生物的进化[上学期]

课件38张PPT。第七章 生物的进化 奥陶纪时，无脊椎动物非常繁盛志留纪，泥盆纪时陆生植物与鱼类开始登上历史舞台石炭纪、二叠纪时，气候温暖湿润，植物繁茂，是全球非常重要的造煤期历经一次生物大灭绝后，三叠纪时生物面貌大改观，以恐龙为代表的爬行动物开始繁盛侏罗纪、白垩纪是恐龙时代，裸子植物非常发达第四纪时人类出现，生物面貌变成现在这样地球上出现生物以后，
为什么会不断进化呢？
各种生物又是怎样形成的呢？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。一、自然选择学说及其发展达尔文1809~1882《物种起源》过度繁殖：　　若以每对夫妻平均生三个子女，平均30年传递一代计算，每隔50年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人。动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍！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：过度繁殖而资源有限，所以生物要生存下去，就必须与环境中的各种因素进行斗争！生物的生存资源有限，要生存就必须与无机环境、异种及同种的其他个体进行斗争！ 生存斗争对斗争中失败的个体不利，但斗争中获胜的个体可以得到更多的资源而有利，对整个物种的生存和发展是有利的。生存斗争的意义：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，由遗传物质引起的变异可遗传给后代。　　生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却更不适应环境！即变异是不定向的，变异的方向与环境没有必然的联系。　　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）。适者生存变异是不定向个体差异适者生存，不适者被淘汰适应环境新类型（动力）生存斗争有利变异逐代积累长颈鹿祖先发生变异个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的长颈长前肢生存逐代选择现代长颈鹿缺乏青草的环境下自然选择实例生物进化过程自然选择学说对生物进化的解释： 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。自然选择是定向的。自然选择学说的科学性与局限性（1）能科学地解释生物进化的原因；　　对生物遗传和变异的本质，不能做出科学的解释；
对生物进化的解释也局限于个体水平。自然选择的科学性自然选择的局限性（2）能科学地解释生物的多样性和适应性。自然选择的概念：（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。 生活在这里的每一种动物、植物和微生物都构成一个种群。生物个体通过繁殖将自己的基因传递给后代。判断下列是否属于一个种群：一座山上全部的蛇( ) 一个池塘里全部的鲤鱼( )×√（一）种群是生物进化的单位２基因库：种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。 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、基因频率二、现代生物进化理论㈠种群是生物进化的基本单位（1）基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。在群体中，某基因位点上各种不同的基因频率之和也等于1；例2：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲基因的携带者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为多大？Xb = 30×2 +60
100×2=60%（二）突变和基因重组产生进化的原材料　　生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。变异是不定向的，变异方向与环境没有必然的联系自然突变的频率很低，为什么还能为生物
的进化提供原材料呢？例：某果蝇种群一代可以产生108个子代，体细胞
中有104对基因，每个基因的突变率为10-5，这样每
一代出现的突变基因数有多少呢？精子或卵细胞中突变基因数有：
108(精子或卵细胞数)×104(配子中基因数)×10-5所以子代中突变基因数共有：
2×108×104×10-5=2×107个从上可知：在个体数很多的生物种群中，突变基因是很多的。可以为进化提供丰富的原材料。（二）突变和基因重组产生进化的原材料　但在某海岛上的昆虫，正常翅能飞的个体会因被风吹到海中淹死而变成了不利性状。突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生物
的生存环境。如下例：突变一般是有害的，为什么还能为生物的进化提供原材料呢？一般来说，昆虫中正常翅是有利的，但由于突变的
原因，会出现残翅和无翅的类型，这类昆虫在正常
