进化--一轮复习PPT课件

1 一轮复习 现代生物进化理论 2 3 4 由于环境的改变 长颈鹿的食物转到树上后 他不得不伸长脖子 前肢用力 时间久了就成了长颈鹿 且这种性状可以传给后代 下面三个关于长颈鹿进化的观点分别是什么学说 过度繁殖 生存斗争 长颈 长肢个体 遗传积累 适者生存 现代长颈鹿 变异 长颈 长肢个体 短颈 短肢个体 长颈鹿的祖先 观点一 观点二 观点三 长颈鹿的种群中突变和基因重组为进化提供了原材料 自然选择决定长颈鹿的进化的方向 自然选择使种群的长颈 长肢基因频率逐渐增大 拉马克的进化学说 达尔文自然选择学说 现代生物进化理论 5 根据第一节内容总结下列问题 1 描述拉马克的观点 评价贡献以及不足2 描述达尔文自然选择学说的观点 解释一些现象 如细菌抗药性等 评价其贡献和不足 6 1 描述拉马克的观点 评价贡献以及不足 生物不是神创的 而是由更古老的生物进化而来的 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 用进废退 器官用的越多就越发达 不使用就会退化 获得性遗传 由于用进废退而获得的性状是可以遗传的 贡献 反对神创论和物种不变论 历史上第一个比较完整地提出了进化理论的学者 不足 拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持 大多来自主观臆测 拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变 7 1 主要内容 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 选择的基础 进化的动力 进化的内因 选择的结果 2 内在联系 2 描述达尔文自然选择学说的观点 评价其贡献和不足 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 8 过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料 加剧了生存斗争 变异是不定向的 具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强 产生适应环境的新类型 这是生物多样性和适应性形成的原因 因此遗传和变异是生物进化的内在因素 基础 自然选择是通过生存斗争来实现的 生存斗争是生物进化的动力 适者生存是自然选择的结果 注意 变异是不定向的 自然选择是定向的 决定着生物进化的方向 9 过度繁殖 有限的生活条件 导致 生存斗争 变异 导致 适者生存 变异可以遗传 导致 有利变异逐渐积累 生物进化出新类型 在长期的自然选择过程中 微小的有利变异得到积累变为显著变异 从而产生了适应特定环境的生物新类型 10 一个有大风大浪的岛屿上 昆虫的翅 要么特别发达 要么无翅 原始昆虫 有翅力大 有翅力小 无翅 有翅力大 无翅 过度繁殖 变异遗传 生存斗争 适者生存 11 画出长期使用某种农药后 害虫数量随时间变化的曲线图 请用达尔文的观点解释这种现象 12 害虫在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异 其中就有抗药性强的变异 未使用农药时 抗药性强的变异不是有利变异 这样的个体在生存斗争中不占优势 在使用农药以后 抗药性弱的个体大量死亡 抗药性强的个体就有机会产生更多的后代 一段时间以后 农药的效果就会下降 13 例 青霉素是一种抗菌素 几十年来 由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强 1 青霉素使用之前 细菌对青霉素的抗药性存在着 患者使用青霉素后 体内绝大多数细菌被杀死 这是 极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代 这是 青霉素的使用对细菌起了 作用 这种作用是通过细菌与青霉素之间的 实现的 由于青霉素的反复使用 就会使得抗药性这个性状逐代 而加强 从这个过程可以看出 虽然生物的 是不定向的 但 在很大程度上是定向的 所以细菌抗药性产生的内因是 而外因是 差异 不适者被淘汰 自然选择 变异 积累 生存斗争 选择 适者生存 遗传和变异 自然选择 14 贡献 解释生物进化的原因 揭示生物多样性的原因 解释生物适应性的形成 拟态 保护色 警戒色 不足 对于遗传和变异的本质不能作出科学解释 对生物进化的解释局限于个体水平 强调物种形成都是渐变的结果 无法解释物种大爆发现象 4 贡献和不足 15 性状水平 深入 基因 分子 水平 以个体为单位 以种群为单位 形成以自然选择学说为核心的现代生物进化理论 认识到了遗传和变异的本质获得性遗传的观点 已经被多数学者摈弃 深入 16 3 总体描述现代生物进化理论的基本内容 种群是进化的基本单位 突变和基因重组为产生进化的原材料 自然选择导致种群基因频率定向改变决定进化的方向 隔离导致物种形成 