生物《现代生物进化理论》课件新人教版必修2.ppt

《现代生物进化理论 的由来》第七章《现代生物进化理论》一 拉马克的进化学说1.拉马克进化学说的主要内容①生物不是神创的，而是由更 古老的生物进化而来的 ②生物是由低等到高等逐渐进 化的 ③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 法国博物学家拉马克用进废退：经常使用的器官就发达，不使用的 就退化获得性遗传：由环境引起或由于用进废退引起 的变化是可以遗传的这是拉马克论述动物进化原因的两条著名法 则，它们是用来解释生物进化原因的主要原理食蚁兽的舌头之所以细长，是长 期舔食蚂蚁的结果鼹鼠 • 拉马克认为，器官废而不用，就会造 成形态上的退化如鼹鼠长期生活在 地下，眼睛就萎缩、退化用拉马克进化学说解释一下长颈鹿为什么脖子长？• 拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化 后要吃树叶，当然颈长的有优势，它们想 要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终于 形成了现在的长颈鹿2.局限性• 用进废退和获得性遗传的观点缺少科学 证据的支持 • 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 物质的变化，就不会使生物发生可遗传 的变异3.意义• 第一次提出比较完整的进化学说 • 反对神创论和物种不变论二 达尔文的自然选择学说英国博物学家 达尔文1、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 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物为争夺有限的生活条件★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★生存斗争产生的结果①种内斗争 ②种间斗争 ③生物与非生物 之间的斗争★生存斗争范畴（食物、水、空间、配偶、阳光等）适者生存生物体普遍存在着遗传和变异，其中有利 变异得到保存，对生存不利的变异遭受淘 汰，出现适者生存由此可见，变异是随机的，是没有方向的 只有通过定向的选择，才能保存有利变异 ，以适应环境。

即：不定向变异→自然选择→适应环境原始 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→抗强风飞翔→不飞翔→能飞翔，不抗强风×××××××××××××××××自然选择长颈鹿 的祖先过度繁殖生存斗争长颈、长肢个体（遗传积累）适者生存现代长颈鹿（变异）长颈、长肢个体短颈、短肢个体自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化？自然选择冬天的雷鸟夏天的雷鸟枯叶蝶竹节虫(1)自然选择的直接对象是生物的变异性 状(表现型)；间接对象是相关的基因型 ；根本对象是与变异性状相对应的基因 即自然选择的实质是环境对变异所对 应的基因的选择，因而可以改变种群的 基因频率2)生存斗争是自然选择的动力，生存斗 争对生物的某些个体的生存不利，但对 物种的生存是有利的，并能推动生物的 进化2.意 义①达尔文创立的进化论从丰富的事实出发，论证 了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提 出了合理的解释这就使生物学第一次摆脱了神 学的束缚，走上了科学的轨道；②揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都 有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果；③它揭示了生物界千差万别的种类之间有一定的联 系，从而大大促进了生物学各个分支学科的发展；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利的武器。

3.局限性①对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做科学的 解释；②他对生物进化的解释也局限于个体水平；③达尔文强调物种的形成都是渐变的结果， 不能很好的解释物种大爆发等现象三 达尔文以后进化理论的发展 随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究 ，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到 遗传和变异的本质获得性遗传的观点被摈弃关于 自然选择的作用等问题的研究，已经从生物个体为单 位，发展到以种群为基本单位这样就形成了以自然 选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰 富和发展了达尔文的自然选择学说种群、基因库、基因频率一个种群的全部个体所含有的全部基因， 叫做这个种群的基因库一定时间内，生活在一定区域的同种生物 的全部个体，叫做种群种群是生物繁殖的基 本单位某种基因在某个种群中出现的比例，叫做 基因频率影响基因频率变化的因素a、基因突变：如果基因A突变为等位基因a，那么A基因的频率就变 小，而a基因的频率就会增大b、基因迁移：如果含有A的个体比含有a基因的个体更多地从一个地 区迁移到另一个地区，那么这两个地区中A和a的基因频率也会发生 变化C、遗传漂变：一般在一个小群体中，带有某基因的个体由于偶然因 素死亡或没有交配，结果这一基因在下一代的群体中完全消失，于 是这一群体中的基因频率也就改变了。

这种现象叫做遗传漂变d 、自然选择：在自然选择的作用下，一些对生存有利的基因得到 保持发展一些对生存不利的基因被淘汰，从而导致基因频率的改变 e、非随机交配：种群内雌、雄个体相互交配往往不是随机的，而是 有选择的，这也能导致种群基因库发生变化• 四、突变与基因重组产生进化的原材料(不 定向) • 1、种群中基因突变的特点： • 突变数大，不定向 • 2、 种群中基因重组的结果： • 产生更多的变异，不定向 • 结论：提供进化的原材料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、不定向例如：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个体× 108种群=2 ×107结论：突变和基因重组产生进化的原材料突变基因重组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• 原因是：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 • 结果是：使基因频率定向改变。

