现代生物进化理论的由来000002PPT课件.pptx

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1、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(ync)各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。 第1页/共31页第一页，共31页。拉马克的用进废退学(tu xu)说 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( zhn)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。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(ky)引起物种的变化4.用进废退和获得性遗传第2页/共31页第二

2、页，共31页。 食蚁兽的舌头之所以细长，是长期食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食舔食(tin sh)蚂蚁的结果。蚂蚁的结果。拉马克的用进废退学(tu xu)说第3页/共31页第三页，共31页。达尔文查理查理达尔文（达尔文（1809180918821882）是英国的博物学）是英国的博物学家，是最终建立进化论的人。家，是最终建立进化论的人。达尔文曾随英国海军勘探船达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔贝格尔”号，做号，做了历时五年（了历时五年（1831183118361836）的环球航行考察，）的环球航行考察，在动植物和地质在动植物和地质(dzh)(dzh)等方面进行了广泛的等方面进行了广泛的观察，并采

3、集了大量的生物标本和矿物标本，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。经过深入研究，形成了生物进化的观点。第4页/共31页第四页，共31页。 到了到了19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持人的支持(zhch)，成为流行最广、影响最大的科学思潮之，成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。一。以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作第5页/共31页第五页，共31页。事实事实1：生物：生物(shngw)都都有过度繁殖的有过度繁殖的现象现象事实事实(shsh)2：物种内：

4、物种内的个体总能保的个体总能保持稳定持稳定事实事实3：资源：资源(zyun)是是有限的有限的推论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第6页/共31页第六页，共31页。自然选择学说的主要(zhyo)内容过度繁殖过度繁殖 生 存 斗 争 生 存 斗 争(shngcnduzhng)遗传和变异遗传和变异适者生存适者生存 达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程(guchng)叫做叫做自然选择。自然选择。生物的繁殖能力总

5、是大大地超过环境生物的繁殖能力总是大大地超过环境的承载能力的承载能力生物个体之间的相互斗争，以及生物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。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。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。生物都是对环境不适应的。第7页/共31页第七页，共31页。对长颈鹿的进化(jnhu)过程的解释 长颈鹿的祖先存在的个体差异，

6、有的长长颈鹿的祖先存在的个体差异，有的长颈鹿有的颈和前肢颈鹿有的颈和前肢(qinzh)(qinzh)长一些，有的长一些，有的长颈鹿的颈和前肢长颈鹿的颈和前肢(qinzh)(qinzh)短一些。短一些。在缺乏青草在缺乏青草(qngco)(qngco)的环境中，颈和前的环境中，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而得以生存，而颈和前肢较短的个体则遭淘汰。汰。颈和前肢较长的变异，通过自然环境的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。

7、进化成现在的长颈鹿。第8页/共31页第八页，共31页。有关自然选择学说(xu shu)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提供了原始的选择材料(cilio)，生物的遗传使有利的变异在，生物的遗传使有利的变异在后代里得到积累和加强。后代里得到积累和加强。生存斗争推动生存斗争推动(tu dng)着生物的进化，它是生物进着生物的进化，它是生物进化的动力。自然选择是通过生存斗争来实现的。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。定向的自生物的变异是不定向的，而自然

8、选择是定向的。定向的自然选择决定着生物进化的方向。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。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。存斗争。同时过度繁殖本身也是自然选择的结果。第9页/共31页第九页，共31页。人工(rngng)选择第10页/共31页第十页，共31页。对自然选择学说(xu shu)的评价意义：意义： 能够科学的解释生物进化的原因，以及生物的多样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，被恩格斯列为性和适应性，被恩格斯列为1919

9、世纪自然科学的三大发世纪自然科学的三大发现之一。现之一。局限性：局限性： 对于遗传和变异的本质，不能做出科学的解释。对于遗传和变异的本质，不能做出科学的解释。 对生物进化的解释局限于个体水平对生物进化的解释局限于个体水平(shupng)(shupng)。 强调渐变，不能很好地解释物种大爆发等现象。强调渐变，不能很好地解释物种大爆发等现象。第11页/共31页第十一页，共31页。Content种群种群(zhn qn)(zhn qn)是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位1.1.种群的概念（1 1）概念：生活在一定区域的（即同一地点的）同种生物的全部(qunb)(qunb)个体。种群是生物繁殖后代

