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现代进化论第1页，本讲稿共79页一、拉马克的进化学说1主要内容：（P110）(1)地球上所有的生物都不是神造的，而是由 进化而来的。(2)生物进化的顺序是由低等到 逐渐进化的。(3)生物进化的原因是由于 和 。2意义：反对神创论和，奠定了生物进化论的科学基础。更古老的生物更古老的生物高等高等用进废退获得性遗传获得性遗传物种不变论物种不变论现代生物进化理论的由来现代生物进化理论的由来 第2页，本讲稿共79页环境环境遗传物质遗传物质进化学说进化学说3不足：(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 的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。4评价：拉马克最早提出了比较完整的生物进化学说，是的奠基人。第3页，本讲稿共79页（1）主要内容）主要内容：2、达尔文的自然选择学说、达尔文的自然选择学说（P111-112）生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存（2）内在联系）内在联系过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存选择的基础选择的基础选择的手段选择的手段 进化的内因进化的内因 选择的结果选择的结果 过度繁殖过度繁殖第4页，本讲稿共79页（3 3）进化过程）进化过程原始物种的过度繁殖原始物种的过度繁殖有限的生活资源有限的生活资源生存斗争生存斗争变异变异适者生存适者生存新类型的出现新类型的出现遗传遗传导致导致第5页，本讲稿共79页（4 4）评价）评价先进性：先进性：a a、对生物进化的原因提出了合理的解释；、对生物进化的原因提出了合理的解释；b b、较好地解释了生物的多样性和适应性较好地解释了生物的多样性和适应性。局限性：局限性：a a、对生物遗传和变异的本质，以及自然选择如何对可遗传的变、对生物遗传和变异的本质，以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题还不能作出科学的解释。异起作用等问题还不能作出科学的解释。b b、对进化原因的解释局限于个体水平。、对进化原因的解释局限于个体水平。C C、强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。、强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。第6页，本讲稿共79页（4 4）评价）评价先进性：先进性：a a、对生物进化的原因提出了合理的解释；、对生物进化的原因提出了合理的解释；b b、较好地解释了生物的多样性和适应性较好地解释了生物的多样性和适应性。局限性：局限性：a a、对生物遗传和变异的本质，以及自然选择如何对可遗传的、对生物遗传和变异的本质，以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题还不能作出科学的解释。变异起作用等问题还不能作出科学的解释。b b、对进化原因的解释局限于个体水平。、对进化原因的解释局限于个体水平。C C、强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。、强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。第7页，本讲稿共79页（5）对达尔文的自然选择学说的全面理解）对达尔文的自然选择学说的全面理解 选择的对象：从表面上看自然选择是对不同生物个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。从分子水平上看，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种群不同基因的基因频率。选择的因素：对生物的变异起选择作用的是自然环境选择的结果：选择的结果：适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。选择的手段：选择的手段：自然选择是通过生存斗争来实现的。自然选择是通过生存斗争来实现的。第8页，本讲稿共79页1、一般来说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植，潮湿条件下育成的作物品种，适于在潮湿地区种植，在这里干旱和潮湿条件所起的作用（）A、诱发基因突变 B、引起染色体变异C、选择基因型 D、导致基因重组2、根据达尔文的生物进化学说，下列叙述中错误的是（）A、狗的牙齿坚硬，是长期磨练出来的 B、田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果 C、有一种猫头鹰因视力弱，行动迟缓，捉不到老鼠而被淘汰 D、狼和鹿能迅速奔跑，是两者之间选择的结果AC第9页，本讲稿共79页遗传变异自然选择地理隔离生殖隔离3、现代生物进化理论的主要内容、现代生物进化理论的主要内容基因频率定向改变基因频率定向改变新物种新物种种群（基因库种群（基因库）多个种群多个种群（基因库）（基因库）（一）（一）种群种群是生物进化的单位是生物进化的单位（二）（二）突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料（三）（三）自然选择自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向（四）（四）隔离隔离导致物种形成导致物种形成第10页，本讲稿共79页、概念、概念:指生活在一定的时间和空间内的同种生物全部个指生活在一定的时间和空间内的同种生物全部个体的总和。