生物的进化梁刚幻灯片.ppt

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1、生物的进化梁刚第1页，共31页，编辑于2022年，星期一分分类：北京巴儿狗、啄花鸟、德国猎犬、黄鹂、太平鸟、澳大北京巴儿狗、啄花鸟、德国猎犬、黄鹂、太平鸟、澳大利亚牧羊犬、西伯利亚雪橇狗、鹦鹉利亚牧羊犬、西伯利亚雪橇狗、鹦鹉 家犬：家犬：北京巴儿狗、德国猎犬、澳大利亚牧羊犬、北京巴儿狗、德国猎犬、澳大利亚牧羊犬、西伯利亚雪橇狗西伯利亚雪橇狗鸟：鸟：啄花鸟、黄鹂、太平鸟、鹦鹉啄花鸟、黄鹂、太平鸟、鹦鹉 思考：思考：分类的原因？分类的原因？物种物种生物生物在类型上在类型上具有多样性具有多样性 第2页，共31页，编辑于2022年，星期一物种是生物分类的基本单位物种是生物分类的基本单位1 1、生物在类

2、型上具有、生物在类型上具有多样性多样性 一、生物体既相似又相异一、生物体既相似又相异物种：能够在自然状态下物种：能够在自然状态下相互交配相互交配并且并且产产 生可育后代生可育后代的一群生物，简称的一群生物，简称“种种”。可以分布在。可以分布在自然界的自然界的不同区域不同区域种群：种群：生活在一定区域的生活在一定区域的同种同种生物的全部个体生物的全部个体 种群是物种的种群是物种的存在形式存在形式 第3页，共31页，编辑于2022年，星期一一、生物体既相似又相异一、生物体既相似又相异问题问题1 1：二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种吗？二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种吗？生殖隔离：生殖隔离：不同物种

3、之间一般是不同物种之间一般是不能相互交配不能相互交配的，即使的，即使交配成功，也交配成功，也不能产生可育不能产生可育的后代。的后代。地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。(如东北虎如东北虎和华南虎）和华南虎）第4页，共31页，编辑于2022年，星期一概念辨析概念辨析1 1：生殖隔离：生殖隔离：不同物种之间一般是不同物种之间一般是不能相互交配不能相互交配的，即使的，即使交配成功，也交配成功，也不能产生可育不能产生可育的后代。的后代。物种：物种：能够在自然状态下

4、能够在自然状态下相互交配相互交配并且并且产生可育后代产生可育后代的的一群生物，简称一群生物，简称“种种”。思考：马和驴杂交产生不可育骡子能说明什么？思考：马和驴杂交产生不可育骡子能说明什么？说明马和驴不是同一个物种，因为存在生殖隔离说明马和驴不是同一个物种，因为存在生殖隔离结论：物种形成标志即有无生殖隔离出现结论：物种形成标志即有无生殖隔离出现第5页，共31页，编辑于2022年，星期一一、生物体既相似又相异一、生物体既相似又相异2 2、生物在模式上、生物在模式上具有统一性具有统一性 （请举例说明）（请举例说明）二、进化论对生物的统一性和多样性的解释二、进化论对生物的统一性和多样性的解释1 1、

5、生物在类型上具有、生物在类型上具有多样性多样性 第6页，共31页，编辑于2022年，星期一第7页，共31页，编辑于2022年，星期一人们根据自己需要人们根据自己需要微小变异变成显著变异微小变异变成显著变异 人类选择人类选择合乎自身要求的变异个体，淘汰其他合乎自身要求的变异个体，淘汰其他数代选择所需变异被保存数代选择所需变异被保存生物普遍存在生物普遍存在变异变异培育出培育出新品种（非物种）新品种（非物种）人工选择第8页，共31页，编辑于2022年，星期一实例实例2 2：在经常刮大风的海岛上，在经常刮大风的海岛上，无翅无翅或或 翅膀发达翅膀发达的昆虫特别多的昆虫特别多问题问题1 1：为什么会出现这

6、种现象？为什么会出现这种现象？第9页，共31页，编辑于2022年，星期一原始原始昆虫昆虫有翅有翅力大力大有翅有翅力小力小无翅无翅大风大风 大浪大浪有翅有翅力大力大生存生存生存生存淘汰淘汰无翅无翅遗传遗传变异变异自然自然选择选择适者适者生存生存自然选择是进化的动力自然选择是进化的动力第10页，共31页，编辑于2022年，星期一自然选择人工选择选择对象选择次数结果有利生存、繁殖的变异有利生存、繁殖的变异人们需要的性状人们需要的性状数代选择，所需变异被保存积累数代选择，所需变异被保存积累产生新物种产生新物种产生新品种产生新品种人工选择和自然选择（人工选择和自然选择（课本课本9696）第11页，共31

