第七章 生物的进化[下学期]

课件36张PPT。第七章 生物的进化 生活在距今五亿三千
万年前的海洋动物——云
南澄江动物化石群，是地
球上最古老、最原始的现
代生命记录。 科学家在已经采集到的澄江动物化石群中，发现了一百多种不同的动物。 这些动物在寒武纪呈
大爆发地出现，动物的
演化要比现在快得多，
几乎是“一夜间”产生。
现在地球上的各个门类
几乎当时都已存在，只
是处于很原始状态。证
明生物新物种的爆发式
突变产生。拉马克关于进化的用进废退学说　　拉马克是进化论的奠基者，他在18世纪初提出了用进废退的进化学说：环境的改变是导致生物进化的原因。环境改变了，生物的生活方式也要跟着变，有的器官由于经常使用而发达起来，有的器官则由于长期不使用而萎缩退化了。 拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶，当然颈长的有优势，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。 达尔文自然选择学说　　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。　　达尔文自然选择学说的内容有四方面：　　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。生存斗争：　　生物的生存资源有限，要生存就必须与无机环境、异种个体及同种的其他个体进行斗争.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 适应环境的个体生存下来,不适应环境的个体被淘汰。自然选择过程分析：原始种变异个体生存斗争有利变异的个体活下来（适者生存）长期的选择和遗传的不断积累微小有利变异显著有利变异适应特定环境的生物新类型 自然选择学说的主要内容之间的关系:
(1)过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争。
(2)变异是不定向的，具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强，产生适应环境的新类型，这是生物多样性和适应性形成的原因，因此遗传变异是生物进化的内在因素.
(3)自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。
(4)自然选择是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。
(5)适应是自然选择的结果。
达尔文的自然选择学说的意义：
科学的解释了生物进化的原因；生物的多样性和适应性。
但是，无法科学解释遗传和变异的本质。
现代生物进化理论 ——达尔文进化理论的完善和发展主要内容：
　　*种群是生物进化的单位
*突变和基因重组产生进化的原材料
*自然选择决定生物进化的方向
*隔离导致物种的形成。 （一）种群是生物进化的单位１、种群的概念：　　种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 一个池塘中的全部鱼；一片草地上的全部植物；台州中学所有的人是种群吗?
2、基因库：
种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。 这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。3、基因频率：
某种基因在某个种群中出现的比例例：随机100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10个，计算A基因频率为多少？a基因频率为多少？ 每个二倍体的体细胞中常染色体上均含有成对基因，所以100个个体含有基因是200个。 方法一通过基因型计算（先算基因个数再算基因频率）方法二通过基因型频率计算 一个基因的频率等于它的纯合体频率与1/2杂合体频率之和。 A基因频率为30%+1/2(60%)=60% a基因频率为10%+1/2(60%)=40% 人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。 生物进化的实质在于种群基因频率的改变。导致基因频率改变的因素是：
基因突变(基因频率改变的基础)
基因重组
自然选择（二）突变和基因重组产生进化的原材料 2、种群中每一代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，这是基因频率改变的基础。3、突变的有害和有利并不是绝对的，往往取决于生物的环境。（三）自然选择决定生物进化的方向　　在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡或难以繁殖而减少（频率降低）；反之，适应环境的基因其频率会升高。　　如某海岛上的昆虫，普通能飞的个体会因被风吹到海中淹死而导致基因频率降低，残翅和无翅的基因频率却相对提高了。自然选择过程分析：原始种变异个体生存斗争有利变异的个体活下来有利变异基因不断积累种群的基因频率发生了定向改变生物朝一定方向缓慢进化 长期的选择和遗传的不断积累微小有利变异显著有利变异适应特定环境的生物新类型
