现代生物进化论的主要内容.ppt

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1、第七章第二节第七章第二节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（一）种群是生物进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位1 1、种群概念：、种群概念：生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。卧龙自然保护区 猕猴2 2、种群的特点：、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此而是彼此可以交配可以交配，并，并通过繁殖将各自的基因通过繁殖将各自的基因传给后代传给后代。判断下列是否属于种群？判断下列是否属于种群？（1 1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼 （2 2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全

2、部鲤鱼（3 3）两个池塘内的全部鲤鱼）两个池塘内的全部鲤鱼（4 4）一片草地上的全部草）一片草地上的全部草（5 5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿（6 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 否是否否否是是下列属于种群的是下列属于种群的是 （）A.一块水田里的全部水稻一块水田里的全部水稻、水草、水草 B 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 C 一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼下列关于种群的说法不正确的是下列关于种群的说法不正确的是 （）A.种群是生

3、物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位B.种群是生物繁殖的基本单位种群是生物繁殖的基本单位C.中国大陆上所有老虎是一个种群中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配同一种群的个体可以自由交配BC探究活动（三）探究活动（三）1.什么是种群的基因库？什么是种群的基因库？一个种群一个种群中中全部个体全部个体所所含有的含有的全部基因全部基因叫这个叫这个种群的基因库。种群的基因库。什么是种群的基因频率？什么是种群的基因频率？在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的 比率叫做基因频率。基因库基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的

4、基因库。这个种群的基因库。基因频率基因频率该基因的总数该基因的总数/该等位基因的总数该等位基因的总数基因型频率基因型频率该基因型个体数该基因型个体数/该种群个体总数该种群个体总数基因频率基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。等位基因数的比率。例例:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A A，决定翅，决定翅色为褐色的基因为色为褐色的基因为a a，从种群中随机抽出，从种群中随机抽出100100个个体，测个个体，测知基因型为知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和

5、和1010个。那个。那么么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少?解解:A A基因的基因频率为基因的基因频率为:a a基因的基因频率为：基因的基因频率为：基因频率基因频率=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=纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率=40%=40%=30/100100%=30/100100%+1/260/100100%=60%+1/260/100100%=60%=10/100100%=10/100100%+1/260/100100%=40%+1/260/100100%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAa

6、aa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%基因频率和基因型频率的计算：基因频率和基因型频率的计算：某种群中某基因的数目某种群中某基因的数目该种群中全部等位基因的总数该种群中全部等位基因的总数基因频率基因频率=某基因型的个体数某基因型的个体数个体总数个体总数基因型频率基因型频率=纯合子频率纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率即：即：A%=AA%+1/2Aa%A（a）的频率）的频率=A(a)的个数的个数/基因基因A和和a总数总数A频率频率+a频率频率=1 某种基因的基因频率某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率

7、杂合体频率基因型频率基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数/该种群个体总数该种群个体总数基因频率和基因型频率的关系转换基因频率和基因型频率的关系转换 设一对等位基因为设一对等位基因为A和和a，其频率分别为，其频率分别为p与与q（p+q=1）。亲代）。亲代AA和和aa自然交配后自然交配后F1代具有代具有AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公式：三种基因型，其频率如下列公式：(p+q)2=p2+2pq+q2，(A%+a%)2=AA%+Aa%+aa%=1 AA的基因型频率为：的基因型频率为：p2，即，即AA%=(A%)2 Aa的基因型频率为：的基因型频率为：2pq，aa的基因型频率为：的基因型

8、频率为：q2，即，即aa%=(a%)2，3.用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2)(3)(4)假设假设115页题目中的种群满足以下五个条件：页题目中的种群满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，AA、Aa、aa三三种种基基因因型型昆昆虫虫的的生生存存能能力力完完全全相相同同 （也就是说自然选择对（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）控制的翅型性状没有作用）A和和a都不产生突变都不产生突变,即没有基因突变和染色

9、体变异。即没有基因突变和染色体变异。在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，(1)该该种群种群产生的产生的A 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少?A 60%a 40%卵细胞卵细胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一子一代基代基因型因型频率频率(2)子代基因型的频率各是多少子代基因型的频率各是多少?(3)子代种群的基因频率各是多少子代种群的基因频率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型的频率亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的

