高三生物高考一轮复习课件：进化.ppt

世界上到底是先有鸡还是先有蛋 这个问题困扰了人类几千年 对于这个问题 首先是神学家们作出了 解释 先有鸡 因为上帝创造了鸡 然后让鸡下蛋 随着科学的发展人们不相信上帝了 没了上帝 上帝创造了鸡的 解释 也就没人相信了 于是关于生物起源的种种猜测又被提了出来 其中最被人认可的是 进化论 生物的进化 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论 一 拉马克的进化学说 第一个提出进化学说的科学家 1 所有生物都不是神创造的 而是由更古老的生物进化来的 2 生物是由低等到高等逐步进化而来的 3 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 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 它们想要吃到树叶 于是天天使劲地将颈伸长 终于形成了现在的长颈鹿 用进废退而获得的性状可以遗传给后代 这是生物不断进化的主要原因 意义 反对神创论和物种不变论 不足 后天获得的性状是不能遗传的 二 达尔文的自然选择学说 1 提出者 英国博物学家达尔文 1859年在 物种起源 一书中提出 自然选择是进化论的中心内容 自然选择学说的主要内容 1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 过度繁殖 是条件 生存斗争 或生存竞争 概念 生物个体 同种或异种 之间的相互斗争 以及生物与无机自然条件 如干旱 寒冷 之间的斗争 赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象 原因 生物的过度繁殖 生物赖以生存的生活条件 如食物和空间 有一定的限度 结果 大量生物个体死亡 少量生物个体生存 是进化动力 遗传和变异 变异有的对生物生存有利 有的则不利 变异具有不定向性 但具有有利变异的个体 即其性状适应环境的 易在生存斗争中获胜而生存下去 并留下后代 有利变异可以传给下一代 是内在因素 具有普遍性生物产生的后代会发生变异 产生各种不同于亲代的性状 适者生存 概念 在生存斗争中生存下来的生物都是对环境能适应的 被淘汰的生物是对环境不适应的 例 a 同一环境下的植物 长得快的会比长得慢的占有广大的地盘 因此发育就好 开花结实就多 b 跑得快的动物比跑得慢的更易得到食物并逃避敌害 自然选择 在生存斗争中 适者生存 不适者被淘汰的过程 自然选择的结果 使生存下来的生物产生适应性 是结果 过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存 自然选择是定向的 决定生物进化的方向 达尔文的自然选择学说 变异是 的 自然选择是 的 定向的自然选择决定着生物进化的方向 不定向 定向 环境选择生物 生物适应环境 自然选择是一个长期 缓慢 连续的过程 变异是不定向的突变的有利和有害并不是绝对的 它取决于生物的生存环境 对自然选择学说的评价 意义 说明物种是可变的 是进化的 正确解释了生物的适应性和多样性 不足 由于受当时科学水平的限制 对遗传和变异未能做出本质的阐明 对生物进化的解释仅局限于个体水平 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 用达尔文进化论的观点来判断下列叙述 其中正确的是 a 长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子 因此颈和前肢都变得很长b 北极熊生活在冰天雪地的环境里 它们的身体就产生了定向的白色变异c 野兔的保护色和鹰锐利的目光 是它们长期相互选择的结果d 在长期有毒农药的作用下 农田害虫产生了抗药性 1 使用农药防治某种害虫 开始效果显著 但长期使用 效果越来越差 其原因是a 害虫对农药进行选择的结果b 害虫对农药进行了定向的变异c 遗传的结果d 农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择 d 三 现代生物进化理论 自然选择学说 现代生物进化理论 以个体为单位 性状水平 以种群为单位 分子水平 基因 共同点 都能解释生物进化的原因 生物的多样性和适应性 没有阐明遗传和变异的本质和自然选择的作用机理 阐明遗传和变异的本质和自然选择的作用机理 现代生物进化理论 分子水平 基因 以种群为单位 自然选择 种群基因频率的改变 种群是生物繁殖的基本单位 是生物进化的基本单位 1 一个池塘中的全部鱼 2 一个池塘中的全部鲤鱼 3 两个池塘内的全部青蛙 4 一片草地上的全部植物 5 一片草地上的成年梅花鹿 否 是 否 否 否 种群中的个体并不是机械的结合在一起 彼此可以交配 通过繁殖将自己的基因传递给后代 一 种群是生物进化的单位 概念 种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体 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 