新现代生物进化理论.ppt

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1、第七章 生物的进化,本节聚焦,在达尔文之前,人们是怎样看待生物的进化的? 达尔文的自然选择学说的要点是什么? 达尔文的自然选择学说有哪些局限性? 现代生物进化理论的主要内容是什么?,1,2,神创论(又称特创论)的主要观点:,1.在一个相当长的时间里,很多人认为五光十色、绚丽多彩的生物界是在某个时刻一次被创造的，而且一旦形成就永远不变。 2.还有些人认为，生物是一次又一次地被连续创造出来的，因此地球上的物种是有变的。,圣经中“创世纪”的情景,进化的思想，即一个物种是另一个物种演化而来的思想。在古代就已经有了，但那仅仅是天才的臆测。18世纪至19世纪初，法国的布丰、拉马克和达尔文的祖父都考虑过生物

2、进化的可能性，但都提不出另人信服的证据。直到1859年，达尔文发表物种起源，才给神创论以巨大的打击，使生物学摆脱了神学的羁绊。,查理士达尔文(C.Darwin18091882),1831年12月27日,22岁的达尔文以博物学家的身份蹬上了英国的军舰贝格尔号,开始为期五年的环球航行.此时,他是一名神创论的拥护者.,达尔文在航行中的一些发现,在阿根廷东部海岸平原断层中,发现许多巨型动物的骨化石,古代动物与现代动物既相似又不同. 在太平洋东部的加拉帕戈斯群岛, 达尔文在群岛的6个岛上进行考察,发现岛上14种地雀全部是 本岛的特有种,不同岛上的地雀 各不相同.与南美洲大陆的种类虽有差别,有相似之处.,

3、加拉帕戈斯群岛不同岛屿的几种地雀,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会多,推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型,达尔文自然选择学说的解释模型,达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。,一、种群基因频率的改变与生物进化,阅读课本P114右侧的内容，并填写表格的内容,全部的猕猴,所有蒲公英,同种生物个体,相互交配， 交流基因,相互交配， 交流基因,群体共有 全部基因,1.种群,一个种群

4、中全部个体所含有的全部基因。,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。,例如:从某个种群中随即抽出100个个体,测知基因型为AA,Aa,aa的个体分别是30个,60个和10个.求在这个种群中A和a的基因频率?,基因库,基因频率,特定基因型的个体总个体数,A基因频率:AA基因型频率+1/2Aa基因型频率 a基因频率:aa基因型频率+1/2Aa基因型频率,A的基因频率+a的基因频率=1,基因型频率,某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则： 1.该植物的A、a基因频率分别是 。2.若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占 这时，A、a的基因频率分别是 。,A

5、 55%，a 45%,AA 42.5% aa 32.5%,A 55%，a 45%,想一想：子二代、子三代以及若干代以后种群的基因频率会同子一代一样吗？如果一样，建立在什么样的条件下？, 该种群非常大 所有的雌雄个体都能自由交配 没有迁入和迁出 自然选择对不同表现型的生物个体没有作用 这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生异常。,（二）突变与基因重组产生进化的原材料,思考分析： 1.可遗传的变异有哪几种？ 2.基因突变有哪些特点？等位基因来源于? 3.讨论分析:海岛上某昆虫的变异的特点,有利与有害性,与何因素有关? 4.基因突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？ 5.基因发生突变后会造成

6、种群基 因频率发生改变吗？.,基因突变和染色体变异 统称为突变,探究:自然选择对种群基因频率变化的影响,阅读课本P61页,分析回答: 1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗? 2.在自然选择的过程中,直接接受选择的是基因型还是表现型? 3.解释基因频率变化的原因.,19世纪中叶以前，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%,不利变异不断淘汰,有利变异积累加强,自然选择,种群基因频率改变,生物 定向 进化,变异是不定向的,（三）自然选择决定生物进化的方向,知识要点,1.达尔文自然选

7、择学说的主要内容。 2.种群、种群基因库、基因频率的概念。 3.基因频率的计算方法。 4.自然选择在生物进化中的作用。 5.现代生物进化理论的基本观点。,印象,归纳,现代生物进化理论的主要观点： （1） 是生物进化的基本单位，生物进化的实质 。 （2） 产生进化的原材料。 （3） 决定生物进化的方向。 （4）隔离导致物种形成。,种群,种群基因频率的改变,突变和基因重组,自然选择,练习,（2005江苏高考）滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。 （1）细菌抗药性变异的来源属于 。 （2）尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因，但是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染，原因在于菌群中 。 （3）细菌耐药

