课件49张PPT。 地球上什么时候开始出现了原始生命？
从原始生命到种类繁多的生命形式的出现，究其原因是什么？第七章 现代生物进化理论 大约在40亿年前，地球上出现了原始的生命。经过漫长的生物进化历程，生物由简单、低等逐步向复杂、高等发展，下面我们来学习生物是如何进化的。问题探讨1、枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这种现象叫什么？这有什么适应意义？拟态使枯叶蝶不易被天敌发现2、从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？祖先中出现翅似枯叶的变异个体这种变异为可遗传变异这种个体生存和留下后代的机会多久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征3、同一环境中不乏翅色艳丽的蝴蝶，这与你刚才所做的解释有矛盾吗？如果有，有怎么解释？看似矛盾。其实，翅色艳丽的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑。自然界形形色色的生物是怎样出现、怎样形成的？最早，人们是怎样看待生物的进化的?在西方国家，当时神创论和物种不灭论占据着统治地位，人们普遍认为所有的物种都是上帝创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有亲缘关系!神创论——《圣经》一、拉马克学说拉马克认为生物进化原因:
一是“用进废退”；
二是“获得性遗传” 指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的拉马克(L.B.Lamarck) 1744 — 1829食蚁兽拉马克认为，器官用得越多就越发达，如食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。鼹鼠拉马克认为，器官废而不用，就会造成形态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。按照用进废退法则推理未来人是怎样的？历史意义 :1、历史上第一个系统地提出了进化理论的学者；2、反对神创论和物种不变论。1、拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持。2、拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变，实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。不足 :我们应怎样评价拉马克进化学说？利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？ 拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶，它们想要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终于形成了现在的长颈鹿。 达尔文的生物进化理论拉马克的用进废退学说虽有一定道理，但事实上由于使用而发达起来的器官特征并不能遗传给后代。达尔文通过几十年的观察分析，终于在1859年出版了《物种起源》一书，提出了自然选择学说为基础的生物进化理论。中文名：查尔斯·罗伯特·达尔文
外文名：Charles RobertDarwin
国籍：英国
出生地：普雷斯顿
出生日期：1809年2月12日
逝世日期：1882年4月19日
职业：生物学家，博物学家
毕业院校：剑桥大学
信仰：唯物主义
主要成就：创立生物进化论
代表作品：《物种起源》、动物和植物在家养下的变异、人类的由来和选择》二、达尔文的自然选择学说航海观察坚信生物不断进化大量丰富事实论证、解释生物是不断进化神创造万物达尔文自然选择学说的主要内容1、过度繁殖
2、生存斗争
3、遗传变异
4、适者生存过度繁殖： 各种生物都具有很强的繁殖能力，产生很多的后代。远远超过环境的承受能力。鳕鱼的年产卵量是500万粒。有人计算过,如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。 各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。生物个体之间进行的相互斗争，以及生物与无机自然环境之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。遗传变异： 生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状！ 生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境！适者生存112页 思考与讨论例：长颈鹿的进化过程 长颈鹿的始祖现代长颈鹿过度繁殖生存斗争适者生存生存条件变异选择遗传长颈鹿达尔文对长颈鹿进化的解释达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。
达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，叫做自然选择。达尔文自然选择学说请同学们用达尔文的自然选择学说的四个要点填空：
自然选择的基础是：
自然选择的内因是：
自然选择的手段是：
自然选择的结果是：生存斗争遗传变异适者生存，
不适者被淘汰过度繁殖达尔文的生物进化理论的意义1、从丰富的事实出发，论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
2、它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进化的结果；生物界千差万别的种类之间有一定的内在联系，从而大大促进了生物学各分支学科的发展。
3、它给予神创论和物种不变论以致命的打击。达尔文进化论的局限1、 不能解释遗传和变异的本质；
达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点。
2、对进化的解释局限于个体水平；
如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。
自然选择学说的局限性 材料一： 1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。
达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为大爆发式地出现。
材料二： 生物群落中，个体之间不仅有激烈的生存斗争，也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的肉，母狮子会合作哺乳别的幼狮子，老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去，以自杀来保护群体。
达尔文认为生存斗争是生物进化的动力，但是本材料表明，生物群落中不仅有生存斗争，还有广泛的互助、全面合作，通过互助和合作使微弱小的个体得以生存，从而使“不适者也生存”。
思考与讨论1、 达尔文的自然选择学说是否否定了拉马克的观点呢？
（1）接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，但他承认了变异有的可以遗传，有的不能遗传。
（2）他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点，在解释适应性的形成时强调“自然选择”的作用。2、达尔文的进化论与神创论的主要冲突是什么?达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽?
