现代生物进化理论完善.ppt

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1、地球上有地球上有13001300万万14001400万个物种。其万个物种。其中被人类认识并命中被人类认识并命名的约名的约200200万种万种如此多彩的生命由何而来？如此多彩的生命由何而来？第七章第七章 现代生物现代生物进化理论进化理论关于生命起源的几个假说关于生命起源的几个假说特创论特创论 “上帝造人上帝造人”“女娲造人女娲造人”宇宙生命论宇宙生命论 化学进化说化学进化说神创论神创论创世纪局部创世纪局部 米开朗基罗绘米开朗基罗绘生命起源生命起源基督教，上帝创造世界基督教，上帝创造世界女娲石中国上古女娲石中国上古神话的创世女神，神话的创世女神，传说女娲用黄土传说女娲用黄土仿照自己造成了仿照自己造

2、成了人，创造了人类人，创造了人类社会。又替人类社会。又替人类建立了婚姻制度，建立了婚姻制度，是青年男女相互是青年男女相互婚配，繁衍后代，婚配，繁衍后代，因此被传为婚姻因此被传为婚姻女神女神宇生论宇生论 彗星、陨石、光压把宇宙胚种带到了地球上。彗星、陨石、光压把宇宙胚种带到了地球上。生命起源生命起源1969年年9月月28日，科学家发现，坠落在澳大利亚麦启逊镇的日，科学家发现，坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗一颗炭质陨石炭质陨石中就含有中就含有18种氨基酸种氨基酸，其中，其中6种是构成生物的种是构成生物的蛋白质分子所必须的。蛋白质分子所必须的。科学研究表明，一些有机分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子科学研

3、究表明，一些有机分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星际尘埃的表面产生，这些有机分子可能由彗星或其可以在星际尘埃的表面产生，这些有机分子可能由彗星或其陨石带到地球上，并在地球上演变为原始的生命。陨石带到地球上，并在地球上演变为原始的生命。化学进化假说化学进化假说19241924年年苏联生物化学家欧帕林提出生物化学家欧帕林提出生命起源生命起源按照物质运动变化规律来研究生命的起源按照物质运动变化规律来研究生命的起源无机物无机物(岩石岩石+水水)简单的有机物简单的有机物(氨基酸氨基酸+核苷酸核苷酸+单糖单糖)复杂的有机物复杂的有机物(蛋白质蛋白质+核酸核酸)具有自我复制能力的生命单体具有自我复制能力

4、的生命单体强紫外线强紫外线+雷鸣电闪雷鸣电闪+火山爆发火山爆发聚集聚集化学反应化学反应生物为什么会进化？生物为什么会进化？生物进化的实质是什么？生物进化的实质是什么？生物进化有什么规律？生物进化有什么规律？第一节第一节 现代生物进化理论的由来现代生物进化理论的由来拉马克：拉马克：法国博物学家，最先提出法国博物学家，最先提出生物进化的学说，是进化论生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。的倡导者和先驱。他一生勤奋好学，坚持真他一生勤奋好学，坚持真理，与当时占统治地位的物理，与当时占统治地位的物种不变论者进行了激烈的斗种不变论者进行了激烈的斗争，受到了他们的打击和迫争，受到了他们的打击和迫害。一生

5、是在贫穷与冷漠中害。一生是在贫穷与冷漠中度过，晚年双目失明，病痛度过，晚年双目失明，病痛折磨着他，但他仍顽强地工折磨着他，但他仍顽强地工作，借助幼女笔录，坚持写作，借助幼女笔录，坚持写作，把毕生精力贡献于生物作，把毕生精力贡献于生物科学的研究上。科学的研究上。拉马克拉马克拉马克拉马克()1744 1829()1744 1829一、拉马克的进化学说一、拉马克的进化学说 内容：内容：生物不是神造的，而是由古老生物不是神造的，而是由古老 生物生物进化进化来的来的 生物是由低等到高等逐渐进化的生物是由低等到高等逐渐进化的 生物各种适应性特征的形成都是生物各种适应性特征的形成都是 由于用进废退和获得性遗

