现代生物进化理论的主要内容(1)

1、编辑课件1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率的改变和生物进化编辑课件2情景：情景：如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现灰色更不容易被敌害发现。讨论题目：讨论题目：1.根据达尔文根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的观点该绿的观点该绿色个体能被选择下来吗？色个体能被选择下来吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内

2、的A基因基因怎样才能传递给后代？怎样才能传递给后代？编辑课件31 1、种群概念：、种群概念：生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。卧龙自然保护区 猕猴编辑课件42 2、种群的特点：、种群的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此而是彼此可以交配可以交配，并，并通过繁殖将各自的基因通过繁殖将各自的基因传给后代传给后代。 思考：思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？编辑课件5判断下列是否属于种群判断下列是否属于种群（

3、1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿庙里的一群和尚也属于种群吗庙里的一群和尚也属于种群吗 ？否是否否否编辑课件63 3、基因库、基因库: :一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的所含有的全部全部基因基因叫做这个种群的叫做这个种群的基因库基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分 编辑课件74 4、基因频率：、基因频率：在一个种群基因库中，某个

4、基因占全部等位在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。基因数的比率。基因频率基因频率该基因的总数该基因的总数该等位基因的总数该等位基因的总数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 2 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 2 2编辑课件85.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AAAA、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

5、？的基因频率是多少？A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 编辑课件9探究活动探究活动用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）也没有基因突变和染色体变异。遗传平遗传平衡状态衡状态编辑课件10编辑课件11亲代基因型 的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( ) A( ) a( ) a( )子代基因型 频率AA(

6、)Aa( )aa( )子代基因频率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%编辑课件12在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子： 36%24%16%AAAaAa24%aaA 60%a 40%卵子A 60%a 40%精子遗传平衡定律其中其中p p代表代表A A基因的频率，基因的频率，q q代表代表a a基因的频率。基因的频率。则则p+q=1p+q=1，(p(pq)q)2 2=p=p2 22pq2pqq q2 2=1=1并得出并得出p p2 2代表代表AAAA的频率，的频率， q q2 2代表代表aaaa的频率，的频率，2pq2pq代表代表杂合子杂合子Aa

7、Aa的频率。的频率。编辑课件13 亲代 子一代 子二代 子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%编辑课件14哈代哈代温伯格定律：温伯格定律：一个有性生殖的自然种群中，在符合一个有性生殖的自然种群中，在符合5 5个条件的情个条件的情况下，况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，或者说，是保持着基因平衡的。是保持着基因平衡的。哈代哈代-温伯格定律可用数学方程式表示：温

8、伯格定律可用数学方程式表示：(pq)2=p22pqq2=1 其中其中p代表代表A基因的频率，基因的频率，q代表代表a基因的基因的频率。频率。p+q永远为永远为1，p2代表代表AA的频率，的频率， q2代代表表aa的频率，的频率，2pq代表杂合子代表杂合子Aa的频率。的频率。 编辑课件15.据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44:5：1：43：7，则，则Xb的基因频率为的基因频率为 A.13.2 B.5 C.14 D.9.3如果某基因在如果某基因在X染色体上，而在染色体上，而在Y染色体上没有该基因及其等染

9、色体上没有该基因及其等位基因，则公式可以转变成位基因，则公式可以转变成基因频率基因频率=某基因总数某基因总数2X女性个体数女性个体数+男性个体数男性个体数编辑课件16影响种群基因频率变化的根本原因是什么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异 变异的类型有那些？变异的类型有那些？不能遗传的变异不能遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异编辑课件17 自然界，生物自发突变的频率很低，而且自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？物进化的原材料的呢？ 果蝇

10、约有果蝇约有104对基因，假定每个基因的突对基因，假定每个基因的突变率是变率是105，一个约有，一个约有109个果蝇的种群每个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？一代出现的基因突变率是？2 210104 410105 510109 92 210108 8（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料编辑课件182、突变的有害和有利并不是绝对的，、突变的有害和有利并不是绝对的， 它取决于生物的生存环境。它取决于生物的生存环境。3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，、突变和基因重组只产生生物进化的原材料， 不能决定生物进化的方向。不能决定生物进化的方向。1、种群是由许