7、页，编辑于2022年，星期一问题问题2 2：如何用达尔文的自然选择学说来解释长如何用达尔文的自然选择学说来解释长颈鹿脖子为什么会变长？颈鹿脖子为什么会变长？第12页，共31页，编辑于2022年，星期一自然选择自然选择在生存斗争中适者生存、在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的过程不适者被淘汰的过程 有限的生态资源有限的生态资源过度繁殖过度繁殖导致导致生存斗争生存斗争遗传和变异遗传和变异导致导致（一代代地自然选择）（一代代地自然选择）适者生存适者生存性状遗传性状遗传逐渐产生生物新类型逐渐产生生物新类型（自然选择）（自然选择）达尔文认为：达尔文认为：自然选择自然选择是是进化进化的重要的重要动力和机制

8、动力和机制.第13页，共31页，编辑于2022年，星期一问题问题3 3：用农药消灭害虫，开始时，效果显著，过用农药消灭害虫，开始时，效果显著，过一段时间后，药效明显下降，是什么原因使害虫一段时间后，药效明显下降，是什么原因使害虫产生了抗药性？是人工选择还是自然选择？产生了抗药性？是人工选择还是自然选择？自然选择自然选择第14页，共31页，编辑于2022年，星期一一一、种群基因频率的平衡和变化、种群基因频率的平衡和变化三、选择是进化的动力三、选择是进化的动力二、种群的变异性二、种群的变异性四、选择导致适应四、选择导致适应五、异地和同地的物种形成五、异地和同地的物种形成进化性变化是怎样发生的进化性

9、变化是怎样发生的问题问题4 4：生物得以进化的前提是必须有供选择的材料，生物得以进化的前提是必须有供选择的材料，那这些原材料是如何得到的？那这些原材料是如何得到的？第15页，共31页，编辑于2022年，星期一突变（基因突变和染色体畸变）和重组产生进化的原材料突变（基因突变和染色体畸变）和重组产生进化的原材料基因突变基因突变新的等位基因新的等位基因基因重组基因重组(非等位基因之间）非等位基因之间）多种多样的基因型多种多样的基因型种群出现大量的可遗传变异种群出现大量的可遗传变异变异是不定向的变异是不定向的形成了进化的原材料形成了进化的原材料经过经过自然选择自然选择有利变异有利变异逐渐积累逐渐积累选

10、择是进化的选择是进化的动力动力第16页，共31页，编辑于2022年，星期一Yy 基因座位基因座位问题问题5 5：亲代传给子代的是性状还是基因？亲代传给子代的是性状还是基因？二二 种群的变异性种群的变异性rR 指一个特定基因在染指一个特定基因在染色体上的位置色体上的位置第17页，共31页，编辑于2022年，星期一1 1、什么是基因库？、什么是基因库？三三 种群基因频率的平衡和变化种群基因频率的平衡和变化2 2、什么是基因频率？、什么是基因频率？基因频率基因频率 =控制同种性状的所有等控制同种性状的所有等位基因的总数位基因的总数 100%基因型频率基因型频率 总的个数总的个数 100%=3 3、什

11、么是基因型频率？、什么是基因型频率？一个生物种群的全部等位基因的总和一个生物种群的全部等位基因的总和某一个等位基因的数目某一个等位基因的数目特定基因型的个数特定基因型的个数第18页，共31页，编辑于2022年，星期一例例1：从种群中随机抽出从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AA、Aa和和aa的个体分别是的个体分别是30、60和和10个，那么基因个，那么基因A和和a的的基因频率分别是多少？基因频率分别是多少？a=40%a=40%A=302+60 1002=60%60%，例例2：某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲基因的携名，经调查，女性色盲基

12、因的携带者带者15人，患者人，患者5人，男性患者人，男性患者11人，那么这个群体中色盲人，那么这个群体中色盲基因的频率为多大？基因的频率为多大？Xb=15+52+11 2002+200=6%6%第19页，共31页，编辑于2022年，星期一活动：活动：通过数学计算讨论种群中基因频率通过数学计算讨论种群中基因频率 和基因型频率的变化（课本和基因型频率的变化（课本P100）第20页，共31页，编辑于2022年，星期一4 4、遗传平衡定律、遗传平衡定律（哈迪（哈迪-温伯格定律）：温伯格定律）：在一个在一个大的随机交配大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在的种群里，基因频率和基因型频率在没没有迁移

13、、突变、选择有迁移、突变、选择的情况下，的情况下，世代相传不发生变化，世代相传不发生变化，并并且基因型频率由基因频率所决定。且基因型频率由基因频率所决定。在一个有性生殖的自然种群中，在一个有性生殖的自然种群中，A的频率为的频率为p，a的频率为的频率为q，在理想状态下在理想状态下，符合下列公式：，符合下列公式：p+q=1 同时同时：(p+q)2=p2+2pq+q2=1 即即AA的频率为的频率为p2，Aa的频率为的频率为2pq，aa的频率为的频率为 q2。例：例：人群中每人群中每10000人中有一白化病患者（人中有一白化病患者（aa）,则该则该人群中带有人群中带有a基因的杂合子概率是多少基因的杂合

