现代生物进化理论的由幻灯片.ppt
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1、现代生物进化理论的由第1页,共48页,编辑于2022年,星期日讨论二:我们今天应怎样评价拉马克进化学说的积极意义?第2页,共48页,编辑于2022年,星期日请评价拉马克的进化论请评价拉马克的进化论先进之处(优点)先进之处(优点)不足之处不足之处最早提出最早提出“进化进化”获得的性状不一定能遗传获得的性状不一定能遗传第3页,共48页,编辑于2022年,星期日早期学习神学。早期学习神学。1831年年1836年随贝格年随贝格尔号绕地球一圈,沿途考察尔号绕地球一圈,沿途考察地质和动植物。地质和动植物。达尔文达尔文第4页,共48页,编辑于2022年,星期日二、达尔文的自然选择学说:事实事实1:生物都:生
2、物都有有过度繁殖过度繁殖的的倾向倾向事实事实2:物种内的:物种内的个体数能保持稳个体数能保持稳定定事实事实3:资源是:资源是有限的有限的推论推论1:个体间:个体间存在着存在着生存斗争生存斗争事实事实4:个体间:个体间普遍存在差异普遍存在差异(变异变异)事实事实5:许多变异:许多变异是可能是可能遗传遗传的的推论推论2:具有有:具有有利变异的个体,利变异的个体,生存并留下后代生存并留下后代的机会多的机会多推论推论3:有利变异:有利变异逐代积累,生物逐代积累,生物不断进化出新类不断进化出新类型型适者生存适者生存第5页,共48页,编辑于2022年,星期日大风大浪大风大浪淘汰淘汰过度过度繁殖繁殖变异变异
3、遗传遗传生存斗争生存斗争适者生存适者生存自然选择自然选择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生存生存生存生存有翅有翅力大力大无翅无翅第6页,共48页,编辑于2022年,星期日用进废退?物竞天择?用进废退?物竞天择?拉马克拉马克达尔文达尔文第7页,共48页,编辑于2022年,星期日达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说过度繁殖、生存斗争、过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存遗传变异、适者生存1.1.内容内容2.2.评价评价(1)能科学地能科学地解释生物进化的原因解释生物进化的原因局限性局限性(2)能科学地解释能科学地解释生物的多样性和适应性生物的多样性和适应性科学性科学性
4、对生物遗传和变异的本质,不能做出科学对生物遗传和变异的本质,不能做出科学的解释;对生物进化的解释也局限于个体水平。的解释;对生物进化的解释也局限于个体水平。第8页,共48页,编辑于2022年,星期日达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说过度繁殖、生存斗争、过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存遗传变异、适者生存1.1.内容内容2.2.评价评价(1)能科学地能科学地解释生物进化的原因解释生物进化的原因局限性局限性(2)能科学地解释能科学地解释生物的多样性和适应性生物的多样性和适应性科学性科学性对生物遗传和变异的本质,不能做出科对生物遗传和变异的本质,不能做出科学的解释;对生物进化的解释也局限于
5、个体学的解释;对生物进化的解释也局限于个体水平。水平。第9页,共48页,编辑于2022年,星期日鳕鱼的年产卵量是鳕鱼的年产卵量是500万粒。有人计算过万粒。有人计算过,如果如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出那么不出6年年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。整个大西洋就会被鳕鱼塞满。过度繁殖过度繁殖第10页,共48页,编辑于2022年,星期日人可能是繁殖能力最小的!若以每对夫妻平人可能是繁殖能力最小的!若以每对夫妻平均生三个子女,平均均生三个子女,平均3030年传递一代计算,每隔年传递一代计算,每隔5050年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口年人口就将增加一
6、倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人,显然,这是不可能的!就将达到几万亿人,显然,这是不可能的!动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍!若全部后代都能成活下来,只要很短时很多倍!若全部后代都能成活下来,只要很短时间就会超出环境的承受能力!间就会超出环境的承受能力!各种生物都有极强大的生殖力。各种生物都有极强大的生殖力。但是但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都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会保持相对稳定。过度繁殖过度繁殖第11页,共48页,编辑于2022年,星期日人可能是繁殖能力最小的!若以每对夫妻人可能是繁殖能力最小的!