生物进化的过程实际是生物与生物 生物与无机环境共同进化的过程 导致生物多样性 17 达尔文的进化论着重研究生物个体的进化 而现代进化论强调群体的进化 种群是生物进化的基本单位 共同点 不同点 现代生物进化理论以自然选择学说为基础 都能解释生物进化 生物的多样性和适应性 达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理 而现代进化论克服了这个缺点 4 比较自然选择学说和现代生物进化理论的相同点和不同点 18 学生活动 阅读教材P128 本章小结 列举达尔文自然选择学说和现代生物进化论主要内容 早读 遗传变异是自然选择的内因 过度繁殖加剧了生存斗争 变异一般是不定向的 而自然选择是定向的 定向的自然选择决定着生物进化的方向 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 自然选择是一个长期 缓慢 连续的过程 种群是生物进化的基本单位 生物进化的实质在于种群基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节 突变和基因重组产生进化的原材料 自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向 进化导致生物多样性形成 19 一 种群是生物进化的基本单位 指生活在一定的时间和空间内的同种生物全部个体的总和 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 在一个种群基因库中 某种基因型占全部个体的比率 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 理解 一个种群都有一个基因库 种群中的个体最终死亡 但基因库在代代相传中保留下来 并得到发展 基本概念 种群 基因型频率 基因频率 现代生物进化理论的主要内容及计算 生物繁殖的基本单位 生物进化的基本单位 20 例2 已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病 据调查 该病的发病率大约为1 10000 请问在人群中该苯丙酮尿症隐性致病基因 a 的基因频率以及携带此隐性基因的携带者 Aa 基因型频率分别是 A 1 和0 99 B 1 和1 98 C 1 和3 96 D 1 和0 198 B 例1 科学家获得一种显性突变蚊子 AABB A B基因位于非同源染色体上 只有A或B基因的胚胎致死 若纯合的雄蚊 AABB 与野生型雌蚊 aabb 交配 F1群体中A基因频率是 F2群体中A基因频率是 50 60 例3 某工厂有男女职工各200名 调查发现 女性色盲基因的携带者为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是 A 4 5 B 6 C 9 D 7 8 B 21 一 种群是生物进化的基本单位 现代生物进化理论的主要内容及计算 深度思考 1 请分别用哈迪 温伯格平衡 遗传平衡定律 的方法 配子比率方法和自由交配类型的方法分析教材P115思考与讨论 你得出什么结论 2 哈迪 温伯格平衡 遗传平衡定律 使用的条件是什么 现实中这样的平衡是不是存在 你能举出哪些实例 基本计算 22 一 种群是生物进化的基本单位 现代生物进化理论的主要内容及计算 深度思考 1 请分别用哈迪 温伯格平衡 遗传平衡定律 的方法 配子比率方法和自由交配类型的方法分析教材P115思考与讨论 你得出什么结论 基本计算 基因型频率开始是非平衡群体 一次交配后即可平衡 没有筛选 基因频率始终没变 这样的群体有没有进化 23 一 种群是生物进化的基本单位 现代生物进化理论的主要内容及计算 深度思考 基本计算 2 哈迪 温伯格平衡 遗传平衡定律 使用的条件是什么 现实中这样的平衡是不是存在 你能举出哪些实例 24 如果满足上述五个条件 则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变 到下一代也是如此 也就是说基因频率可以代代保持稳定不变 这就是哈迪 温伯格平衡 也叫遗传平衡定律 但是 在实际中 这样的平衡是不存在的 这是因为 第一 足够大的种群是不存在 而根据概率原理 当个体数不是充足大时 实际得到的数值与理论上的数值就存在误差 实际中子代和亲代的基因频率就会有差异 25 第二 种群中充分的随机交配也是不现实的 也就是说不同基因型的卵细胞和精子结合的机会不会是均等的 例如 在生殖季节 为了争夺异性配偶 雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争 争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象 由于竞争失败 有的雄性海象没有任何的交配机会 假设其它条件不变 在生殖季节里 