山东省沂水县高中生物 第七章 现代生物进化理论课件（打包5套）新人教版必修2.zip

第 7章 现代生物进化理论第 1节 现代生物进化理论的由来课标 要求1．概述达 尔 文的自然 选择 学 说 的主要内容。2． 评 述达 尔 文自然 选择 学 说 的 贡 献和局限性。3．探 讨 生物 进 化 观 点 对 人 们 思想 观 念的影响。【重点】 达 尔 文自然 选择 学 说 的主要内容。【 难 点】 分析达 尔 文自然 选择 学 说 的局限性。预习检查一、拉 马 克的 进 化学 说1．内容： _____________和 获 得性 遗传 是生物不断 进 化的主要原因。2．意 义(1)历 史上第一个提出的比 较 完整的 进 化学 说。(2)否定了神 创论 和物种不 变论 。用 进废 退二、达 尔 文的自然 选择 学 说1．内容： ____________、生存斗争、 __________和适者生存。2．提出 标 志： 《 物种起源 》 一 书 的出版。3．意 义(1)使生物学第一次 摆 脱了神学的束 缚 ，走上了科学的 轨 道。(2)科学地解 释 了 ____________的原因和生物___________的原因。(3)促 进 了生物学各个分支学科的 发 展。过 度繁殖 遗传变 异生物 进 化多 样 性(4)它 给 予神 创论 和物种不 变论 以致命的打 击， 为辩证 唯物主 义 世界 观 提供了有力的武器。4．局限性(1)对 _____________的本 质 不能做出科学的解释 。(2)对 生物 进 化的解 释 局限于个体水平。(3)强 调 物种形成都是 ________的 结 果，不能很好地解 释 物种大爆 发 等 现 象。遗传 和 变 异渐变三、达 尔 文以后 进 化理 论 的 发 展1． 遗传 和 变 异的研究已 经 从 _________水平深入到 ________水平。2．自然 选择 作用的研究已 经 从以 _______为单 位 发 展到以 __________为单 位。性状基因个体种群关于生命起源的几个假说w 神创论“ 上帝造人 ” “ 女娲造人 ”w 自生论“ 腐肉生蛆 ”w 宇宙生命论 w 新自生论（或化学进化说） 圣经中 “ 创世纪 ” 的情景进化论现在地球上的各种生物不是神创造的，而是由共同的祖先经过漫长的时间演变而来的，因此 各种 生物之间有着或远或近的亲缘关系。 拉马克的 用进废退学说w 历史上 第一个 提出 比较完整的进化学说 的是法国博物学家 拉马克 。他通过对植物和动物的大量观察，提出地球上的所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的；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 。器官用的越多越发达。拉马克的观点 :1.物种是可变的2.生物是由低等向高等进化的3.环境的变化可以引起物种的变化4.用进废退和获得性遗传用进废退用进废退获得性遗传获得性遗传拉马克用进废退学说食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。请评价拉马克的进化论w 先进之处（优点）n 最早提出 “进化 ”w 不足之处n 获得的性状不一定能遗传达尔文达尔文查理 ·达尔文（ 1809－ 1882）是英国的博物学家，是最终建立进化论的人。达尔文曾随英国海军勘探船 “贝格尔 ”号，做了历时五年（ 1831－ 1836）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点。《 物种起源 》老年的达尔文《 物种起源 》 中文译本1859年底，达尔文的 《 物种起源 》 一书终于出版了。它像一块巨石落水，引起了社会各界的激烈争论。 反对者蜂拥而起，但也有许多科学家坚定地支持达尔文，特别是英国生物学家赫胥黎（ 1825-1895），他不仅热情宣传、勇敢捍卫进化论，而且发展了进化论。到了 19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持，成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作事实 1：生物都有过度繁殖的现象事实 2：物种内的个体总能保持稳定事实 3：资源是有限的推论 1：个体间生存斗争存在事实 4：个体间存在差异事实 5：许多变异是可以遗传的推论 2：具有有利变异的个体生存并留下后代的机多会推论 3：有利变异 逐代积累 ，生物不断进化出新类型。自然选择学说的解释模型自然选择学说 的主要内容① 过度繁殖② 生存斗争③ 遗传和变异④ 适者生存 达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做 自然选择 。生物的繁殖能力总是大大地超过环境的承载能力生物个体之间的相互斗争，以及生物与无机自然条件之间的斗争的现象。生物的变异有的是有利于生存的，有的是不利于生存的。变异可以遗传。经生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。这就是生物的过度繁殖现象。过度繁殖美国罗杰 ·迪尔 4年前买了 1只幼鼠，后又买了 4只一同饲养，把它们当作宠物。由于懒惰失察 ，他饲养的宠物鼠过度繁殖，数量竟在 4年内从 5只增加到约 1300只。 鳕鱼的年产卵量是 500万粒。有人计算过 ,如果鳕鱼所产的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。 生物个体之间 进行的相互斗争，以及 生物与无机自然环境之间 的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。