现代生物进化理论的由来57728省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第七章当代生物进化理论§7.1当代生物进化理论由来1/93导学提醒拉马克用进废退学说达尔文自然选择学说达尔文以后进化理论发展主要内容意义及不足主要内容意义和不足2/93拉马克，法国博物学家。生物学伟大奠基人之一，生物学一词是他创造，最先提出生物进化学说，是进化论提倡者和先驱。一、拉马克进化学说:3/93（一）主要内容:①生物不是神造，而是由古老生物进化来。

（二）生物进化原因:一是“用进废退”二是“取得性遗传”

②生物是由低等到高等逐步进化。③生物各种适应性特征形成都是因为用进废退和取得性遗传。阅读教材P110，回答以下问题：拉马克进化学说主要内容？生物进化主要原因是什么？4/93用进废退：即经常使用器官就发达，不使用就退化。食蚁兽5/93用进废退：即经常使用器官就发达，不使用就退化。长久生活在地下，眼睛就萎缩、退化按照用进废退法则推理未来人是怎样？鼹鼠6/937/93取得性遗传

即环境引发或因为用进废退引发改变，

是能够遗传。8/93拉马克认为，含有神经高等动物，后天取得性状能够传到下一代。即只要取得性状为双亲所共有，就能经过繁殖保留在它们后代中。而且举例铁匠儿子未来肌肉一定发达。铁匠父亲铁匠儿子9/93思索：请利用拉马克观点解释长颈鹿为何脖子长？

拉马克认为长颈鹿进化是因为草地退化后要吃树叶，它们想要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终于形成了现在长颈鹿。

10/93（三）历史进步意义:1、反对神创论和物种不变论。2、历史上第一个系统地提出了进化理论学者。1、拉马克提出用进废退和取得性遗传观点缺乏科学证据支持，大多来自主观臆测。2、拉马克过于强调环境改变直接造成物种改变。（四）不足:一、拉马克进化学说:11/93达尔文查理·达尔文（1809－1882）是英国博物学家，是最终建立进化论人。达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔”号，做了历时五年（1831－1836）环球航行考查，在动植物和地质等方面进行了广泛观察，并采集了大量生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化观点。12/93１、过分繁殖；

２、生存斗争；

３、遗传变异；

４、适者生存。经过初中学习我们知道：达尔文自然选择学说内容有四方面：13/93事实1：生物都有过分繁殖倾向事实2：物种内个体数能保持稳定事实3：资源是有限推论1：个体间存在着生存斗争事实4：个体间普遍存在差异(变异)事实5：许多变异是可能遗传推论2：含有有利变异个体，生存并留下后代机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不停进化出新类型过分繁殖生存斗争遗传变异适者生存二、达尔文自然选择学说1、达尔文自然选择学说解释模型：14/93（1）过分繁殖——自然选择基础（条件）：

鱼群鳕鱼年产卵量是500万粒。假如鳕鱼所产卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋

就会被鳕鱼塞满。15/93同种斗争16/93同种斗争17/93种间斗争18/93种间斗争19/93生物与无机环境斗争20/93（2）生存斗争——自然选择伎俩、动力：生物生存资源有限，要生存就必须与同种其它个体、异种及无机环境进行斗争！21/93生物产生后代会发生变异，产生各种不一样于亲代性状！

生物变异有比亲代更适应环境，有却不适应环境！（3）遗传变异——自然选择内因：22/93（4）适者生存——自然选择结果23/93达尔文自然选择学说达尔文把适者生存，不适者被淘汰过程叫做自然选择。这就是达尔文进化理论中心观点二、达尔文自然选择学说24/93请利用达尔文观点解释长颈鹿为何脖子长？25/9326/93长颈鹿祖先过分繁殖生存斗争长颈、长肢个体（遗传积累）适者生存当代长颈鹿（变异）长颈、长肢个体短颈、短肢个体自然选择请利用达尔文观点解释长颈鹿为何脖子长？27/932、意义（历史贡献）（1）相对系统地解释了生物进化原因（2）很好地解释了生物多样性和适应性

（3）反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界观提供了

有力武器3、不足：（1）对于遗传和变异本质，未能作出科学解释（2）对生物进化解释也局限于个体水平（3）强调物种形成是渐变结果，不能解释物种

大暴发觉象二、达尔文自然选择学说28/93三、达尔文以后进化理论发展性状水平深入基因（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基础当代生物进化理论认识到了遗传和变异本质取得性遗传观点，已经被多数人摈弃。深入29/93达尔文自然选择学说请同学们用达尔文自然选择学说四个关键点填空：自然选择基础是：自然选择内因是：