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 基因库 基因频率的概念 基因库 某种基因型在某个种群中出现的比例叫基因频率 基因型频率 基因频率 该基因的总数 该等位基因的总数 基因型频率 该基因型个体数 该种群个体总数 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 基因频率 一个种群的全部个体所含有的全部基因 3 基因频率计算 1 常染色体遗传方面的基因频率计算 通过基因型计算基因频率 例1 从某个种群中随机抽出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 就这对等位基因来说 每个个体可以看做含有2个基因 那么 这100个个体共有200个基因 其中 a基因有2 30 60 120个 a基因有2 10 60 80个 于是 在这个种群中 a基因的频率为 120 200 60 a基因的频率为 80 200 40 2 伴x遗传方面的基因频率计算 这类题目的特殊点是 x染色体总数的正确计算 因为男性中只有一个x染色体 所以计算男性x染色体总数时不需要乘以2 这样就能够得出正确的结果 1 抽样调查某地100位女性和100位男性发现 女性中有5位色盲患者和20位携带者 男性中有15位色盲患者 则该地色盲基因的频率约是多少 3 计算时运用遗传平衡公式 遗传平衡定律又称哈代 温伯格定律 种群基因频率在世代繁衍过程中 发生变化 称为遗传平衡 不会 假设的种群满足以下五个条件 若种群中一等位基因为a和a 设p为a的基因频率 q为a的基因频率 a a的基因频率即为人群 理想状态下 中生殖细胞的概率 结合情况如下表 则aa的基因型频率为0 36 aa的基因型频率为0 24 0 24 0 48 计算时运用遗传平衡公式 3 已知每10000人中有一个白化病 aa 患者 一对健康夫妻生了一个白化儿子和一个正常女儿 该女儿和一正常的男性结婚 所生子女患白化病的几率是多少 a的频率 0 99 子女患白化病的几率 在自然界 由于基因突变 基因重组 染色体变异 自然选择等因素 种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的 种群基因频率的变化过程 4 生物进化的实质 例 某植物种群 aa基因型个体占30 aa基因型个体占20 则 1 该植物的a a基因频率分别是 2 若该植物自交1代 后代中aa aa基因型个体分别占 这时 a a的基因频率分别是 3 依现代进化理论 这种生物在两年中是否发生进化 原因是 55 45 42 5 32 5 55 45 没有 该生物种群中a a基因频率没有发生变化 生物不一定进化 生物一定进化 影响基因频率的因素 1 遗传漂变 由于群体较小和偶然事件造成的基因频率的随机增减甚至丢失的现象称为遗传漂变 例如在一个群体中某一基因的频率为2 则在一个50万个个体的群体中 有这一基因的个体有10000个 假如这一群体只有50个个体 那么只有1个个体有这种基因 这一基因可能由于偶然机会死亡或没有交配而在后代中消失 遗传漂变就是这样产生的 它是群体数量大小引起基因频率改变的一个方式 群体愈大 遗传漂变就愈小 2 不随机交配 这是引起哈迪一温伯格平衡改变的最主要因素 例如近亲交配等 3 有突变和新基因加入 4 自然选择 通过选择淘汰不利基因 积累有利基因 导致种群基因频率改变 可遗传的变异是生物进化的原材料 如果没有可遗传的变异 生物就不能进化 可遗传的变异来源有 基因突变 基因重组 染色体变异 其中基因突变 染色体变异统称为 突变 突变的有利或有害不是绝对的 它是由 决定的 突变和重组都是 因此它们只能提供生物进化的原材料 不能决定生物进化的 a 随机b 不随机c 定向d 不定向 生物的生存环境 a d 方向 二 突变和基因重组产生进化的原材料 由于突变和基因重组 桦尺蠖形成了不同的体色 某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型 三 自然选择决定生物进化的方向 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 自然选择会影响生物的生存 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有利变异的个体其基因频率会不断 不利变异的个体其基因频率会 在自然选择的作用下 种群基因频率发生 从而决定生物进化的 定向改变 方向 增加 减少 种群产生变异 不定向 不利变异淘汰有利变异积累 种群基因频率定向改变 生物朝一定方向进化 自然选择 变异 不定向 自然选择 定向改变 全世界的人都是一个物种吗 四 隔离导致物种形成 指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互相交配 并产生出可育后代的一群生物个体 1 物种的概念 2 举例 3 区分物种与种群 马跟驴 狮子与老虎是一个物种吗 是生物分类的基本单位 