6、传由于用进废退和获得性遗传 核心要点核心要点:是是“用进废退用进废退”；是是“获得性遗传获得性遗传”用进废退：用进废退：用进废退是指一种动物由于若干世代中经用进废退是指一种动物由于若干世代中经常使用某器官，就会使该器官得到发展；常使用某器官，就会使该器官得到发展；或者历代少用甚至不用某器官，就会使该或者历代少用甚至不用某器官，就会使该器官退化以致完全丧失。器官退化以致完全丧失。获得性遗传：获得性遗传：由于环境影响或用进废退所获得的变异性由于环境影响或用进废退所获得的变异性状，可以通过繁殖遗传给后代。状，可以通过繁殖遗传给后代。实例解说：实例解说：器官用得越多就越发达，比如食蚁兽的舌头之器官用得

7、越多就越发达，比如食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。器官废而所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。器官废而不用，就会造成形态上的退化，比如鼹鼠长期生活不用，就会造成形态上的退化，比如鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。这些因在地下，眼睛就萎缩、退化。这些因用进废退而获用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的得的性状是可以遗传给后代的。这是生物不断进化。这是生物不断进化的主要原因。的主要原因。问问:食蚁兽的舌头细长，鼹鼠的眼睛萎缩退化，是何原因？食蚁兽的舌头细长，鼹鼠的眼睛萎缩退化，是何原因？环境变化环境变化鹿的祖先需要变化鹿的祖先需要变化 因此习性改变因此习性改变颈的形态构造、机

8、能发生改变颈的形态构造、机能发生改变由此长颈鹿进化由此长颈鹿进化形成形成(用进废退、获得性状遗传、定向变异用进废退、获得性状遗传、定向变异)实例解说：实例解说：历史贡献与局限性：历史贡献与局限性：反对反对神创论和物种不变论。神创论和物种不变论。拉马克的进化学说，在人拉马克的进化学说，在人们信奉神创论的时代是有们信奉神创论的时代是有进步意义进步意义的。的。后天获得的性状是后天获得的性状是如何如何遗传的，遗传的，没有没有科学的科学的解释解释。生物进化的原因生物进化的原因-用进废退用进废退和和获得性遗传获得性遗传 （缺乏事实依据，主观推测）（缺乏事实依据，主观推测）拉马克的进化学说，在人们信奉神创论

9、拉马克的进化学说，在人们信奉神创论的时代是有进步意义的。由于反对神的时代是有进步意义的。由于反对神创论和物种不变论，受到了种种非难创论和物种不变论，受到了种种非难和攻击，但和攻击，但始终没有动摇始终没有动摇自己的信念，自己的信念，而是把为科学事业作出贡献当做最大而是把为科学事业作出贡献当做最大的乐趣。他曾经说过这样的话：的乐趣。他曾经说过这样的话：“科科学工作能予我们以真实的益处；同时，学工作能予我们以真实的益处；同时，还能给我们找出许多最温暖、最纯洁还能给我们找出许多最温暖、最纯洁的乐趣，以补偿生命场中种种不能避的乐趣，以补偿生命场中种种不能避免的苦恼。免的苦恼。”二、生物二、生物进化化论的

10、的创立：达立：达尔文和文和华莱士莱士达达尔文：文：Charles Robert Darwin Charles Robert Darwin，1809-18821809-1882年，英国博物学家年，英国博物学家生物进化理论生物进化理论从小喜从小喜欢采集采集标本、本、钓鱼、打、打猎；父父亲有一次指有一次指责他他说：“你除了打你除了打猎、玩狗、抓老鼠，、玩狗、抓老鼠，别的什么都不管，你将会是你自己和整个家庭的耻辱的什么都不管，你将会是你自己和整个家庭的耻辱”；曾先后在曾先后在爱丁堡大学和丁堡大学和剑桥大学，分大学，分别学医和学学医和学习神学；唯一神学；唯一让达达尔文入文入迷的是面向自然的迷的是面向自然

