人教版必修2第七章第一节现代生物进化理论的由来(共75张PPT)

1、关于生命起源的几个假说关于生命起源的几个假说 神创论神创论“上帝造人上帝造人” ” “女娲造人女娲造人” 自生论自生论“泥土变鱼泥土变鱼” 宇宙生命论宇宙生命论 化学进化说化学进化说一、拉马克的进化学说一、拉马克的进化学说意义：否定了神创论和物意义：否定了神创论和物种不变论，奠定了科学的种不变论，奠定了科学的生物进化论的基础。生物进化论的基础。 生物不是神造的，而生物不是神造的，而是由古老生物是由古老生物进化进化来的来的 生物是由生物是由低等到高等低等到高等逐渐进化的逐渐进化的 生物各种适应性特征生物各种适应性特征的形成都是由于的形成都是由于用进废用进废退退和和获得性遗传获得性遗传 食蚁兽的舌

2、头之所以细长，是长期舔食蚂蚁食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。的结果。用进废退：用进废退： 用进废退是指一种动物由于若干世代中经用进废退是指一种动物由于若干世代中经常使用某器官，就会使该器官得到发展；常使用某器官，就会使该器官得到发展；或者历代少用甚至不用某器官，就会使该或者历代少用甚至不用某器官，就会使该器官退化以致完全丧失。器官退化以致完全丧失。 获得性遗传：获得性遗传： 由于环境影响或用进废退所获得的变异性由于环境影响或用进废退所获得的变异性状，可以通过繁殖遗传给后代。状，可以通过繁殖遗传给后代。按照用进废退法则推理未来人是怎样的？按照用进废退法则推理未来人是怎样的？拉马克认

3、为拉马克认为生物进化原因生物进化原因: : 是是“用进废退用进废退”； 是是“获得性遗传获得性遗传” 先进之处（优点）先进之处（优点）最早提出最早提出“进化进化”不足之处不足之处获得的性状不一定能遗传获得的性状不一定能遗传 达尔文的评价：拉马克的进化思想动达尔文的评价：拉马克的进化思想动摇了摇了“神创论神创论”的基石，敲响了的基石，敲响了“目的目的论论”的丧钟，为进化论的胜利铺平了道的丧钟，为进化论的胜利铺平了道路。路。 22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上岁那年，达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔贝格尔”号号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。远航考察船，随船进行为期五年的环球科学

4、考察。二、达尔文的二、达尔文的“自然选择学说自然选择学说”1 1、达尔文、达尔文达尔文物种起源物种起源（18591859年）年）18601860年年6 6月月3030日，日，物种起源物种起源发表后不久在牛津发表后不久在牛津大学举行了一场著名的论战大学举行了一场著名的论战: : 我宁愿来自猴而不我宁愿来自猴而不愿来自以文化和口愿来自以文化和口才为偏见和谎言服才为偏见和谎言服务的文化人务的文化人! ! 究竟是你的祖父一族究竟是你的祖父一族还是你的祖母一族从还是你的祖母一族从猴子传承而来的？猴子传承而来的？ 牛津主教韦尔伯福斯牛津主教韦尔伯福斯赫胥黎赫胥黎鳕鱼的年产卵量是鳕鱼的年产卵量是500500

5、万粒。有人计算过万粒。有人计算过, ,如果鳕鱼所如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼产的卵全部能孵化长大成鱼, ,那么不出那么不出6 6年年, ,整个大西整个大西洋就会被鳕鱼塞满。洋就会被鳕鱼塞满。 各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定的数量在一定时期内都会保持相对稳定。2 2、 “ “自然选择学说自然选择学说”的主要内容的主要内容 一对家蝇繁殖一年，若每代一对家蝇繁殖一年，若每代10001000个卵，如个卵，如果后代不死亡，后代可以把整个地球覆盖果后代不死亡，后代可以把整个地球覆盖2.54cm2.54

6、cm之厚。之厚。人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻最多的能产生十几个子女。若以每对夫妻最多的能产生十几个子女。若以每对夫妻平均生三个子女，平均平均生三个子女，平均3030年传递一代计算，年传递一代计算，每隔每隔5050年人口就将增加一倍。只需数百年年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人，显然，时间世界人口就将达到几万亿人，显然，这是不可能的！这是不可能的！动物、植物和微生物的繁殖能力比人强动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍！若全部后代都能成活下来，很多很多倍！若全部后代都能成活下来，只要很短时间就会超出环境的承受能力！只要很短时间就会