11、多个体组成的，每个个体的每个、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变产生大量的突变（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料编辑课件19 19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95% 20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%（三）自然选择决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向

12、。编辑课件20(1)(1)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？有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？在自然选择中，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变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率基因频率增加增加 许多浅色个体可能在没有交配、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的体色（

13、表现型）而不是控天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因制体色的基因编辑课件21四、隔离导致物种形成四、隔离导致物种形成 能够在自然状态下能能够在自然状态下能互相交配互相交配，并且，并且产生出产生出可育后代可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（speciesspecies），简称），简称“种种”。1 1、物种的概念、物种的概念编辑课件22 人都是一个物种，无论白人人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。有生殖能力的后代。全世界的人都是一个物种吗？全世界的人都是一个物种吗？骡是马跟驴交配产生的后代，骡是马跟驴交配

14、产生的后代，那为什么他们不是同一物种那为什么他们不是同一物种呢？呢？编辑课件23隔离隔离：指：指不同种群间不同种群间的个体，在自然条的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。件下基因不能自由交流的现象。生殖隔离生殖隔离：不同物种不同物种之间一般是不能交配，之间一般是不能交配，即使交配成功，也即使交配成功，也不能产生可育后代。不能产生可育后代。地理隔离地理隔离：同一物种同一物种由于高山、河流、沙漠由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交不能相遇而不能交配配，使种群间不能发生基因交流的现象。，使种群间不能发生基因交流的现象。2 2、隔离在物种形成中的作

15、用、隔离在物种形成中的作用编辑课件24 如果只通过如果只通过地理隔离地理隔离，2 2个种群的基因库各自发展，互个种群的基因库各自发展，互不影响，出现不影响，出现一定差异一定差异，但，但不会形成新的物种不会形成新的物种，最多也就，最多也就是形成不同的是形成不同的亚种亚种量变。量变。如东北虎和华南虎就是两个亚种。如东北虎和华南虎就是两个亚种。 生殖隔离生殖隔离则是由于则是由于2 2个种群之间的遗传物质基础个种群之间的遗传物质基础（基因库基因库）出现）出现较大的差异较大的差异使其个体之间使其个体之间不能交配不能交配或或杂交后代不育杂交后代不育。生殖隔离生殖隔离是是新物种形成的标志新物种形成的标志质变

16、质变编辑课件25 它们之间还能自由交配吗？它们之间还能自由交配吗？编辑课件26分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物分析：加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的？种是如何形成的？编辑课件27经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形 成新物种。成新物种。多倍体的形成不需经地理隔离。多倍体的形成不需经地理隔离。原种原种变变异异 1变变异异 2变异变异类型类型1变异变异类型类型2新种新种1新种新种2生殖生殖隔隔离离自然自然选择选择1自然自然选择选择2基因频率基因频率定向改变定向改变地地 理理隔隔 离离种种群群 1种种群群 2编辑课件28现代生物进化理论的基本观点是：现

17、代生物进化理论的基本观点是：生物进化的基本生物进化的基本单位单位是种群。是种群。生物进化的生物进化的实质实质是种群基因频率的改变。是种群基因频率的改变。物种形成的基本环节是：物种形成的基本环节是：突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料；提供进化的原材料；自然选择自然选择基因频率定向改变，决定进化的方向；基因频率定向改变，决定进化的方向；隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要条件 编辑课件29评价反馈评价反馈 判断题1变异是生物进化的原材料。（ ）2有利变异可以使生物更好地去适应环境。（ ）3突变的有害或有利是绝对的、一成不变的。（ ）4种间斗争的结果决定了生物进化的方向。（ ） 选择题

