課程內容：
《現代生物進化理論的主要內容》
一 種群基因頻率的改變與生物進化
達爾文的自然選擇學說指出，在一種生物的群體中，出現有利變異的個體容易存活，并且有較多的機會留下后代。也就是說自然選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表現型。但是，在自然界，沒有哪個個體是長生不死的，個體的表現型也會隨著個體的死亡而消失，決定表現型的基因卻可以隨著生殖而世代延續，并且在群體中擴散。可見，研究生物的進化，僅研究個體的表現型是否與環境相適應是不夠的，還必須研究群體的基因組成的變化。
種群是生物進化的基本單位
生活在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群。例如，一片樹林中的全部獼猴是一個種群，一片草地的所有蒲公英也是一個種群。種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。
種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。例如，許多昆蟲的壽命都不足一年（如蝗蟲），所有的蝗蟲都會在秋風中死去，其中有些個體成功地完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵。來年春夏之交，部分受精卵成功地發育成蝗蟲。同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化嗎？你不妨根據前面所學遺傳、變異和自然選擇的知識，嘗試做出自己的推測。
一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比率，叫做基因頻率。例如，在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA，Aa和aa的個體分別是30、60和10個，就這對等位基因來說，每個個體可以看做含有2個基因，那么，這100個個體共有200個基因。由此可知：
A基因的數量是2×30+60=120個；
a基因的數量是2×10+60=80個；
A基因的頻率為120÷200=60%；
a基因的頻率為80÷200=40%。
這一種群繁殖若干代以后，其基因頻率會不會發生變化呢？
突變和基因重組產生進化的原材料
你已經知道，基因突變在自然界是普遍存在的。基因突變產生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發生變化。
達爾文曾明確指出，可遺傳的變異是生物進化的原材料。如果沒有可遺傳的變異，生物就不可能進化。但是，可遺傳的變異是怎樣產生的，達爾文限于當時生物學發展水平，不可能做出正確的解釋。現代遺傳學的研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中，基因突變和染色體變異統稱為突變。
我們知道，生物自發突變的頻率很低，而且突變大多是有害的，那么，它為什么還能夠作為生物進化的原材料呢？別忘了，種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產生大量的突變。例如，果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，對于一個中等大小的果蠅種群（約有108 個個體）來說，每一代出現的基因突變數將是：
2×104×10－5×108=2×107（個）
此外，突變的有害和有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環境。例如，有翅的昆蟲中有時會出現殘翅和無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經常刮大風的海島上，這類昆蟲卻因為不能飛行而避免被風吹到海里淹死。
基因突變產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群出現大量的可遺傳變異。由于突變和重組都是隨機的、不定向的，因此它們只能提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。
《現代生物進化理論的主要內容》
一 種群基因頻率的改變與生物進化
達爾文的自然選擇學說指出，在一種生物的群體中，出現有利變異的個體容易存活，并且有較多的機會留下后代。也就是說自然選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表現型。但是，在自然界，沒有哪個個體是長生不死的，個體的表現型也會隨著個體的死亡而消失，決定表現型的基因卻可以隨著生殖而世代延續，并且在群體中擴散。可見，研究生物的進化，僅研究個體的表現型是否與環境相適應是不夠的，還必須研究群體的基因組成的變化。
種群是生物進化的基本單位
生活在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群。例如，一片樹林中的全部獼猴是一個種群，一片草地的所有蒲公英也是一個種群。種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。
種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。例如，許多昆蟲的壽命都不足一年（如蝗蟲），所有的蝗蟲都會在秋風中死去，其中有些個體成功地完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵。來年春夏之交，部分受精卵成功地發育成蝗蟲。同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化嗎？你不妨根據前面所學遺傳、變異和自然選擇的知識，嘗試做出自己的推測。
一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比率，叫做基因頻率。例如，在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA，Aa和aa的個體分別是30、60和10個，就這對等位基因來說，每個個體可以看做含有2個基因，那么，這100個個體共有200個基因。由此可知：
A基因的數量是2×30+60=120個；
a基因的數量是2×10+60=80個；
A基因的頻率為120÷200=60%；
a基因的頻率為80÷200=40%。
這一種群繁殖若干代以后，其基因頻率會不會發生變化呢？
突變和基因重組產生進化的原材料
你已經知道，基因突變在自然界是普遍存在的。基因突變產生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發生變化。
達爾文曾明確指出，可遺傳的變異是生物進化的原材料。如果沒有可遺傳的變異，生物就不可能進化。但是，可遺傳的變異是怎樣產生的，達爾文限于當時生物學發展水平，不可能做出正確的解釋。現代遺傳學的研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中，基因突變和染色體變異統稱為突變。
我們知道，生物自發突變的頻率很低，而且突變大多是有害的，那么，它為什么還能夠作為生物進化的原材料呢？別忘了，種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產生大量的突變。例如，果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，對于一個中等大小的果蠅種群（約有108 個個體）來說，每一代出現的基因突變數將是：
2×104×10－5×108=2×107（個）
此外，突變的有害和有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環境。例如，有翅的昆蟲中有時會出現殘翅和無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經常刮大風的海島上，這類昆蟲卻因為不能飛行而避免被風吹到海里淹死。
基因突變產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群出現大量的可遺傳變異。由于突變和重組都是隨機的、不定向的，因此它們只能提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。
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李老師
女，中教高級職稱
具有較強的溝通能力，很容易調動學生學習積極性。