生存斗争生物为争夺有限的生活条件。Ø 产生生存斗争的原因生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。Ø 产生生存斗争的结果生物都有遗传和变异现象。遗传和变异遗传和变异具有普遍性；变异具有不定向性。Ø 遗传和变异的特性适者生存生存下来的生物都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适应生存。在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。对长颈鹿的进化过程的解释 ① 长颈鹿的祖先 存在的个体差异，有的长颈鹿有的颈和前肢长一些，有的长颈鹿的颈和前肢短一些。② 在缺乏青草的环境中，颈和前肢长一些的长颈鹿由于能够吃到高处的树叶而得以 生存 ，而颈和前肢较短的个体则遭 淘汰 。③ 颈和前肢较长的变异，通过自然环境的 定向选择 而得到 逐代的积累和加强 ，逐渐进化成现在的长颈鹿。有关自然选择学说的几个结论① 遗传和变异 是生物进化的 内在因素， 生物的变异为生物进化提供了 原始的选择材料 ，生物的遗传使有利的变异在后代里得到积累和加强。② 生存斗争 推动着生物的进化，它是生物进化的 动力 。自然选择是通过生存斗争来实现的。③ 生物的 变异 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 。④ 适者生存 是 自然选择的结果 。⑤ 过度繁殖 为自然选择提供了更多的 材料 ，并且加剧了生存斗争。同时 过度繁殖本身也是自然选择的结果。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大风大浪生存√生存√× 淘汰无翅过度繁殖变异遗传生存斗争 适者生存下图是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。 时间数量生物变异生物变异自然选择自然选择新种形成新种形成现代生命科学乃至哲学的基石现代生命科学乃至哲学的基石自然选择学说自然选择学说的科学性Ø 科学地解释 。Ø 科学地解释生物的 性 和 性 。Ø 给神创论和物种不变论给予致命打击，为 主义提供有力武器。 生物进化的原因多样 适应辨证唯物三大发现 比较对自然选择学说的评价意义：能够科学的解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，被恩格斯列为 19世纪自然科学的三大发现之一。局限性：① 对于 遗传和变异的本质 ，不能做出科学的解释。② 对生物进化的解释局限于 个体 水平。③ 强调渐变，不能很好地解释 物种大爆发 等现象。自然选择学说的局限性材料一：许多重要性较低、不至于影响生物生存的器官或特征仍有其特定功能，如眉毛、头发、人喜怒哀乐的表情、人语言的能力和人的长相。缺乏这些器官或特征并不足使生物成为 “不适者 ”而灭亡。自然选择学说的局限性材料二： 1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在 寒武纪 里 大爆发式 的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在 “一夜间 ”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为大爆发式地出现。 现代生物进化理论的主要内容问题探讨情景： 如果在灰色翅 (基因型为 aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅 (Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。讨论：1.根据达尔文 “适者生存 ”的观点，该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的 A基因怎样才能传递给后代呢？3.如果 Aa变异个体与其他个体交配繁殖，后代都会是绿色的吗？个体的有利变异基因只有在群体中，通过有性繁殖才能世代相传。有利变异个体（Aa）的有性繁殖的后代，还会出现 aa的个体。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。一、种群基因频率的改变与生物进化思考：1、什么是种群？种群有什么特点？2、什么是种群的基因库？3、基因频率的含义是什么？怎样计算基因频率？二、现代生物进化理论实例分析：（ 1）一个池塘中的全部鲤鱼；（ 2）一片草地上的全部蒲公英 ; （ 3）一片草地上的全部植物；（ 4）一个池塘中的全部鱼 ;1.种群：指生活在一定地域的同种生物的全部个体的总和。特点：彼此可以交配实现基因交流。 （一）种群是生物进化的基本单位2．基因库：种群全部个体所含有的全部基因。 3．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的比率，叫做基因频率。在一个种群中，某种基因型个体数占该种群个体总数的比率。基因型频率：4.基因频率的计算某昆虫种群中，绿色翅的基因为 A, 褐色翅的基因为 a，调查发现 AA、 Aa、 aa的个体分别占 30%、 60%、 10%、那么 A、 a的基因频率各是多少？基因频率 = 该基因的总数该等位基因的总数基因频率 =纯合体基因型频率 +杂合子基因型频率的一半用数学方法讨论基因频率的变化这一种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化呢？