10、比率A()A()a()a()子代基因型的频率子代基因型的频率AA()Aa()aa()子代种群的基因频率子代种群的基因频率A()a()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A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在讨论题在讨论题2中的群体中的群体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计算计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率子二代、子三代的基因频率与基因型频率;分析一分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？下各代基因频率与基因型频率相同吗？假设

11、的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，自然选择对自然选择对A A、a a控制的翅型性状没有作用控制的翅型性状没有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。在上述在上述条件下，种群的基因频率和基因型频条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传率可以世代相传不发生变化，保持平衡，不发生变化，保持平衡，叫做叫做哈哈哈哈代温伯格定律代温伯格定律代温伯格定律代温伯格定律，也叫也叫遗传平衡定律。遗传平衡定律。遗传平衡定律。遗传平衡定律。设设

12、A的基因频率的基因频率=p，a的基因频率的基因频率=q，p+q=1 (p+q)2=p2+2pq+q2=1 AA的基因型频率的基因型频率Aa的基因型频率的基因型频率aa的基因型频率的基因型频率 满足五个假设条件满足五个假设条件的种群是理想的种的种群是理想的种群群,在自然条件下在自然条件下,这样的种群是不存在的这样的种群是不存在的.这这也从反面说明了在自然界中也从反面说明了在自然界中,种群的基因频种群的基因频率率迟早要迟早要发生变化发生变化,也就是说种群的也就是说种群的进化进化是是必然的必然的.（5 5）上上述述计计算算结结果果是是在在满满足足五五个个假假设设条条件件的的基基础础上上计计算算的的，

13、对对自自然然界界的的种种群群来来说说，这这五五个个条条件件都都能能成成立立吗吗？特特别别是是如如果果第第点点假假设设（基基因因A和和a都都不不产产生生突突变变,即即没没有有基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异。）成成立立这这与与前前面面我我们们所所学学的基因突变的哪个特性相违背？的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的普遍性相违背。与基因突变的普遍性相违背。(6)、如果该种群出现新的突变型，也就、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（是产生新的等位基因（A2），种群的基），种群的基因频率会变化吗？基因因频率会变化吗？基因A2的频率可能会的频率可能会怎样变化？怎样变化？突变产生的

14、新基因会使种群的基因频率突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。发生变化。基因基因A2的频率是增加还是减少，要看这的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。往往取决于生物生存的环境。3、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型因型AA的个体占的个体占24%，基因型，基因型Aa的个体占的个体占72%，基，基因型因型aa的个体占的个体占4%，那么基因，那么基因A和和a的频率分别为（的频率分别为（）A、24%72%B、36%64%C、57%43%D、60%40%D例：

15、一个随机交配的群体，某一对相对性状中，例：一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性性状表现型的频率是显性性状表现型的频率是0.19,则杂合子则杂合子Aa的的频率是（频率是（）A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18D4、在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基因、在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基因型为型为AA的个体占的个体占30%，基因型为，基因型为aa的个体占的个体占20%，则：该种群中基因，则：该种群中基因A和和a的基因频率依次是的基因频率依次是 和和 。若该植物自交，后代中基因型为。若该植物自交，后代中基因型为AA、aa的个体分别占的个体分别占 和和 此时，基因此时，基因A

16、和和a的基因频率依次的基因频率依次 是是 和和 。根据现代生。根据现代生物进化理论，你认为该植物在这两年中是否发生了物进化理论，你认为该植物在这两年中是否发生了进化？进化？。由此可知，生物进化的实。由此可知，生物进化的实质是：质是：。55%45%42.5%32.5%55%45%基因频率的改变基因频率的改变提示：提示：2）50%Aa50%（1/4AA 1/2Aa 1/4aa）12.5%AA 12.5%aa没有进化没有进化2、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有64

17、0只浅色的蛾和只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？么有多少只杂合子的蛾？1、某工厂有男女职工各、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为现，女性色盲基因的携带者为15人，患者人，患者5人，男性人，男性患者患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？6%320只只（15+52+11）/（200女女2+200男男 1）因，因，aa=q2=640/（640+360）=0.64a=q=0.8又因又因q+p=1，则，则A=p=1-q=1-0.8