8、性的形成是抗菌素对细菌进行 的结果，其内在实质是 。 （4）在抗生素的作用下，细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。而有性生殖的生物，淘汰一个原来频率较低的隐性基因，形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代，原因是 。,基因突变,抗药性基因的个体占少数,定向选择,菌群中抗药性基因频率增加,隐性基因可通过杂合子保存下来,谢谢,对长颈鹿的进化过程的解释,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。,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。,颈和前肢较长的变异，通过自然环境的定 向选

9、择而得到逐代的积累和加强，逐渐进化 成现在的长颈鹿。,（一）种群是生物进化的基本单位,1.种群 概念 一定时间内，生活在同一地点的同种生物的全部个体。 判断下列例子是否属于种群： 1.一个池塘中所有的鱼 2.一个池塘中所有的鲫鱼 3.48中学中所有的玉兰花 4.迎泽公园里所有的乔木 5.一个花盆里所有的鼠妇 6.北京植物园1905年时的玉兰花和2006年时的玉兰花,1,2,达尔文提出自然选择学说，科学地解释了:生物进化的原因、生物多样性和适应性的产生。,但受到当时科学水平的限制，自然选择学说不能解释: 遗传和变异的本质,自然选择学说对生物进化的解释也局限于个体水平。,随着遗传学的发展，人们对生

10、物进化理论的研究不断深入，形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。,达尔文的主要研究成果,1.,共5卷. 2 3.1837年7月第一本笔记281页. 4. 5. 6. 7.1838-1839年连续写出了的第二,三,四本笔记.基本清晰研究出物种起源的理论.(30岁) 8.1846-1854年,用8年的时间研究节肢动物门甲克纲的蔓足动物,出版了4部专著.,达尔文的主要研究成果:专著,9.1859年出版. 10.1868年出版共2卷28章 11.1871年出版 12.1872年出版 13.1875年出版 14.1876年出版 15.1877年出版 16.1880年共12章附图196副. 17.

11、1881年出版的,自然选择学说的主要内容,过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 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。,有关自然选择学说的几个结论,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。,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。,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。,适者生存是自然选择的结果。,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。,细胞,组织,器官,系统,个体,种

12、群,群落,生态系统,生物圈,结构层次,哪个是生物进化的基本单位,自然突变有什么特点？,普遍性 频率低 多害少利 不定向性 随机性 问题： 1.既然频率低，对种群的影响应该很小才对。 为什么会影响？ 2.既然突变不定向，谁来决定生物进化的方向？,1频率对种群来说，提供材料,探究自然选择对基因频率的影响2,计算,基因型频率= - 基因频率= -,该基因型个体数 总个体数,该基因数 控制同种性状的等位基因的总数,现代生物进化理论 主要内容（二）,二、隔离与物种的形成,种群与物种 隔离：生殖隔离、地理隔离 隔离的作用,1,2,骡子不能生骡子,只能由马和驴交配而产生,马的染色体数是64条 驴的染色体数是

13、62条 骡子的染色体数是63条,种特点2个，不是种的可能2个-生殖隔离2种情况,地理隔离,隔离的作用,1,2,三者关系：物种、种群、隔离,1地理隔离不一定形成不同物种,地理隔离什么情况下会形成新物种,2,物种1 物种2 种群1 种群2,物种1,物种2,种群1,种群2,基因不交流,地理隔离,生殖隔离,基因不交流,地理隔离是量变阶段，生殖隔离是质变阶段 只有地理隔离，而没有生殖隔离，不产生新的物种。 物种形成的关键是生殖隔离。,鸟,练习,生物进化的方向,低等高等 水生陆生 简单复杂,全节小结,总结：现代生物进化理论的主要内容,以自然选择学说为核心 生物进化的基本单位是种群 自然选择导致种群基因频率发生改变，进而可能导致生物进化 突变和基因重组为进化提供原材料，由自然决定进化的方向 隔离是物种形成的必要条件,1,2,总结,物种形成与生物进化的关系 生殖隔离物种形成 基因频率改变生物进化 基因频率改变可能导致生物进化，生物能进化，其基因频率肯定发生了改变。,1,2,