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第7章 现代生物进化理论 第2节 现代生物进化理论的主要内容,人教版必修2,生命的历程,“如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一 支黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰色更不 容易捕食。那么，昆虫的翅色将怎样变化？”,出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中， 通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异的个 体的后代不一定能真实遗传。因此，研究生物的 进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适 应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化， 这个群体就是种群。,一、种群的基因频率的改变与生物进化,种群是生物进化的单位；指生活在同一地点的同种生物个体的总和 。 种群基因库：一个种群所含有的全部基因 。 基因频率：某基因在某个种群中出现的比例。 基因频率某染色体上某基因的数目该基因的等位基因的总数 基因型频率特定基因型的个体总个体数 遗传平衡时，基因频率和基因型频率有如下关系：即遗传平衡公式。 p（A） q（a）2 p2（AA）2pq（Aa）q2（aa） 生物进化的实质：种群的基因频率发生变化的过程,一个生物“种”或“物种”与种群有何区别？,物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只 有在可以发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传 得一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群 是物种繁衍、进化的基本单位。,自然界种群的基因频率能世代不变吗？为什么？, 该种群非常大 所有的雌雄个体都能自由交配 没有迁入和迁出 自然选择对不同表现型的生 物个体没有作用 这对基因不发生突变和携带者对 基因的染色体不发生异常。,二、突变与基因重组产生进化的原材料 1、种群中基因突变的特点： 突变数大，不定向。 2、 种群中基因重组的结果： 产生更多的变异，不定向。 结论：提供进化的原材料。,三、自然选择决定了生物进化的方向 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。,四、隔离导致物种的形成 物种：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。 隔离：不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因交流 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，是生殖隔离必要的先决条件。 生殖隔离:a生态隔离；b季节隔离；c性别隔离、心理隔离或行为隔离；d机械隔离；e不亲合性；f杂种不活；g杂种不育。 由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素,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,（一）共同进化,任何一个物种都不是单独进化的。 1、共同进化的实例 生物与生物之间。例： 兰花和专门给它传粉的昆虫。 猎豹与鹿。,五、共同进化与生物多样性的形成,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。,捕食者的存在是否对被捕食者 有害无益？,2、捕食等在共同进化中的作用,淘劣保优，双向选择。 控制个体数量，有利多样性发展。,共同进化还有生物进化与无机环境 变化的关系,例： 生物的新陈代谢类型由原始异养厌氧自养厌氧自养需氧。,生物进化历程示意图,3、共同进化的概念,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，这就是共同进化。,（二）生物多样性的形成,地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。,1、生物多样性三层次的内容,（1）、生物的结构： 简单复杂 （2）、生物的等级： 低等高等 （3）、细胞的结构： 原核细胞真核细胞 （4）、生物的细胞组成：单细胞多细胞 （5）、生殖方式：无性生殖有性生殖 （6）、代谢方式：原始异养厌氧自养厌氧自养需氧。 （7）、生态成分：生产者、分解者两极生态系统生产者、 消费者、分解者三极生态系统 （8）、生活环境：水生水陆两栖陆生,2、生物多样性的进化历程,1、分子进化与中性学说,这一学说认为，基因突变对生物适应的影响不是非益即害或非害即益，绝大多数突变都是中性突变；生物体内的大分子都是以一定的速率进化着，这一速率与种群的大小、物种的生殖力以及生物世代的长短都无关，也不受环境因素的影响，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗传漂变”的结果，而与选择无关。也就是说，遗传漂变才是分子进化的基本动力。,基因频率因偶然的机会，而不是由于选择，而发生变化，这种现象称为遗传漂变。,（三）生物进化理论在发展,例：不同生物的细胞色素c与人的比较,从上表中可以看出，黑猩猩与人的亲源关系最近，酵母菌与人的亲源关系最远。,2、渐变论与骤变论,传统的进化理论认为生物的进化是渐变式的，但渐变式的进化难以解释下面两个问题。 问题一：生物化石的记录所显示的大多不是渐变式的进化，而是跳跃式的进化。 问题二：如果生物演变是渐进的，那么各种适应性的器官结构在尚未发展完善之前，即在还没有发展到有适应功能之前是怎样逃脱自然选择的压力的？ 所以骤变式进化理论认为，生物的进化起源于大突变（特别是某些调节基因的突变）。,3、生物进化理论在发展,生物的进化如此复杂，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。在这些学说中，以自然选择为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛而深远，它仍然是以后各个方面研究的一个基础。进化理论同其他科学理论一样，它不会停滞不前，它还在发展。,小结： 共同进化与生物多样性的形成 1、共同进化 不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间的相互影响和共同演变 2、生物多样性的形成 基因多样性 （1）生物多样性的内容 物种多样性 生态系统多样性 （2）生物多样性形成的进化历程 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，由异养厌氧到自养需氧。 3、生物进化理论在发展,含义,本章总结：,1现在许多学者认为，生物进化的基本单位是 （ ） A生物个体 B同种生物的全部个体 C种群 D生活在一起的全部生物 2根据现代生物进化理论,下列符合种群概念的是 （ ） A. 太平洋里全部的鱼 B. 中华人民共和国国土上的所有人 C. 稻田里全部的蛇 D. 草原上的灰仓鼠 3下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是 （ ） A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因 B. 生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而 代代相传 C. 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D. 基因突变可改变基因库的组成 4.以下属于种群范畴的是（ ） A一座山上所有的马尾松 B一块草地上所有的昆虫 C一个池塘内所有的鱼类 D一个公园内所有的树木,C,B,C,A,练习,5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 6在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16，问该性 状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa顺序排列答案） （ ） A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16 C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36