问题：探讨：亲 代 子一代 子二代 子三代基因型 频率AA 30%Aa 60%aa 10%基因频 率A 60%a 40%36%48%16%60%40%36%16%48%60% 60%40% 40%36%48%16%从子代的基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么现象？ 亲代与子代的基因频率与基因型频率(1)理想条件下：• 种群非常大• 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代• 没有迁入和迁出• 没有自然选择• 基因都不产生突变种群的基因频率保持不变(2)自然条件下：如果该种群出现新的突变型 ,也就是产生新的等位基因 A2,种群的基因频率会变化吗？基因 A2的频率可能会怎样变化？会。基因 A2的频率是增加还是减少 ,要看这一突变对生物体是有益还是有害的 , 这往往取决于生物生存的环境。在自然界中，由于存在突变、基因重组、自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化着 ,生物也就在不断向前进化。什么叫种群？种群基因频率在什么条件下不会改变？温故知新基因突变的的特点和意义分别是什么 ?① 普遍存在 ② 随机发生、不定向的③ 频率很低意义 ： ① 是新基因产生的途径； ② 是生物变异根本来源； ③ 是生物进化的原始 材料 。温故知新特点：质疑 基因突变的 频率很低 ，为什么能够作为生物进化的原材料？一个果蝇约有 104对基因，假定每个基因的突变率都是 10－ 5，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？2× 104 × 10－ 5 × 108 =2 ×107算一算基因突变染色体变异基因重组突变可遗传的变异— 产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率改变。（二）突变和基因重组产生进化的原材料1、突变指基因突变和染色体变异。2、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。3、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。自然选择对种群基因频率的影响19世纪 ,桦尺蠖种群中黑色基因 (S)频率为 5%,浅灰色基因 (s)频率为95%20世纪 ,桦尺蠖种群中黑色基因 (S)频率为 95%,浅灰色基因 (s)频率为 5%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。 1870年桦尺蠖的基因型频率为 SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，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？第 1年 第 2年 第 3年 第 4年 ……基因型频 率 SS10% 11.5%Ss 20% 22.9%ss 70% 65.6%基因频 率S 20% 23%s 80% 77%70.7%26% 29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%(1) 变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？为什么？(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型 ?第 1年 第 2年 第 3年 第 4年 ……基因型频 率 SS10% 11.5%Ss 20% 22.9%ss 70% 65.6%基因频 率S 20% 23%s 80% 77%70.7%26% 29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%(3)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？用现代生物进化理论分析英国工业区桦尺蠖体色的进化。 (1)在 19世纪中叶以前，浅色的桦尺蠖在长满地衣的树干上不易发现，因此容易生存繁殖，因而种群中 S（黑色）基因频率低。(2)随着环境的改变（煤烟污染），浅色个体容易被发现，而黑色个体则容易生存。这样，在通过有性生殖产生的后代中，浅色个体数逐渐减少， s基因频率也随之降低；而黑色个体数数逐渐增加， S基因频率也随之增加。经过多代以后，黑色个体就成了常见的类型， S基因频率也达到 95%以上。表达在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变 ,导致生物朝着一定的方向不断进化。（三）自然选择决定生物进化的方向种群中产生的变异是不定向的，而选择是定向的。 自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因，使基因频率定向改变。拓展阅读• 除了自然选择以外，还有一些因素也会影响基因频率的变化。• 例如，在一个种群中，某种基因的频率为 2％，如果这个种群有 50万个个体，含这种基因的个体就有 1万个。如果这个种群只有 50个个体，那么就只有 1个个体具有这种基因。在这种情况下，可能会由于这个个体偶然死亡或没有交配，而使这种基因在种群中消失。这种现象叫做 遗传漂变 。一般种群越小，遗传漂变越显著。拓展阅读• 又如，在一个种群中，如果含有 A基因的个体比含有 a基因的个体更多地 迁移 到另一个地区，那么，这个种群中 A基因和 a基因的频率就会发生相应的变化。• 可见， 遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因 。 