11、的博物学博物学，尤其是采集，尤其是采集动、植物、植物标本更使他如痴如醉本更使他如痴如醉 ；19311931年，以博物学家身份参加英国皇家年，以博物学家身份参加英国皇家军舰“贝格格尔号号”(Beagle)”(Beagle)的的环球航行球航行（）（）;在在环球考察中掌握了大量的球考察中掌握了大量的物种物种进化的翔化的翔实资料料;通通过对“贝格格尔号号”考察中收集到的考察中收集到的资料和生物料和生物标本本进一步整理和分析，达一步整理和分析，达尔文成文成为了了进化化论者者，并接受共同祖先的，并接受共同祖先的观点。点。达尔文随达尔文随“贝格尔号贝格尔号”环球考察的路线环球考察的路线生物进化理论生物进化理

12、论华莱士：莱士：1823-19131823-1913年，英国博物学家，年，英国博物学家，生物生物进化化论的先的先驱和主要和主要贡献者献者 生物进化理论生物进化理论论文：文：“论变种无限偏离原始种无限偏离原始类型的型的倾向向”，1858 1858年年6 6月，独立提出生物受月，独立提出生物受环境的境的选择压力不断力不断 发生生变化的化的进化学化学说，并，并请名气很大的达名气很大的达尔文指教。文指教。科学考察：南美科学考察：南美亚马逊河流域、河流域、马来群来群岛、印度尼西印度尼西亚群群岛。华莱士：莱士：读了达了达尔文物种起源后，文物种起源后，为达达尔文深刻的文深刻的见解和慎重、解和慎重、谦逊 的精

13、神所感的精神所感动 ，他提，他提议把生物把生物进化化论定名定名为“达达尔文主文主义”(Darwinism)(Darwinism)，他只是，他只是这个理个理论的共同的共同发现者。者。生物进化理论生物进化理论达达尔文：文：18421842年开始撰写生物年开始撰写生物进化的化的论文，文，华莱士寄来的文章莱士寄来的文章 使他下定决心，加快整理使他下定决心，加快整理发表自己的思想。表自己的思想。林耐学会：林耐学会：19581958年年7 7月，月，赖尔等人建等人建议，同，同时宣宣读达达尔文文论文的文的 二稿和二稿和华莱士的莱士的论文。文。1859年年11月月24日，日，通过自然选择的物种起源，在生存竞争

14、中保存优良种系，通过自然选择的物种起源，在生存竞争中保存优良种系，简称物种起源出版，第一版当日售罄。简称物种起源出版，第一版当日售罄。自然选择学说创立者自然选择学说创立者达尔文达尔文学说的核心内容学说的核心内容1.1.过度繁殖过度繁殖 2.2.生存竞争生存竞争 3.3.遗传变异遗传变异 4.4.适者生存适者生存他把一生都奉献给了他喜爱的他把一生都奉献给了他喜爱的科学，这位科学，这位19世纪伟大的博世纪伟大的博物学家、生物学家逝世时物学家、生物学家逝世时73岁岁鳕鱼的鳕鱼的年产卵量是年产卵量是500500万粒万粒。有人计算过。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

15、化长大成鱼,那么不出那么不出6 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。1、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。但是自然界中但是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各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。一对家蝇一对家蝇繁殖繁殖一年一年，若每代，若每代1000个卵，个卵，如果后代不死亡，如果后代不死亡，后代后代可以可以把整个地球覆把整个地球覆盖盖2.54cm之厚之厚。人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻最多的能产生十几个子女。若以最多的能产生十几个子女。若以每对夫妻每对夫妻平均生三个子女，平均平均生三个子女

16、，平均3030年传递一代计算，年传递一代计算，每隔每隔5050年年人口就将人口就将增加一倍增加一倍。只需数。只需数百年百年时间时间世界人口就世界人口就将达到几万亿人将达到几万亿人，显然，显然，这是不可能的！这是不可能的！动物、植物和微生物的繁殖能力比人强动物、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，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！只要很短时间就会超出环境的承受能力！2、生物生物个体之间个体之间进行的相互进行的相互斗争斗争，以及，以及生物与无机自然生物与无机自然环境之间环境之间的的斗争斗争，赖以维，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现

