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第2节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（一）种群是生物进化的基本单位1、种群的概念：种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区的猕猴（一）种群是生物进化的基本单位种群的特点：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。思考：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？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庙里的一群和尚属于一个种群吗？否是否否否不属于（一）种群是生物进化的基本单位2、一个种群中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。个体间的差异越大，基因库也就越大。（一）种群是生物进化的基本单位3、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率叫基因频率。生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。基因频率和基因型频率的计算：某种群中某基因的数目该种群中全部等位基因的总数基因频率=某基因型的个体数个体总数基因型频率==纯合子频率+1/2杂合子频率A的频率=120____________200=60%a的频率=80___________200=40%基因频率的计算Eg1: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的基因频率分别是多少？A基因数=2×30+60=120个a基因数=60+2×10=80个AA+Aa+aa=1A的频率+a的频率=1Eg3:抽样调查某地女性和男性各100名发现：女性中有5位色盲患者和20位携带者，男性中有15位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？5×2+20+15100×2+100×100%=15%Eg2: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AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是多少？等位基因频率=纯合子的频率+1/2杂合子的频率60%40%亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%（二）突变和基因重组产生进化的原材料2×104×10-5个体×108种群=2×107思考：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？Eg: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)，那么每一代出现的基因突变数是多少呢？突变产生等位基因基因重组多种多样的基因型种群出现大量的可遗传变异变异是不定向的为进化提供了原材料，并不能决定进化方向（二）突变和基因重组产生进化的原材料经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境（三）自然选择决定生物进化的方向ss长满地衣的树干上的桦尺蠖19世纪黑褐色树干上的桦尺蠖ss20世纪（三）自然选择决定生物进化的方向二、隔离导致物种形成第2节现代生物进化理论的主要内容能够在自然状态下能互相交配，并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。1、物种的概念一个“种”或“物种”与种群有什么区别？物种可以分布自然界的不同区域内，而只有在一定区域内可以发生随即交配、繁衍后代，使基因代代相传的的同种生物的全部个体集合才是一个种群。自然界的物种是以一个个种群为单位存在的。人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。全世界的人都是一个物种吗？马跟驴交配后可产生骡，那为什么他们不是同一物种？不同物种之间一般是不能交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。同一物种由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配，使种群间不能发生基因交流的现象。不同种群间的个体，在自然条件下基因是不能自由交流的。生殖隔离：地理隔离：2、隔离东北虎华南虎两个不同虎亚种骡、狮虎兽等生殖隔离注意：不同种群之间一旦产生殖隔离，就不会再有基因交流了地理隔离物种的形成：加拉帕戈斯群岛上的几种地雀南美洲地雀由于地理隔离导致生殖隔离形成了不同物种但这个过程十分缓慢!自然选择2自然选择1地理隔离物种形成的比较常见的方式原种变异1变异2基因频率的定向改变变异类型1变异类型2新物种新物种生殖隔离量变质变现代生物进化理论的基本内容：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、自然选择改变基因频率；4、隔离导致物种形成。三、共同进化与生物多样性的形成捕食者与被捕食者某种兰花和专门给它传粉的蛾不同物种间的共同进化地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气。生物和无机环境间也存在共同进化1、共同进化不同物种之间、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。2、生物多样性的形成基因多样性物种多样性生态系统多样性长期自然选择、共同进化达到结果栾树(无患子科)爬山虎(葫芦科)紫荆(豆科)红端木(山茱萸科)牵牛(旋花科)印度犀牛孟加拉虎印度狮麋鹿可可西里野驴可可西里高原灵雀海豹热带雨林草原荒漠湿地海洋黄河淮河松花江雅鲁藏布江大峡谷生物的进化历程从原核生物到真核生物从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高等3、生物进化理论的不断发展中性学说：基因突变对生物适应性的影响大多是中性的，这些中性突变逐渐积累导致种群间遗传物质出现较大差异而使生物进化。根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人得出物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。1．下列各种现象中哪一种属于自然选择的例子（）A．警犬能够嗅到毒品B．秋水仙素处理后得到的多倍体生物C．北极熊毛色为白色D．太空椒的出现2．达尔文认为变异是不定向的，而自然选择是定向的，所谓定向是指（）A．定向生存斗争B．适应特定环境C．定向遗传D．只产生有利的变异3、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、与B相同D、开始比B慢，后来比B快4、_______是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群_________的改变。物种形成需要三个基本还节：其中_____和_______产生生物进化的原材料，_____使种群的基因频率发生_______改变并决定生物进化的方向，________是新物种形成的必要条件。B种群基因频率基因重组突变自然选择定向隔离