课件：突变和基因重组产生进化的原材料.ppt

第七章 生物的进化,大约在40亿年前，地球上出现了原始的生命。经过漫长的生物进化历程，生物由简单、低等逐步向复杂、高等发展。,生物为什么会进化呢？,达尔文的自然选择学说作出了解释,自然选择学说,主要内容：,1、过度繁殖,2、生存斗争,3、遗传和变异,4、适者生存,1、过度繁殖,任何生物都具有很强的繁殖能力，能产生大量的后代。,如一棵一年生的植物，即使每年只产生两粒种子，经过20年，后代的数目就能超过100万棵。,又如，象的寿命可达100岁，如果每对象一年生产6头小象，经过740年750年，一对象的后代就可达1900万头。,过度繁殖： 各种生物都具有很强的繁殖能力，产生很多的后代。远远超过环境的承受能力。,2、生存斗争,（2）类型：,（1）原因：,生物的过度繁殖,生物赖以生存的生活条件（如食物和空间）有一定的限度,(3) 结果:,大量生物个体死亡，少量生物个体生存,与无机自然环境的斗争 种内斗争 种间斗争,3、遗传和变异,（1）具有普遍性,（2）变异有的对生物生存有利，有的则不利，变异具有不定向性。但具有有利变异的个体（即其性状适应环境的），易在生存斗争中获胜而生存下去，并留下后代。,（3）有利变异可以传给下一代。,4、适者生存,（1）概念：,在生存斗争中生存下来的生物都是对环境能适应的，被淘汰的生物是对环境不适应的。,（2）例：,A、同一环境下的植物，长得快的会比长得慢的占有广大的地盘，因此发育就好、开花结实就多。,B、跑得快的动物比跑得慢的更易得到食物并逃避敌害。,自然选择,适者生存、不适者被淘汰的过程。是通过生存斗争实现的。,自然选择的结果,使生存下来的生物产生适应性。,例：长颈鹿的进化过程,长颈鹿的始祖,现代长颈鹿,变异是不定向,个体差异,适者生存，不适者淘汰,适应环境新类型,内因,动力,生存斗争,逐代遗传积累,内因,长颈鹿祖先发生变异,个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的,长颈长前肢生存,逐代选择,现代长颈鹿,缺乏青草的环境下,自然选择,实例,生物进化过程,1、选择材料,由变异提供,2、内在因素,遗传和变异,3、进化方向,由自然选择决定,4、进化动力,生存斗争,自然选择学说,1、过度繁殖,2、生存斗争,3、遗传和变异,4、适者生存,意义：,（1）解释了生物进化的原因。,（2）解释了生物的适应性和多样性。,不足：,对遗传和变异未能做出本质的阐明。,二、现代生物进化理论,（一）种群是生物进化的单位 种群 定义：生活在同一地点的同种个体总和。 特点：彼此可以交配实现基因交流。 基因库： 种群的全部个体所含有的全部基因。,猕 猴,某一地区的全部猕猴是一个种群吗？,想一想？,一个池塘的全部鱼是不是一个种群？,（一）种群是生物进化的单位,、种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。,这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。,例：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个，那么A和a的基因频率各是多少？,解：100个个体的总基因数为1002200个,其中A基因为30260=120个,a基因为60+102=80个,那么，A基因的基因频率为：,120,200,=,60%,a 基因的基因频率为：,80,200,=40%,计算基因频率,1.一个种群中有AA18个，Aa78个，aa4个。算这个种群中A和a的频率。,2.一个种群中有AA占30，Aa60，aa占10。算这个种群中A和a的频率。,3.一个种群中有某隐性性状者为16，求该性状的其他基因型的频率。,个体中的总基因数为200，A占(182+78)/200=57a占（7842）/200=43%,通过基因型频率计算基因频率，一个等位基因的频率等于它的纯合体频率与1/2杂合体频率之和，则A占60，a占40,由aa占16知，a的基因频率为40，则A的基因频率为60，AA占36，Aa占24248,3生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。,如：假设一群金鱼有1000条，它们有2000个颜色基因，其中纯合灰色200条，杂合的有400条，红色的有400条。则灰色基因频率为？ 红色基因频率为？,（200*2+400）/2000=40%,（400*2+400）/2000=60%,基因频率：某种基因在某个种群中出现的比例。 特点：频率可变。 种群基因频率改变的原因： 基因突变、基因重组、自然选择 生物进化的实质：是种群基因频率的改变。 