《进化理论》PPT课件.ppt

复习提问,1、简述生物进化的大致历程（按时间顺序）。,2、简述生物进化的规律。,生命起源,38亿年前,35亿年前单细胞生物蓝藻（蓝细菌）诞生,20亿年前真核生物诞生,5.3亿年前寒武纪生物大爆发：大量的多细胞动物,丝状体微生物化石,4亿年前水生植物登陆、脊椎动物登陆,细胞数量：单细胞多细胞 器官结构和生理活动：简单复杂 生活环境：水生陆生,多样化 复杂化 不可逆的,9亿年前真核多细胞生物藻类,龙凤山藻化石,生物进化 生物进化理论,1、达尔文与进化论的创立,提出“用进废退和获得性遗传”的生物进化学说,提出以“自然选择”为基础的生物进化学说,（1）拉马克（法国）,（2）达尔文（英国）,2、自然选择学说,阅读教材P53-55达尔文“自然选择学说”，回答下列问题： Q1：自然选择学说的基本观点有哪些？ Q2：达尔文如何看待变异的，与进化有何关系？ Q3：达尔文如何理解繁殖过剩，与进化有何关系？ Q4：生存斗争的概念、原因、分类、结果？ Q5：适者生存的概念、分类和结果？ Q6：达尔文的进化论有何意义？,产生巨大的创造性作用，形成生物界的多样性和适应现象。,（1）自然选择学说的基本论点：, 变异和遗传, 繁殖过剩, 生存斗争, 适者生存,3、自然选择的作用：,进化的内因、自然选择的基础,进化的前提条件,进化的主要动力,进化的结果,（2）达尔文进化论的意义,2、自然选择学说,自然选择学说的局限性：1.未能解释遗传和变异的本质；2.对进化的解释局限于个体水平；3.过分强调过度繁殖所引起的生存斗争是生物进化的主要动力。,4、现代进化理论基本观点,（1）种群是生物进化的基本单位,种群、基因库和基因频率的概念；基因频率的计算,进化实质：种群的进化过程就是 种群基因频率发生变化的过程。,（2）突变为生物进化提供原材料,引起基因频率变化的主要原因：突变,变异是不定向的，为生物进化提供了原材料。,（3）自然选择主导着进化的方向,定向地改变种群的基因频率向适应环境的方向演化。,（4）隔离是新物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种的形成标志。,（5）现代进化理论的意义,生物的突变率很低，为什么还能作为生物进化的原材料？,现代生物进化理论综述：,突变、选择和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。,现代综合进化理论是基因学说和达尔文自然选择学说的综合。,练习,5、灭绝,灭绝为新物种的形成提供了条件。,可能的内在原因,可能的外在原因,（1）灭绝的概念,（2）生物进化史中5次大灭绝和灭绝的意义,（3）灭绝的原因,灭绝是进化的正常过程，与新物种的形成同样重要。,根据计算机模拟，现在每小时3个物种灭绝的速度，比生物自然灭绝的速度快1000倍，比物种形成的速度快100万倍。人类正处在自恐龙灭绝后的第六次物种大灭绝的危急关头，而导演这一悲剧的正是人类自身。你认为可能来临的第六次物种大灭绝的原因是什么？为减缓目前物种灭绝的速度，人类能做些什么呢？我们又能做什么？,甲硫磷曾是防治棉蚜的一种效果很好的农药，经十几年的连续使用，现在生产的甲硫磷按原先规定的浓度使用已不能全部杀死棉蚜。棉蚜产生耐药性的原因是（ ）,A.棉蚜定向变异的结果 B.棉蚜对甲硫磷农药进行选择的结果 C.棉蚜产生了耐药性 D.甲硫磷农药对棉蚜的耐药性变异进行了定向选择,变异不定向，自然选择定向,拉马克进化学说的主要内容 :,生物进化原因,获得性遗传：指环境引起或由于用进废退引 起的性状改变是可以遗传的。 他认为动物的性状改变是由动物的意愿决定。变异即进化。,拉马克 （Jean Baptiste Lamarck,1744-1829）,生物不是神造的，而是由古老 生物进化来的。 生物是由低等到高等逐渐进化的。 生物各种适应性特征的形成都是 由于用进废退和获得性遗传。,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(yan)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。,用拉马克进化学说解释一下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，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 （Charles Robert Darwin，18091882 ）,“贝格尔号”舰,英国博物学家，进化论奠基人。先修医学，后修神学。1831年参加贝格尔舰环球航行，历时5年，观察、搜集了大量动、植物和地质方面资料。 1859年，达尔文的著作物种起源发表，创立了系统的生物进化论（以自然选择为基础）。他的进化学说，被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现之一。他热爱科学，细心观察，研究、探索自然规律，共发表80多篇论文，出版20多部著作，为人类留下了丰富的科学遗产，是一位不断追求真理并作出划时代贡献的伟大科学家。,1860年6月30日，物种起源发表后不久在 牛津大学举行了一场著名的论战:,当时宗教对达尔文的讽刺图,牛津主教韦尔伯福斯问自称“达尔文的斗犬”的托马斯赫胥黎，究竟是他的祖父一族还是他的祖母一族是从猴子传承而来的？这个讥讽引来哄堂大笑，显然在听众看来，被视为猴子的后裔是一件可耻的事。赫胥黎对此的回答，据他后来在一封信中的回忆是：“如果问我，我是愿意有一个可怜的猿猴当祖父，还是愿意有一个有着很高的天赋和巨大的影响力却利用这些才能和影响力在庄严的科学讨论中进行讥讽的人当祖父，那么我毫不犹豫地断言，我宁可选择猿猴。”,（1）具有普遍性,（3）变异分为可遗传和不可遗传两种。可遗传变异是生物进化的内在因素，是自然选择发生作用的基础。