1. AA、 Aa、 aa的个体分别占 24%、 72%、 4%，那么 A、 a的基因频率是多少？ ( ) A. 36%和 64% B. 57%和 43% C. 24%和 72% D. 60%和 40%D2．已知人眼的褐色 (A)对蓝色 (a)是显性。在一个有 30000人的人群中，蓝眼的人3600人 ;褐眼的有 26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中 A和 a的基因频率分别为 ( )A 0.64和 0.36 B 0.36和 0.64 C 0.50和 0.50 D 0.82和 0.18A动动脑？3、抽样调查某地 100位女性和 100位男性发现：女性中有 5位色盲患者和 20位携带者，男性中有 15位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？5×2 + 20 + 15100×2 + 100× 100% = 15%基因频率计算的相关类型雄配子雌配子 A(p) a(q)A(p) AA(p2) Aa(pq)a(q) Aa(pq) aa(q2)下列关于基因 频 率、基因型 频 率与生物 进 化的叙述正确的是 ( )A．一个种群中，控制一 对 相 对 性状的各种基因型频 率的改 变说 明物种在不断 进 化B．一个种群中，控制一 对 相 对 性状的基因 频 率之和 为 1C．基因型 为 Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的 频 率大于 a基因的 频 率D．因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因 频 率大于女性群体例例 1 达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生大量后代： ；超过环境承受能力；它们都要吃树叶而树叶不够吃会产生 ；它们有颈长和颈短的差异 ；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了 。过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存1.用达尔文的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖子长？复习回顾进步性：局限性：1.解释生物 进化的 原因2.揭示生物 多样性 的原因3.解释生物 适应性 的形成1.对 遗传和变异 的本质不能作出科学解释2.局限于 个体 水平3.无法解释物种大爆发现象2.达尔文自然选择学说的进步性和局限性有哪些？现代生物进化理论的主要内容种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种的形成1. 种群概念生活在 一定区域 的 同种 生物的 全部个体叫做种群 .种群基因频率的改变和生物进化（一）种群是生物进化的基本单位2、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此 可以交配 ，并 通过繁殖将各自的基因传给后代 。思考： 1.判断下列是否属于种群（ 1）一个池塘中的全部鱼 （ 2）一个池塘中的全部鲤鱼（ 3）两个池塘内的全部青蛙（ 4）一片草地上的全部植物（ 5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否3.基因库：一个种群 中 全部个体 所含有的 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的比率。基因频率＝ 该基因的总数该等位基因的总数例 :如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为 A，决定翅色为褐色的基因为 a， 从种群中随机抽出 100个个体，测知基因型为 AA、 Aa和 aa的个体分别是 30、 60和 10个 。那么 A和 a的基因频率是多少 ?解 :A基因的基因频率为 :a基因的基因频率为：基因频率 = 某基因的数目该基因的等位基因的总数=30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60%=10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%A%= ×100%2×AA＋ Aa2(AA＋ Aa＋ aa)2×aa＋ Aa2(AA＋ Aa＋ aa)×100%a%=× 100%练：某工厂有男女职工 各 200名 ，对他们进行调查时发现， 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为 ( )A.8% B.10% C.6% D.11.7%色盲（ b）基因频率＝ 15＋ 10＋ 11200×2＋ 200＝ 6％× 100%C（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 2. 基因重组基因重组产生更多基因型产生更多基因型基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变和染色体变异统称为突变。1.基因突变产生新的等位基因 ，这就可能使种群的基因频率发生变化 。思考： 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。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个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。