第二节生物进化理论精选文档.ppt

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1、第二节生物进化理论本讲稿第一页，共三十八页 我们已经知道地球上现存的有记载的生物种类大约有200多万种，还有许许多多种生物没有被我们发现。据估计，曾在地球上生活过的生物种数可能多达5-10亿。这么多的生物从无到有，从少到多，从简单到复杂，从低等到高等，一批又一批“踏上”地球，又“远离”地球走向灭亡，进行着自然界的“新陈代谢”，这就是生物的进化。本讲稿第二页，共三十八页生物为什么会进化呢？达尔文的自然选择学说作出了最好的解释本讲稿第三页，共三十八页1、达尔文自然选择学说的主要内容是什么？2、有什么重要意义及局限性？本讲稿第四页，共三十八页一、自然选择学说及其发展一、自然选择学说及其发展自然选择学

2、说的自然选择学说的主要内容主要内容：2 2、繁殖过剩、繁殖过剩3 3、生存斗争、生存斗争1 1、遗传变异、遗传变异4 4、适者生存、适者生存自然选择学说的自然选择学说的意义意义：科学解释生物界发展的原因，以及生物多样科学解释生物界发展的原因，以及生物多样性和适应性的起源。性和适应性的起源。自然选择学说的自然选择学说的局限性局限性：不能科学解释遗传变异的本质，以及生物进不能科学解释遗传变异的本质，以及生物进化的原因局限于个体水平。化的原因局限于个体水平。进化原因进化原因发展发展本讲稿第五页，共三十八页过度繁殖过度繁殖有限的生活条件有限的生活条件+导致导致生存斗争生存斗争+变异变异导致导致适者生存

3、适者生存+有利性状遗传有利性状遗传导致导致生物新类型出现生物新类型出现自然选择：自然选择：有利变异的保存、有害变异被淘汰有利变异的保存、有害变异被淘汰的过程。的过程。本讲稿第六页，共三十八页实例实例：达尔文对长颈鹿进化过程的解释达尔文对长颈鹿进化过程的解释长颈鹿的祖先长颈鹿的祖先过度繁殖过度繁殖后代个体间的差异后代个体间的差异生存斗争长颈、长前肢个体长颈、长前肢个体适者生存遗传积累现代长颈鹿现代长颈鹿（变异）长颈鹿长颈鹿个体差异个体差异生存斗争生存斗争适者生存适者生存本讲稿第七页，共三十八页过度繁殖过度繁殖有限的生活条件有限的生活条件+导致导致生存斗争生存斗争+变异变异导致导致适者生存适者生存

4、+有利性状遗传有利性状遗传导致导致生物新类型出现生物新类型出现 在长期的自然选择过程中，微小的有利变异得到积在长期的自然选择过程中，微小的有利变异得到积累变为显著变异，从而产生了适应特定环境的生物新累变为显著变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型。类型。本讲稿第八页，共三十八页随着遗传学、生态学等学科的发展随着遗传学、生态学等学科的发展,丰富和发丰富和发展了达尔文的生物进化学说：展了达尔文的生物进化学说：性状水平性状水平深入到深入到分子水平分子水平以生物个体为单位以生物个体为单位以种群为基本单位以种群为基本单位发展到发展到 形成以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。本讲稿第九页，共三十八页

5、二、现代生物进化理论二、现代生物进化理论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主导（决定）进化的方向自然选择主导（决定）进化的方向隔离是新物种形成的必要条件隔离是新物种形成的必要条件本讲稿第十页，共三十八页种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1 1、举例说明什么是种群？个体之间存在着、举例说明什么是种群？个体之间存在着什么关系？什么关系？2 2、种群基因库的概念。、种群基因库的概念。3 3、什么是基因频率？如何计算？影响基因、什么是基因频率？如何计算？影响基因频率的因素有哪些？频率的因素有哪些？本讲稿第十

6、一页，共三十八页 时空条件时空条件 组成和数量组成和数量 生殖和遗传组成生殖和遗传组成一个池塘一个池塘全部鲤鱼全部鲤鱼 相互交配相互交配相互交流基因相互交流基因一片草地一片草地所有蒲公英所有蒲公英同一地点同一地点同种生同种生物总和物总和群体共有群体共有全部基因全部基因种群种群种群基因库种群基因库概念：概念：种群、种群基因库种群、种群基因库种群基因库在代代相传的过程中保持和发展种群基因库在代代相传的过程中保持和发展本讲稿第十二页，共三十八页基因频率基因频率某种基因在某个种群中出现的比例某种基因在某个种群中出现的比例。从种群中随机抽出从种群中随机抽出100个个体，测知基个个体，测知基因型为因型为A

7、A、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的基因频率分别是的基因频率分别是多少？多少？A:60%A:60%a:40%a:40%种群中一对等位基因的频率之和等于种群中一对等位基因的频率之和等于1 1。本讲稿第十三页，共三十八页1、通过基因型计算基因频率、通过基因型计算基因频率某种基因的某种基因的基因频率基因频率=此种基因的个数此种基因的个数此种基因的个数此种基因的个数+其等位基因的个数其等位基因的个数2、通过基因型频率计算基因频率、通过基因型频率计算基因频率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