7、超出环境的承受能力！生存斗争生存斗争生物为争夺有限的生活条件生物为争夺有限的生活条件产生生存斗争的原因产生生存斗争的原因 生物大量死亡，少量存活。对生物个生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物体往往有害，但对生物物种是有利的物种是有利的。生存斗争产生的结果生存斗争产生的结果种内斗争种内斗争 种间斗争种间斗争 生物与无机生物与无机环境之间的斗争环境之间的斗争生存斗争范畴生存斗争范畴（食物、水、空间、配偶、阳光等）（食物、水、空间、配偶、阳光等）遗传和变异具有普遍性遗传和变异具有普遍性变异具有不定向性变异具有不定向性 有遗传物种才能稳定存在；有变异生物有遗传物种才能稳定存在；有变异生

8、物界才会绚丽多彩，即世界上没有两个生物界才会绚丽多彩，即世界上没有两个生物个体是完全相同的。这种个体是完全相同的。这种变异是随机产生变异是随机产生的，而非按需要向一定的方向发生。如生的，而非按需要向一定的方向发生。如生物变异产生的后代，有的比亲代更适应环物变异产生的后代，有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境！境，有的却不适应环境！即：即：不定向变异不定向变异自然自然选择选择适应环境适应环境在生存斗争中，适者生存，不适者被在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是淘汰的过程，就是自然选择自然选择。长颈鹿长颈鹿的祖先的祖先过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争长颈、长肢个体长颈、长肢个体 （遗传

9、积累遗传积累）适者生存适者生存现代长颈鹿现代长颈鹿（变异变异）长颈、长肢个体长颈、长肢个体短颈、短肢个体短颈、短肢个体自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化？自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化？自然选择自然选择3、达尔文自然选择学说的评价达尔文自然选择学说的评价积极意义积极意义：局限性：局限性：1.解释生物解释生物进化的进化的原因原因2.揭示生物揭示生物多样性多样性的原因的原因3.解释生物解释生物适应性适应性的形成的形成（拟态、保护色、警戒色）（拟态、保护色、警戒色）1.对于对于遗传和变异遗传和变异的本质不能作出科学解释的本质不能作出科学解释2.对生物进化的解释局限于对生物进化的解释局限于个体个体水平

10、水平3.强调物种形成都是强调物种形成都是渐变渐变的结果，无法解释的结果，无法解释物种大爆发现象物种大爆发现象三、达尔文以后进化理论的发展三、达尔文以后进化理论的发展性状水平性状水平深入深入基因（基因（分子）分子）水平水平以生物个体为单位以生物个体为单位以种群为基本单位以种群为基本单位 形成以形成以自然选择学说自然选择学说为基础的为基础的现代生物进化理论现代生物进化理论认识到了遗传和变异的本质认识到了遗传和变异的本质获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。第二节第二节 现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容一一 种群基因频率的改变和生物进化种群基因频

11、率的改变和生物进化 个体水平个体水平种群水平种群水平 性状水平性状水平基因水平基因水平研究生物的进化，仅研究个体的表现性研究生物的进化，仅研究个体的表现性（自然选择学（自然选择学说）说）是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化基因组成的变化（现代生物进化理论）（现代生物进化理论） 。达尔文自然选择学说的发展达尔文自然选择学说的发展一一.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1.种群的概念种群的概念 生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种群个体叫做种群. 种群中的个体并不是机械地集合在一起种群中的

12、个体并不是机械地集合在一起, ,而是而是彼此可以交配彼此可以交配, ,并通过并通过繁殖繁殖将各自的基因传给后代将各自的基因传给后代. .2.基因库的概念基因库的概念 一个种群中全部个体所含有的全部基因，一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库叫做这个种群的基因库3.基因频率的概念基因频率的概念 在一个种群基因库中，某个基因占全在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率部等位基因数的比率，叫做基因频率4.基因频率的计算基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, A, 褐色翅的基因褐色翅的基因位位a a，调查发现，调查发现AA

13、AA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,10,那么那么A A、a a的基因频率是多少？的基因频率是多少？A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 此种基因的个数此种基因的个数=纯合子个体数纯合子个体数 X 2X 2杂合子个体数杂合子个体数种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数=个体总数个体总数 X 2X 2=30%30%30%10%36%48%16%60%40%遗传平衡状态遗传平衡状态思考与讨论思考与讨论自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什

14、么还能够改变种群中的基因频物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？率呢？例如：果蝇约有例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率对基因，假定每个基因的突变率都是都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？ 2 104 105个体个体 108种群种群=2 107二二.突变和基因重组产生进化的突变和基因重组产生进化的原材料原材料（1 1）根据前面所学的你能做出假设吗？）根据前面所学的你能做出假设吗？ 探究探究自然选择对种群基因频率的影响自然选择对种群基因频

15、率的影响 ss黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖三三.自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向2 2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% SS 10% ； Ss 20%Ss 20%； ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少得种群中浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10%10%

16、，以后的，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？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？第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(4)在自然选择种，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加许多浅色个体可