种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的体的总和。种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位，是生物生存的基本单位。基本单位，是生物生存的基本单位。三个强三个强调调“时间时间”和和“空间空间”，即种群具有，即种群具有一定的一定的时空限制，离开一定的空间时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的和时间的种群是不存在的。生物繁殖的基本单位；生物进化的生物繁殖的基本单位；生物进化的基本单位。基本单位。“同种同种”和和“全部全部”两个两个要素要素两个两个条件条件两个方两个方面面（1）种群是生物进化的基本单位，）种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质生物进化的实质在于在于种种群基因频率的改变群基因频率的改变。第11页，本讲稿共79页一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因，叫做这个种群的基因库叫做这个种群的基因库3.基因频率的概念基因频率的概念在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某个某个基因占基因占全部全部等位基因数的等位基因数的比率比率，叫做基因频率，叫做基因频率2.基因库的概念基因库的概念第12页，本讲稿共79页、基因型频率：、基因型频率：是指在一个种群中，某种特定基因型的个是指在一个种群中，某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例，计算公式：体占群体内全部个体的比例，计算公式：特定基因型的个体数特定基因型的个体数该种群个体总数该种群个体总数100%基因型频率基因型频率=例如：设二倍体生物个体中有两个等位基因例如：设二倍体生物个体中有两个等位基因A和和a，假如种群中共有，假如种群中共有N个个个个体，而体，而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3.那么种群中那么种群中A基因的频率和基因的频率和AA基因型的频率分别是：基因型的频率分别是：A基因的频率基因的频率=(2n1+n2)/2N AA基因型的频率基因型的频率=n1/N从以上基因频率和基因型频率的计算公式可看出：从以上基因频率和基因型频率的计算公式可看出：在种群中一对等位基因的频率之和等于在种群中一对等位基因的频率之和等于l，基因型频率之和也等于，基因型频率之和也等于1。一个等位基因的频率一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率该等位基因纯合子的频率1/2杂合子的频率杂合子的频率第13页，本讲稿共79页对应例题：对应例题：5、已知褐眼、已知褐眼(A）对蓝眼（）对蓝眼（a）是显性。在）是显性。在一个一个30000人的人群中，蓝眼人有人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼的有人，褐眼的有26400人，其中纯合体有人，其中纯合体有12000人，那么在这一人群中人，那么在这一人群中A和和a基因频率分别为基因频率分别为_和和_。64%36%种群中基因频率的计算类型种群中基因频率的计算类型1、已知基因型个数，求基因频率、已知基因型个数，求基因频率某基因频率（纯合子个体数某基因频率（纯合子个体数2+杂合子个体数）杂合子个体数）（总个（总个体数体数2）第14页，本讲稿共79页4.基因频率的计算基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,A,褐色翅的基因位褐色翅的基因位a a，调，调查发现查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,10,那么那么A A、a a的基的基因频率是多少？（自读因频率是多少？（自读115115页）页）A=302+60 _ 200=60%200a=102+60 _=40%A+a=1 此种基因的个数此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数此种基因的个数此种基因的个数=纯合子个体数纯合子个体数 X 2 X 2杂合子个体数杂合子个体数通过基因型个体数量计算基因频率通过基因型个体数量计算基因频率某种基因的某种基因的基因频率基因频率=第15页，本讲稿共79页2、已知基因型频率，求基因频率、已知基因型频率，求基因频率一个等位基因的频率该等位基因纯合子的基因频率一个等位基因的频率该等位基因纯合子的基因频率+1/2杂合子的基因频率杂合子的基因频率对应例题：对应例题：6、设二倍体生物个体中有两个等位基因、设二倍体生物个体中有两个等位基因A和和a，假如种群中已知，假如种群中已知AA%=30%Aa%=60%aa%=10%，那么那么A基因的频率是基因的频率是、a基因的基因的频因的频率是频因的频率是。60%40%第16页，本讲稿共79页、影响基因频率变化的因素、影响基因频率变化的因素a、基因突变基因突变b、基因迁移基因迁移：迁入或迁出：迁入或迁出C、遗传漂变：在一个小群体中，带有某基因的个体由于偶然、遗传漂变：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。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、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。