上述四个标准中最主要的是有无生殖隔离 隔离是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 地理隔离是指分布在不同自然区域的种群由于地理障碍 无法相遇而不能交配的现象 生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配 或交配后不能产生可育后代的现象 生殖隔离为新物种的形成奠定了基础 分布在不同区域的同一物种的种群由于长期的地理隔离产生明显的差异 最后往往导致生殖隔离 因而成为不同的物种 4 隔离的概念和类型 东北虎和华南虎 马和驴 不同物种之间存在生殖隔离 a 发育隔离 可以杂交 可以受精 但胚胎发育不正常 出生前就死亡 b 杂种不活 杂种可以形成 但在繁殖后代之前死亡 c 杂种不育 杂种可以成活 但是不育 d 杂种的淘汰或选择性消除 杂种可以存活 也能繁殖 但在自然选择中易被淘汰而消失 合子后隔离的生殖浪费大于合子前隔离 自然选择能够促进已被合子后隔离的群体发展合子前隔离 隔离的机制 a 生态隔离 二种生物完全可以交配繁殖 但由于生活在不同地区 不可能杂交 b 栖息地隔离 同一地区生活 但占领不同的栖息地而不能杂交 c 季节性隔离 生殖季节不同而隔离 d 行为隔离 求偶或交配行为不同而隔离 e 形态隔离 机械隔离 主要是生殖器官形态不同而隔离 f 配子隔离 可以交配或受粉 但不能受精 合子前隔离 合子后隔离 小麦的二倍体与四倍体是同一物种吗 地理隔离是形成物种的 阶段 量变 生殖隔离是形成物种的 阶段 质变 生殖隔离的出现 标志着 的形成 新物种 新物种的出现 是否都要经过地理隔离 5 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 地理隔离 又如达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的地雀 由于海水的隔离 这些从南美洲迁来的不能远飞的地雀 不一定 物种形成和生物进化 任何基因频率的改变 不论其变化的大小如何 均属于生物进化的范畴 而作为物种的形成 则必须当基因频率的改变导致生殖隔离是 才算完成 它们在基因频率的改变程度上是有很大差别的 因而隔离是物种形成的必要条件 而非生物进化的必要条件 是物种形成过程的三个基本环节 使种群的基因频率发生定向改变 从而决定生物进化的方向 产生生物进化的原材料 是生物进化的基本单位 也是生物繁殖的基本单位 现代生物进化理论认为 种群 突变和基因组 自然选择及隔离 突变和基因重组 自然选择 生物进化的实质是 种群基因频率发生定向改变 是物种形成的必要条件 隔离 共同进化与生物多样性的形成 任何一个物种都不是单独进化的 不同 之间 与 之间在相互影响中不断进化和发展 这就是共同进化 物种 生物 无机环境 现代进化理论进一步完善和发展了自然选择学说 其理论观点主要表现在 突变和基因重组产生进化的原材料 种群是进化的单位 自然选择是通过生存斗争实现的 自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是基因频率的改变 隔离导致物种形成 适者生存 不适者被淘汰a b c d c 生物进化的大致过程和规律 原始生命 原始原核生物 真核生物 真核生物出现的意义 结构和功能更复杂 为有性生殖 能产生更大变异 奠定了基础 1 无细胞结构到细胞结构 单细胞生物到多细胞生物 简单到复杂 由低等到高等 由水生到陆生等 2 厌氧型兼性厌氧需氧 异养自养 3 无性生殖到有性生殖 基因多样性物种多样性生态系统多样性 生物多样性的形成 4 人的a b o血型决定于3个等位基因ia ib i 假设某地的人的血型频率为 a型 0 45 b型 0 13 ab型 0 06 o型 0 36 请推算这一地区人的各等位基因的频率 哈迪 温伯格定律 当存在复等位基因 等位基因2个以上 时 如abo血型的遗传 有ia ib i三个复等位基因p为ia基因频率 q为ib基因频率 r为i基因频率 p q r 2 p2 q2 r2 2pq 2pr 2qr 1 3 关于现代生物进化理论的叙述 不正确的是 a 种群是生物进化的基本单位b 自然选择学说是现代生物进化理论的核心c 生物进化过程的实质是种群基因频率的改变d 生物进化过程的实质是有利变异的保存 d 稳定性选择 把趋于极端的变异淘汰掉而保留中间类型的个体 使生物类型具有相对稳定性 这类选择多见于环境相对稳定的群体中 选择的结果将使性状的变异范围不断缩小 群体的基因型组成更趋于纯合 如人类新生儿的体重为平均体重者 其死亡率最低 过轻或过重者死亡率较高 单向性选择 把趋于某一极端的变异保留下来 淘汰掉另一极端的变异 使生物类型朝向某一变异方向发展 这种选择的结果也会使变异的范围不断缩小 群体基因型组成趋向于纯合 单向性选择多见于环境条件逐渐发生变化的群体中 人工选择大多属于这种类型 即定向选择 分裂性选择 把一个群体中的极端变异个体按不同方向保留下来 而中间常态型则大为减少的选择 这种类型也是在环境发生变化的群体里进行的 原先较为一致的生态环境分隔为若干次一级的环境