此外， 突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境 。基因 重组突变 新的等位基因 多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异 变异是 不定向 的形成了 进化的原材料 ,不能决定生物进化的方向例：某豌豆的基因 型为 Aa，让其连续自交三代，其后代中 a基因的频率是（ ）A.12.5% B.25% C.50% D.75%C只有基因重组不会改变基因频率只有基因重组不会改变基因频率（三）自然选择决定了生物进化的方向（三）自然选择决定了生物进化的方向长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖 黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖探究 :自然选择对种群基因频率的影响英 19世纪曼彻斯特 英 20世纪曼彻斯特90%10%95%（ ss）5%（ Ss或 SS）1850年1880年问题：桦尺蠖种群中白色 s基因的频率越来越低 ,黑色 S基因的频率越来越高，为什么？(1) 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？(2)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 s基因频率减少 ,S基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食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结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频率定向改变。生物进化的实质：种群基因频率定向改变种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。小结1. 一个种群由 400只鸟组成，其中基因型 AA的个体有40只、 Aa的个体有 160只、 aa的个体有 200只。该种群中基因 a的频率是多少？A 40% B 50% C 60% D 70%；2. 如果有 40只基因型为 aa的鸟迁出， 40只基因型为AA的鸟迁入，请问新群体中基因 a的频率将是多少？A 40% B 50% C 60% D 70%；DC练习3.已知人眼中的褐色（ A）对蓝色 (a)是显性。在一个有 30000人的人群中，蓝眼人有 3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体有 12000人。那么，在这个人群中 A和 a基因频率分布为（ ）A.0.64和 0.36 B.0.36和 0.64C.0.50和 0.50 D.0.82和 0.184.在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用 A、 a表示） 占 16%，那么该性状的 AA、 Aa基因型个体出现的频率分别为（ ）A.0.36、 0.48 B.0.36、 0.24 C.0.16、 0.48 D.0.48、 0.36AA5.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变产生的原因是 ( )A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C．自然选择作用D．人工选择的作用6.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有 ______的特性，而这种特性是生物进化的 。(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了 ______作用，而这种作用是______的，它决定着生物进化的 ______。森林时期 工业时期灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾99% 1% 1% 99%C变异 原材料选择方向定向的现代生物进化理论的主要内容第一小节种群基因频率的改变与生物进化• 种群是生物进化的基本单位• 突变和基因重组产生进化的原材料• 自然选择决定生物进化的方向问题探究• 曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没有形成新的物种。• 为什么说它们没有形成新的物种？怎样判断两个种群是否属于一个物种？思考• 什么是物种？• 什么是隔离？什么是生殖隔离与地理隔离？（一）物种• 概念：–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。• 区分的主要依据：–有无生殖隔离第二小节 隔离与物种的形成（二）隔离• 概念 :• 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–生殖隔离：• 不同物种之间不能交配 ,或即使交配成功 ,也不能产生可育的后代 ,该现象称之为生殖隔离。–地理隔离 :• 同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群 ,使得种群间不能发生基因交流的现象。地理隔离生殖隔离隔离在物种形成中的作用资料分析地理隔离 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自然选择 2自然选择 1地理隔离物种形成的比较常见的方式：原种变异 1变异 2基因频率的定向改变变异类型 1变异类型 2新物种1新物种2生殖 隔离种群 1种群 2隔离是物种形成的必要条件。