14、子概率是多少?约约2%第21页，共31页，编辑于2022年，星期一原因一：原因一：突变突变-少数有利突变少数有利突变实际上，哈代温伯格平衡是不存在的实际上，哈代温伯格平衡是不存在的原因二：原因二：基因迁移基因迁移-个体的迁入和迁出个体的迁入和迁出原因三：原因三：遗传漂变遗传漂变-小种群的偶然事件小种群的偶然事件原因四：原因四：非随机交配非随机交配-交配有选择交配有选择原因五：原因五：自然选择自然选择-基因频率和基因型频率改变基因频率和基因型频率改变由此可见，种群基因频率的改变是不可避免的，由此可见，种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化生物的进化是必然的是必然的。基因频率发生变化就标志着生

15、物在进化基因频率发生变化就标志着生物在进化第22页，共31页，编辑于2022年，星期一四四 自然选择导致适应自然选择导致适应英英1919世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特 英英2020世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特适应性进化适应性进化自然选择所造成的。自然选择所造成的。重点理解：重点理解：自然选择不是进化的唯一因素，但却自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应进化的唯一因素。是适应进化的唯一因素。第23页，共31页，编辑于2022年，星期一青霉素起初杀死绝青霉素起初杀死绝大多数细菌大多数细菌存活下来的细菌进行繁殖存活下来的细菌进行繁殖并将其抗性基因传给后代，并将其抗性基因传给后代，最后青霉素对它们不再起最后青霉

16、素对它们不再起作用作用选择选择保留有利变异、淘汰不利变异，且是有利变异积累保留有利变异、淘汰不利变异，且是有利变异积累第24页，共31页，编辑于2022年，星期一自然选择导致适应自然选择导致适应变异是变异是不定向不定向的的不利变异被淘汰不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累有利变异逐渐积累经过经过自然选择自然选择种群的种群的基因频率发生定向改变基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化生物朝一定方向缓慢进化自然选择表现型基因型基因频率直接直接间间接接思考：自然选择是如何改变基因频率的呢？思考：自然选择是如何改变基因频率的呢？第25页，共31页，编辑于2022年，星期一五五 异地的和同地的物种形成异地

17、的和同地的物种形成新物种形成的标志：新物种形成的标志：生殖隔离生殖隔离1、异地物种的形成、异地物种的形成:经长期的地理隔离而达到生殖隔离经长期的地理隔离而达到生殖隔离第26页，共31页，编辑于2022年，星期一种种群群地理隔离地理隔离小小种种群群自然选择自然选择生殖隔离生殖隔离新新物物种种发发生生改改变变基基因因频频率率（有（有突变和重组突变和重组产生变异）产生变异）物种形成的关键物种形成的关键1、异地物种的形成、异地物种的形成:第27页，共31页，编辑于2022年，星期一物种形成的方式有多种，物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式，但而达到生殖隔

18、离是比较常见的方式，但并不并不是唯一是唯一的方式。的方式。问题：问题：物种的形成都需要地理隔离吗？物种的形成都需要地理隔离吗？第28页，共31页，编辑于2022年，星期一同同地地物物种种的的形形成成（多多倍倍体体育育种种）第29页，共31页，编辑于2022年，星期一五、异地的和同地的物种形成五、异地的和同地的物种形成 1 1、异地物种形成、异地物种形成:地理隔离地理隔离 2 2、同地物种形成、同地物种形成:有性生殖有性生殖 第30页，共31页，编辑于2022年，星期一重要结论重要结论1 1：可见基因频率一定会发生改变，生物也一定在进：可见基因频率一定会发生改变，生物也一定在进化。因为化。因为生

19、物进化依据就是看基因频率是否改变生物进化依据就是看基因频率是否改变！重要结论重要结论2 2：突变和基因重组突变和基因重组只是只是产生了生物进化的产生了生物进化的原材料原材料，不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向.重要结论重要结论3：自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应进化的唯一因素。进化的唯一因素。重要结论重要结论4：新物种形成的标志是生殖隔离新物种形成的标志是生殖隔离种种群群地理隔离地理隔离小小种种群群自然选择自然选择生殖隔离生殖隔离新新物物种种发发生生改改变变基基因因频频率率（种群内有（种群内有突变和重组突变和重组产生变异）产生变异）物种形成的关键物种形成的关键彼此基因库出现差异彼此基因库出现差异基因无基因无法交流法交流第31页，共31页，编辑于2022年，星期一