因频率的改变。e、非随机交配、非随机交配第17页，本讲稿共79页哈代哈代温伯格定律和基因频率的计算温伯格定律和基因频率的计算 只要一个种群满足下述五项条件，那么种群的基因频率将世只要一个种群满足下述五项条件，那么种群的基因频率将世代保持稳定不变。代保持稳定不变。a、种群是极大的、种群是极大的b、种群中交配是随机的。、种群中交配是随机的。c、没有突变产生、没有突变产生d、种群之间不存在个体的迁移或基因交流、种群之间不存在个体的迁移或基因交流e、没有自然选择，种群中个体的生存能力是相等的。、没有自然选择，种群中个体的生存能力是相等的。在一个有性生殖的自然种群中当等位基因只有两个在一个有性生殖的自然种群中当等位基因只有两个(Aa)时，时，设设p代表代表A的基因频率，的基因频率，q代表代表a的基因频率，则的基因频率，则 (p+q)2=p2+2pq+q2=1,其中其中p2是是AA基因型的频率基因型的频率,2pq是杂是杂合子合子Aa的基因频率，的基因频率，q2是是aa基因型频率。基因型频率。第18页，本讲稿共79页（2）突变和基因重组是产生生物进化的原材料）突变和基因重组是产生生物进化的原材料。可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变异（异（基因突变和染色体变异属于突变基因突变和染色体变异属于突变）。由于突变和重组都是随）。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原始材料，不机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原始材料，不能决定生物进化的方向。能决定生物进化的方向。（3）自然选择决定生物进化的方向）自然选择决定生物进化的方向第19页，本讲稿共79页类型：有地理隔离和生殖隔离两种类型：有地理隔离和生殖隔离两种（4）隔离导致新物种的形成）隔离导致新物种的形成指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。象。地理隔离地理隔离 指分布在不同自然区域的种群指分布在不同自然区域的种群,由于地理上的障碍，使彼此间无由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能进行基因交流。法相遇而不能进行基因交流。第20页，本讲稿共79页生殖隔离生殖隔离 指不同的物种间的个体不能自由交配，或者交配后不能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。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。这就是说，不同物种交或者不能产生可育后代便是生殖隔离。这就是说，不同物种的个体之间存在着生殖隔离。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。生殖隔离是新物种形成的标志。第21页，本讲稿共79页地理隔离与生殖隔离的关系地理隔离与生殖隔离的关系 一般先一般先经过长期的经过长期的地理隔离，地理隔离，然后然后形成生殖隔离形成生殖隔离。这种形成这种形成新物种的方式称为异地物种形成新物种的方式称为异地物种形成(渐变式渐变式)。但是有时。但是有时不经过不经过地理地理隔离隔离直接形成直接形成生殖隔离，生殖隔离，例例如植物中多倍体的如植物中多倍体的产生产生，这种形成，这种形成新物种的方式称为同地物种形成新物种的方式称为同地物种形成（爆发式爆发式）。第22页，本讲稿共79页生物进化与物种形成生物进化与物种形成实质上是种群基因频率改变的过程，所实质上是种群基因频率改变的过程，所以生物进化的标志为基因频率的改变，以生物进化的标志为基因频率的改变，不论变化大小都属于进化的范围。不论变化大小都属于进化的范围。基因频率的改变导致突破物种的界限，基因频率的改变导致突破物种的界限，形成生殖隔离，标志新物种的形成，隔形成生殖隔离，标志新物种的形成，隔离是物种形成的必要条件，而不是生物离是物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。进化的必要条件。生生物物发发生生进进化化，不不一一定定形形成成新新物物种种，但但新新物物种种的的形形成一定要经过生物进化过程。成一定要经过生物进化过程。联系联系区别区别生物进化生物进化物种形成物种形成第23页，本讲稿共79页达尔文的进化论着重生物个体的进化达尔文的进化论着重生物个体的进化，现代进化论强调群体的进化，种群是生物进化的基现代进化论强调群体的进化，种群是生物进化的基本单位本单位。都能解释生物进化都能解释生物进化、生物的多样性生物的多样性和和适应性。适应性。达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，现代进化论克服了这个缺点。自然选择的作用机理，现代进化论克服了这个缺点。在达尔文学说中，自然选择来自过度繁殖和生在达尔文学说中，自然选择来自过度繁殖和生存斗争；而现代进化论中，则将自然选择归结于存斗争；而现代进化论中，则将自然选择归结于不同基因型有差异的延续，没有生存斗争，自然不同基因型有差异的延续，没有生存斗争，自然选择也在进行。选择也在进行。3、现代生物进化理论和达尔文进化论比较现代生物进化理论和达尔文进化论比较共同点共同点不不同点同点第24页，本讲稿共79页小结：小结：以（以（）为核心的现代生物进化理论，）为核心的现代生物进化理论，其基本观点是其基本观点是（）是生物进化的基本单位，生是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群（物进化的实质在于种群（）的改变。