2021——2022学年高一下学期生物人教版必修2-7.2现代生物进化理论的主要内容课件(共57张PPT)

(共57张PPT)
现代生物进化理论
课件设计&制作 高二生物集备组
遗传与进化
现代生物进化理论的由来
第一节
拉马克进化学说
达尔文的自然选择学说
现代生物进化理论
遗传与进化
生物是如何形成的？
圣经中“创世纪”的情景
女娲造人
生物进化谱系图
遗传与进化
遗传与进化
枯叶蝶
Vermilingu
拉马克进化学说
达尔文的自然选择学说
现代生物进化理论
拉马克(L.B.Lamarck)
1744 —1829
食蚁兽
Vermilingua
拉马克进化学说
达尔文的自然选择学说
现代生物进化理论
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
1.认为生物进化的原因：
拉马克进化学说
达尔文的自然选择学说
现代生物进化理论
第一个系统地提出了进化理论的学者
2.历史意义：
3.不足之处：
①缺少科学证据的支持
②过于强调环境的变化直接导致物种的改变
查理·达尔文（1809－1882）是英国的博物学家，是最终建立进化论的人
老年的达尔文
《物种起源》
事实1：生物都有过度繁殖的倾向
事实2：物种内的个体数能保持稳定
事实3：资源是有限的
推论1：
个体间存在着存在斗争
事实4：个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可以遗传的
推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多
推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型
1.主要内容：
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
生物的繁殖能力总是大大地超过环境的承载能力。
生物个体之间的相互斗争，以及生物与无机自然条件之间的斗争的现象。
生物的变异有的是有利于生存的，有的是不利于生存的。变异可以遗传。
经生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。
生物生存的条件
生物生存的动力
生物生存的内因
生物生存的结果
达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择
运用自然选择学说解释 长颈鹿的进化过程
用达尔文的自然选择学说解释细菌产生抗药性的原因：
1、细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，
其中就有抗药性强的变异；
2、使用抗生素后，抗药性弱的个体大量死亡；
（抗生素定向选择）
3、抗性强的个体有机会产生更多的抗性后代。
用达尔文的自然选择学说解释细菌产生抗药性的原因：
2.自然选择学说的科学性：
科学地解释 。
科学地解释生物的 性和生命的 性。
给神创论和物种不变论给予致命打击，为 主义提供有力武器。
生物进化的原因
多样
统一
辨证唯物
不能解释遗传和变异的本质
对生物进化的解释仅限于个体水平
强调物种形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发的现象
3.自然选择学说的局限性：
当时宗教人士为讽刺达尔文所作
到了19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持，成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。
7种脊椎动物和人的胚胎发育的比较
三种脊椎动物的前肢与人上肢骨骼比较示意图
认清遗传变异的本质（性状水平→基因水平 ），摒弃获得性遗传。
以种群为生物进化的单位。
形成以自然选择为核心的现代生物进化理论。
现代生物进化理论的由来
c
课堂小练
D
D
现代生物进化理论的
主要内容
第二节
种群基因频率的改变
隔离与物种的形成
共同进化与生物多样性的形成
遗传与进化
一 种群基因频率的改变
与生物进化
（一）种群是生物进化的单位
1、种群概念：
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
2、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。
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
×
√
×
×
×
为什么种群是生物进化的基本单位？
3、基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
4、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。
基因频率和基因型频率的计算：
种群中某基因的数目
该种群全部等位基因总数
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
基因频率 指某个基因占种群中全部等位基因数的比例
A=p, a=q, p+q=1 (p+q)2 =(p2+2pq+q2)=1
AA=p2 Aa=2pq aa=q2
如：桦尺蠖的体色受一对等位基因A和a控制，黑色（A）对浅色（a）是显性。从某个种群中随机抽出100个个体，测得基因型为AA， Aa和aa的个体分别是30、60、10个。求这个种群中A基因的基因频率和 a基因的基因频率。
A的基因频率＝（30×2＋60）/（100×2）＝60％
a的基因频率＝（10×2＋60）/（100×2）＝40％
在一个种群中随机抽取一定数量的个体，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%，那么基因A和a的频率分别是多少？
A 57% a 43%
基因A的频率 = 18% + 1/2×78% = 57%
基因a的频率 = 4% + 1/2×78% = 43%
课堂小练
1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者说是保持着基因平衡的。
这五个条件是： 1、种群很大
2、随机交配
3、没有突变
4、没有个体迁入迁出
5、没有选择
哈迪-温伯格定律
课本P115
卵细胞
精子
A 60%
a 40%
Aa
24%
aa
16%
36%
24%
AA
Aa
A 60%
a 40%
(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少
