生物：第7章《现代生物进化理论》课件(新人教版必修2)

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,拉马克学说,（一）主要内容 :,生物不是神造的，而是由古老生物进化来的 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。,（二）生物进化原因:,一是“用进废退”,二是“获得性遗传”,即环境引起或由于用进废退引起的变化，是可以遗传的。,（三）历史意义 :,1、历史上第一个系统地提出了进化理论的学者；,2、反对神创论和物种不变论。,1、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。,2、拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变，实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。,（四）不足 :,1达尔文的自然选择学说的解释模型：,事实1：生物都有过度繁殖的倾向,事实2：物种内的个体数能保持稳定,事实3：资源是有限的,推论1：个体间存在着存在斗争,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的,推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多,推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型,二、达尔文的自然选择学说,归纳：,原始物种过渡繁殖有限的生活资源,（条件）,导致,生存斗争 遗传变异,（外在动力）,（内在基础）,导致,适者 生存,选择者：自然环境,新物种、新性状 产生，生物进化,（结果）,（意义）,结合自然选择学说的解释模型，利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？,变异是不定向,个体差异,适者生存，不适者淘汰,适应环境新类型,内因,动力,生存斗争,逐代遗传积累,内因,长颈鹿祖先发生变异,个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的,长颈长前肢生存,逐代选择,现代长颈鹿,缺乏青草的环境下,自然选择,实例,生物进化过程,2、历史意义：（课本P111-112）,（1）论证了生物是不断进化的，并解释了生物进化的原因,（2）所有生物都有共同的祖先，解释了生物的多样性和适应性 。,（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的武器。,3、不足： （课本P112）,（1）对于遗传和变异的本质，未能作出科学的解释。,（2）对生物进化的解释也局限于个体水平。,（3）强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种 大爆发现象。,三、达尔文以后进化理论的发展现代进化论：,1、达尔文的自然选择学说为现代进化论的发展打下坚实的基础，生物科学的研究和发展，不断完善生物的进化理论。,2、现代进化论对遗传变异的研究已从性状水平深入到基因水平。,3、现代进化理论对自然选择作用的研究已从个体水平上升到群体水平。,4、现代进化论的核心仍是自然选择学说。,达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中，出现有利变异的个体能存活，并且有机会留下自己的后代。,“如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一支黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰色更不容易被捕食。那么，昆虫的翅色将怎样变化？” 问:按达尔文观点该黑褐色个体能永远生存下来吗？它体内的A基因怎样才能传递给子代?即使Aa个体能繁殖，后代都是黑褐色个体？,第二节 现代生物进化理论的主要内容,（一）种群是生物进化的基本单位,1、种群概念：,生活在一定区域的同种生物的全部个体。,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。,注意：自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。,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。,某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%,色盲（b）基因频率,15214,200×2200,5.17,C,课堂练习：,× 100%,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0.18,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、0.36,A,A,30%,30%,30%,10%,36%,48%,16%,60%,40%,p+q = 1,(p+q )2,=p2+2pq+q2,= 1,AA= p2 Aa= 2pq aa=q2,p表示基因A的频率，q表示基因a的频率,36%,48%,40%,在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？,16%,60%,由此可见，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，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。,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？,突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。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。,影响种群基因频率变化的根本原因是什么？,变异,变异的类型有那些？,不能遗传的变异,可遗传的变异,基因突变 基因重组 染色体变异,（来源）,生物进化的实质：种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。,通过讨论基因频率的变化可以认识到，自然界中种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。,2.种群基因重组的结果：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的原材料,1.基因突变的特点：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的，因此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。,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。,例如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，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 × 105,个体,× 108,种群,= 2 ×107,1种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定向 2种群基因重组的结果：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的原材料,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,（三）自然选择决定了生物进化的方向,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。,原因：自然选择 的作用下，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。,例题：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 7.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_。,C,变异,原材料,选择,方向,定向的,二、隔离与物种的形成,1、物种的概念：,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称为一个物种，简称“种”。,一个生物“种”或“物种”与种群有何区别？,物种可以分布在不同的自然界的不同区域（存在地理隔离）；只有在可以发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传递的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。,3、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。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？,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。,4、隔离在物种形成中的作用,隔离：不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因交流的现象。,物种形成的比较常见的方式：,地理隔离,生殖隔离,长期,例题：右图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是Aa表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料Bb表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志Cc表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化Dd表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离,C,在不同的突变 、基因重组和不同自然选择作用下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,一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率无影响,课本P120 资料分析,阻断基因交流,地理隔离,地理隔离是形成物种的量变阶段， 生殖隔离是形成物种的质变阶段，是物种形成的标志。 隔离是物种形成的必要条件。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。,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的原材料,2、自然选择决定生物进化的方向(定向),3、隔离导致物种的形成,习题:1、关于物种的叙述，错误的是： A、物种是形态上类似的、彼此能交配并产生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和 B、物种是一个具有共同基因库的，与其他类群有生殖隔离的类群 C、区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离 D、不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流,D,2、下列关于隔离的叙述，错误的是： A、阻止了种群间基因的交流 B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离 C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因 D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离,B,3、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A和B两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（ ） A、比B慢 B、比B快 C、与B相同 D、开始比B慢，后来比B快,B,三、共同进化与生物多样性的形成,共同进化的含义1：不同物种间的共同进化,根瘤菌：与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。,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,共同进化的含义2：生物和无机环境间也存在共同进化。,不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。,