10、的基本单位。说明：把种群作为生物进化的基本说明：把种群作为生物进化的基本(jbn)(jbn)单位的原单位的原因是：种群是生物繁殖的基本因是：种群是生物繁殖的基本(jbn)(jbn)单位。单位。第12页/共31页第十二页，共31页。Content（2 2）理解：对于种群的概念，首先要抓住两个要素，一是“同种”，二是“全部”。如：树、鱼、鸟、蛇等都不是物种名，松树、竹子(zh zi)(zh zi)等也都不是具体的物种，而各是一类生物。一类生物可有很多种，如松树有马尾松、红松、白皮松等种。金环蛇、黑眉锦蛇、眼镜蛇是种，而蛇不是种。种群具有时空限制，离开一定的空间和时间，种群是不存在的。如：徐州云龙湖

11、冬季有野鸭种群，不能说什么季节都有野鸭种群。种群不是个体的简单相加、机械地结合在一起。因为一个种群的个体相互间不是孤立存在的，而是通过种内关系组成了一个有机的整体。个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代，因此，从宏观方面看，种群是生物繁殖的基本单位，从微观方面看，生物进化的实质是种群基因频率的改变。所以，它又是进化的基本单位。第13页/共31页第十三页，共31页。2.2.种群的基因库（1 1）概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做(jiozu)(jiozu)这个种群的基因库。说明：一个种群的某个个体所含有的全部基因不能叫做(jiozu)(jiozu)种群的基因库。（2

12、2）每个种群都有自己的基因库，种群中的个体有生有灭，而基因库却在前后代遗传过程中保存和发展。100%100%基因频率= =某种基因的数目控制同种性状的等位基因的总数3.3.种群的基因频率（1 1）概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。（2 2）计算：先分别求出某种基因的个数和全部的控制同种性状的等位基因的总数(zngsh)(zngsh)（可通过随机取样而获得），然后按下列公式计算，其比值即为某基因在该种群中的基因频率。第14页/共31页第十四页，共31页。(3)(3)假设条件下的计算方法假设种群非常大，雌雄个体间都能自由(zyu)(zyu)交配，没有大量的迁入和迁出，没有该

13、对等位基因决定的性状的优胜劣汰，我们就可以根据基因型频率计算基因型的频率，反之亦可。具体算法是：已知A A基因的频率是A%A%，a a基因的频率是a%a%，则该种群中基因型为AAAA的个体占A%A%A%A%，基因型为aaaa的个体占a%a%a%a%，基因型为AaAa的个体占A%A%a%a%2 2。已知某种群中基因型为AAAA的个体占X%X%，则A A基因的频率是X%X%，a a基因的频率是1- X%1- X%；或已知基因型是aaaa的个体占Y%Y%，则a a基因的频率是 Y%Y%，A A基因的频率是1- Y%1- Y%。第15页/共31页第十五页，共31页。Content选项C C中，若AaA

14、a自交后代中aaaa失去交配能力(nngl)(nngl)，基因频率如何变化？A A基因频率上升(shngshng)(shngshng)，a a基因频率下降。1.1.已知某种群中，AAAA的基因型频率(pnl)(pnl)为3030，aaaa的基因型频率(pnl)(pnl)为2626，则 该群体的个体自交，中基因型为的个体所占的频率(pnl)(pnl)为 ( ) ( ) A. A.B.B.C.C.D.D.B B第16页/共31页第十六页，共31页。突变和基因突变和基因(jyn)(jyn)重组产生进化重组产生进化的原材料的原材料1.1.可遗传变异是生物进化的原材料（1 1）来源：基因突变、基因重组和

15、染色体变异。（2 2）基因突变和染色体变异统称为突变。（3 3）突变能为生物进化提供原材料。突变的普遍性：无论是低等生物，还是高等生物以及人，都可能发生基因突变。突变的低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。但是，由于种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样(zhyng)(zhyng)，每一代都会产生大量的突变。突变的多害性：虽然大多数基因突变对生物是有害的，但是，突变对生物体有害或者有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。第17页/共31页第十七页，共31页。2.2.可遗传变异不能决定进化的方向（1 1）突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的改变。由于基

16、因突变是不定向的，突变的结果可产生相应的等位基因。如前所述，假如人的2323对同源染色体上都有一对等位基因，通过减数分裂和受精作用，在后代中则可产生6 6107107个以上基因重组类型，使种群中出现大量的可遗传变异，从而使突变基因频率扩增。由于这些变异的产生是不定向的，故无法定向改变基因频率。（2 2）由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们(t men)(t men)只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。第18页/共31页第十八页，共31页。Content【例2 2】年，为除去对农作物构成重大危害的兔，澳洲使用了 能引起兔产生致命疾病的病毒。如图所示为对此后六年间兔的死