(2)子代基因型的频率各是多少
(3)子代种群的基因频率各是多少
30%
30%
30%
10%
36%
48%
60%
40%
16%
亲代基因型的频率 AA (30%) Aa(60%) aa
(10%)
配子的比率 A( ) A( ) a( ) a( )
子代基因型的频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子代种群的基因频率 A ( ) a( )
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因频率 A 60%
a 40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
40%
60%
40%
36%
48%
16%
(4)在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？
满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的.这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是必然的.
（5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第⑤点假设（⑤基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？
与基因突变的普遍性相违背。
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？
种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。
例如：一个果蝇约有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），那么每一代出现基因突变数是多少呢？
2× 104 × 10－5
个体
× 108
种群
= 2 ×107
突变和基因重组产生进化的原材料
1、突变指基因突变和染色体变异。
2、突变的有害和有利取决于生物的生存环境。
3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，
不能决定生物进化的方向。
种群中基因突变的特点：突变数大，不定向
种群中基因重组的结果：
产生更多的变异（基因型），不定向
（三）自然选择决定生物进化的方向
原因：淘汰不利变异基因，
积累有利变异基因。
结果：使基因频率定向改变。
自然选择使基因频率发生定向改变，
导致生物朝着一定的方向不断进化。
某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。
A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%
色盲（b）基因频率＝
15＋2＋14
200×2＋200
＝5.17％
C
× 100%
Xb 的基因型频率=
Xb
XB + Xb
× 100%
课堂小练
二 隔离与物种的形成
例1：东北虎与华南虎
例2：马与驴的生殖隔离
2、隔离：不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因自由交流的现象。
　地理隔离:地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用。
　生殖隔离：
隔离在物种形成中的作用
指分布在一定自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群个体。
种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。
a生态隔离；b季节隔离；c杂种不活； d杂种不育
1、物种的概念 ：
3、物种的形成：
① 经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形成新物种。
原种
变
异
1
变
异
2
变异
类型1
变异
类型2
新种1
新种2
生殖
隔离
自然
选择1
自然
选择2
基因频率
定向改变
地 理
隔 离
由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的方式。
例：达尔文地雀
②多倍体的形成不需经地理隔离。
AABBCC（普通小麦）
DD（黑麦）
×
ABC
配子
D
配子
ABCD
（不育）
AABBCCDD（八倍体小黑麦）
（可育）
秋水仙素处理
例：八倍体小黑麦的培育
下列关于隔离的叙述，错误的是：
A、阻止了种群间基因的交流
B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离
C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因
D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离
课堂小练
B
三 共同进化与生物多样性的形成
捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
捕食
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
“精明的捕食者”策略
“收割理论”
高考题 2018-I-29．回答下列问题：
（1）大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为 。
（2）根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是 。
共同进化(或者协同进化)
捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会
共同进化
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。
生物多样性的形成——长期自然选择的结果
三个层次： 基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
由简单→复杂；由低等→高等；
由原核细胞→真核细胞；单细胞→多细胞；
生殖方式由无性生殖→有性生殖；
原始异养厌氧→自养厌氧→自养需氧；
由水生→水陆两栖→陆生。
进化的历程
化石——埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。
是研究生物进化最直接的证据