生物必修现代生物进化理论的主要内容.ppt

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1、生物必修现代生物进化理论的主要内容课件现在学习的是第1页，共30页种群、基因库、基因频率 一个种群的全部个体所含有的全部基因，叫做一个种群的全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。这个种群的基因库。一定时间内，生活在一定区域的同种生物的全部一定时间内，生活在一定区域的同种生物的全部个体，叫做种群。种群是生物繁殖的基本单位。个体，叫做种群。种群是生物繁殖的基本单位。某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基因频率。因频率。1.种群是生物进化的基本单位一一 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现在学习的是第2页，共30页种群是生物进化的

2、基本单位 每一个种群都有它自己的基因库，每一个种群都有它自己的基因库，种群中的个体一代一代地死亡，但基种群中的个体一代一代地死亡，但基因库却在代代相传的过程中保持和发因库却在代代相传的过程中保持和发展。所以，生物进化的单位不是个体，展。所以，生物进化的单位不是个体，而是种群。而是种群。现在学习的是第3页，共30页基因频率的计算例：某昆虫种群中，绿色翅的基因为例：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐褐色翅的基因位色翅的基因位a，调查发现，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占30%、60%、10%、那么、那么A、a的基因频率是多少？的基因频率是多少？A=60%a=40%现在学习的是第4页

3、，共30页 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因型基因型频率频率AA30%Aa60%aa10%基因频基因频率率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：昆昆虫虫种种群群数数量量足足够够大大，全全部部的的雌雌雄雄个个体体间间都都能能自自由由交交配配并并能能产产生生后后代代，没没有有迁迁入入与与迁迁出出，自自然然选选择择对对A A、a a控控制制的的翅翅型型性性状状没没有有作用作用也没有基因突变和染色体变异。也没有基因突变和染色体变异。用数学方法讨

4、论基因频率的变化现在学习的是第5页，共30页哈迪-温伯格定律1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况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因的基因型频率在下，各等位基因的频率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的。或者说是保持着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。基因平衡的。这五个条件是：这五个条件是：1 1、种群很大、种群很大 2 2、随机交配、随机交配

5、3 3、没有突变和重组、没有突变和重组 4 4、没有个体迁入迁出、没有个体迁入迁出 5 5、没有选择、没有选择现在学习的是第6页，共30页哈迪-温伯格定律 处于平衡状态的种群，一对等位基因处于平衡状态的种群，一对等位基因Aa，A的的频率为频率为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的机率为的机率为q2哈迪哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为：温伯格定律可用数学方程式表示为：(p p+q q)2 2=p p2 2+2+2pqpq+q q2 2现在学习的是第7页，共30页影响基因频率的因素 在自然条在自然条件下，哈迪件下，哈迪-温温伯格定律所

6、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，也就是说进化在任何种进化在任何种群中都是必然群中都是必然要发生的。要发生的。现在学习的是第8页，共30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变异进行选择。从现代分子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，自然选择实质上是对变异所对应的基因遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率。的选择，从而改变着群体中不

7、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。现在学习的是第9页，共30页自然选择对基因频率变化的影响第第1 1年年第第2 2年年第第3 3年年第第4 4年年基因基因型频型频率率SS10%11.5%13.1%14.7%Ss20%22.9%26%29.2%ss70%65.6%60.9%56.1%基因基因频率频率S20%23%26.1%29.3%升高升高s80%77%73.9%70.7%降低降低P117现在学习的是第10页，共30页物种的概念 在遗传学和进化论中，把能够在自然在遗传学和进化论中，把能够在自然状态下状

8、态下相互交配相互交配，并能够产生出，并能够产生出可育后代可育后代的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”。即：不同物种之间有即：不同物种之间有生殖隔离生殖隔离（动物因（动物因求偶方式不同、繁殖期不同，植物因开花求偶方式不同、繁殖期不同，植物因开花季节、花的形态不同，而造成的不能交配季节、花的形态不同，而造成的不能交配等都属于生殖隔离等都属于生殖隔离）现在学习的是第11页，共30页隔离概概念念：不不同同种种群群间间的的个个体体，在在自自然然条条件件下下基因不能自由交流基因不能自由交流的现象。的现象。隔离的类型隔离的类型生殖隔离生殖隔离地理隔离地理隔离生殖隔离：生殖隔离：不