基因频率定向改变的几种特例：1、遗传漂变：在某种群中，因某种基因频率太低，可能会因个体偶然死亡或因未交配繁殖，使该基因在种群中消失。2、迁移：导致基因频率发生改变。3、建立者效应：因迁移而建立的新种群的基因频率取决于开始的几个或几十个个体的基因型，而不管它们在选择上是否有利。4、瓶颈效应：许多生物，在不同季节数量差异很大，后代基因频率会随残存个体基因频率的变化而变化。如：在用杀虫剂防止害虫时，当害虫产生抗药性，但还没有形成纯系以前，停止使用杀虫剂几年，就可通过瓶颈效应的反选择作用，使抗药基因减少，甚至消失。（四）隔离导致物种形成1、物种的概念： 分布在一定的自然区域内，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，并能够产生可育后代的一群生物个体。 　2、隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括：　地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。　生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。　 区分物种的主要依据是有无生殖隔离，生殖隔离的实质在于阻止种群间的基因交流。 但生殖隔离的，地理不一定隔离。 地理隔离往往是生殖隔离的先决条件 但有时没有地理隔离，也能产生新物种，如植物中多倍体的形成 3、物种的形成：物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。　原物种地理
隔离变异1变异2自然
选择1变异类型1新物种1自然
选择2变异类型2新物种2生 殖隔 离基因频率定向改变
自然选择学说与现代生物进化理论过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存种群是生物进化的单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种形成。个 体种 群性 状分 子自然选择学说 现代生物进化理论主要内容研究对象研究水平评 价科学地解释了生物进化的原因，生物的多样性和适应性。但对遗传变异的本质，自然选择如何对遗传变异起作用等问题不能作出科学解释。从分子水平科学地阐述了生物进化的本质是基因频率的改变，隔离是形成新物种的必要条件，自然选择决定生物进化的方向。
课 堂 训 练 1、一年生植物到秋天死亡，却能利用种子过冬，就像许多昆虫利用卵过冬一样，都是对寒冷气候的适应，这种现象用达尔文的观点来解释，是由于 ( ) A．适者生存的结果 B．遗传变异的结果C．生存斗争的结果 D．自然选择的结果D2、在北极的一个山脉中，原始的狼已经形成在体格和生活习性上不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述中错误是（ ）
A．两种狼的性状分歧是自然选择的结果
B．在生存斗争中捕食者和被捕食者之间进行相互选择C．上述现象说明自然选择在一定条件下是不定向的
D．原始狼群由于食物来源不同，通过自然选择进化成
不同的类型C
3、某工厂有男女职工各个200名，对他们调查发现，女性色盲基因携带者为15人，女患者5人，男患者11
人，那么，这个群体中色盲基因的基因频率是多少？解析：由题意可知：Xb总共有：15×1+5×2+11×1
=36。该等位基因的总数：XB+Xb=200×2+200×1
=600（女有两个X染色体，男性只含一个），所以
Xb的基因频率=36/600 ×100%=6%4、在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是（ ）
A．81%、18%、1%　 B．45%、40%、15%
C．18%、81%、1%　　　D．45%、45%、10%A
5、据统计，在美国东部棉尾兔有8种，而西部多山地区则有23个种。在棉尾兔的物种形成中，下列哪种因素可能起大到重要作用（ ）A 变异 B 遗传 C 地理隔离 D 生殖隔离6、可使基因频率发生改变的因素有（ ）①基因突变 ②遗传漂变 ③生物迁移 ④基因重组A ①② B ③④ C ①②④ D ①②③④7、下列关于生殖隔离的说法，不正确的是（ ）A 遗传组成的差异是产生生殖隔离的根本原因 B 生殖隔离的形成有求偶方式、繁殖期的不同，开花时期花的形态、传粉方式上的不同等 C 种群间交配后产生的不育后代也属于生殖隔离造成的 D 生殖隔离专指不同物种不能交配CDD
8、抗流感的疫苗，每过几年必须更换新的种类，主要是因为流感病毒对旧的疫苗产生了较强的抗性，对这种抗性最好的解释是（ ）A 病毒的获得性遗传 B 病毒某些结构的用进废退 C 选择使对疫苗有抗性病毒保留下来 D 由于生殖隔离造成的9、加拉帕戈斯群岛上发现的几种地雀，用现代进化论解释错误的是 （ ）
A．经过长的地理隔离达到生殖隔离，导致原始地雀物种成形成现在条件的物种
B．生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
C．这几种地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的岛屿，出现不同的突变和基因重组。
D．自然选择对不同种群基因频率的改变作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离。 CB再见2005年4月18日驴骡马东北虎华南虎