（）的改变。（）（）（）及（）及（）是物种形成过程）是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过中，（化，最终导致新物种的形成。在这个过中，（）产生生物进化的原材料，（）产生生物进化的原材料，（）使种群）使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（）是新物种形成的必要条件。）是新物种形成的必要条件。自然选择学说自然选择学说种群种群基因频率基因频率突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离第25页，本讲稿共79页7、根据现代生物进化理论,判断下列说法正确的是（）A、生物进化的方向，决定于生物变异的方向B、生物进化的过程，实质是基因频率变化的过程C、研究物种间差异，关键是研究它们能否交配产生后代D、研究物种的迁徙规律，关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为B第26页，本讲稿共79页对应例题：对应例题：8、生殖隔离包括生殖隔离包括：（：（）动物因求偶方式不同，繁殖期不同造成不能交配动物因求偶方式不同，繁殖期不同造成不能交配植物因开花季节、花的形态不同而不能交配植物因开花季节、花的形态不同而不能交配动物胚胎早期死亡动物胚胎早期死亡产生的杂交后代没有生育能力产生的杂交后代没有生育能力A A、B B、C C、D D、D第27页，本讲稿共79页对应例题：对应例题：9、在一个基因库中显性基因与隐性基因的频率在一个基因库中显性基因与隐性基因的频率相等，如果由于环境条件的改变，引起隐性纯合不能产生相等，如果由于环境条件的改变，引起隐性纯合不能产生后代，则会导致（后代，则会导致（）A、隐性基因灭绝、隐性基因灭绝B、降低隐性基因频率、降低隐性基因频率C、提高隐性基因频率、提高隐性基因频率D、形成生殖隔离、形成生殖隔离B B对应例题：对应例题：10、对于一个处于地理隔离下的小种群来说，当种对于一个处于地理隔离下的小种群来说，当种群数量进一步减少时，其最根本的潜在危险是（群数量进一步减少时，其最根本的潜在危险是（）A有害基因的频率增加有害基因的频率增加B丧失遗传基因的多样性丧失遗传基因的多样性C将会进一步导致生殖隔离将会进一步导致生殖隔离D个体间的种内斗争加剧个体间的种内斗争加剧B第28页，本讲稿共79页对应例题：对应例题：11、右图表示生物新物种形成的基本环节，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对图示分析正确的是（）A图中图中A表示基因突变和基因重表示基因突变和基因重组组B该生物进化理论的研究对象该生物进化理论的研究对象是生物个体是生物个体C图中图中B表示地理隔离，没有地表示地理隔离，没有地理隔离不可能有新物种的形成理隔离不可能有新物种的形成D图中图中C表示的是种群间生殖隔表示的是种群间生殖隔离，是新物种形成的标志离，是新物种形成的标志D第29页，本讲稿共79页(1)不同物种之间的影响既包括种间互助也包括种间斗争。不同物种之间的影响既包括种间互助也包括种间斗争。(2)无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率导致生无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。1、共同进化共同进化(三三)生物进化与生物多样性的形成生物进化与生物多样性的形成任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间、生物与无机任何一个物种都不是单独进化的，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。环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。第30页，本讲稿共79页共同进化类型类型举例不同物种之间共生细长吸管口器的蛾与长花距兰花捕食猎豹和斑马寄生粘液病毒与兔子竞争作物与杂草生物与无机环境之间生物影响环境环境影响生物地球最早无氧环境厌氧环境光合作用出现空气中出现了氧气出现了好氧生物共同进化实例共同进化实例第31页，本讲稿共79页2、生物多样性、生物多样性（1）基因多样性：）基因多样性：也称为遗传多样性包括分子、细胞也称为遗传多样性包括分子、细胞和个体水平和个体水平3个层状的多样性。个层状的多样性。（2）物种多样性）物种多样性：是物种水平的生物多样性。是物种水平的生物多样性。（3）生态系统多样性）生态系统多样性2、生物多样性的形成过程、生物多样性的形成过程生物多样性是生物多样性是长期自然选择长期自然选择的结果。的结果。第32页，本讲稿共79页对应例题：对应例题：1、下列与物种形成有关的说法正确下列与物种形成有关的说法正确的是（多选）（的是（多选）（）A、发生在生物体内的基因突变，有可能使种、发生在生物体内的基因突变，有可能使种群的基因频率发生变化群的基因频率发生变化B、生殖隔离一旦形成，原属于一个物种的生物，、生殖隔离一旦形成，原属于一个物种的生物，就成了不同的物种就成了不同的物种C、物种大都是经过长期的地理隔离，最后出现生、物种大都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的殖隔离而形成的D、不同物种之间、生物与无机环境之间存在共同、不同物种之间、生物与无机环境之间存在共同进化进化ABCD第33页，本讲稿共79页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，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实质上是对个体所包含的变异进行选择变异进行选择。