17、能在没有交配、产卵前就已被天敌许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食捕食天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因在自然选择的作用下，种群的基因频率会发在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝一定的方向不断进生定向改变，导致生物朝一定的方向不断进化。化。 是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位 产生进化的原材料产生进化的原材料 决定生物进化的方向决定生物进化的方向种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择二二 隔离与物种的形成隔离与物种的形成1.物种的概念物种的概念 能够在自然状态下能够在自然状态下相互交配相互交配并且并且产产生可育后代生可

18、育后代的一群生物称为一个物种，的一群生物称为一个物种，简称简称“种种”。马马驴驴骡骡骡子是否为一个骡子是否为一个物种？物种？马和驴是否是一马和驴是否是一个物种？个物种？思考：思考：（6262条染色体）条染色体） （6464条染色体）条染色体）（6363条染色体）条染色体）生殖隔离生殖隔离两个鱼塘两个鱼塘 如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还是两个种群？两个鱼塘的鱼能够发生基因交流吗？为什么？是两个种群？两个鱼塘的鱼能够发生基因交流吗？为什么？ 属于两个种群。不能够发生基因交流，因为它们不能属于两个种群。不能够发生基因交流，因为它们不能生活

19、在一起。生活在一起。地理隔离地理隔离隔隔离离 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。 同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。生殖隔离生殖隔离地理隔离地理隔离二二 隔离与物种的形成隔离与物种的形成下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 在一个山谷中，有一在一个山谷中，有一个鼠种群在个鼠种群在“快乐快乐”地地生活着。雌鼠和雄鼠之生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发了，后代。后来山洪爆发了，山谷中形成了

20、一条汹涌山谷中形成了一条汹涌的大河。鼠种群的个体，的大河。鼠种群的个体，一半在河这边，一半在一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几河那边。就这样过了几千年。千年。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 后来，河流干涸后来，河流干涸了，两个鼠种群又了，两个鼠种群又会合在一起。它们会合在一起。它们发现彼此大不相同。发现彼此大不相同。它们之间还能自由它们之间还能自由交配吗？交配吗？下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 几千年后，它们发现彼此大不相同。几千年后，它们发现彼此大不相同。 它们之间还能自

21、由交配吗？它们之间还能自由交配吗？ 22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上岁那年，达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔贝格尔”号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？量都不多。它们的基因频率一样吗？由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。率可能是不一样的。不同岛屿

22、上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？不一样。因为突变是随机发生的。不一样。因为突变是随机发生的。对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？ 不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？地雀吗？

23、不会。因为个体间有基因的交流。不会。因为个体间有基因的交流。二二 隔离与物种的形成隔离与物种的形成2.隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用地雀地雀甲岛地雀甲岛地雀乙岛地雀乙岛地雀丙岛地雀丙岛地雀丁岛地雀丁岛地雀突突变变和和基基因因重重组组 自自然然选选择择 甲岛地雀甲岛地雀1乙岛地雀乙岛地雀2丙岛地雀丙岛地雀3丁岛地雀丁岛地雀4种种群群基基因因库库改改变变2.隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用隔离是物种形成的隔离是物种形成的 条件条件!自然界中物种形成的方式有多种，自然界中物种形成的方式有多种，经过长期的经过长期的地理隔离地理隔离而达到而达到生殖隔离生殖隔离是是比较常见的一种

24、方式。比较常见的一种方式。必要必要捕食者捕食者的存在的存在是不是是不是对被捕对被捕食者有食者有害无益害无益呢？呢？ 捕捕食食捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、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，客观上起到病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群促进种群发展发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略策略：捕食者一般不能将所有：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。的猎物吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会

25、避免出现一种或几种生物在生态种，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腾出空间有利于增加物种的多样性。 在自然界，一种植物专门由在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对植物繁昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？衍后代有什么意义？共同进化的含义共同进化的含义1： 不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气着光合细菌的出

26、现，使得大气中有了氧气共同进化的含义共同进化的含义2：生物和无机环境间也生物和无机环境间也存在共同进化。存在共同进化。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是中不断进化和发展，这就是共同进化共同进化通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了系统，也就是形成了生物的多样性生物的多样性综上所述：综上所述：2、生物多样性的形成、生物多样性的形成（1）生物多样性的内容：）生物多样性的内容：物种多样性物种多样性 基因多样性基因多样性生态系多样性生态系多样性化石化石埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。是研究生物进化最直是研究生物进化最直接的证据接的证据（2）生物多样性的形成的进化历程）生物多样性的形成的进化历程不不同同地地层层化化石石模模式式图图最早的生物化石古细菌最早的生物化石古细菌 （距今（距今35亿年）亿年）1313亿年前真核生物亿年前真核生物的红藻化石的红藻化石 34亿年前的古细胞化石 前寒武纪地层中的水母化石 前寒武纪生物前寒武纪生物 寒武纪之前寒武纪之前(前寒前寒武纪