如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是AA 而竞争失败的雄性海象个体的基因型大多数是aa 可能是由于本身基因型的关系 而导致性状上的差异 那么A的基因频率将越来越大 26 第三 基因突变每时每刻都有可能发生 虽然每一个基因突变的频率很低很低 但一个种群中有很多很多的基因 所以基因的实际突变数是较大的 而且经过代代的遗传基因突变必然对种群的基因频率产生影响 使基因的频率发生改变 如由a突变成A的数或a突变成其它复等位基因的数相对较大 则a的基因频率将越来越小 第四 由于各种原因 种群中有的个体会离开该群体 相反的可能 有的同种的外来个体会迁入该种群 使种群中各种基因型的比例发生变化 而导致种群基因频率的改变 27 第五 在自然界中 自然选择是不可抗拒的 始终对种群发挥作用 如基因型为aa的个体由于本身基因的原因 在特定的环境条件下 而导致性状缺陷 不能适应变化了的环境 在自然选择中处于不利地位 则a的基因频率也会越来越小 由于上述五方面的因素 种群基因频率的改变是客观的 亲代和子代之间基因频率的差异可能是微妙的 但经过代代的遗传 当这一差异由量变的积累而达到质的差异时 该种群就渐变成另外一个不同的种群了 所以从理论上分析 种群基因频率的改变是不可避免的 生物的进化是必然的 28 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 深度思考 1 突变和基因重组为什么不能决定进化的方向 2 计算教材P117数字化的问题情境 通过结果 推出生物进化的实质 3 自然选择过程中 直接受选择的是基因型还是表现型 突变和基因重组是随机的 不定向的 它们只提供生物进化的原材料 不能决定生物进化的方向 29 1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10 Ss20 ss70 在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存 使得种群中浅色个体每年减少10 黑色个体每年增加10 以后的几年内 桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢 13 1 升高 26 60 9 26 1 73 9 14 6 29 3 56 1 29 3 70 7 降低 自然选择对基因频率变化的影响 30 生物进化的实质是基因频率的改变 表面看 自然选择是对一个个生物个体的选择 实质上是对个体所包含的变异进行选择 从现代分子遗传水平看 自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择 从而改变着群体中不同基因的基因频率 31 变异是不定向的 自然选择 不利变异被淘汰 有利变异逐渐积累 种群的基因频率发生定向改变 生物朝一定方向缓慢进化 自然选择决定生物进化的方向 提供选择材料 32 四 隔离与物种的形成 现代生物进化理论的主要内容及计算 基本概念 指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 简称 种 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 种类 生殖隔离 地理隔离 不同物种之间一般是不能够相互交配的 即使交配成功 也不能够产生可育的后代 这种现象叫生殖隔离 由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象 物种 隔离 33 深度思考 1 白种人和黄种人 马和驴 东北虎和华南虎是不是一个物种 体会他们之间的隔离 2 设计表格将物种和种群进行比较 3 通过加拉帕哥斯群岛的地雀实例说明新物种形成的一般过程 4 物种的形成是否一定要经过地理隔离 举例说明 5 物种的形成与进化有什么联系 现代生物进化理论的主要内容及计算 四 隔离与物种的形成 34 2 设计表格将物种和种群进行比较 35 2 设计表格将物种和种群进行比较 36 地理隔离阻断种群间的基因交流在不同的突变 基因重组和自然选择作用下种群的基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异差异进一步加大生殖隔离新物种形成 3 通过加拉帕哥斯群岛的地雀实例说明新物种形成的一般过程 突变和基因重组 自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节 37 在自然界里还存在另一种物种形成方式 它往往只需要几代甚至一代就完成了 而且不需经过地理隔离 例如 多倍体植物的形成就是如此 自然界里几平将近一半的被子植物和某些栽培作物就是这样形成的 4 物种的形成是否一定要经过地理隔离 举例说明 38 实质上是种群基因频率改变的过程 所以生物进化的标志为基因频率的改变 不论变化大小都属于进化的范围 基因频率的改变导致突破物种的界限 形成生殖隔