17、象。持个体生存并繁衍种族的自然现象。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。对生物个生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物体往往有害，但对生物物种是有利的物种是有利的。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）3、遗传和变异具有普遍性、遗传和变异具有普遍性,变异具变异具有不定向性有不定向性 有遗传物种才能稳定存在；有变有遗传物种才能稳定存在；有变异生物

18、界才会绚丽多彩，即世界上异生物界才会绚丽多彩，即世界上没有两个生物个体是完全相同的。没有两个生物个体是完全相同的。这种这种变异是随机产生变异是随机产生的，而非按需的，而非按需要向一定的方向发生。如生物变异要向一定的方向发生。如生物变异产生的后代，有的比亲代更适应环产生的后代，有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境！境，有的却不适应环境！生物进化理论生物进化理论区别：喙的形状和大小区别：喙的形状和大小原因：适应不同的食物原因：适应不同的食物(如大小不同的种子、仙人掌和昆虫如大小不同的种子、仙人掌和昆虫)。生物进化理论生物进化理论生物进化理论生物进化理论形态学：比较解剖学，不同动物的相应器官具有相

19、似性。形态学：比较解剖学，不同动物的相应器官具有相似性。1.肱骨肱骨2.尺骨尺骨3.桡骨桡骨4.腕骨腕骨5.掌骨和指骨掌骨和指骨鸟翼鸟翼蝙蝠翼蝙蝠翼鲸鱼鳍鲸鱼鳍 马前肢马前肢 人上肢人上肢生物进化理论生物进化理论生物进化理论生物进化理论4、适者生存、适者生存 生物体普遍存在着遗传和变异，其生物体普遍存在着遗传和变异，其中有利变异得到保存，对生存不利的变中有利变异得到保存，对生存不利的变异遭受淘汰，出现异遭受淘汰，出现适者生存适者生存。由此可见，由此可见，变异是随机的变异是随机的，是没有方，是没有方向的只有通过向的只有通过定向的自然选择定向的自然选择，才能保存，才能保存有利变异，以适应环境。有利

20、变异，以适应环境。即：即：不定向变异不定向变异定向定向自然自然选择选择适应环境适应环境冬天的雷鸟冬天的雷鸟保护色保护色:动物外表颜色与周围环境相类似动物外表颜色与周围环境相类似夏天的雷鸟夏天的雷鸟多彩的生物适应现象多彩的生物适应现象你能找出我在哪儿？你能找出我在哪儿？警戒色：是指某些有恶臭和警戒色：是指某些有恶臭和毒毒刺的动物所刺的动物所具有的具有的鲜艳色彩鲜艳色彩和斑纹。可以使敌害易于和斑纹。可以使敌害易于识别，避免自身遭到攻击。识别，避免自身遭到攻击。箭箭毒毒蛙蛙枯叶蝶枯叶蝶拟态：拟态：是指一种生物在形态、是指一种生物在形态、行为等特征上行为等特征上模拟模拟另一另一种生物，从而使一方或种生

21、物，从而使一方或双方受益的生态适应现象。双方受益的生态适应现象。竹节虫竹节虫我像树叶吗？我像树叶吗？这是花吗？这是花吗？我在哪儿？我在哪儿？是枯叶吗？是枯叶吗？考考大家考考大家的眼力的眼力达尔文自然选择学说的解释模型达尔文自然选择学说的解释模型事实事实1 1：生物都有生物都有过度繁殖过度繁殖的倾向的倾向事实事实2 2：物种内个物种内个体数能保体数能保持稳定持稳定事实事实3 3：资源是有资源是有限的限的推理推理1 1：个体间存个体间存在着在着生存生存斗争斗争事实事实4 4：个体间存个体间存在在差异差异（变异）（变异）事实事实5 5：许多变异许多变异是可以是可以遗遗传传的的推论推论2 2：具有有利

