1、第五章 生物的进化,生物多样性,生态系统多样性物种多样性基因多样性,生物的统一性生物体层次,人与大猩猩骨骼的比较,生物的统一性生物体层次,动物细胞,植物细胞,真菌细胞,生物的统一性细胞层次,生物的统一性生物大分子层次,根据DNA杂交估计核苷酸差异的百分比,生物的统一性生物大分子层次,所有生物共用一套遗传密码,进化的证据化石,生命进化史,对生物多样性、统一性、适应性以及生物进化现象的解释 生物进化论,拉马克用进废退学说达尔文自然选择学说现代生物进化理论,用进废退学说vs自然选择学说,生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,生物进化的原因：适者生存,达尔文随“贝格尔”号环球考察（18
2、311836）,达尔文自然选择学说解释模型,事实1：生物都有过度繁殖的倾向,事实2：物种的个体数量保持稳定,事实3：资源是有限的,推论1：个体间存在着生存斗争,事实4：个体间普遍存在差异（变异）,推论2：具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多,事实5：许多变异是可以遗传的,推论3：有利变异逐代积累，进化出适应环境的新类型（适者生存）,进化论观点：,1859物种起源自然选择学说1868动物和植物在家养下的变异1871人类起源及性的选择,对自然选择学说的评价,科学性：合理解释了生物多样性的原因，揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先生物的多样性和适应性是自然选择的结果局限性不能从本
3、质上解释生物遗传和变异的原因对生物进化的解释也仅限于个体水平,现代生物进化理论主要内容,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、自然选择决定了生物进化的方向四、隔离导致物种的形成,以自然选择学说为基础理论，以种群为研究单位，从遗传学角度研究生物进化,什么是物种？,不育,不同物种生殖隔离,物种指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。不同物种之间存在生殖隔离,可以杂交,产生可育后代,同一物种,种群和物种的区别,生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的单位，同一种群内的个体之间可以进行基
4、因交流,分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，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,较小范围内的同种生物的个体组成,分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成,不同种群个体交配能产生可育后代,不同物种间存在生殖隔离,一、种群是生物进化的基本单位,种群遗传特征：基因库 一个种群的全部个体所含有的全部基因基因型频率 某种基因型个体数占种群个体总数的比例基因频率 种群基因库中，某个基因数占全部等位基因数的比例,基因频率=某基因数 / 该基因及其等位基因总数,A基因频率:,a基因频率：,(30260)/2(306010)100%60%,A%=,a%=,基因频率与基因型比例的
5、换算, 根据调查所获得是基因型比例数据，计算基因频率例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,简算：A% = AA% +1/2Aa% a% = aa% +1/2Aa%,(10260)/2(306010)100%40%,遗传平衡定律（哈代温伯格定律）,遗传平衡的条件（理想条件） 1.种群足够大 2.个体间随机交配 3.没有迁移 4.没有突变 5.没有自然选择遗传平衡：种群的基因频率和基因型频率世代相传， 不发生变化的现象。公式：p+q=1 p2+2pq+q2 = 1 含义：p、q分别代表A、a基因频率 AA、Aa
6、、aa基因型频率分别为：p2、2pq、q2, 已知某种群基因频率，计算该种群随机交配后， 子代的基因型比例：,若： 种群中A的基因频率为A%， a的基因频率为a% ，则：子代基因型： AA基因型频率AA% = A% A% aa 基因型频率 aa% = a % a% Aa基因型频率 Aa% = A% a% 2,基因频率与基因型比例的换算,平衡被打破的因素：基因频率改变遗传漂变：偶然事件造成小种群基因频率较大改变非随机交配：非随机交配影响基因频率变化基因迁移：个体的迁入和迁出影响基因频率突变：少数有利基因被保留自然选择：适者生存造成基因频率定向改变,练习： 某工厂有男女职工各200名，经调查，女性
7、色盲基因的携带者15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为多大？,练习：植物中存在由基因突变导致的白化现象，基因型为aa的种子可以正常萌发成为白化苗，但是由于缺乏叶绿素，白化苗不能正常生长、无法留下后代。 假定有一株小麦苗的基因型为Aa，该株小麦自花传粉共结出第一代种子100粒，第一代种子种植后自花受粉获得第二代种子。请分析回答下列问题：,（1）第一代种子发育的幼苗中，白化苗的株数约为（ ）， 白化基因的频率为（ ）。（2）第二代种子发育的幼苗中，白化苗的比例为（ ）， 白化基因的频率为（ ）。,25,1/2,1/6,1/3,自然选择淘汰白化苗，使白化基因a频率减小,练习：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因（a）控制。如果群体的发病率为1/100。表现型正常的个体婚配，生出患病小孩的概率是多少？,1/121,种群中：a基因频率是1/10，A基因频率是9/10，,种群中：AA基因型频率是18/100，aa基因型频率是1/100 Aa基因型频率是18/100,表现型正常的个体是携带者的概率是18/99,两个表现型正常的携带者生出患病孩子的概率是 18/99 18/99 1/41/121,患者基因型是aa，种群发病率1/100,20%,