从现代分子。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基对应的基因因的选择，从而改变着群体中不同基因的的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率基因频率。所以，生物进化的过程的实质是所以，生物进化的过程的实质是种群基因种群基因频率频率发生变化的过程。发生变化的过程。第34页，本讲稿共79页小小结结种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化(一一)种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1、种群、基因库、基因频率等概念、种群、基因库、基因频率等概念2、用数学方法讨论基因频率的变化、用数学方法讨论基因频率的变化第35页，本讲稿共79页1 1、下列关于基因库的叙述正确的是、下列关于基因库的叙述正确的是 ()()A A一一个个种种群群中中一一个个个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群群的的基因库基因库B B一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的显显性性基基因因叫叫做做这这个个种种群群的的基基因库因库C C一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群群的的基基因库因库D D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡灭亡 C第36页，本讲稿共79页 自然界中生物的自然突变频率很低，而且一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？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。2、种群中每一代都会产生大量的突变、种群中每一代都会产生大量的突变第37页，本讲稿共79页(三三)自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向第38页，本讲稿共79页“如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅（基因型为如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中）昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色翅（基因型为偶然出现一只黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰）的变异个体，且黑褐色比灰色更适宜环境生存。那么，昆虫的翅色将怎样变化？色更适宜环境生存。那么，昆虫的翅色将怎样变化？”第39页，本讲稿共79页（1 1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？）根据前面所学的知识你能做出假设吗？探究探究：“自然选择对种群基因频率的影响自然选择对种群基因频率的影响”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自然选择可以使种群的基因频率定向改变自然选择可以使种群的基因频率定向改变第40页，本讲稿共79页2 2）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。）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。18701870年桦尺年桦尺蠖的基因型频率为蠖的基因型频率为SS 10%SS 10%；Ss 20%Ss 20%；ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下，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%10%，黑色个体每年增加黑色个体每年增加10%10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因，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？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%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低第41页，本讲稿共79页(3)在这个探究实验中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？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(4)(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？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变黑的环境使控制浅色的s基因频率基因频率减少减少，S基因频率基因频率增加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许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食因为天敌看到的是因为天敌看到的是桦尺蠖得桦尺蠖得体色（表现型）体色（表现型）而不是控制体色的而不是控制体色的基因基因表现型表现型第42页，本讲稿共79页 因此：因此：自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变使种群的基因频率定向改变，决定了生物决定了生物进化的方向。