现代生物进化理论的主要内容课件

课件73张PPT。第2节 现代生物进化理论的主要内容 如果在褐色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么：
1、昆虫的翅色将怎样变化？
2、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？
3、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给子代呢？
4、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色的吗？问题探讨：（一）种群是生物进化的基本单位：1、种群概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区 猕猴例：判断下列是否属于种群（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种群的特点：种群中的个体可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做该种群的基因库。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例。A（a）的频率 = A(a)的个数/基因A和a总数A频率 + a频率 = 1 某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率基因型频率=该基因型个体数/该种群个体总数 已知某昆虫翅的绿色由显性基因A控制，褐色由隐性基因a控制。现从该种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体数分别是30、60、10个。求该种群基因A和a的频率。100个个体基因的总数是200个A的频率 = （30×2 + 60 ）/ 200 = 0.6a的频率 = （60 + 10×2 ）/ 200 = 0.4或a的频率 = 1 – 0.6 = 0.4 如果该种群是一个非常大的群体，各雌雄个体之间可以自由交配的话，就有下列9种交配方式。0.30.10.30.30.30.10.360.480.160.60.40.6问题：若干代以后，该种群的基因频率会不会发生改变？（填下表）。问题：从上表数据可知，后代的基因频率不变，事实可能吗？ 如果一个种群能保证下列五个条件：①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④自然选择对不同表现型的个体没有作用；⑤每对基因不发生突变，并且携带每对基因的染色体不发生变异。 这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈代—温伯格平衡。 用数学方法讨论基因频率的变化
——遗传平衡定律 若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q ，
因为(p＋q)=A%+a%=1，
则（p+q）2 = p2 + 2pq + q2 = AA%+Aa%+aa%=1 。
AA的基因型频率=p2；
aa的基因型频率=q2；
Aa的基因型频率=2pq。 2、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有640只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？1、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为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是多少？ 6%320只（15+5×2+11）/（200女×2+200男× 1） 因，aa=q2=640/（640+360）=0.64→a=q=0.8
又因q+p=1，则A=p=1-q=1-0.8=0.2
→Aa=2pq=2×0.8×0.2=0.32
→Aa的个体数=0.32×(640只+360只)=320只3、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%，那么基因A和a的频率分别为（ ）
A、24% 72% B、36% 64%
C、57% 43% D、60% 40%D影响基因频率的因素：基因突变、基因重组和自然选择。生物进化的实质就是：种群是生物进化的单位，也是生物（ ）的单位。繁殖生物进化=种群基因频率变化。种群基因频率发生变化的过程。小结： 达尔文指出：可遗传的变异是生物进化的原材料。可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异（其中基因突变和染色体变异统称突变）。 基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。突变基因重组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不定向的形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向（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（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% ； 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
不定向
变异自然选择通过生存
斗争实现不利变异
(基因)淘汰由生存斗争中
失败而死亡有利变异
(基因)通过遗传积累种群的基因频
率定向改变生物定
向进化影响基因频率的因素：突变、基因重组和自然选择生物进化的实质就是：种群是生物进化的单位，也是生物（ ）的单位。繁殖生物进化=种群基因频率变化
种群基因频率发生变化的过程。
小结：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( )
不定向定向练习.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????????????????????????????????????? ( )
A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入
B．工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.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______。C变异原材料选择方向定向的二、隔离与物种的形成黑褐色树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖浅色 19世纪中叶 S（黑色）基因频率5%以下 s（浅色）基因频率95%以上黑色 20世纪中叶 S（黑色）基因频率95%以上 s（浅色）基因频率5%以下工业污染草地上马群、牛儿悠闲的在芳草中散步 1、物种的概念： 指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”。物种与种群的区别 ⑴、同一物种可以分布在自然界的不同区域，而种群是指一定区域内的同种全部个体的集合。
⑵、种群是物种繁殖和进化的基本单位。
如中国大陆上所有老虎是一个种群还是一个物种？物种 都是一个物种，无论白人黑人、黄种人结婚，都能产生可育的后代。　　马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。⑴、全世界的人是一个物种吗？为什么？⑵、马跟驴是一个物种吗？为什么？⑶、骡是一个物种吗？为什么？不是。因为它不能繁殖后代问题探讨：隔离地理隔离生殖隔离2、隔离：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叫做隔离。两个鱼塘 如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还是两个种群？两个鱼塘的鱼能够发生基因交流吗？为什么？ 属于两个种群。不能够发生基因交流，因为它们不能生活在一起。地理隔离: 不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。如季节隔离；不亲合性；杂种不育等。生殖隔离：东北虎和华南虎之间存在什么隔离？ 由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 在一个山谷中，有一个鼠种群在“快乐”地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发了，山谷中形成了一条汹涌的大河。鼠种群的个体，一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几千年。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 后来，河流干涸了，两个鼠种群又会合在一起。它们发现彼此大不相同。它们之间还能自由交配吗？