达尔文认为所有的生物都是由共同的原始祖先进化而来的，因此生命现象存在统一性。生物界是通过自然选择而不断进化的，这一观点否定了”神创论“，不能为当时的宗教观念所容！用农药消灭害虫，开始时，效果显著，但过一段时间后，药效明显下降，其主要原因是农药使这些害虫产生了抗药性吗？
不是！主要是害虫本来就存在抗药性变异的个体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了后代。农药对害虫的抗药性变异起了定向选择作用，抗药性变异经过遗传逐代积累，最后就形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起作用。现代生物进化理论 达尔文的自然选择学说很好地解释了生物的适应性。但限于当时的科技水平无法解释遗传变异的原因，而且仅限于对生物进化个体的分析，因而对于生物的多样性尤其是高等生物和低等生物并存的现象无法作出圆满的解释。 现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代的生物进化理论。课件56张PPT。第2节 现代生物进化理论的主要内容本节聚焦：
1、为什么说种群是生物进化的基本单位？
2、种群的基因频率为什么会发生变化？
3、自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？一、种群基因频率的改变与生物进化 如果在灰色翅(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：自然选择学说
具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多
生物进化
个体 表现型
基因 生殖 世代延续 群体中扩散
群体基因组成的变化
种群（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。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。 同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？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。概念：例: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?解:A基因的基因频率为:a基因的基因频率为：基因频率==纯合子频率+1/2杂合子频率= 40% =30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60% =10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%A%=a%=× 100%= 60%思考与讨论：用数学方法讨论基因频率的变化
1、假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：
(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？
(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？
(4)子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？30%30%30%10%36%48%16%60%40%2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？
3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？哈代——温伯格定律：
一个有性生殖的自然种群中，在符合5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。哈代-温伯格定律可用数学方程式表示：
(p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1
其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。p+q永远为1，p2代表AA的频率， q2代表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。
1、已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64
C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
（A）课堂练习： 2、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＋14200×2＋200＝5.17％C× 100%
据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44％:5％：1％：43％：7％，则Xb的基因频率为
A.13.2％ B.10.5％ C.7％ D.9.3％如果某基因在X染色体上，而在Y染色体上没有该基因及其等
位基因，则公式可以转变成
基因频率=某基因总数2X女性个体数+男性个体数某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是
A. 43% B 48%
C. 52% D.57%某植物种群中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，若该种群植物全部自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率 以及 A、a基因频率分别为 。42.5% 32.5% 55% 45%在调查某小麦种群时发现T（抗锈病）对t（易感染）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为为20％，Tt为60％，tt为20％，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少？
A．50％和57.5％ B．50％和62.5％
C．62.5％和50％ D．50％和67.5％有这样一个群体，基因型为AA的个体为2000，基因型为Aa的个体为2000，基因型为aa的个体为6000。他们迁移到一孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是（ ）
A.0.2和0.3 B.0.3和0.3
C.0.2和0.5 D.0.3和0.5某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女中患该病的概率是（ ）
A.10/19 B.9/19
C.1/19 D.1/2影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异 变异的类型有那些？不能遗传的变异可遗传的变异基因突变
基因重组
染色体变异5、生物进化的实质： 种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。 自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？ 果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是10－5，一个约有108个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？2×104×10－5×108＝2×107（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）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、突变的有害和有利并不是绝对的，
它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。 19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95% 20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%
（三）自然选择决定生物进化的方向。95%5%(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？ 变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。二、隔离与物种的形成1、物种的概念：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。2、隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因
不能自由交流的现象。分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、
沙漠等的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。如东北虎和华南虎地理隔离：生殖隔离：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。如马和驴 如果只通过地理隔离，2个种群的基因库各自发展，互不影响，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种－－－量变。如东北虎和华南虎就是两个亚种。 生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。生殖隔离是新物种形成的标志－－质变东北虎华南虎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。②多倍体的形成不需经地理隔离。原种变
异
1变
异
2变异
类型1变异
类型2新种1新种2③骤变式。现代生物进化理论的基本观点是：
进化的基本单位是种群。
进化的实质是种群基因频率的改变。
物种形成的基本环节是：
突变和基因重组——提供进化的原材料；
自然选择——基因频率定向改变，
决定进化的方向；
隔离——物种形成的必要条件
新物种形成的标志——生殖隔离
?