进化的方向。第43页，本讲稿共79页原因是：原因是：淘汰淘汰不利不利变异基因、积累变异基因、积累有利有利变异基因变异基因结论：自然选择结论：自然选择决定决定生物进化的方向生物进化的方向结果是：结果是：使基因频率使基因频率定向定向改变。改变。第44页，本讲稿共79页小结（小结（自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向）：种群中产生的变异是（种群中产生的变异是（）的，经过长）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（变异逐渐（），从而使种群的基因频率发），从而使种群的基因频率发生（生（）改变，导致生物朝向一定方向进化。）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（可见，生物进化的方向是由（）决定）决定的。的。不定向不定向积累积累定向定向自然选择自然选择种群中产生的变异种群中产生的变异（）自然选择方向自然选择方向()不定向不定向定向定向练习：练习：第45页，本讲稿共79页1.1.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。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。这些变化产生的原因下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是是 ()()A A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C C自然选择作用自然选择作用D D人工选择的作用人工选择的作用2.2.用用现现代生物代生物进进化理化理论论分析解分析解释释狼的狼的进进化化过过程。程。(1)(1)狼狼群群中中存存在在不不同同类类型型的的个个体体，如如有有跑跑得得快快的的，有有跑跑得得慢慢的的。它它说说明明生生物物具有具有_的特性，而这种特性是生物进化的的特性，而这种特性是生物进化的 。(2)(2)随随着着环环境境的的改改变变，食食物物稀稀少少，跑跑得得快快、凶凶猛猛的的狼狼才才能能获获得得食食物物生生存存下下去去。这这样样，食食物物、环环境境对对狼狼起起了了_作作用用，而而这这种种作作用用是是_的的，它它决决定定着着生物进化的生物进化的_。森林时期工业时期灰蛾 黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C变异变异原材料原材料选择选择方向方向定向的定向的第46页，本讲稿共79页能够在自然状态下能够在自然状态下相互交配相互交配并且产生并且产生可育可育后代的后代的一群一群生物称为一个物种，简称生物称为一个物种，简称“种种”。1：物种的概念：物种的概念第47页，本讲稿共79页种群物种概念生活地域相互关系同一地点同一地点一定自然区域，同一定自然区域，同一地点、不同地点一地点、不同地点一个物种可以包括多个种群一个物种可以包括多个种群生活在生活在同一地点同一地点的的同种个体同种个体总和。总和。彼彼此可以交配实现此可以交配实现基基因交流因交流。是生物是生物繁繁殖的基本单位殖的基本单位。指分布在指分布在一定的自然区域一定的自然区域内，具有一定的形态、结内，具有一定的形态、结构和生理功能，而构和生理功能，而在自然在自然状态下能够相互交配和繁状态下能够相互交配和繁殖殖，并能产生，并能产生可育后代可育后代的的一群生物个体。一群生物个体。种群与物种的区别种群与物种的区别第48页，本讲稿共79页概念概念:指指同一同一物种物种不同不同种群间的个体，在种群间的个体，在自然条件下自然条件下基因不能自由交流基因不能自由交流的现象。的现象。（1）、地理隔离：）、地理隔离：2、隔离的概念和类型、隔离的概念和类型在自然界，同一种生物由于地理上的障碍在自然界，同一种生物由于地理上的障碍而形成不同的种群，使得种群间不能发生而形成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做基因交流的现象，叫做地理隔离。地理隔离。第49页，本讲稿共79页东北虎东北虎华南虎华南虎 分布在不同自然区域的种群，由于高山、河分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而流和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配不能交配例：东北虎与华南虎例：东北虎与华南虎第50页，本讲稿共79页（2）、生殖隔离不同物种之间一般是不能相互交配的，即不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫现象叫生殖隔离生殖隔离。（。（原因原因是：动物求偶方式是：动物求偶方式不同、繁殖期不同，植物开花季节、花的形不同、繁殖期不同，植物开花季节、花的形态不同，而造成的不能交配等。）态不同，而造成的不能交配等。）第51页，本讲稿共79页马马驴驴骡骡例：马和驴不是一个物种例：马和驴不是一个物种因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力第52页，本讲稿共79页例：虎与狮交配的后代例：虎与狮交配的后代虎狮兽虎狮兽第53页，本讲稿共79页自然选自然选择择1 1加拉帕戈加拉帕戈斯群岛上斯群岛上几种地雀几种地雀地理地理隔离隔离生殖生殖隔离隔离原原种种变异1变异2变异类型1新种1自然选自然选择择2 2变异类型2新种2基因频率的定向改变3 3、隔离在物种形成中的作用：、隔离在物种形成中的作用：新物种形成。