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生物为什么会进化 达尔文的自然选择学说作出了最好的解释生物进化的实质是什么 生物进化有什么规律 第七章生物的进化 用进废退 物竞天择 拉马克 达尔文 一 达尔文的自然选择学说 一 主要内容过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存 回顾初中知识 2 生存斗争 1 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 2 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 3 结果 大量生物个体死亡 少量生物个体生存 3 遗传和变异 1 具有普遍性 2 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 3 有利变异可以传给下一代 4 适者生存 1 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 2 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 适者生存 不适者被淘汰的过程 是通过生存斗争实现的 自然选择的结果 使生存下来的生物产生适应性 二 重要意义科学的解释了 1 生物进化的原因 2 生物的多样性和适应性 过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料 同时加剧了生存斗争 因此过度繁殖是生物进化的前提 遗传保持了物种的稳定性和连续性 使性状得到延续和积累 不定向的变异为自然选择提供了选择的材料 因此遗传和变异是生物进化的内在因素 生存斗争是自然选择的手段 是生物进化的动力 适者生存是自然选择的结果 一 主要内容过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存 变异是不定向 个体差异 适者生存 不适者淘汰 适应环境新类型 内因 动力 生存斗争 逐代遗传积累 内因 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 复述达尔文对长颈鹿形成的解释 达尔文自然选择学说的主要不足 在于对遗传和变异的性质 对自然选择如何对遗传和变异起作用缺少本质上的认识 运用已有知识分析达尔文学说中的遗传和变异 能否弥补达尔文的这一不足 达尔文学说的支持与挑战 关于变异是否定向的问题 能否用已学过的有关变异的知识来支持达尔文的观点 从基因突变 基因重组和染色体变异的特点方面作出分析 关于性状能否遗传的问题 限于达尔文对遗传本质的认识 达尔文认为后天获得的性状是可以遗传的 获得性遗传 我们能否用所学的知识来否定达尔文的这一观点 从中心法则及基因与性状间的关系上去分析 讨论 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 板书 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 二 现代生物进化理论 一 种群是生物进化的单位种群定义 生活在同一地点的同种个体总和 特点 彼此可以交配实现基因交流 基因库 种群的全部个体所含有的全部基因 基因频率 某种基因在某个种群中出现的比例 特点 频率可变 种群基因频率改变的原因 基因突变 基因重组 自然选择生物进化的实质 是种群基因频率的改变 结论 种群是进化的基本单位 关于种群基因频率的计算 1 利用基因型计算基因频率 例2 对某学校的学生进行色盲遗传病调查得知 780名女生中有患者23人 携带者52人 820名男生中有755人正常 则该群体中色盲基因的频率为 6 8 例1 某一种群中 调查得知基因型为AA Aa的频率分别为32 49 则A基因的频率为 56 5 例 某一种群中 调查得知基因型为AA Aa的频率分别为32 49 则A基因的频率为 2 利用基因型频率计算基因频率 56 5 关于种群基因频率的计算 3 利用遗传平衡定律计算 前提条件 种群大 随机交配 无突变发生 无新基因加入 无自然选择 公式 p q 2 p2 2pq q2 1 例3 某一种群中 调查得知隐性性状者为36 则基因型AA Aa的频率分别为 16 48 关于种群基因频率的计算 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 基因突变与基因频率改变的有什么关系 基因突变的特点 普遍存在随机发生突变频率很低多数对生物体是有害的不定向的 为什么能改变种群的基因频率 1 种群中基因突变的特点 突变数很大 不定向2 种群基因重组的结果 产生更多变异 不定向结论 提供进化的原材料 二 突变和基因重组产生生物进化的原材料 原料 突变 基因突变和染色体变异 和基因重组原理 突变产生等位基因 通过基因重组产生多种基因型 从而使种群出现大量可遗传的变异 注 突变的有利和有害的界定不是绝对的 而是与生物的生存环境有关 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 三 自然选择决定生物进化的方向 解释 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 隔离导致物种形成 物种 分布在一定的自然区域 具有一定的形态结构和理功能在自然状态下能够交配繁殖并产生可育后代的一群生物个体 隔离 不同种群间的个体 在自然条件下基因不能自由交流的现象 东北虎和华南虎 马和驴 不同物种之间存在生殖隔离 自然选择 突变和基因重组 地理隔离 加拉帕戈斯群岛上地雀的形成 最常见的方式 由长期的地理隔离达到生殖隔离 物种的形成 1 种群是生物进化的基本单位生物进化的实质是种群基因频率的改变 突变和基因重组 可遗传的变异 产生进化的原材料 自然选择使种群的基因频率定向改变 并决定进化的方向 隔离是新物种形成的必要条件 2 突变和基因重组 自然选择 生殖隔离是新物种形成过程的三个基本环节 它们综合作用形成新物种 现代生物进化理论 1 种群是生物进