18、=0.2Aa=2pq=20.80.2=0.32Aa的个体数的个体数=0.32(640只只+360只只)=320只只 在在自自然然界界，由由于于基基因因突突变变、基基因因重重组组和和自自然然选选择择等等因因素素，种种群群的的基基因因频频率率和和基因型频率总是在不断变化的。基因型频率总是在不断变化的。生物进化的实质：生物进化的实质：种群的进化过程就是种群的进化过程就是种群基因频率发生种群基因频率发生变化的过程。变化的过程。可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变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（二）突变和基因重组产生进化的原材

19、料（二）突变和基因重组产生进化的原材料 自然界中生物的自然突变频率很低，而且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一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？群中的基因频率呢？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。此外，突变的有此外，突变的有害还是有利也不是绝害还是有利也不是绝对的，这往往取决于对的，这往往取决于生物的生存环境。生物的生存环境。例如：一个果蝇约有例如：一个果蝇约有10104 4对基因，假定每个基对基因，假定每个基因的突变率都是因的突变率都是10105 5，若有一个中等

20、数量的果蝇种，若有一个中等数量的果蝇种群（约有群（约有10108 8个个体），那么每一代出现基因突变个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？数是多少呢？2 104 105个体个体 108种群种群=2 1071 1种群中突变的特点：种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定突变数很大、随机、不定2 2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向结论：突变和基因重组产生进化的原材料结论：突变和基因重组产生进化的原材料基因基因 重组重组突变突变新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异

21、变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向 19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响（三）自然选择决定了生物进化的方向（三）自然选择决定了生物进化的方向 突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择

22、可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。定的方向不断进化。原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。结果：使基因频率定向改变。现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的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。原因。18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10%SS 10%；Ss 20%Ss 20%；ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不，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

23、生存，使得种群中浅色个体每年减少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，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？群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第第1年年 第第2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%13.1%升高升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70

24、.7%降低降低探究探究阅读教材阅读教材116117页页“自然选择对种群基因频自然选择对种群基因频率的影响率的影响”，并进行分析讨论相关问题。，并进行分析讨论相关问题。假设假设由于环境改变（变黑），华尺蠖的灰色不适由于环境改变（变黑），华尺蠖的灰色不适应环境而被淘汰，基因应环境而被淘汰，基因s频率不断降低，黑色频率不断降低，黑色适应环境，生存的几率增大，通过自然选择适应环境，生存的几率增大，通过自然选择使基因使基因S的频率升高。的频率升高。计算计算假设第三年假设第三年SS为为15%、Ss为为25%、ss为为60%，求第三年，求第三年S和和s的基因频率分别是多少。的基因频率分别是多少。S：27.5

25、%s：72.5%讨论讨论2：在自然选择过程中，直接受选择的是基因型：在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？还是表现型？为什么？是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。不是控制体色的基因。讨论讨论1：树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出：树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？生率吗？为什么？会，因为浅色不适应环境，在未产卵生殖之前就会，因为浅色不适应环境，在未产卵生殖之前就有大量的个体可能被天敌所捕食，从而使其生殖率有大量的个体可能被天敌所捕食，从而使其生殖率下降。下降。(1)(1)在这个探究实

26、验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺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？有影响吗？(2)(2)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 s基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率增加基因频率增加有，有，许多浅色个体能可在没有交配、产卵前就已被天敌捕食许多浅色个体能可在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因天敌看到

27、的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。自然选择使基因频率定向改变。（三）自然选择决定了生物进化的方向（三）自然选择决定了生物进化的方向 突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。定的方向不断进化。原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。结果：使基因频率定向改变。在自然选择的作用

28、下，具有有利变异的个体有更多在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断提高；的机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会下降。中相应的基因频率会下降。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。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生物的变异是不定向的，自然选择是定向的。生物的变异是不定向的，自然选择是

29、定向的。种群中产生的变异是（种群中产生的变异是（）的，经过长期）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（渐（），从而使种群的基因频率发生（），从而使种群的基因频率发生（定向定向）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（的方向是由（）决定的。）决定的。自然选择方向是自然选择方向是（）的。）的。不定向不定向积累积累自然选择自然选择定向定向影响基因频率的因素：影响基因频率的因素：突变突变、基因重组和、基因重组和自然选择自然选择生物进化的实质就是：生物进化的实质就是：种群