22、具有有利变异的个变异的个体，生存体，生存并留下后并留下后代的机会代的机会多多推论推论3 3：有利变有利变异逐代异逐代积累，积累，生物不生物不断进化断进化出新类出新类型型总结：达尔文的自然选择学说的主要总结：达尔文的自然选择学说的主要内容内容过度繁殖过度繁殖-选择的条件选择的条件生存斗争生存斗争-选择的手段、动力选择的手段、动力遗传变异遗传变异-进化的内因、基础进化的内因、基础适者生存适者生存-选择的结果选择的结果自然选择：自然选择：适者生存，适者生存，不适者被淘汰不适者被淘汰的过程的过程生物进化生物进化的原因：的原因：长期的自然选择使有利变异逐代积累，生物长期的自然选择使有利变异逐代积累，生物

23、不断进化出新类型不断进化出新类型变异是变异是不定向不定向的，自然选择是的，自然选择是定向定向的。的。定向定向的的自然选择自然选择决定了决定了生物生物进化进化的的方向方向。用用达尔文达尔文的进化学说怎样解释长颈鹿的进化学说怎样解释长颈鹿为什么脖子长？为什么脖子长？长颈鹿祖先发生变异长颈鹿祖先发生变异个体有长颈长前肢的也个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的有短颈短前肢的长颈长前肢生存长颈长前肢生存逐代选择逐代选择现代长颈鹿现代长颈鹿缺乏青草的环境下缺乏青草的环境下变异是不定向变异是不定向个体差异个体差异适者生存，适者生存，不适者淘汰不适者淘汰适应环境新类型适应环境新类型生存斗争生存斗争逐代遗传积累逐

24、代遗传积累自自自自然然然然选选选选择择择择实例实例生物进化过程生物进化过程三、现代生物进化理论三、现代生物进化理论自然选择学说自然选择学说现代生物进化理论现代生物进化理论发展发展完善完善以个体为单位以个体为单位性状水平性状水平以种群为单位以种群为单位分子水平分子水平(基因基因)意义：意义：都能解释生物进化的原因、生物的多样性和适应性都能解释生物进化的原因、生物的多样性和适应性（共同点）（共同点）局限：局限：没有阐明没有阐明遗传和变遗传和变异的本质异的本质和自然选择的作和自然选择的作用机理用机理物种渐变形成物种渐变形成现代生物进化理论现代生物进化理论种群是生物进化的单位种群是生物进化的单位突变和

25、重组产生进化的原材料突变和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 共同进化导致生物多样性的形成共同进化导致生物多样性的形成种群是指生活在一定的种群是指生活在一定的时间时间和和空间空间内内的的同种同种生物生物全部全部个体的总和。个体的总和。1、种群、种群:一一、种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位2、种群基因库：、种群基因库：一个种群的一个种群的全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因3、基因频率：、基因频率：在在一个种群基因库一个种群基因库中，某基因占全部中，某基因占全部等位基因等位基因的比率叫做基因频率。的

26、比率叫做基因频率。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基因频率基因频率=100%100%种群中某基因型个体数占该种群种群中某基因型个体数占该种群种群中某基因型个体数占该种群种群中某基因型个体数占该种群个体总数的比例。个体总数的比例。个体总数的比例。个体总数的比例。4 4 4 4、基因型频率：、基因型频率：、基因型频率：、基因型频率：100%100%基因型频率基因型频率=某个基因的频率某个基因的频率=该基因纯合子的频率该基因纯合子的频率1/2杂合子的频率杂合子的频率基因频率的计算例：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,A,褐色翅的基褐色

27、翅的基因位因位a a，随机捕捉其中的，随机捕捉其中的100100个个体，调查发现个个体，调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占30%30%、60%60%、10%10%、那么、那么A A、a a的基因频率是多少？的基因频率是多少？A=60%a=40%5、利用遗传平衡定律求基因型频率和基因频率利用遗传平衡定律求基因型频率和基因频率有性生殖的自然种群中，有性生殖的自然种群中，种群非常大，种群非常大，随机交配，没有突变，没有迁入和迁出，随机交配，没有突变，没有迁入和迁出，没有自然选择。没有自然选择。这个种群的基因频率这个种群的基因频率(包括基因型频率包括基因型频率)就可以一代代稳