9、同物种之间一般是不能相互交不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也配的，即使交配成功，也不能产生可育后代不能产生可育后代的的现象现象现在学习的是第12页，共30页例：马与驴的生殖隔离马驴骡现在学习的是第13页，共30页例：狮虎兽现在学习的是第14页，共30页地理隔离w分布在不同自然区域的种群，分布在不同自然区域的种群，由于高由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼，使彼此间无法相遇而不能发生基因交流。此间无法相遇而不能发生基因交流。现在学习的是第15页，共30页例：不同“人种”世界各世界各地的人虽然地的人虽然各有不同，各有不同，但他们之间但他们之间可以彼此

10、通可以彼此通婚，并且产婚，并且产生可育的后生可育的后代。因此，代。因此，全世界的人在全世界的人在生物学上属于生物学上属于同一个物种同一个物种智人。智人。现在学习的是第16页，共30页例：东北虎与华南虎 东北虎和华南虎东北虎和华南虎分别生活在我国的东分别生活在我国的东北地区和华南地区，北地区和华南地区，这两个地区之间的辽这两个地区之间的辽阔地带就起到了地理阔地带就起到了地理隔离的作用。经过长隔离的作用。经过长期的地理隔离，这两期的地理隔离，这两个种群之间产生了明个种群之间产生了明显的差异，成为两个显的差异，成为两个不同的虎亚种。不同的虎亚种。现在学习的是第17页，共30页隔离在物种形成中的作用

11、物种的物种的形成往往形成往往是是经过长经过长期的地理期的地理隔离隔离将不将不同种群间同种群间的差异不的差异不断积累，断积累，最后最后达到达到生殖隔离生殖隔离，形成新物形成新物种。种。现在学习的是第18页，共30页例：加拉帕戈斯群岛的地雀现在学习的是第19页，共30页物种形成最常见的方式：经过长期的地理隔离经过长期的地理隔离而而达到生殖隔离达到生殖隔离现在学习的是第20页，共30页有时无需地理隔离也能形成新物种 在自然界里还存在另一在自然界里还存在另一种物种形成方式，它往往只种物种形成方式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，需要几代甚至一代就完成了，而且不需经过地理隔离。例而且不需经过地理隔离。

12、例如，如，多倍体植物的形成多倍体植物的形成。多倍体植物一旦形成与普多倍体植物一旦形成与普通的植物之间就通的植物之间就存在生殖存在生殖隔离隔离自然界里几乎将近一自然界里几乎将近一半的被子植物和某些栽培半的被子植物和某些栽培作物就是这样形成的。作物就是这样形成的。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现在学习的是第21页，共30页新物种形成的标志-生殖隔离隔离是物种形成的必要条件现在学习的是第22页，共30页总结种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位

13、突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的过程的三个基本环节三个基本环节（突变和基因重组产生生（突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件）。成的必要条件）。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：现在学习的是第23页，共30页共同进化w任何一个物种都不是单

14、独进任何一个物种都不是单独进化的。化的。现在学习的是第24页，共30页 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或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。年幼的个体，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统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，为其他物种的形成腾出中占绝对优

15、势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性空间有利于增加物种的多样性。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？现在学习的是第25页，共30页生物进化与无机环境变化的关系例：例：生物的新陈代谢类型生物的新陈代谢类型由原始异养厌氧由原始异养厌氧自养厌自养厌氧氧自养需氧。自养需氧。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是响中不断进化和发展，这就是共同进化共同进化。现在学习的是第26页，共30页生物多样性的形成基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性生物多样性生物多样性 地球上所有的植物、动物和微生

16、物，它地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。统，共同构成了生物多样性。现在学习的是第27页，共30页简单简单复杂复杂低等低等高等高等原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞单细胞单细胞多细胞多细胞无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖原始异养厌氧原始异养厌氧自养厌氧自养厌氧自养需氧自养需氧水生水生水陆两栖水陆两栖陆生陆生生物多样性的形成现在学习的是第28页，共30页生物进化理论在发展w中性学说中性学说w间断平衡说间断平衡说w现代生物进化理论现代生物进化理论现在学习的是第29页，共30页练习：练习：以自然选择学说

17、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,新物种的形成是新物种的形成是 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现在学习的是第30页，共30页