自然选择伎俩是：自然选择结果是：生存斗争遗传变异适者生存，不适者被淘汰过分繁殖30/93第二节当代生物进化理论主要内容31/93一、种群基因频率的改变与生物进化32/93（一）种群是生物进化基本单位1、种群概念：生活在一定区域同种生物全部个体。卧龙自然保护区猕猴33/932、种群特点：种群中个体并不是机械地集合在一起，而是彼此能够交配，并经过繁殖将各自基因传给后代。34/93人们为何要提出“种群”这个概念呢？自然界物种实际上是以一个个种群存在，种群是物种繁衍、进化基本单位。它为硕士物与环境关系和物种改变带来了方便。35/933、基因库：一个种群中全部个体所含有全部基因。4、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数比率。36/93基因频率和基因型频率计算：某种群中某基因数目该种群中全部等位基因总数基因频率=某基因型个体数个体总数基因型频率==纯合子频率+1/2杂合子频率37/93基因频率和基因型频率关系转换设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q（p+q=1）。亲代AA和aa自然交配后F1袋含有AA、Aa、aa三种基因型，其频率以以下公式：(p(A)+q(a))2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即AA基因型频率为：p2，

Aa基因型频率为：2pq，

aa基因型频率为：q2，产生A配子频率为：

A=p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p

产生a配子频率为：

a=q2+1/2×2pq=q2+pq=q(q+p)=q

可知F1基因型频率没有改变38/93生物进化实质：

种群进化过程就是种群基因频率发生改变过程。从基因频率改变能够认识到，自然界中种群基因频率一定会发生改变，也就是说种群进化是必定。39/93影响种群基因频率改变根本原因是什么？变异变异类型有那些？不能遗传变异可遗传变异基因突变基因重组染色体变异40/932.种群基因重组结果：产生更多变异(基因型)、不定向（二）突变和基因重组产生生物进化原材料1.基因突变特点：普遍性，随机性，低频性，多害少利性，不定向性3.基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变在自然界是普遍存在，所以基因突变产生新等位基因，这就可能使种群基因频率发生改变。41/93

自然界中生物自然突变频率很低，而且普通对生物体是有害。为何还能够改变种群中基因频率呢？种群是由许多个体组成，每个个体每一个细胞内都有成千上万个基因，这么，每一代就会产生大量突变。另外，突变有害还是有利也不是绝正确，这往往取决于生物生存环境。42/93

比如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基因突变率都是10－5，若有一个中等数量果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？

2×104×10－5个体×108种群=2×1071．种群中突变特点：突变数很大、随机、不定2．种群基因重组结果：产生更多可遗传变异、不定向结论：突变和基因重组产生进化原材料43/93基因重组突变新等位基因各种多样基因型种群中出现大量可遗传变异变异是不定向形成了进化原材料,不能决定生物进化方向44/93因为突变和基因重组，桦尺蠖形成了不一样体色（黑色S、浅色s）英19世纪曼彻斯特英20世纪曼彻斯特S(黑色)基因频率：桦尺蠖桦尺蠖5%以下95%以上未形成生殖隔离，还有基因交流45/93（三）自然选择决定了生物进化方向突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择能够使基因频率发生定向改变，造成生物朝着一定方向不停进化。原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。46/93二、隔离与物种的形成47/931、物种概念：指能够在自然状态下相互交配而且产生可育后代一群生物称为一个物种，简称“种”。一个生物“种”或“物种”与种群有何区分？

物种能够分布在不一样自然界不一样区域，只有在能够发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传得一定区域内同种全部个体集合才是一个种群。自然界物种实际上是以一个个种群存在，种群是物种繁衍、进化基本单位。48/93人都是一个物种，不论白人黑人黄种人结婚，都能产生含有生殖能力后代。

一样，全部马是一个物种，全部驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生后代骡没有生殖能力。全世界人都是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？49/933、地理隔离:不一样物种之间普通是不能够相互交配，即使交配成功，也不能够产生可育后代，这种现象叫生殖隔离。如季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂种不育等。2、生殖隔离：东北虎和华南虎之间存在什么隔离？因为地理上障碍使得同种生物不一样种群间不能够发生基因交流现象。50/934、隔离在物种形成中作用隔离