28、定不就可以一代代稳定不变变,保持平衡。保持平衡。2 2）若种群中一对等位基因为）若种群中一对等位基因为A A和和a a，设，设A A的基因频率的基因频率=p=p，a a的基因频率的基因频率=q=q，因为因为p pq=1q=1，则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1 AA AA的基因型频率的基因型频率=p=p2 2；aa aa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2；Aa Aa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。1）适用条件：）适用条件：纯合子基因型的频率该基因频率的平方纯合子基因型的频率该基因频率的平方杂合子基因型的频率各基因频率乘积的二倍杂合子基

29、因型的频率各基因频率乘积的二倍 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作用用 也也没没有有基基因因突突变和染色体变异。变和染

30、色体变异。用数学方法讨论基因频率的变化用数学方法讨论基因频率的变化则亲代产生的雌雄配子各有则亲代产生的雌雄配子各有A、a两种两种且且A、a两种配子的比例为两种配子的比例为60、40DD=36%DD=36%D=60%D=60%dd=16%dd=16%Dd=24%Dd=24%Dd=24%Dd=24%D=60%D=60%d=40%d=40%d=40%d=40%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

31、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作用用 也也没没有有基基因因突突变和染色体变异。变和染色体变异。用数学方法讨论基因频率的变化用数学方法讨论基因频率的变化 例如：一个果蝇约有例如：一个果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因对基因，假定每个基因的突变率都是的突变率都是10105 5，若有一个中等数量的果蝇种群，若有一个中等数量的果蝇种群（约有（约有10108

32、8个个体），那么每一代出现基因突变数个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？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、不定向突变数很大、随机、不定向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、不定向二、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料基因重组基因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

33、能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向归纳：归纳：美丽的曼彻斯特美丽的曼彻斯特工业革命中的英国工业革命中的英国尺蠖尺蠖长满地衣的树干上的桦尺长满地衣的树干上的桦尺蠖蠖 浅色个体占多数浅色个体占多数1850年考察年考察黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖 深色个体占多数深色个体占多数1950年考察年考察这种变化的原因是什么？这种变化的原因是什么？自然选择对基因频率变化的影响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

34、%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，浅色个体每年减数，浅色个体每年减数10，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10种群产生种群产生变异变异(不定向不定向)不利变异淘汰不利变异淘汰有利变异积累有利变异积累种群基因频率种群基因频率定向改变定向改变生物朝一定生物朝一定方向进化方向进化自然选择自然选择三、自然选择决定进化的方向三、自然选择决定进化的方向2 2、影响种群的基因频率变化的因素：、影响种群的基因频率变化的因素：突变、基因重组、自然选择突变、基因重组、自然选择1 1、生物进化的实质：、生物进化的实质：种群基因频率的定向

35、改变种群基因频率的定向改变第二节第二节现代生物进化论的主要内容现代生物进化论的主要内容 二二 隔离与物种的形成隔离与物种的形成四、四、隔离与物种的形成隔离与物种的形成1、物种、物种：2 2、隔离：、隔离：不同种群间的个体，在自然条件下不同种群间的个体，在自然条件下基基因不能自由交流因不能自由交流的现象。的现象。东北虎和华南虎东北虎和华南虎马和驴马和驴地理隔离：地理隔离：生殖隔离：生殖隔离：不同物种之间存在生殖隔离不同物种之间存在生殖隔离分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能在自然状态下和生理功能在自然状态下能够交配繁殖并产生能够交配繁殖并产生

36、可育后代可育后代的一群生物个体。的一群生物个体。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不能相互交配配的，即使交配成功，的，即使交配成功，也不能产也不能产生可育的后代生可育的后代，这种现象叫做生，这种现象叫做生殖隔离。殖隔离。例：马与驴的生殖隔离马驴骡例：虎狮兽在自然界，同一物种的个体并不都是生活在一在自然界，同一物种的个体并不都是生活在一起的。由于高山河流沙漠或其他地理上的因素起的。由于高山河流沙漠或其他地理上的因素障碍使每一个物种都是被分隔成一个个或大或障碍使每一个物种都是被分隔成一个个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群。小的群体，这些群体就是不同的种群。地理