18、1下列各种现象中哪一种属于自然选择的例子（ ）A警犬能够嗅到毒品 B秋水仙素处理后得到的多倍体生物C北极熊毛色为白色 D太空椒的出现2达尔文认为变异是不定向的，而自然选择是定向的，所谓定向是指（ ）A定向生存斗争 B适应特定环境 C定向遗传 D只产生有利的变异编辑课件30 在经常刮海风的克格伦岛上，昆虫一般呈现两种类型：在经常刮海风的克格伦岛上，昆虫一般呈现两种类型：能飞的翅异常发达，不能飞的翅退化。这些昆虫都不易被暴风能飞的翅异常发达，不能飞的翅退化。这些昆虫都不易被暴风刮到海里去，因而能够生存下来并繁殖后代。试据此分析：刮到海里去，因而能够生存下来并繁殖后代。试据此分析： 此岛上昆虫的祖先

19、存在着个体此岛上昆虫的祖先存在着个体 ，说明，说明 一般是一般是不定向的。不定向的。 风暴对昆虫起了风暴对昆虫起了 作用。作用。 这个现象说明了定向的这个现象说明了定向的 决定着生物进化的方向。决定着生物进化的方向。 凡是存活下来的昆虫都是适应环境的，这是凡是存活下来的昆虫都是适应环境的，这是 的结果，的结果，而且是通过而且是通过 来实现的。来实现的。答案：答案： 差异差异 ；变异；变异 选择选择 自然选择自然选择 自然选择；生存斗争自然选择；生存斗争编辑课件314 4、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成条

20、新建的高速公路将该种群分成A A和和B B两个种群。如果两个种群。如果A A种种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B B种群的地区种群的地区没有变化，则种群没有变化，则种群A A进化的速率很可能是（进化的速率很可能是（ ）A A、比、比B B慢慢 B B、比、比B B快快C C、与、与B B相同相同 D D、开始比、开始比B B慢，后来比慢，后来比B B快快5 5、_是生物进化的基本单位，生物进化的实质在是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群于种群_的改变。物种形成需要三个基本还节：的改变。物种形成需要三个基本还节：其中其中_和和_ _ _产生生

21、物进化的原材料，产生生物进化的原材料，_ _ _使种群的基因频率发生使种群的基因频率发生_改变并决定生物进化的方改变并决定生物进化的方向，向，_是新物种形成的必要条件。是新物种形成的必要条件。B种群种群基因频率基因频率基因重组基因重组突变突变自然选择自然选择定向定向隔离隔离编辑课件32编辑课件33三、共同进化与生物多样性的形成三、共同进化与生物多样性的形成 捕食者的存在是否对被捕捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？食者有害无益？编辑课件34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根瘤菌：根瘤菌： 与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供

22、根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。植物营养的一类杆状细菌。 编辑课件35 地球形成地球形成时原始大气时原始大气中是没有氧中是没有氧气的，但是气的，但是随着光合细随着光合细菌的出现，菌的出现，使得大气中使得大气中有了氧气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存在共同进化。生物和无机环境间也存在共同进化。编辑课件36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，客观上起到老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进促进种群发展种群发展的作用。的作用。“精明的

23、捕食者精明的捕食者”策略：策略： 捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。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种，这样就捕食者往往捕食个体数量多的物种，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，为其他物种的形成腾出空间有利于优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性增加物种的多样性。编辑课件37三三 共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成( (一一) )共同进化共同进化1、实例：、实例：2、概念：、概念：不同物种之间、生物与无

24、机环境之间在不同物种之间、生物与无机环境之间在相互相互影响影响中不断中不断进化和发展的过程。进化和发展的过程。3、结果：、结果：出现了物种的多样性出现了物种的多样性,而且形成了生态系统的多样性。而且形成了生态系统的多样性。 编辑课件38( (二二) )生物多样性的形成生物多样性的形成1、内容：、内容： 基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性（3层次）层次）2、形成生物多样性的原因：、形成生物多样性的原因：长期自然选择、长期自然选择、共同进化共同进化达到结果达到结果3、研究生物进化的主要依据：、研究生物进化的主要依据：化石化石三三 共同进化与生物多样性的形成共同进化