7、若以每对夫妻平均生三个子女,平均平均生三个子女,平均3030年传递一代计算,每年传递一代计算,每隔隔5050年人口就将增加一倍。只需数百年时间世年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人,显然,这是不可能界人口就将达到几万亿人,显然,这是不可能的!的!动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍!若全部后代都能成活下来,只要很多很多倍!若全部后代都能成活下来,只要很短时间就会超出环境的承受能力!短时间就会超出环境的承受能力!各种生物都有极强大的生殖力。但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是自然界中各种生物的数量在
8、一定时期内都会保持相对稳定内都会保持相对稳定。过度繁殖过度繁殖第12页,共48页,编辑于2022年,星期日生存斗争生存斗争第13页,共48页,编辑于2022年,星期日生物生物个体之间个体之间进行的相互斗争,以及生进行的相互斗争,以及生物物与无机自然环境与无机自然环境之间的斗争,赖以维持个之间的斗争,赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。体生存并繁衍种族的自然现象。第14页,共48页,编辑于2022年,星期日生物为争夺有限的生活条件生物为争夺有限的生活条件产生生存斗争的原因产生生存斗争的原因生物大量死亡,少量存活。对生物个体生物大量死亡,少量存活。对生物个体往往有害,但对生物物种是有利的。往往有
9、害,但对生物物种是有利的。生存斗争产生的结果生存斗争产生的结果种内斗争种内斗争种间斗争种间斗争生物与非生物之间的斗争生物与非生物之间的斗争生存斗争范畴生存斗争范畴(食物、水、空间、配偶、阳光等)(食物、水、空间、配偶、阳光等)第15页,共48页,编辑于2022年,星期日生物个体间普遍存在差异(变异生物个体间普遍存在差异(变异),许多许多变异是可遗传的。变异是可遗传的。生物的变异有的比亲代更适应环境生物的变异有的比亲代更适应环境,有有的却更不适应环境的却更不适应环境,即变异是不定向的。即变异是不定向的。遗传变异遗传变异第16页,共48页,编辑于2022年,星期日第二节现代生物进化理论第二节现代生
10、物进化理论的主要内容的主要内容种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料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隔离导致物种形成隔离导致物种形成第17页,共48页,编辑于2022年,星期日探究活动探究活动情景情景:如果在灰色翅(基因型为如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(只绿色翅(Aa)的变异个体,且绿色比灰色更不容易被敌害的变异个体,且绿色比灰色更不容易被敌害发现。发现。讨论题目:讨论题目:1.根据达尔文根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的观点该的观
11、点该绿色个体能被选择下来吗?绿色个体能被选择下来吗?2.如果该绿色个体能很好的生活下来,它体内的如果该绿色个体能很好的生活下来,它体内的A基基因怎样才能传递给后代?因怎样才能传递给后代?在自然界中,没有哪一个体是长生不死的,个体的在自然界中,没有哪一个体是长生不死的,个体的表现表现型型也会随着个体的死亡而消失,但决定表现型的基因却可以也会随着个体的死亡而消失,但决定表现型的基因却可以通通过有性生殖才传给后代过有性生殖才传给后代,因此研究生物的进化仅仅研究个因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的,还需要研究体的表现型是否与环境适应是不够的,还需要研究群体群体的基因组成变化。
12、的基因组成变化。第18页,共48页,编辑于2022年,星期日判断下列是否属于种群判断下列是否属于种群(1)一个池塘中的全部鱼)一个池塘中的全部鱼 (2)一个池塘中的全部鲤鱼)一个池塘中的全部鲤鱼(3)两个池塘内的全部鲤鱼)两个池塘内的全部鲤鱼(4)一片草地上的全部草)一片草地上的全部草(5)一片草地上的成年梅花鹿)一片草地上的成年梅花鹿(6)一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜)一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 否是否否否是是(一)种群是生物进化的单位(一)种群是生物进化的单位、种群的概念:种群的概念:种群是生活在种群是生活在同一区域同一区域的的同种生物同种生物的全部个体,的全部个体,
13、是生物繁殖的基本单位。是生物繁殖的基本单位。第19页,共48页,编辑于2022年,星期日、基因库、基因库: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全部基因因叫做这个种群的叫做这个种群的基因库基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分 这些金鱼各自有自这些金鱼各自有自己的基因,共同构成了己的基因,共同构成了种群的基因库。它们各种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多,一部分。个体数目越多,个体间的差异越大,基个体间的差异越大,基因库也就越大。因库也就越大。(一)种群是生物进化的单位(一)种群是
14、生物进化的单位第20页,共48页,编辑于2022年,星期日基因频率基因频率=纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数 100%100%3 3、基因频率:基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率因数的比率。例例1:1:从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体,测知基因型为个个体,测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是的基因频率是多少多少?第21
15、页,共48页,编辑于2022年,星期日在有性生殖过程中,如果符合遗传平衡,产生的雌雄配子:36%24%16%AAAaAa24%aaA 60%a 40%卵子A 60%a 40%精子遗传平衡定律其中其中p p代表代表A A基因的频率,基因的频率,q q代表代表a a基因的频率。基因的频率。则则p+q=1p+q=1,(p(pq)q)2 2=p=p2 22pq2pqq q2 2=1=1并得出并得出p p2 2代表代表AAAA的频率,的频率,q q2 2代表代表aaaa的频率,的频率,2pq2pq代表代表杂合子杂合子AaAa的频率。的频率。第22页,共48页,编辑于2022年,星期日 亲代子一代 子二代
16、 子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%第23页,共48页,编辑于2022年,星期日哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示:(pq)2=p22pqq2=1 其中p代表A基因的频率,q代表a基因的频率。p+q永远为1,p2代表AA的频率,q2代表aa的频率,2pq代表杂合子Aa的频率。第24页,共48页,编辑于2022年,星期日 在在自自然然界界,由由于于突突变变、基基因因重重组组和和自然选择等因素,自然选择等因素,种种群群的的基基因因频频率率和和基基因因型型频频率率总总是是在不
17、断变化的。在不断变化的。因因此此,生生物物进进化化的的过过程程实实质质上上就就是是种群种群基因频率基因频率发生变化的过程。发生变化的过程。第25页,共48页,编辑于2022年,星期日 自然界,生物自发突变的频率很低,而且突变大自然界,生物自发突变的频率很低,而且突变大多数是有害的,为什么还能够作为生物进化的原材多数是有害的,为什么还能够作为生物进化的原材料的呢?料的呢?果蝇约有果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变率对基因,假定每个基因的突变率是是105,一个约有,一个约有109个果蝇的种群每一代出现个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是?的基因突变率是?2102104 410105 5101
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