不一样种群间个体，在自然条件下不能发生基因交流现象。51/93地理隔离生殖隔离长久加拉帕戈斯群岛地雀因为地理隔离而形成生殖隔离，形成了不一样物种。其过程十分迟缓!物种形成比较常见方式：不一样小岛上植被不一样，果实大小不一样所致。52/93自然选择2自然选择1地理隔离物种形成比较常见方式：原种变异1变异2基因频率定向改变变异类型1变异类型2新物种新物种生殖隔离53/93地理隔离阻断基因交流在不一样突变基因重组和自然选择作用下基因频率向不一样方向发生改变种群基因库出现差异差异深入加大生殖隔离新物种形成54/93地理隔离是形成物种量变阶段，生殖隔离是形成物种质变阶段，隔离是物种形成必要条件。不一样物种间都存在着生殖隔离,物种形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。55/93现代进化论解释物种形成的基本环节1、突变和基因重组产生进化原材料2、自然选择决定生物进化方向(定向)3、隔离造成物种形成56/93三、共同进化与生物多样性的形成57/93捕食者存在是不是对被捕食者有害无益呢？捕食58/93捕食者存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病弱或年幼个体，客观上起到促进种群发展作用。“精明捕食者”策略：捕食者普通不能将全部猎物吃掉，不然自己也无法生存。“收割理论”：

捕食者往往捕食个体数量多物种，这么就会防止出现一个或几个生物在生态系统中占绝对优势局面，为其它物种形成腾出空间有利于增加物种多样性。59/93共同进化含义1：不一样物种间共同进化根瘤菌：与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中氮气供植物营养一类杆状细菌。１.共同进化60/93地球形成时原始大气中是没有氧气，不过伴随光合细菌出现，使得大气中有了氧气共同进化含义2：

生物和无机环境间也存在共同进化。61/93不一样物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不停进化和发展，这就是共同进化。经过漫长共同进化过程，地球上不但出现了千姿百态物种，而且形成了各种多样生态系统，也就是形成了生物多样性．总而言之：62/932、生物多样性形成（1）生物多样性内容：物种多样性基因多样性生态系多样性63/93化石——埋藏在地层中古代生物遗体、遗址和遗物，石化后形成。是硕士物进化最直接证据（2）生物多样性形成进化历程64/93生物进化历程可概括为：

从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。（2）生物多样性形成进化历程65/933、生物进化理论不停发展

生物进化是如此复杂，现有进化理论所不能解释问题比已经解释问题还要多，所以当代生物进化理论是不停发展。中性进化理论：“间断平衡学”理论：……66/93三共同进化和生物多样性的形成67/9368/93捕食者存在是不是对被捕食者有害无益呢？捕食69/93捕食者存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病弱或年幼个体，客观上起到促进种群发展作用。“精明捕食者”策略：捕食者普通不能将全部猎物吃掉，不然自己也无法生存。“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多物种，这么就会防止出现一个或几个生物在生态系统中占绝对优势局面，为其它物种形成腾出空间有利于增加物种多样性。70/93在自然界，一个植物专门由一个昆虫传粉情形很常见，昆虫传粉专门化对植物繁衍后代有什么意义？71/93共同进化含义1：不一样物种间共同进化72/93地球形成时原始大气中是没有氧气，不过伴随光合细菌出现，使得大气中有了氧气共同进化含义2：生物和无机环境间也存在共同进化。73/93不一样物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不停进化和发展，这就是共同进化．经过漫长共同进化过程，地球上不但出现了千姿百态物种，而且形成了各种多样生态系统，也就是形成了生物多样性．总而言之：74/932、生物多样性形成（1）生物多样性内容：物种多样性基因多样性生态系多样性75/93化石——埋藏在地层中古代生物遗体、遗址和遗物，石化后形成。是硕士物进化最直接证据（2）生物多样性形成进化历程76/93不一样地层化石模式图77/93最早生物化石－－古细菌（距今35亿年）78/9313亿年前真核生物红藻化石

34亿年前古细胞化石

前寒武纪地层中水母化石前寒武纪生物

寒武纪之前(前寒武纪)，地球上生命都是非常低级，主要是一些单细胞生物、步骤动物、节肢动物等79/9380/93

早古生代生物

（寒武纪）进入早古生代，一些大型古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上第一次繁荣景象。在中国云南澄江发觉寒武纪古生物是最有代表性寒武纪生物群.81/9382/93

晚古生代生