现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论简介
(一)、种群是生物进化的单位
(二)、突变和基因重组产生进化的原材料。
(三)、自然选择决定生物进化的方向。 (四)、隔离导致物种的形成。
(一)种群是生物进化的单位
1.种群 生活在一定区域的同种生物的全部个体。 特点:个体间彼此交配,通过繁殖将自己的 基因传递给后代。是生物繁殖和进化的基本 单位
自然选择使种群的基因频率发生了定 向改变,导致生物朝一定方向进化。
进化的实质——基因频率的改变
突变是不定向的,自然 选择是定向的
曼彻斯特地区的桦尺蠖是否产 生了新的物种?
物种:在自然状态下能互相交配,并产生出可 育后代的一群生物。 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——生殖隔离 如全世界的人都是一个物种,无论白人黑人 黄种人结婚,都能产生具有生殖能力的后代。
种群基因频率的改变
(二)突变和基因重组产生进化的原材料。
可遗传变异(遗传物质的改变)可以遗传下去, 在种群中积累,成为进化的原材料。 不可遗传变异(环境影响)不能遗传下去。
基因突变 染色体变异 基因重组
可遗传变异
突变
突变是随机的没有方向的。
(三)自然选择决定生物进化的方向
英国曼 彻斯特 地区的 桦尺蠖
几种地雀
区分物种的主要依据是有无生殖隔离 。
原 地 种 理 隔
自然 变异1 变异类型1 选择1
基因频率发生不同的改变
变异2 自然 变异类型2 选择2
新种1 生殖 隔离 新种2
经过长期的地理隔离而达到生殖隔离
基发 新 小 种 地理隔离 自然选择 因 生 生殖隔离 物 种 群 频改 种 群 率变
(由突变和基因重组产生变异)
直接利用价值 药用价值:五灵脂、中草药 科学研究价值:基因工程、蝙蝠与雷达
美学价值:秀丽河山,名山大川
生物多样性面临威胁的原因:
生存环境的改变和破坏
掠夺式开发利用 环境污染
外来物种入侵或引种到缺少天敌地区
生物多样性的保护
就地保护 建立自然保护区。最有效 的措施 将少量物种迁出原地, 进入动物园等
• 例3:在实验室里的一个随机交配的果蝇种 群中,4%的果蝇体色为黑色(由常染色体 隐形基因b决定),96%为棕色(为正常体 色,由基因B决定)。如果这个群体达到了 遗传平衡,B,b的等位基因频率是多少? BB和Bb的基因型频率是多少?
突变、基因的迁移、遗传漂变、非随机交配、 自然选择能够打破平衡,使种群基因频率发 生改变。 人类把鲫鱼的后代 培育成金鱼,实质就 是通过人工选择改变 基因频率。从图中看, 显然红色基因的频率 显著提高了。 生物进化的实质——
AA+Aa+aa=1
例1:一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%,aa的个体占4%,基因A和a 的频率分别是:( ) C A.18%,82% B.36%,64% C.57%,43% D.92%,8%
遗传平衡—哈迪温伯格定律
在一个大的随机交配的种群中,基因频 率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的 情况下,世代相传不发生变化。这就是遗传 平衡定律,也称哈迪—温伯格定律。 若 A的频率=p a的频率=q 则:p+q=1 AA= p2 p2+2pq+q2= 1 Aa= 2pq aa=q2
物种形成的关键
总结
现代 生物 进化 理论 基本 观点 核心—— 自然选择学说 生物进化的基本单位—— 种群 生物进化的实质—— 种群基因频率的改变 进化的原材料— 突变和基因重组 物种形 决定进化的方向— 自然选择 成的三 个环节 物种形成的必要条件— 隔离
三、共同进化与生物多样性的形成
共同进化——不同的物种之间、生物与环境 之间在相互影响中不断发展和进化,叫做共 同进化
(四)隔离产生新的物种
隔离: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。
地理隔离
类型
生殖隔离
同一种生物由于地理上的 障碍而分成不同种群,使 得种群间不能发生基因交 流的现象。
物种的形成:物种形成的方式有多种,经过 长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。
加拉帕戈
斯群岛上
Байду номын сангаас
3、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。 某种基因的数目 基因频率= 控制同种性状的等位基因的总数 4、基因型频率 每种基因型个体数占种群总个体数的比例 AA AA+Aa+aa
计算基因频率、基因型频率:
例1:假设一群金鱼有1000条,其中纯合灰色 (AA)200条,杂合的(Aa)有400条,红色的 (aa)有400 条。 条鱼共有2000个基因) (1000 则灰色基因A频率为(200*2+400)/2000=40%; 红色基因a频率为(400*2+400)/2000=60%。 A的频率﹢ a的频率=1 一对等位基因的频率之和等于1 AA基因型频率为 200/1000=20% Aa基因型频率为 400/1000=40% aa基因型频率为 400/1000=40%
虎狮兽是不育的,所 以虎和狮是两个物种。
种群和物种的区别
种群
生活在同一地点的 同种个体总和。彼 概念 此可以交配实现基 因交流。是生物繁 殖的基本单位。
生活 地域 相互 关系
物种
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。
同一地点、不同地 点
同一地点
一个物种可以包括多个种群
(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。
2、基因库:
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
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。
相互选择,共同发展
地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及 它们所拥有的基因和生存环境。由生态系统多样性、物种 多样性和基因多样性三部分组成。
基因的多样性
生物的多样性
物种的多样性 生态系统的多样性
生物多样性的形成是自然选择的结果
生物多样性的价值
直接利 用价值
间接利 用价值 潜在利 用价值 为人类服务,研究价值, 美学价值 生物 多样性的重要生态 功能 目前尚不清楚的价值