新物种形成。例：例：第54页，本讲稿共79页如麻鸭如麻鸭(左左)和孚鸭和孚鸭(右右)都是大雁都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。它们形成两个不同的物种了。第55页，本讲稿共79页物种的形成物种的形成长期的地理隔离而达到生殖隔离。长期的地理隔离而达到生殖隔离。生殖隔离一旦形成生殖隔离一旦形成，原来属于同一物，原来属于同一物种的生物就成了种的生物就成了不同不同的物种。的物种。第56页，本讲稿共79页隔离隔离形成新物种形成新物种的原因：的原因：（1）、不同的的种群出现不同的突变和基因重）、不同的的种群出现不同的突变和基因重组，使不同种群基因频率的变化不同。组，使不同种群基因频率的变化不同。（2）、生存的环境不同，选择的基因不同，使）、生存的环境不同，选择的基因不同，使不同种群的基因频率的变化不同。不同种群的基因频率的变化不同。因此，因此，隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。第57页，本讲稿共79页物种形成的意义：（1）、增加了生物的类型。）、增加了生物的类型。（2）、能适应改变的环境。）、能适应改变的环境。第58页，本讲稿共79页注意注意：有时无需地理隔离也能形成新物种：有时无需地理隔离也能形成新物种 在自然界里还存在自然界里还存在另一种物种形成方在另一种物种形成方式，它往往只需要几式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，代甚至一代就完成了，而且不需经过地理隔而且不需经过地理隔离。例如，多倍体植离。例如，多倍体植物的形成就是如此。物的形成就是如此。自然界里几平将近一自然界里几平将近一半的被子植物和某些半的被子植物和某些栽培作物就是这样形栽培作物就是这样形成的。成的。AABBCC（普通小麦）（普通小麦）DD（黑麦）（黑麦）ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCDD（八倍体小黑麦）（八倍体小黑麦）（可育）秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育第59页，本讲稿共79页1 1、突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料2 2、自然选择自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向(定向定向)3 3、隔离隔离导致物种的形成导致物种的形成第60页，本讲稿共79页1、马（、马（2N64）和驴（）和驴（2N62）杂交能产生后代）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为为 （）A、杂交育种、杂交育种 B、人工诱变、人工诱变 C、基因重组、基因重组 D、生殖隔离、生殖隔离2、产生上述情况的原因主要是产生上述情况的原因主要是 （）A、染色体结构发生了变化、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物质有本质区别、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱、减数分裂过程中联会紊乱DD练习练习第61页，本讲稿共79页3 3、以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为、以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为,新物种的形新物种的形成是成是 A A、自然选择的结果、自然选择的结果B B、突变，选择和遗传的综合作用、突变，选择和遗传的综合作用C C、用进废退的结果、用进废退的结果D D、突变和基因重组，自然选择及隔离的综合作用、突变和基因重组，自然选择及隔离的综合作用4 4、下列关于隔离的叙述，不正确的是、下列关于隔离的叙述，不正确的是 A A、阻止了种群间的基因交流、阻止了种群间的基因交流B B、对所有的物种来说、对所有的物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离地理隔离必然导致生殖隔离C C、种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因、种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因D D、不同的物种之间必然存在着生殖隔离、不同的物种之间必然存在着生殖隔离（D）（B）第62页，本讲稿共79页（一）、共同进化（一）、共同进化任何一个物种都不是单独进化的。任何一个物种都不是单独进化的。1、共同进化的实例：生物与生物之、共同进化的实例：生物与生物之间。例：间。例：兰花和专门给它传粉的昆虫。兰花和专门给它传粉的昆虫。猎豹与鹿。猎豹与鹿。三三、共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成第63页，本讲稿共79页 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策略：捕食者一般不能将所有的捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。猎物吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成