7.2现代生进化理论主要内容 生物必修2.ppt

达尔文自然选择学说的主要内容 过度繁殖 对达尔文自然选择学说的评价 意义： 1、科学解释生物进化的原因； 2、科学解释生物的多样性和适应性。 局限性： 1、不能解释遗传和变异的本质； 2、对进化的解释局限于个体水平。 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 1、种群是生物进化的基本单位 （1）种群的概念： 生活在一定区域的同种生物的全部个体 判断下列是否属于种群： （1）一个池塘中的全部鲤鱼 （2）一个池塘中的全部鱼 （3）一片草地上的全部植物 （4）一片草地上的全部蒲公英 1、种群是生物进化的基本单位 （2）种群的特点： 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。 种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。 同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？ 1、种群是生物进化的基本单位 （3）种群的基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 讨论：我国全部的人作为一个种群，有自己优秀的基因库，这个基因库是否会发生变化呢？ 种群中的个体一代代死亡，但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。 1、种群是生物进化的基本单位 （4）基因频率： 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。 基因频率如何计算？ 怎样才能知道某种基因的基因频率呢？ 例题：从某个豌豆种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是20、60和20个。求A、a的基因频率。 解： A基因频率： （20×2+60）÷（100 × 2）=50% a基因频率： （20×2+60）÷（100 ×2）=50% 拓展1：若例题中豌豆种群的个体全部自交，求子一代中A、a的基因频率。 用数学方法讨论基因频率的变化 假设某昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择没有起作用，基因没有突变，根据孟德尔的分离定律试计算： 基因频率 拓展1：假设子代中隐性个体不能生存，该种群的基因频率是否发生变化？怎样变化？ 拓展2：如果该种群中发生基因突变，该种群中的基因频率是否发生变化？ 从上面的分析可知：在种群的非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择没有起作用，基因没有突变等理想条件下，上下两代中种群的基因频率是一样的。 在实际中，这样的理想条件是不存在的： 第一：足够大的种群是不存在，所以实际中子代和亲代的基因频率就会有差异。 第二：基因突变每时每刻都有可能发生。虽然每一个基因突变的频率很低很低，但一个种群中有很多很多的基因，所以基因的实际突变数是较大的，而且经过代代的遗传基因突变必然对种群的基因频率产生影响，使基因的频率发生改变。如由a突变成A的数或a突变成其它复等位基因的数相对较大，则a的基因频率将越来越小。 第三：种群中充分的随机交配也是不现实的，也就是说不同基因型的卵细胞和精子结合的机会不会是均等的。例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞争失败，有的雄性海象没有任何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是AA，而竞争失败的雄性海象个体的基因型大多数是aa（可能是由于本身基因型的关系，而导致性状上的差异），那么A的基因频率将越来越大。 第四：由于各种原因，种群中有的个体会迁出，有的同种的外来个体会迁入该种群，使种群中各种基因型的比例发生变化，而导致种群基因频率的改变 。 第五：在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用。如基因型为aa的个体由于本身基因的原因，在特定的环境条件下，而导致性状缺陷，不能适应变化了的环境，在自然选择中处于不利地位，则a的基因频率也会越来越小 因此，种群基因频率的改变是客观的。 亲代和子代之间基因频率的差异可能是微妙的，但经过代代的遗传，当这一差异由量变达到质变时，该种群就渐变成另外一个不同的种群了。所以从理论上分析，种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。 从上面的分析可知，引起种群基因频率改变的因素是：基因突变、基因重组、迁出迁入率和自然选择。 生物进化的实质就是种群基因频率发生变化的过程。 （5）突变和基因重组产生进化的原材料 基因突变可产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生改变。 基因突变和染色体变异统称为突变。 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。为什么还能够作为生物进化的原材料呢？ 例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变