30、是生物进化的单位，也是生种群是生物进化的单位，也是生物（物（）的单位。）的单位。繁殖繁殖生物进化生物进化=种群基因频率变化种群基因频率变化种群基因频率发生变化的过程。种群基因频率发生变化的过程。小结：小结：6.6.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是产生的原因是 ()()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

31、用自然选择作用D D人工选择的作用人工选择的作用7.7.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 具具 有有 _的的 特特 性性，而而 这这 种种 特特 性性 是是 生生 物物 进进 化化 的的 。(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，它决定着

32、生物进化的的，它决定着生物进化的_。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定向的的二、隔离与物种的形成二、隔离与物种的形成问题：问题：曼彻斯特地区的华尺蠖的基因频率发生了很大曼彻斯特地区的华尺蠖的基因频率发生了很大的改变，但是否形成了新的物种？为什么？的改变，但是否形成了新的物种？为什么？能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称的一群生物称为一个物种，简称“种种”。它们仍是同一个种，因未形成生殖隔离，还有它们仍是同一个种，因未形成生殖隔离，还有基因交流。基因交流。1、物种

33、的概念、物种的概念地理隔离地理隔离:不同物种之间一般是不能够相互交配的，不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也即使交配成功，也不能够产生可育的后不能够产生可育的后代代，这种现象叫生殖隔离。，这种现象叫生殖隔离。生殖隔离：生殖隔离：由于由于地理上的障碍地理上的障碍使得同种生物的不同使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。种群间不能够发生基因交流的现象。（二）隔离（二）隔离种类种类指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下的个体，在自然条件下基因不能自由基因不能自由交流交流的现象。的现象。概念概念：东北虎和华南虎之东北虎和华南虎之间存在什么隔离？间存在什么隔离？马和驴马和

34、驴之间存在什之间存在什么隔离？么隔离？不是。因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。不是。因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。马和驴马和驴是不是是不是一个物一个物种？种？不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交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，这种现象叫配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖生殖隔离隔离。例一个山谷中的一个鼠群被一条大河分成两个例一个山谷中的一个鼠群被一条大河分成两个种群，这种现象称种群，这种现象称_。经过长时间以后，。经过长时间以后，大河干涸后，这两个种群再重新相遇时，却出现了大河干涸后，这两个种群再重新相遇时，却出现了很大的差异

35、，即形成了两个不同的物种，它们之间很大的差异，即形成了两个不同的物种，它们之间已经形成了生殖隔离，此时它们之间还能进行自由已经形成了生殖隔离，此时它们之间还能进行自由交配吗？交配吗？_。地理隔离地理隔离不能不能 同一个物种因地理因素分成许多不同的种群，它同一个物种因地理因素分成许多不同的种群，它们之间因不能相遇而相互不能进行基因交流，这种们之间因不能相遇而相互不能进行基因交流，这种现象称现象称地理隔离地理隔离。东东北北虎虎华华南南虎虎注：不同种群之间一旦产注：不同种群之间一旦产生殖隔离生殖隔离，就不会有基因，就不会有基因交流了，于是就形成了两个不同的种。交流了，于是就形成了两个不同的种。由于由

36、于地理隔离地理隔离形成了形成了两个不同虎亚种。两个不同虎亚种。地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离长期长期加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀 由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。的物种。其过程十分缓慢其过程十分缓慢!物种形成的比较常见的方式：物种形成的比较常见的方式：不同小岛上的植被不同，不同小岛上的植被不同，果实大小不同所致。果实大小不同所致。自然选择自然选择2自然选择自然选择1地理地理隔离隔离物种形成的比较常见的方式：物种形成的比较常见的方式：原原种种变异变异1变异变异2基因频率的定向改变基因频率的定向改变变异变异类型类型1变异变异类型类型

37、2新物种新物种新物种新物种生殖生殖 隔离隔离新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？多倍体多倍体的形成的形成不不需经地理隔离。需经地理隔离。地理隔离地理隔离 阻断基因交流阻断基因交流在不同的突变基因重组和自然选择作用下在不同的突变基因重组和自然选择作用下基因频率向不同方向发生改变基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异种群的基因库出现差异差异进一步加大差异进一步加大生殖隔离生殖隔离新物种形成新物种形成地理隔离地理隔离是形成物种的是形成物种的量变量变阶段，阶段，生殖隔离生殖隔离是