37、隔离：地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间分成不同的种群，使得种群间不不能发生基因交流能发生基因交流的现象，叫做地的现象，叫做地理隔离。理隔离。两个鱼塘中的鲤鱼两个鱼塘中的鲤鱼两个池塘中的鲤鱼两个池塘中的鲤鱼地理隔离地理隔离无生殖隔离无生殖隔离例：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，全世界的人全世界的人在生物学上在生物学上属于同一个属于同一个物种物种智智人。人。例：东北虎与华南虎 东北虎和华南东北虎和华南虎分别生

38、活在我国虎分别生活在我国的东北地区和华南的东北地区和华南地区，这两个地区地区，这两个地区之间的辽阔地带就之间的辽阔地带就起到了地理隔离的起到了地理隔离的作用。经过长期的作用。经过长期的地理隔离，这两个地理隔离，这两个种群之间产生了明种群之间产生了明显的差异，成为两显的差异，成为两个不同的虎亚种。个不同的虎亚种。3 3、隔离在物种形成中的作用、隔离在物种形成中的作用(1)(1)物种形成的三种典型模式物种形成的三种典型模式渐变式渐变式如加拉帕戈斯群岛上如加拉帕戈斯群岛上1313种地雀的形成。种地雀的形成。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形成物种的是形成

39、物种的质变质变阶段，阶段，是物种形成的标志。是物种形成的标志。骤变式骤变式异源多倍体的染色体畸变的方式异源多倍体的染色体畸变的方式人工创造新物种人工创造新物种通过植物体细胞杂交通过植物体细胞杂交(如番茄如番茄马铃薯马铃薯)、多倍体远缘杂交、多倍体远缘杂交(如甘蓝如甘蓝萝卜萝卜)、多倍体育种、多倍体育种(如八倍体小黑麦如八倍体小黑麦)等方等方式也可以创造新物种。式也可以创造新物种。共同进化：共同进化：生物生物生物生物无机无机环境环境生物多样性的三个层次：生物多样性的三个层次：基因、物种、基因、物种、生态系统多样性生态系统多样性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，

40、从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等生，由低等到高等（化石为研究材料）（化石为研究材料）五、共同进化与生物多样性的形成五、共同进化与生物多样性的形成共同进化任何一个物种都不是单独进任何一个物种都不是单独进化的。化的。不同物种之间，生物与无机不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是进化和发展，这就是共同进共同进化化。捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、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病弱或年幼的个体，客观上起到

41、促进种群发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策略：捕食者一般不能将所捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。有的猎物吃掉，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优势的局面，为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增加物其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性种的多样性。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？生物进化与无机环境变化的关系例：例：生物的新陈代生物的新陈代谢类型由原始异养谢类型由原始异养

42、厌氧厌氧自养厌氧自养厌氧自养需氧。自养需氧。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、动物和微生物，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它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。系统，共同构成了生物多样性。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生物进化理论在发展生物的进化如

43、此复杂，现有的进化理生物的进化如此复杂，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。在这些学说中，以自然选题还要多。在这些学说中，以自然选择为核心的进化理论比其他学说的影择为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛而深远，它仍然是以后各个响要广泛而深远，它仍然是以后各个方面研究的一个基础。进化理论同其方面研究的一个基础。进化理论同其他科学理论一样，它不会停滞不前，他科学理论一样，它不会停滞不前，它还在发展。它还在发展。分子进化与中性学说 这这一一学学说说认认为为，生生物物体体内内绝绝大大多多数数突突变变都都是是中中性性突突变变；生生物物体体内内的的大大分分

