機(jī)抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。
基因型頻率=
該基因型個體數(shù)
該種群個體總數(shù)
×100%
AA基因型頻率=
30
100
= 30%
Aa基因型頻率=
60
100
= 60%
aa基因型頻率=
10
100
= 10%
（4）基因型頻率：
（5）某基因的頻率（常染色體）=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率
A頻率=AA% + 1/2Aa%
a頻率= aa% + 1/2 Aa%
例3.某一瓢蟲種群中有黑色和紅色兩種體色的個體，這一性狀由一對等位基因控制，黑色(B)對紅色(b)為顯性。如果基因型為BB的個體占18%，基因型為Bb的個體占78%，基因型為bb的個體占4%。基因B和b的頻率分別為（ ）
A．18%、82% B．36%、64% C．57%、43% D．92%、8%
C
例4.在某地區(qū)的人群中XBXB占42.32%，XBXb占7.36%，XbXb占0.32%，XBY占46%，XbY占4%，求XB、Xb的基因頻率。
（6）基因頻率（在X染色體上）=
某基因總數(shù)
2X女性個體數(shù)+男性個體數(shù)
XB=92%、Xb=8%
（7）哈代-溫伯格定律（遺傳平衡定律）
例5:在某昆蟲種群中，AA個體占30%，Aa占60%，aa占10%,親代隨機(jī)交配后，子一代基因型頻率和基因頻率分別是 子二代？子三代呢？
親代 子一代 子二代 子三代
基因型頻率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因頻率 A
a
60%
40%
60%
40%
60%
40%
60%
40%
36%
48%
16%
36%
48%
16%
36%
48%
16%
你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？
子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率和基因型頻率與子一代一樣。
條件：
①群體數(shù)量足夠大 ，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，
③沒有遷入與遷出， ④沒有自然選擇 ⑤也沒有基因突變和染色體變異。
處于理想狀態(tài)的種群中，設(shè)A的基因頻率為p, a的基因頻率為q，則
AA的基因型頻率為
Aa的基因型頻率為
aa的基因型頻率為
p2
2pq
q2
現(xiàn)實(shí)中存不存在基因頻率不變的群體呢？
不存在，所以自然界中的種群基因頻率必然改變，生物也一直在進(jìn)化。
（7）哈代-溫伯格定律（遺傳平衡定律）
2.突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料
思考： 自然界，生物自發(fā)突變的頻率很低，而且突變大多數(shù)是有害的，為什么還能夠作為生物進(jìn)化的原材料的呢？
例6.果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率是10－5，一個約有109個果蠅的種群每一代出現(xiàn)的基因突變率是？
2×104×10－5×109＝2×108
突變的有害和有利并不是絕對的，它取決于生物的生存環(huán)境。突變和基因重組是隨機(jī)的、不定向的，那么什么決定了生物進(jìn)化的方向？
3.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
任務(wù)三：閱讀課本p112“積極思維”中的內(nèi)容，思考在污染區(qū)，黑色樺尺蛾個體在種群中所占比例增加的原因是什么？
在污染區(qū)，黑色樺尺蛾能更好地適應(yīng)環(huán)境而成為了該環(huán)境具有優(yōu)勢性狀的個體。這是自然選擇的結(jié)果。
4.隔離是物種形成的必要條件
（1）物種：能夠在自然狀態(tài)下能互相交配，并且產(chǎn)生出可育后代的一群生物。
全世界的人都是一個物種嗎？
馬跟驢是一個物種嗎？
是
不是
馬
驢
騾子
1.二倍體西瓜和四倍體西瓜是不是一個物種？為什么？
不是。
因?yàn)楹蟠扼w西瓜不可育。
2.三倍體西瓜是一個新物種嗎？
不是。因?yàn)橥晃锓N的雌雄個體間要能夠相互交配并產(chǎn)生可育后代，而三倍體是不可育的，因此三倍體西瓜不是一個新物種。
思考與討論：
（2）隔離：指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