物种形成是否一定要经过地理隔离？不同物种间都存在着生殖隔离 ,物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。地理隔离 生殖隔离长期1、物种形成有多种方式，主要为渐变式。一个种群 多个小种群地理隔离 多种因素种群基因频率发生定向改变 出现生殖隔离 新物种2、爆发式物种的形成主要是以染色体数目的变化形成新物种，一出现就达到生殖隔离。植物体细胞杂交，秋水仙素的处理等。二倍体和四倍体西瓜就是两个物种。1、 突变和基因重组 产生进化的原材料2、 自然选择 决定生物进化的方向3、 隔离 导致物种的形成第三小节 共同进化与生物多样性的形成自学思考• 什么是共同进化？• 为什么说生物多样性是共同进化的结果？• 生物进化理论仍然在发展吗？(一 )共同进化（ 1）不同物种的生物之间相互影响、共同发展、共同进化。（ 2）生物和无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。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系统，也就是形成了生物的多样性。 • 1、生物多样性的内容：– 基因多样性– 物种多样性– 生态系统多样性• 2、生物多样性形成的进化历程：–研究生物进化最直接的证据是化石。(二 )生物多样性的形成1.真核生物出现以后 ,有性生殖方式 的出现 ,使生物进化速度明显加快。进化历程中的几个关键点： 2.寒武纪大爆发 :形成生态系统的第三极 —— 消费者 ,使生态系统具有更加复杂的结构 ,同时对植物的进化产生重要影响。3. 生物登陆 改变着陆地环境 ,陆地的复杂环境为生物进化提供了条件。（三）生物进化理论在发展中性突变理论 交替出现理论现代生物进化理论的主要内容• 种群是生物进化的基本单位• 突变和基因重组产生进化的原材料• 自然选择决定生物进化的方向• 隔离是形成新物种的必要条件• 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程• 进化导致生物的多样性1、马（ 2N＝ 64）和驴（ 2N＝ 62）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 （ ）A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离2、 产生上述情况的原因主要是 （ ）A、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物质有本质区别C、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱DD练习3、某工厂有男女职工各 200名，对他们进行调查时发现，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多少？ 4、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有 640只浅色的蛾和 360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？6%320练习练习：在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型 AA的个体占 24%，基因型 Aa的个体占 72%，基因型 aa的个体占 4%，那么基因 A和基因 a的频率分别是：A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%简便方法： A%=AA% ＋ 1/2Aa%a%=aa% ＋ 1/2Aa%复习回顾36%48%16%基因型频率不同的种群，基因频率可能相同练习：在某一个理想种群中，已调查得知，隐性性状患者（等位基因用 A、 a表示）占 16%，那么该性状的 AA、 Aa基因型个体出现的概率分别为： 哈迪 -温伯格定律他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，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。或者说是保持着基因平衡的。这五个条件是：1.种群很大 2.随机交配 3.没有突变4.没有迁入迁出 5、没有自然选择教材 115页 若种群中一等位基因为 A和 a，设 A的基因频率 =p， a的基因频率 =q ，因为 (p＋ q)=A%+a%=1，则（ p+q） 2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。 AA的基因型频率 =p2； aa的基因型频率 =q2； Aa的基因型频率 =2pq。 直通车 94页例：在某一个理想种群中，已调查得知，隐性性状患者（等位基因用 A、 a表示）占 16%，那么该性状的 AA、 Aa基因型个体出现的概率分别为： aa=16%,根据哈代 -温伯格平衡a=40% A=60%AA=60%×60%=36%Aa=2×60%×40%=48%练习：欧洲人中每 2500人中就有一人患囊性纤维性变性，这是一种常染色体隐性遗传病。一对健康的夫妇有一个患有此病的孩子。