1、,一、种群基因频率的改变与生物进化,第2节 现代生物进化理论的主要内容,第2课时,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,基因重组、基因突变及染色体变异,基因突变和染色体变异统称为突变。,突变和基因重组可形成可遗传的变异。,？可遗传的变异的来源有？,？1、基因突变能改变基因频率吗？,？2、自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？,2x104,10-5,108,x,x,=,2x107(个),每一代就会有大量的变异,思考：,某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型,有利与有害是 相对的而不是绝对的 这往往取决于生物的 生存环境。,3、突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？,4.某海岛上生活着一种昆虫，经
2、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,基因 重组,突变,新的等位基因,多种多样的基因型,种群中出现大量可遗传的变异,变异是随机的、不定向的,形成了进化的原材料,突变是不定向的，不能决定生物的进化方向,总结,（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？,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,2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10
3、% ； 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浅色个体的出生率有影响吗？变黑的环境对桦尺蠖种群基因频率产生了什么样的影响？,变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，而控制深色的S基因频率增加,浅色出生率下降，因为许多浅色个体可能在没有交配、产
4、卵前就已被天敌捕食,基因频率定向改变。,因此： 自然选择使种群的基因频率定向改变，决定了生物进化的方向。,小结（自然选择决定生物进化的方向）：,种群中产生的变异是（ ）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频率发生（ ）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（ ）决定的。,不定向,积累,定向,自然选择,种群中产生的变异（ ） 自然选择方向( ),不定向,定向,1.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 ( ),C,A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B工
5、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,练习,2.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，而这种作用是_的，它决定着生物进化的_。,变异,原材料,选择,方向,定向的,二、隔离与物种的形成,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”。,1：物种的概念,判断：马和驴是不是同一物种？,马和驴的后代骡子能称为一个物种吗？,回忆学过的种群概念
6、，一个物种就是一个种群吗？,同一地点,一定自然区域，同 一地点、不同地点,一个物种可以包括多个种群,生活在同一地点的 同种个体总和。彼 此可以交配实现基 因交流。是生物繁 殖的基本单位。,指分布在一定的自然区域 内，具有一定的形态、结 构和生理功能，而在自然 状态下能够相互交配和繁 殖，并能产生可育后代的 一群生物个体。,种群与物种的区别,概念:指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。,（1）、地理隔离：,2、隔离的概念和类型,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。,东北虎,华南虎,分布在不同自然区域的
7、种群，由于高山、河流和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配,例：东北虎与华南虎,（2）、生殖隔离,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。（原因是：动物求偶方式不同、繁殖期不同，植物开花季节、花的形态不同，而造成的不能交配等。）,马,驴,骡,例：马和驴不是一个物种,因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力,例：虎与狮交配的后代虎狮兽,自然选择1,加拉帕戈 斯群岛上 几种地雀,地理隔离,生殖隔离,原 种,变异1,变异2,变异类型1,新种1,自然选择2,变异类型2,新种2,基因频率的定向改变,3、隔离在物种形成中的作用：,资料分析：加拉帕戈斯
8、群岛上不同地雀的形成,3、隔离在物种形成中的作用：,1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？,由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。,资料分析,不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？,不一样。因为突变是随机发生的。,资料分析,对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？,不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。,资料分析,如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？,不会。因为个
9、体间有基因的交流。,资料分析,原始种群,小种群,地理隔离,各种群的基因频率向不同的方向发生改变,新物种,生殖隔离,出现不同的突变和基因重组产生不同变异,种群间差异逐渐扩大,种群基因库明显改变,生活在各自不同的自然环境中环境,各种群间不能进行基因交流,自然选择,物种的形成,长期的地理隔离而达到生殖隔离。 生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的生物就成了不同的物种。,隔离形成新物种的原因：,（1）、不同的的种群出现不同的突变和基因重组，使不同种群基因频率的变化不同。 （2）、生存的环境不同，选择的基因不同，使不同种群的基因频率的变化不同。因此，隔离是物种形成的必要条件。,物种形成的意义：,（1）、增
10、加了生物的类型。 （2）、能适应改变的环境。,注意：有时无需地理隔离也能形成新物种,在自然界里还存在另一种物种形成方式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，而且不需经过地理隔离。例如，多倍体植物的形成就是如此。自然界里几平将近一半的被子植物和某些栽培作物就是这样形成的。,小结：以（ ）为核心的现代生物进化理论，其基本观点是（ ）是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群（ ）的改变。（ ）（ ）及（ ）是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过中，（ ）产生生物进化的原材料，（ ）使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（ ）是新物种形
11、成的必要条件。,自然选择学说,种群,基因频率,突变和基因重组,自然选择,隔离,突变和基因重组,自然选择,隔离,现代进化论解释物种形成的基本环节,1、突变和基因重组产生进化的原材料,2、自然选择决定生物进化的方向(定向),3、隔离导致物种的形成,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 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,3、以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为,新物种的形成是 A、自然选择的结果 B、突变，选择和遗传的综合作用 C、用进废退的结果 D、突变和基因重组，自然选择及隔离的综合作用4、下列关于隔离的叙述，不正确的是 A、阻止了种群间的基因交流 B、对所有的物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离 C、种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因 D、不同的物种之间必然存在着生殖隔离,（D）,（B）,