a.生殖隔離：不同物種之間一般是不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。
b.地理隔離：同一物種由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。　
東北虎
華南虎
東北虎和華南虎因長期地理隔離，形成了兩個不同的亞種。
4.隔離是物種形成的必要條件
在一個山谷中,有一個鼠種群“快樂”地生活著。雌鼠和雄鼠之間可以自由交配,繁衍后代。后來由于地質(zhì)和氣候的變化,山谷中形成一條洶涌的大河。鼠種群的個體,一半在河這邊,一半在河那邊。就這樣過了幾千年。
后來,河流干涸了,兩個鼠種群又相遇了。它們發(fā)現(xiàn)彼此大不相同。它們之間還能繁殖后代嗎
經(jīng)過長期的地理隔離，可能導(dǎo)致生殖隔離。
自然選擇2
自然選擇1
地理隔離
原種
變異1
變異2
基因頻率的定向改變
變異類型1
變異類型2
新物種1
新物種2
生殖 隔離
（3）物種形成的比較常見的方式：
通過長期地理隔離而實(shí)現(xiàn)生殖隔離，是否是新物種形成的唯一方式呢？
①漸變式
不是。多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。
（主要方式）
AABBDD（普通小麥）
RR（黑麥）
×
ABD
配子
R
配子
ABDR
（不育）
AABBDDRR（八倍體小黑麥）
（可育）
秋水仙素處理
八倍體小黑麥的培育
②爆發(fā)式：無需地理隔離
物種A
物種B
雜交
雜種
植物
染色體 加倍
異源多倍體
種群 物種
概念
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
要點(diǎn) 一定區(qū)域 同種生物 全部個體
聯(lián)系 自然狀態(tài)下能夠交配并產(chǎn)生可育后代
一個物種可以包括許多種群，同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離，長期發(fā)展下去可成為不同亞種，進(jìn)而可能形成多個新物種
生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體
能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物
種群與物種比較
物種形成和生物進(jìn)化的比較
物種形成 生物進(jìn)化
標(biāo)志
變化后生物與原生物的關(guān)系
二者聯(lián)系 生殖隔離出現(xiàn)
基因頻率改變
屬于不同物種
可能屬于同一物種，
也可能屬于不同物種
只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯的差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種；進(jìn)化不一定產(chǎn)生新物種，但新物種產(chǎn)生的過程中一定存在進(jìn)化
非益
即害
中性
中性突變
漸變
物種長
期穩(wěn)定
迅速形成新種
1.提出者：日本科學(xué)家木村資生。
2.與自然選擇的關(guān)系：并不矛盾，也不對立，屬于在分子水平上的研究和補(bǔ)充。
四、分子進(jìn)化的中性學(xué)說
1.外表相近但種類不同的魚在生殖期間將卵和精子釋放 在同一水域中，但一種魚的精子不能進(jìn)入另一種魚的卵，這種現(xiàn)象屬于：( ）
A.生殖隔離 B.地理隔離
C.形態(tài)各異 D.不在同一水層
A
2.隔離在物種形成中的主要作用是：( ）
A.使種群間的個體互不相識
B.使不同種群各適應(yīng)于不同的地理環(huán)境
C.使種群間雌雄個體失去交配機(jī)會
D.使種群之間停止基因交流，并朝著不同的方向演變
D
3、超級細(xì)菌是指對多數(shù)抗生素耐藥的細(xì)菌，能讓抗生素失效造成人體嚴(yán)重感染。下列關(guān)于超級細(xì)菌的敘述不符合達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)的是（ ）
A．超級細(xì)菌對多數(shù)抗生素具有耐藥性，是抗生素不斷選擇的結(jié)果
B．細(xì)菌中原來就存在對抗生素具有耐藥性的個體
C．抗生素的選擇和細(xì)菌的變異都是定向的
D．新品種抗生素的使用會影響超級細(xì)菌的進(jìn)化
C

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