五）自然选择决定生物进化的方向由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同 的体色（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%以上生物进化的实质是基因频率的改变表面看，自然选择是对一个个生物个体的 选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择 从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是 对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体 中不同基因的基因频率六、物种的概念 在遗传学和进化论中，把能够在自然 状态下相互交配，并能够产生出可育后代 的一群生物称为一个物种，简称“种”即：不同物种之间有生殖隔离（动物 因求偶方式不同、繁殖期不同，植物因开 花季节、花的形态不同，而造成的不能交 配等都属于生殖隔离 ）七、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隔离的类型 生殖隔离地理隔离地理隔离• 分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能发生基因交流生殖隔离：是指不同的物种间的个体不能自由交 配，或者交配后不能产生可育后代的现象这种 隔离主要是由于遗传组成上的差异而造成的生 殖隔离不一定在地理上隔开，只要彼此不能杂交 或者不能产生可育后代便是生殖隔离。

生殖隔离 的形式很多如动物因求偶方式、繁殖期不同， 植物因开花季节、花的形态不同，而造成的不能 交配都是生殖隔离有些生物虽然能够交配，但 胚胎在发育的早期就会死去或产生的杂种后代没 有生殖能力，如马和驴杂交产生的后代骡子就是 这样，这些也是生殖隔离这就是说，不同物种 的个体之间存在着生殖隔离生殖隔离是新物种 形成的标志例：马与驴的生殖隔离马驴骡东 北 虎华 南 虎隔离在物种形成中的作用两个不同虎亚种（马和驴杂交产骡）生殖隔离注：不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会 有基因交流了地理隔离例：虎狮兽③地理隔离与生殖隔离的关系一般先经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离但是有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离，例如植物中多倍体的产生但不管是哪一种形式的隔离，实质都是阻碍不同种群间的基因交流通过选择使种群中的变异定向积累，最后完成物种形成过程中质的飞跃而形成新的物种1.物种形成的方式(1)渐变式地理隔离突变、基因重 组、自然选择生殖隔离新物种物种的形成： 加拉帕戈斯群岛一的几种地雀南 美 洲 地 雀因地理隔 离导致生 殖隔离比 较常见新物种形成的标志： 生殖隔离(2)爆发式：物种的形成主要是由异源多倍体以染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快达到生殖隔离。

物种形成不一定要经过地理隔离，但必须要形成生殖隔离，如人工多倍体有时无需地理隔离也能形成新物种AABBCC（普通小麦）DD（黑麦）×ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCDD（八倍体小黑麦）（可育）秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育种群和物种的区别 •(1)物种是自然状态下能够交配并产生可 育后代的一群生物，一个物种可能在不同 地点和时间形成不同的种群 •(2)种群是同一种生物、同一地点、同一 时间形成的一个群体种群“小”，不同 种群间有地理隔离；物种“大”，不同物 种间有生殖隔离 •(3)判断生物是不是同一物种，如果来历 不明，形态结构相似，可靠依据是是否存 在生殖隔离若出现生殖隔离，则不是同 一物种如何鉴定同一物种的两个种群经过长期地理 隔离已经达到生殖隔离而成为两个物种？ • 方法思路：将两种群个体放在一起，根据 能否交配并产生可育后代来确定：如马和 驴杂交产生骡子，但骡子不育，因此马和 驴是两个物种再如某四倍体和二倍体杂 交可产生三倍体后代，但三倍体后代不可 育，因此二倍体和四倍体是两个物种生物进化和物种形成的区别内 容物种形成生物进化 标 志生殖隔离出现 基因频率改变 变化后生物与 原生物关系新物种形成， 生殖隔离，质 变生物进化，基 因频率改变， 量变二者联系①只有不同种群的基因库产 生了明显差异，出现生殖隔 离才形成新物种； ②进化不一定产生新物种， 新物种产生一定存在进化总结●种群是生物进化的基本单位●突变和基因重组、自然选择及隔离是物种 形成过程的三个基本环节（突变和基因重 组产生生物进化的原材料，自然选择使种 群的基因频率定向改变并决定生物进化的 方向，隔离是新物种形成的必要条件）。

●生物进化的实质在于种群基因频率的改变以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：自然选择学说与现代生物进化理论的比较达尔文自然选择学说现代生物进化理论基本观点①遗传变异是自然选择的内因②过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争③变异一般是不定向的，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生存斗争是自然选择的过程，是生物进化。