44、子子都都是是以以一一定定的的速速率率进进化化着着，这这一一速速率率与与种种群群的的大大小小、物物种种的的生生殖殖力力以以及及生生物物世世代代的的长长短短都都无无关关，也也不不受受环环境境因因素素的的影影响响，因因此此对对于于这这些些中中性性突突变变不不会会发发生生自自然然选选择择与与适适者者生生存存的的情情况况。生生物物的的进进化化主主要要是是中中性性突突变变在在自自然然群群体体中中进进行行随随机机的的“遗遗传传漂漂变变”的的结结果果，而而与与选选择择无无关关。也也就就是是说说，遗遗传传漂漂变变才才是是分分子子进进化的基本动力。化的基本动力。基基因因频频率率因因偶偶然然的的机机会会，而而不不是

45、是由由于于选选择择，而发生变化，这种现象称为遗传漂变。而发生变化，这种现象称为遗传漂变。例：不同生物的细胞色素c与人的比较生物名称氨基酸差别生物名称氨基酸差别黑猩猩猕猴袋鼠豹马鸡响尾蛇01101l121314金枪鱼鲨鱼天蚕蛾小麦链孢霉酵母菌212331354344 从上表中可以看出，黑猩猩与人的亲源关系最近，从上表中可以看出，黑猩猩与人的亲源关系最近，酵母菌与人的亲源关系最远。酵母菌与人的亲源关系最远。渐变式进化与跳跃式进化 传传统统的的进进化化理理论论认认为为生生物物的的进进化化是是渐渐变变式式的的，但渐变式的进化难以解释下面两个问题。但渐变式的进化难以解释下面两个问题。问问题题一一：生生物

46、物化化石石的的记记录录所所显显示示的的大大多多不不是是渐变式的进化，而是跳跃式的进化。渐变式的进化，而是跳跃式的进化。问问题题二二：如如果果生生物物演演变变是是渐渐进进的的，那那么么各各种种适适应应性性的的器器官官结结构构在在尚尚未未发发展展完完善善之之前前，即即在在还还没没有有发发展展到到有有适适应应功功能能之之前前是是怎怎样样逃逃脱脱自自然然选选择择的压力的？的压力的？所所以以跳跳跃跃式式进进化化理理论论认认为为，生生物物的的进进化化起起源源于大突变（特别是某些调节基因的突变）。于大突变（特别是某些调节基因的突变）。鉴定牧场的马和由国外曾送返回原产地放养鉴定牧场的马和由国外曾送返回原产地放

47、养的野马是两个物种的主要依据是（）的野马是两个物种的主要依据是（）野马比牧马更善于奔跑野马比牧马更善于奔跑野马和牧马存在地理隔离野马和牧马存在地理隔离野马和牧马存在生殖隔离野马和牧马存在生殖隔离野马比牧马更适应野生环境野马比牧马更适应野生环境 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（）阻止种群间的基因交流阻止种群间的基因交流对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因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3.下列说法正确的是

48、（下列说法正确的是（）A.一片森林中的全部蛇是一个种群一片森林中的全部蛇是一个种群B.在自然条件下，种群的基因频率可以保持永久稳定在自然条件下，种群的基因频率可以保持永久稳定C.当当生生物物体体的的体体细细胞胞出出现现基基因因突突变变时时，这这个个生生物物体体就就成为了新物种的个体了成为了新物种的个体了D.生殖隔离一旦形成，新的物种也就产生了生殖隔离一旦形成，新的物种也就产生了4.4.下列不属于生殖隔离的是下列不属于生殖隔离的是()A.A.鸟类和青蛙鸟类和青蛙 B.B.马和驴杂交后代不育马和驴杂交后代不育C.东北虎和华南虎东北虎和华南虎 D.山羊和绵羊杂交后杂种不活山羊和绵羊杂交后杂种不活 5、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用（等位基因用A、a表示）表示）占占16%，那么该性，那么该性状的状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别为（基因型个体出现的频率分别为（）、0.24 、0.36A A作业布置：作业布置：1、思考：、思考：生物进化和物种形成的区别和联系生物进化和物种形成的区别和联系2、课本上的课时训练、课本上的课时训练