,（2）变异具有不定向性。环境条件可决定变异的方向。,自然选择学说的基本观点变异和遗传,概念：,生物与环境的各种复杂关系。,原因：, 生物的过度繁殖, 生物赖以生存的生活条件有限,结果：,大量生物个体死亡,少量生物个体生存。,分类：, 生物同无机自然环境的斗争 种间斗争 种内斗争,自然选择学说的基本观点生存斗争,食物、水、 配偶、领地等,包括种间竞争、寄生、捕食关系。,有利变异的保存和有害变异被淘汰的过程叫做自然选择或适者生存。,例：跑得快的动物比跑得慢的 更易得到食物并逃避敌害。,生存下来的生物具有更强的适应性。,无机环境的选择： 生物之间的选择：,例：岛上经常有暴风，常态昆虫易被吹到海里 死亡，无翅或翅退化的昆虫却不易被吹走。,自然选择学说的基本观点适者生存,概念：,结果：,分类：,你知道哪些自然选择的实例呢？,桦尺蛾的工业黑化,树皮上长满地衣，背景呈灰色。黑色蛾子凸显出来，易被鸟类捕食。,树皮上没有地衣，背景呈暗色。白色蛾子凸显出来，易被鸟类捕食。,澳大利亚兔灾 1859年，十二只欧洲野兔被带到了澳大利亚，开始了不受限制的大量繁殖，50年后遍布整块大陆。 生物学家从美洲引进了一种病毒，这种病毒对于欧洲兔是致命的。澳大利亚的兔子死亡率达到了99.9%。 但是，自然选择正在起作用。一方面，兔子对病毒进行了选择：毒性强的病毒随着它们所寄生的兔子的死亡而死亡，那些毒性较弱的病毒反而得以存活。另一方面，病毒也对兔子进行了选择：抵抗力强的兔子活了下来，它们的后代的抵抗力也变得越来越强。 互相选择的结果出现了毒性较弱的病毒和抵抗力较强的兔子，最终将导致兔子数目的回升。 事实正是如此：兔子数目以后逐年回升，死亡率也越来越低。,由于加拉帕戈斯群岛各岛的食物资源不同，来自南美大陆的地雀，最终演化成拥有形态各异的喙的13种“加拉帕戈斯”地雀（达尔文雀）。,适应辐射：来自共同祖先的后裔，因适应不同的 生活环境而分化成不同种类的现象。,动物的 适应辐射,利用达尔文的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖子长？,你的解释中运用了自然选择学说中的那些论点？,达尔文对长颈鹿进化的解释,长颈鹿有颈长和颈短、前肢长、前肢短的差异（ ）； 产生的后代超过环境承受能力（ ）； 它们都要吃树叶而树叶不够吃（ ）； 它们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（ ）。,遗传变异,过度繁殖,生存斗争,适者生存,种群和基因库的概念,彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是繁殖的单位。,卧龙自然保护区 猕猴,多格错仁的藏羚羊,种群：生活在同一区域内 的同种生物个体的 总和。,基因库：一个种群中能进 行生殖的生物个体 所含有的全部基因。,= 40%,A%=,a%=,= 60%,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?,基因频率的概念和计算,= 纯合子频率+1/2杂合子频率,在理想状态下，这个种群的子代中A、a的基因频率各是多少？,用数学方法讨论基因频率的变化,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， (1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？ (2)子一代基因型的频率各是多少？ (3)子一代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？,60%：40%=3：2,AA 36%,aa 16%,Aa 260%40% =48%,A 36%+24%,a 16%+24%,理想状态下，基因频率不变,哈迪温伯格定律：在上述条件下，种群的基因频率(包括基因型频率)可以一代代稳定不变，保持平衡，这就是遗传平衡定律。如果用p代表基因A的频率,q代表基因a的频率。那么,遗传平衡定律可以写成：AAAaaa = p22pqq2,2.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,5.17,1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个 体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因A和a 的频率分别是： （ ） A、 18% 82% ； B、 36% 64%； C、 57% 43% ； D、 92% 8%；,3.在欧洲人群中,每2500人中就有一人患囊性纤维性变性,这是 一种常染色体遗传病，一对健康的夫妇生了一个患此病的孩 子，若该妇女与另一表现正常的男子再婚，生下患此病孩子 的几率是多大?,分析：该病的遗传性质？患者基因型？ 致病基因的频率？正常基因的频率？ 正常男子的基因型？其中该男子为杂合体的几率？,致病基因a=,正常基因A,基因型Aa2Aa,子代aa,该题应该按“遗传平衡”的情况解题。,物种：分布在一定的自然区域，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 够产生出可育后代的一群生物个体。,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。分为地理隔离和生殖隔离两类。,物种的概念；隔离的概念和种类,马和驴的杂交后代骡子,狮和虎的杂交后代狮虎兽,基因频率 定向改变,物种的形成过程,经过长期的地理隔离而导致生殖隔离，从而形成新物种。,原物种,自然选择,地理隔离,生殖隔离,东北虎,华南虎,东北虎和华南虎是两个物种吗？,未形成生殖隔离，因而还是一个物种的两个亚种。,?变异是不定向的，而自然选择是定向的,拉马克：变异=适