情况下很难生存下去，残翅和无翅是不利性状。（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　　在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应环境的能力是不同的。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。下面以桦尺蠖在工业区体色变黑的例子来说明
自然选择在进化中的重要作用。自然选择保留有利基因型个体，淘汰不利基因型个体.导致基因频率定向变化.树皮为浅色时
浅色为有利性状
黑色为不利性状树皮为黑色时
浅色为不利性状
黑色为有利性状由上可知：进化的方向是由自然选择决定的。（三）自然选择决定生物进化的方向 原因是： 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果是： 使基因频率定向改变 　（2）什么是物种？物种又是如何形成的？（1）桦尺蠖的进化过程是否产生了新的物种，为什么？（四）隔离导致物种的形成1．物种的定义 物种是指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。
即物种是代代相传保持一个共同基因库的群体。 骡子是马和驴的杂交后代，不能繁殖，原因是马和驴是两个物种。 这一事实说明不同物种之间不能交配，或即使交配成功，也不能产生可育的后代，
该现象称之为生殖隔离。加拉帕戈斯群岛上的地雀加拉帕戈斯群岛上的地雀1、加拉帕戈斯群岛之间的水域起了什么作用？
（起到地理隔离的作用。）2、根据基因突变的随机性的特点，长期的隔离对不同岛屿上地雀小种群的基因组成有什么影响？ 由于突变是随机的，被分割的小种群可能会出现完全不同的突变。由于地理隔离，各种群间没有基因交流，因此一个种群中的突变自然不会引起另一种群的改变。 由于地理隔离，各种群生活在不同的生态环境中，因而有不同的选择方向。即，不同种群选择保留下的基因不同，使分开的种群的基因库组成和基因频率产生了很大的差异，并逐步形成生殖隔离。这就是14种地雀形态特征显著差异的根本原因。3、根据不同岛屿的生态环境特点分析14种地雀形成显著差异的根本原因是什么？地理条件隔开的小种群种群生殖隔离（不能发生基因交流）2 ．物种区分的主要依据是：有无生殖隔离 3．物种形成的原因：
突变和基因重组、自然选择、隔离 综合作用的结果自然选择小结：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板书二 现代生物进化理论简介（一）种群是生物进化的单位（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料（三）自然选择决定生物进化的方向（四）隔离导致物种的形成1．种群中基因突变的特点：2．种群基因重组的结果: 1.原因2.结果1．物种的定义2.物种区分的主要依据 3．物种形成的原因：小结： 以 为核心的现代生物进化理论，其基本观点是： 是生物进化的基本
单位，生物进化的实质在于 。
、 及 是物种形成
过程的三个基本环节。

在进化过程中， 产生生物进化的
原材料， 使种群 定向改变
并决定生物进化的方向， 是新物种形成的必要条件。基因频率计算习题：1、在某个种群中AA的个体有300个，Aa的个体有
600个,aa的个体有100个，求A、a的基因频率。2、在某地区的人群中XBXB占42.32℅，XBXb占
7.36℅，XbXb占0.32℅，XBY占46℅，XbY占4℅，
求XB、Xb的基因频率。3、在某地区的人群中血型基因型为IAIA占0.1，
IAi 占0.3，IBIB占0.15，IBi占0.25，IAIB占
0.05，ii占0.15,求IA、IB、i的基因频率。IA=27.5℅、IB=30℅、i=42.5℅XB=92℅、Xb=8℅A=60℅、a=40℅按遗传平衡求基因频率的计算题：题中不知道全部基因型的比例，但是告诉了纯合子的比例求基因频率。1、某人群中血型有A型的有135人，AB型的人
有36人，B型的有288人，O型的有441人，
求IA、IB、i的基因频率。IA=10℅、IB=20℅、i=70℅2、一片地里的豌豆植株中高茎的有400株，
矮茎的有225株，求杂合子有多少株？300株例3：在昆虫中，长翅（A）对残翅（a）是显性，若该种群中A=0.6，a=0.4，该种群中出现AA、Aa、aa概率是多少？ 假设例3中的群体满足以下五个条件：
①昆虫群体数量足够大，
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，
③没有迁入与迁出，
④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）
⑤也没有基因突变和染色体变异。例3：在昆虫中，长翅（A）对残翅（a）是显性，若该种群中A=0.6，a=0.4，该种群中出现AA、Aa、aa概率是多少？ 在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：A 60%A 60%a 40%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa卵子精子p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1遗传平衡定律AA= p2 Aa= 2pq aa=q2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？