结论：种群是进化的基本单位。,1现在许多学者认为，生物进化的基本单位是 （ ） A生物个体 B同种生物的全部个体 C种群 D生活在一起的全部生物 2根据现代生物进化理论,下列符合种群概念的是 （ ） A. 太平洋里全部的鱼 B. 中华人民共和国国土上的所有人 C. 稻田里全部的蛇 D. 草原上的灰仓鼠 3下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是 （ ） A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因 B. 生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而 代代相传 C. 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D. 基因突变可改变基因库的组成 4.以下属于种群范畴的是： A一座山上所有的马尾松 B一块草地上所有的昆虫 C一个池塘内所有的鱼类 D一个公园内所有的树木,C,B,C,A,现代生物进化理论,1、种群是生物进化的单位,2、突变和基因重组产生进化的原材料,3、自然选择决定生物进化的方向,4、隔离导致物种形成,突变和基因重组产生进化的原材料,1.突变和基因重组是可遗传变异的主要来源,2.对于单个基因来说，自发突变的频率很底；但对于种群来说，突变数很大,3.突变的有害或有利并不是绝对的，而是取决于生物的生存环境,实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多,为什么会有这一种现象？和自然环境有联系吗？,一种果蝇的突变体在21摄氏度的气温下，生存能力很差，但是，当气温上升到25.5摄氏度时，突变体的生存能力大大提高了。这说明： A.突变是不定向的 B.突变是随机发生的 C.突变的有害或有利取决于环境条件 D.环境条件的变化对突变体都是有利的,C,种群中产生大量不定向的可遗传变异提供生物进化的原材料，但不能决定生物进化的方向。,看下面的材料六： 桦尺蠖的体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性。下表是英国曼彻斯特地区19世纪到20世纪，桦尺蠖基因S与s的频率变化。分析这一事实，说明了什么？,黑褐色树干上的桦尺蠖 深色个体占多数,生物进化的方向是由自然选择决定的,被污染的环境，使得浅色型桦尺蠖容易被鸟类捕食而处于选择劣势，黑色型桦尺蠖具有保护色而处于选择优势。,这表明，自然选择通过保留有利基因型个体和淘汰不利基因型个体，导致种群基因频率的定向变化，即进化,1物种的定义 2物种区分的主要依据是： 有无生殖隔离：种间隔离 3物种形成的原因： 突变和基因重组、 自然选择、隔离综合作用 的结果,（四）隔离导致物种的形成,2、1997年，上海中心血站调查了1788个MN血型者，其中397人是M型（LMLM），861人是MN型（LMLN ） ，530人是N型（LNLN）。请分别计算LM和LN的基因频率,解析：,M型者含有两个LM基因，MN型者含有一个LM，一个LN基因，N型者含有两个LN基因,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%，基因型为Aa的 个体占78%，基因型为aa的个体占4%。基因A 和a的频率分别是（ ） A18%、82% B36%、64% C57%、43% D92%、8%,2.据调查得知，某小学的学生中基因型比例为： XBXBXBXbXbXbXBYXbY = 44%5%1%43%7%， 则Xb的基因频率为（ ） A13.2% B5% C14% D9.3%,C,D,假设一个平衡群体中的 1、一对等位基因A、a， 2、基因A的频率为p ， 基因a的频率为q ， 3、（p+q=1）。随机交配， 4、可知： （1）AA=p2 Aa=2pq aa=q2 （2）p2+ 2 pq+ q2=1,(pA+qa)(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,三、利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率,5已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000 人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体 有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为