以后该妇女又与一健康男子再婚，问这对再婚夫妇如生一孩子，孩子患病的几率是：A 1/25 B 1/5 C 1/100 D 1/625提示： 用哈代 -温伯格平衡公式： a=1/50 A=49/50 健康男子可能是 Aa=2×1/50×49/50；也可能是 AA=49/50×49/50是 Aa的概率 =Aa/(Aa+AA)=2/49患病孩子 aa=Aa×2/49Aa×1/4=1/98≈1/100《 现代生物进化理论的主要内容》第２课时沂水三中生物工作室Click to add Title1Click to add Title24Click to add Title13Click to add Title2物种的概念隔离在物种形成中的作用共同进化的含义和实例生物多样性的形成和层次目 标 聚 焦是指能够在 自然状态 下 相互交配 并且 产生可育后代的一群生物。骡是不育的，因此，马和驴属于两个物种一、物种的概念思考：马和驴是一个物种吗？“ 物种 ” 与种群有何区别？1.物种可以分布在不同的自然界的不同区域2.一定区域内的同物种全部个体的集合才是一个种群3.自然界的物种实际上是以一个个种群存在的4.种群是物种繁殖、进化的基本单位 地理隔离 :同一种生物 由于地理上的障碍而分成不同种群，使得种群间 不能发生基因交流 的现象。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 。生殖隔离：二、隔离在物种形成中的作用1.隔离的含义不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象。可以是不同物种，也可以是同一种生物狮虎兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。生殖隔离如东北虎 (左 )和华南虎 (右 )都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。地理隔离2.隔离在物种形成中的作用隔离导致不同种群间的个体，在自然条件下 基因不能自由交流 的现象。沿着各自的方向进化，最终导致新物种的形成 地理隔离→生殖隔离物种的形成：物种形成的方式有多种， 经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。如达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的地雀：由于海水的隔离，这些从南美洲迁来的不能远飞的地雀在各自的小岛上沿着不同的方向进化，最终形成了多种类型。 雀种群种群 A种群 B地理隔离，基因不能交流基因库 A基因库 B变异 A自然选择 A自然选择 B变异 B生殖隔离物种 A物种 B新物种形成的标志：形成生殖隔离思考： 1.物种的形成一定要经过地理隔离才能产生生殖隔离吗？不一定。如 多倍体的形成。思考： 2. 经过地理隔离一定能产生生殖隔离吗？不一定。如东北虎和华南虎 。(一 )共同进化（ 1）不同物种的生物之间相互影响、共同发展、共同进化。三 共同进化与生物多样性的形成（ 2）生物和无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。原始大气无氧气厌氧性生物光合作用需氧型生物大气中有氧气1、生物多样性的内容：³基因多样性³物种多样性³生态系统多样性(二 )生物多样性的形成2、产生的原因 ：生物的进化化石 —— 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接的证据3、生物多样性的形成的进化历程1.真核生物出现以后 ,有性生殖方式 的出现 ,使生物进化速度明显加快。进化历程中的几个关键点： 2.寒武纪大爆发 :形成生态系统的第三极 —— 消费者 ,使生态系统具有更加复杂的结构 ,同时对植物的进化产生重要影响。3. 生物登陆 改变着陆地环境 ,陆地的复杂环境为生物进化提供了条件。（三）生物进化理论在发展中性进化理论 “间断平衡学 ”理论种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种的形成总结1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种： ( ）A.它们必须分布在同一地理区域B.它们的基因一定要相同C.它们的毛色一定要相同D.能相互交配繁殖并产生可育后代D2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于： ( ）A.生殖隔离 B.地理隔离C.形态各异 D.不在同一水层A3.隔离在物种形成中的主要作用是： ( ）A.使种群间的个体互不相识B.使不同种群各适应于不同的地理环境C.使种群间雌雄个体失去交配机会D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的方向演变D4.生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是（ ）A.随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高B.随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件C.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果D.约 4亿年前出现了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物A5.下列关于生物多样性的叙述不正确的是（ ）A.生物界的丰富多彩，起控制作用的是DNA的多样性B.DNA分子结构的多样性主要表现为 4种碱基配对方式的多样性C.生物界的多样性是由蛋白质的多样性体现的D.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性B