25、与生物多样性的形成编辑课件394、生物进化的历程：、生物进化的历程：三三 共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成最早出现的生物是哪一类生物？最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？它们生活在什么环境中？厌氧的单细胞生物，厌氧的单细胞生物，它们生活海洋中。它们生活海洋中。最早的生物化石最早的生物化石古细菌（距今古细菌（距今35亿年）亿年）编辑课件4034亿年前的古细胞化石 前寒武纪地层中的水母化石 1) 前寒武纪生物前寒武纪生物 寒武纪之前寒武纪之前(前寒前寒武纪武纪)，地球上的生命，地球上的生命都是非常低级的，主都是非常低级的，主要是一些单细胞生物、要是一些单细胞生物、

26、环节动物、节肢动物环节动物、节肢动物等。等。编辑课件41 多细胞生物大约是什么时期出现的？多细胞生物大约是什么时期出现的？它们生活在什么环境？它们生活在什么环境？ 大约是在寒武纪，生活在海洋中。大约是在寒武纪，生活在海洋中。编辑课件42 2)早古生代生物早古生代生物 （寒武纪）（寒武纪） 进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群的寒武纪生物群.

27、编辑课件43编辑课件44 最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？ 植物，否则动物登陆后就会饿死。植物，否则动物登陆后就会饿死。 一些海洋植物开始适应陆地生活，主要一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。是蕨类植物。编辑课件45 陆地上还是一陆地上还是一片荒芜，生物都生片荒芜，生物都生活在海洋中。活在海洋中。 寒武纪时地寒武纪时地球上的生态系统球上的生态系统有什么特点？有什么特点？编辑课件463)中生代生物中生代生物 中生代三叠纪生物复苏中生代三叠纪生物复苏, ,开始出现水生爬行动物，如开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪侏罗

28、纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是生物中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是生物的灭绝时期，但开始出现被子植物的灭绝时期，但开始出现被子植物 编辑课件47中生代陆地和海洋中的情况中生代陆地和海洋中的情况编辑课件48编辑课件49始祖鸟始祖鸟编辑课件50 在白垩纪全部绝在白垩纪全部绝灭。恐龙的绝灭有利灭。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛，于哺乳动物的繁盛，使生物进化翻开了崭使生物进化翻开了崭新的一页。新的一页。 恐龙是什么时候恐龙是什么时候灭绝的？恐龙的灭绝灭绝的？恐龙的灭绝对生物多样性会产生对生物多样性会产生怎样的影响？怎样的影

29、响？编辑课件51新生代少女化石和复原图新生代少女化石和复原图编辑课件52 生物进化的大致历程生物进化的大致历程3535亿年前亿年前出现古细菌出现古细菌最早的生物化石最早的生物化石之后的之后的2020亿年亿年海洋中有少量的海洋中有少量的蓝藻和细菌蓝藻和细菌两极生态系统（只有两极生态系统（只有生产者和分解者）生产者和分解者）1515亿年前亿年前海洋中出现真核海洋中出现真核生物生物出现有性生殖，进化速出现有性生殖，进化速度明显加快度明显加快5.75.7 5 5亿亿年前年前海洋中无脊椎动海洋中无脊椎动物物种大爆发物物种大爆发生态系统的第三极生态系统的第三极消费消费者出现，对植物的进化产者出现，对植物的

30、进化产生了重要影响生了重要影响编辑课件53中生代中生代新生代新生代裸子植物和被子植物扮裸子植物和被子植物扮演了生产者中的主角，演了生产者中的主角，鸟类、哺乳类等成为地鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群球上占优势的动物类群逐渐形成了复逐渐形成了复杂多样的陆地杂多样的陆地生态系统生态系统总的进化趋势总的进化趋势简单简单复杂复杂水生水生陆生陆生低等低等高等高等4 4亿年前亿年前植物登陆（主要是蕨类）植物登陆（主要是蕨类）随后出现了原始的两栖类随后出现了原始的两栖类改变了陆改变了陆地环境地环境编辑课件54生物的进化历程可概括为：生物的进化历程可概括为： 从原核生物到真核生物，从从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。高等。编辑课件