38、形成物种的是形成物种的质变质变阶段，阶段，隔离隔离是物种形成的是物种形成的必要条件必要条件。不同物种间都存在着生殖隔离不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。1、设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群、设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是

39、不一样的。率可能是不一样的。2.不同岛屿上的地雀种群产生的突变情况是一样的吗不同岛屿上的地雀种群产生的突变情况是一样的吗？为什么？为什么？不一样。因为突变是随机发生的。不一样。因为突变是随机发生的。资料分析资料分析阅读教材阅读教材120页页“资料分析资料分析”并讨论：并讨论：不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。改变。4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？雀吗？不会。因为个体间有基因的交流。不会。因为

40、个体间有基因的交流。3.对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？现代生物进化理论的基本内容也有四点：现代生物进化理论的基本内容也有四点：1、种群是生物进化的单位；、种群是生物进化的单位；2、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；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4、隔离导致物种形成。、隔离导致物种形成。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

41、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 任何一个物种都不是任何一个物种都不是单独单独进化的。进化的。不同不同_之间、之间、_与与_之间在相互影响之间在相互影响中不断进化和发展，这就是中不断进化和发展，这就是共同进化。共同进化。物种物种生物生物无机环境无机环境（一）共同进化（一）共同进化捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中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，客观上起到老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进促进种群发展种群发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策

42、略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。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，这样就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中占绝对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空间有利于优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性增加物种的多样性。共同进化的含义共同进化的含义1：不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化根瘤菌：根瘤菌：与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆

43、状细菌。植物营养的一类杆状细菌。.共同进化共同进化 地球形成地球形成时原始大气时原始大气中是没有氧中是没有氧气的，但是气的，但是随着光合细随着光合细菌的出现，菌的出现，使得大气中使得大气中有了氧气有了氧气共同进化的含义共同进化的含义2：生物和无机环境间也存在共同进化。生物和无机环境间也存在共同进化。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是影响中不断进化和发展，这就是共同进化共同进化。通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态了千姿百态的物种，而且形成了多种

44、多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性系统，也就是形成了生物的多样性综上所述：综上所述：2 2、生物多样性的形成、生物多样性的形成（1 1）生物多样性的内容：）生物多样性的内容：物种多样性物种多样性 基因多样性基因多样性生态系多样性生态系多样性(二二)生物多样性的形成生物多样性的形成1、内容：、内容：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（3层次）层次）2、形成生物多样性的原因：、形成生物多样性的原因：长期自然选择、长期自然选择、共同进化共同进化达到结果达到结果3、研究生物进化的主要依据：、研究生物进化的主要依据：化石化石化石化石埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗

45、迹和遗物，石化后形成的。是研究生物进化最直是研究生物进化最直接的证据接的证据（2 2）生物多样性的形成的进化历程）生物多样性的形成的进化历程生物的进化历程可概括为：生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由简单到复杂，由水生到陆生，由水生到陆生，由低等到高等。由低等到高等。地球上最早出现的生物是：地球上最早出现的生物是：厌氧单细胞生物厌氧单细胞生物（三）（三）生物进化理论的不断发展生物进化理论的不断发展 生物进化是如此复杂的，现有的进化理生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要

46、论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，因此现代生物进化理论是不断发展的。多，因此现代生物进化理论是不断发展的。中性进化理论：中性进化理论：“间断平衡学间断平衡学”理论：理论：1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什 么环境中么环境中?最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中活在海洋中.2.多细胞生物大约是什么时候出现的？它们生活多细胞生物大约是什么时候出现的？它们生活 在什么环境中？在什么环境中？多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。在海洋中。3

47、.最早登陆的生物是植物还是动物，为什么？最早登陆的生物是植物还是动物，为什么？最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。4.同今天你看到的地球相比，寒武纪时地球上的同今天你看到的地球相比，寒武纪时地球上的 生态系统有什么特点？生态系统有什么特点？当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。5.恐龙是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样恐龙是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样 性产生怎样的影响？性产生怎样的影响？恐龙是在中生代后期（白垩纪末）绝灭的。物恐龙是在中生代后期（白垩纪末）绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。有利于哺乳动物的繁盛。了解生物进化历程的主要依据是化石。了解生物进化历程的主要依据是化石。