17、 亡率和病毒毒性变化进行调查(dio ch)(dio ch)的结果。生物学家从下面的结果中得 知一种事实，即兔因发生遗传性的变异而对病毒产生抗性，病毒也 因可遗传的变异而毒性减小，并以此为根据而得出结论：在较短的 期间内，兔和病毒已协同进化了。它们协同进化的原因是（ ） 隔离 自然选择 突变定向进化 A. A. B.B. C. C. D.D.第19页/共31页第十九页，共31页。Content1.1.在例2 2中兔对病毒产生抗性的变异(biny)(biny)是在接触病毒之前还是接触病毒之后？接触(jich)(jich)病毒之前。2.2.从例2 2的图中可以看出(kn ch)(kn ch)刚使用

18、病毒时兔的死亡率很高，而随着病毒使用时间的延长，兔的死亡率开始下降，这是什么原因造成的？随着时间延长，兔体内抗病毒的基因频率上升。第20页/共31页第二十页，共31页。Content2.2.有关基因频率和生物的关系，以下说法正确的是 （ ） A. A.生物只要(zhyo)(zhyo)发生进化，基因频率就会改变 B. B.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变 C. C.基因频率的改变不一定引起生物的进化 D. D.生物在进化过程中不一定引起基因频率的改变A A第21页/共31页第二十一页，共31页。Content自然选择决定自然选择决定(judng)(judng)生物生物进化的方向进化的方向

19、1.1.生物进化的实质生物进化的过程实质上就是种群基因(jyn)(jyn)频率发生变化的过程。说明：基因(jyn)(jyn)频率的大小能反映生物进化的方向，即在进化过程中某基因(jyn)(jyn)的频率如果逐渐增大，说明该基因(jyn)(jyn)控制的性状对环境的适应能力较强。第22页/共31页第二十二页，共31页。2.2.自然选择决定生物(shngw)(shngw)进化的方向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(shngw)(shngw)朝着一定的方向不断进化。第23页/共31页第二十三页，共31页。1.1.计算基因频率(pnl)(pnl)有哪些方法？第24页/共31页

20、第二十四页，共31页。Content1.1.计算基因(jyn)(jyn)频率有哪些方法？第25页/共31页第二十五页，共31页。Content2.2.利用所学知识，尝试构建本学案(xu n)(xu n)三维知识体系。第26页/共31页第二十六页，共31页。哈迪-温伯格定律(dngl)1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于分别提出关于(guny)基因稳定性的见解。他们基因稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下指出，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五个条件的情况下，各等位基因的频率

21、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。的。或者说是保持着基因平衡的。这五个条件是：这五个条件是：1、种群很大、种群很大 2、随机交配、随机交配 3、没有突变和重组、没有突变和重组 4、没有个体迁入迁出、没有个体迁入迁出 5、没有选择、没有选择第27页/共31页第二十七页，共31页。哈迪-温伯格定律(dngl) 处于平衡状态的种群处于平衡状态的种群(zhn qn)，一对等位基，一对等位基因因Aa，A的频率为的频率为p，a的频率为的频率为q，则：，则： AA的机率为的机率为p2； Aa的机率为的机率为2pq； aa

22、的机率为的机率为q2哈迪哈迪- -温伯格定律可用数学温伯格定律可用数学(shxu)(shxu)方程式表示方程式表示为：为：(p+q)2=p2+2pq+q2(p+q)2=p2+2pq+q2第28页/共31页第二十八页，共31页。影响基因(jyn)频率的因素 在自然条在自然条件下，哈迪件下，哈迪- -温温伯格定律所需伯格定律所需的五个条件是的五个条件是难以满足的，难以满足的，因而基因频率因而基因频率总是要发生改总是要发生改变，也就是说变，也就是说进化进化(jnhu)(jnhu)在任何种群中在任何种群中都是必然要发都是必然要发生的。生的。第29页/共31页第二十九页，共31页。 表面表面(biomin)看，自然选择是对一个个生看，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。体中不同基因的基因频率。 所以，生所以，生物进化的过物进化的过程的实质是程的实质是种群基因频种群基因频率发生变化率发生变化的过程。的过程。第30页/共31页第三十页，共31页。感谢您的观看(gunkn)！第31页/共31页第三十一页，共31页。