三、共同进化与生物多样性的形成 捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？三 共同进化与生物多样性的形成(一)共同进化1、实例：2、概念：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的过程。3、结果：出现了物种的多样性,而且形成了生态系统的多样性。 (二)生物多样性的形成1、内容：基因多样性→物种多样性→生态系统多样性（3层次）2、形成生物多样性的原因：长期自然选择、共同进化达到结果3、研究生物进化的主要依据：化石三 共同进化与生物多样性的形成4、生物进化的历程：三 共同进化与生物多样性的形成最早出现的生物是哪一类生物？
它们生活在什么环境中？厌氧的单细胞生物，
它们生活海洋中。最早的生物化石－
古细菌（距今35亿年）34亿年前的古细胞化石 前寒武纪地层中的水母化石 1) 前寒武纪生物
寒武纪之前(前寒武纪)，地球上的生命都是非常低级的，主要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等。 多细胞生物大约是什么时期出现的？它们生活在什么环境？
大约是在寒武纪，生活在海洋中。 ?????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? ? 2)早古生代生物 （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. 最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？
植物，否则动物登陆后就会饿死。 一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。 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？3)中生代生物
中生代三叠纪生物复苏,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，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是生物的灭绝时期，但开始出现被子植物??中生代陆地和海洋中的情况始祖鸟 在白垩纪全部绝灭。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？新生代少女化石和复原图生物的进化历程可概括为：
从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。(三)生物进化理论的不断发展1、中性学说：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累2、物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。三 共同进化与生物多样性的形成1、中性学说认为决定生物进化方向的是
A、自然选择 B、生存斗争
C、中性突变的逐渐积累 D、变异
2、下列能提高生物多样性的是（ ）
A、把生物进行分类
B、不同环境的自然选择
C、来自共同祖先的遗传
D、用进废退BC根据下列自养生物在进化中出现的先后顺序是 （ ）
A．A→B→C B．B→A→C C．B→C→A D．C→B→A19.关于生物进化的大致过程，正确的叙述是（ ）
A、原始生命→原始的原核生物（异养型）→自养型原核生物→需氧型原核生物→真核生物
B、原始生命→自养型原核生物→原始的原核生物（异养型）→需氧型原核生物→真核生物
C、原始生命→原始的原核生物（异养型）→需氧型原核生物→自养型原核生物→真核生物
D、原始生命→需氧型原核生物→原始的原核生物（异养型）→自养型原核生物→真核生物
共同进化的含义1：
不同物种间的共同进化 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：
生物和无机环境间也存在共同进化。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。再见!课件5张PPT。某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是
A. 43% B 48%
C. 52% D.57%某植物种群中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，若该种群植物全部自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率 以及 A、a基因频率分别为 。42.5% 32.5% 55% 45%在调查某小麦种群时发现T（抗锈病）对t（易感染）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为为20％，Tt为60％，tt为20％，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少？
A．50％和57.5％ B．50％和62.5％
C．62.5％和50％ D．50％和67.5％有这样一个群体，基因型为AA的个体为2000，基因型为Aa的个体为2000，基因型为aa的个体为6000。他们迁移到一孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是（ ）
A.0.2和0.3 B.0.3和0.3
C.0.2和0.5 D.0.3和0.5某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女中患该病的概率是（ ）
A.10/19 B.9/19
C.1/19 D.1/2