下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 几千年后，它们发现彼此大不相同。 它们之间还能自由交配吗？？3 物种形成的过程地理隔离生殖隔离长期（说明：地理隔离不一定都能形成生殖隔离）新物种形成标志⑴渐变式（主要方式）资料分析 22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔”号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。资料分析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？资料分析　　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。２．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３．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４．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。因为个体间有基因的交流。资料分析⑵骤变式：多倍体的形成新物种的形成一定会经过地理隔离么？二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？4 生物进化与物种形成的关系进化：同种生物的发展变化，可长可短，基因频率的定向改变；
物种形成：基因频率的改变在突破物种的界限形成生殖隔离
物种形成必须经过进化⑴隔离是物种形成的必要条件。
⑵物种形成一般是长期地理隔离，达到生殖隔离
⑶生殖隔离是物种形成的标志
可见，不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。得出如下有关结论：⑷生殖隔离形成的根本原因是物种间遗传的差异（或基因库的差异）⑸物种形成的三个基本环节：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突变和基因重组、自然选择、隔离与物种形成的关系突变和基因重组自然选择种群基因频率改变积累扩大导致地理隔离种群间生殖隔离基因库的差异导致时间标志新物种的形成三、共同进化与生物多样性的形成（一）共同进化１.共同进化的资料 在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？资料1 ：资料2： 动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大？ 经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？ 捕食NO！捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？ 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：
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论”：
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。共同进化的含义1：
不同物种间的共同进化根瘤菌：
与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。 地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气共同进化的含义2：
生物和无机环境间之间的共同进化。 2、共同进化的概念： 3、意义：形成生物的多样性．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，这就是共同进化。（二）、生物多样性的形成1、生物多样性的内容：⑵、物种多样性 ⑴、基因（或遗传）多样性⑶、生态系多样性2、形成生物多样性的原因：长期自然选择的结果3、研究生物进化的主要依据：化石化石（是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4、生物多样性形成的进化历程始祖鸟化石⑴、一些厌氧的单细胞生物⑴ 、主要是一些单细胞生物、环节动物⑵ 、生物大爆发⑶ 、一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。⑴、三叠纪，开始出现水生爬行动物⑵、侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭⑶、昆虫类也开始繁盛⑷、白垩纪末期，开始出现被子植物??哺乳动物出现，随后种类大量增加两极生态系统：分解者、消费者开始出现三极生态系统最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）①、最早出现的是生活在原始海洋中一些厌氧的单细胞生物13亿年前真核生物的红藻化石 34亿年前的古细胞化石 前寒武纪地层中的水母化石 ②、古生代的前寒武纪生物：
主要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等。③、古生代的寒武纪
进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群.生物大爆发三叶虫化石 陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。 寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？④、古生代最早登陆的植物
一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。⑤、中生代生物
三叠纪，开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭。发现始祖鸟、中华龙鸟等；昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期，开始出现被子植物??孔龙蛋中生代陆地和海洋中的情况始祖鸟 在中生代的白垩纪全部绝灭。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛，使生物进化翻开了崭新的一页。 恐龙是什么时候灭绝的？恐龙的灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？⑥、新生代少女化石和复原图哺乳动物出现，随后种类大量增加。可见，生物的进化历程可概括为：
⑴、原核生物 真核生物； ⑵、无性生殖 有性生殖； ⑶、简单 复杂； ⑷、水生 陆生； ⑸、低等 高等。5、有性生殖加速生物的进化以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容如下：
1、生物进化的基本单位是种群
2、生物进化的实质是基因频率的改变
3、突变和基因重组产生生物进化的原材料
4、自然选择决定生物进化的方向（生物进化的根源）
5、隔离是种形成的必要条物件（①、物种形成一般是先地理隔离，再产生生殖隔离；②、生殖隔离是物种形成的标志）
6、共同进化形成物种多样性⑴、基因多样性⑵、物种多样性 ⑶、生态系多样性1、共同进化指的是：在 　　之间、 与 　　　　
之间在相互影响中不断进化和发展。
2、生物多样性主要包括 　　　　、　　　　　　　　 和 　　　　　　三个层次的内容。
3、下列能提高生物多样性的是（　　　　）
A、把生物进行分类 B、来自共同祖先的的遗传
C、用进废退 D、不同环境的自然选择
4、地球上最早的陆生生物类型主要是（　　　　）
A、蕨类植物 B、动物 C、裸子植物 D、动物和植物DA不同物种生物无机环境基因多样性
物种多样性
生态系统多样性课堂练习 5、生命诞生的场所是 （　　）
A、陆地 B、海洋 C、空中 D、ABC都是
6、地球上最早出现的生物代谢类型是（　）
A、自养型，需氧型 B、自养型，厌氧型
C、异养型，需氧型 D、异养型，厌氧型
7、三极生态系统的形成在（　　）
A、中生代 B、新生代 C、寒武纪 D、前寒武纪
BＤＣ再见