8、频率杂合体频率本讲稿第十四页，共三十八页实例分析实例分析1、据调查得知，某学校的学生中各血型、据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下：的比率如下：IAIA 20%IAi 30%IBIB 10%IBi 20%IAIB 10%ii 10%计算计算IA、IB、i的基因频率。的基因频率。IB=25%IA=20%+1/2（30%+10%）=40%i=35%本讲稿第十五页，共三十八页2、据调查得知，某小学的学生中基因型、据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为：的比率为：XBXB 44%XBXb 5%XbXb 1%XBY 43%XbY7%则则Xb的基因频率是：的基因频率是：()A、13.2%B、5%C

9、、14%D、9.3%D本讲稿第十六页，共三十八页种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位1.1.种群与种群基因库的概念种群与种群基因库的概念2.2.基因频率基因频率定义与计算方法定义与计算方法特点：特点：频率可变频率可变基因突变基因突变基因重组基因重组自然选择自然选择种群基因频率的改变本讲稿第十七页，共三十八页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 生物的突变率很低生物的突变率很低,而且一般是有害的而且一般是有害的,为什么还能作为生物进化的原材料为什么还能作为生物进化的原材料?(1)(1)对于每个基因来说对于每个基因来说,突变率很低，但一个种突变率很低，但一个种群

10、每一代都会产生大量的突变群每一代都会产生大量的突变(2)(2)突变的结果是基因型多样性突变的结果是基因型多样性-种群出现大量的种群出现大量的可遗传变异。可遗传变异。(3)(3)而这种变异是随机的，不定向的，能为生物进而这种变异是随机的，不定向的，能为生物进化提供原材料。突变的有利和有害取决于生存环境。化提供原材料。突变的有利和有害取决于生存环境。本讲稿第十八页，共三十八页实例实例：在经常刮大风刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多 为什么会有这一种现象？和自然环境有联系吗？本讲稿第十九页，共三十八页 自然选择自然选择使种群的基因频率定使种群的基因频率定向改变向改变并决定生物进化的方向并决定生物

11、进化的方向栖息环境浅色栖息环境浅色栖息环境深色栖息环境深色s基因频率基因频率95%S基因频率基因频率5%S基因频率基因频率95%S基因频率基因频率5%自然选择主导（决定）进化的方向自然选择主导（决定）进化的方向桦尺蛾桦尺蛾本讲稿第二十页，共三十八页自然选择主导（决定）进化的方向自然选择主导（决定）进化的方向变异是不定向的变异是不定向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自然选择经过自然选择种群的基因频率发生定向改变种群的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自然选择表现型表现型基因型基因型基因频率基因频率直接直接间间接接本讲稿第二

12、十一页，共三十八页隔离是新物种形成的必要条件隔离是新物种形成的必要条件1 1、物种的概念，与种群的关系？、物种的概念，与种群的关系？2 2、隔离的概念及类型？、隔离的概念及类型？3 3、物种形成的过程？、物种形成的过程？4 4、生物进化与物种形成的区别？、生物进化与物种形成的区别？本讲稿第二十二页，共三十八页隔离是新物种形成的必要条件隔离是新物种形成的必要条件物种物种定义：定义：一定自然区域，彼此相互交配并一定自然区域，彼此相互交配并产生可育后代的一群个体。产生可育后代的一群个体。与种群的关系：与种群的关系：一个物种包括多个种群一个物种包括多个种群本讲稿第二十三页，共三十八页隔离是新物种形成的

13、必要条件隔离是新物种形成的必要条件隔离隔离定义：定义：同一物种不同种群间的个体基因同一物种不同种群间的个体基因不能自由交流的现象。不能自由交流的现象。类型类型地理隔离：地理隔离：生殖隔离：生殖隔离：由于地理上的障碍使彼由于地理上的障碍使彼此无法相遇而不能交配。此无法相遇而不能交配。种群间的个体不能自由种群间的个体不能自由交配或产生可育后代。交配或产生可育后代。本讲稿第二十四页，共三十八页物种形成过程物种形成过程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（有突变和基因重组突变和基因重组产生变异）产生变异）经过长期的地理隔离

14、而达到生殖隔离经过长期的地理隔离而达到生殖隔离物种形成的关键物种形成的关键分类学上把只有地理隔离的同一物种的几个种群分类学上把只有地理隔离的同一物种的几个种群叫亚种叫亚种。本讲稿第二十五页，共三十八页(1)马（马（2N64）和驴（）和驴（2N62）杂交能产生）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为情况称之为 （）A、杂交育种、杂交育种 B、人工诱变、人工诱变 C、基因重组、基因重组 D、生殖隔离、生殖隔离(2)产生上述情况的原因主要是产生上述情况的原因主要是 （）A、染色体结构发生了变化、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物

15、质有本质区别、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱、减数分裂过程中联会紊乱DD本讲稿第二十六页，共三十八页下图为加拉帕戈斯群岛上进化的模型，下图为加拉帕戈斯群岛上进化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请回答：为四个物种及其演化关系，请回答：1、A物种进化为物种进化为B、C两个物种的外部因素是两个物种的外部因素是?2、甲岛上的、甲岛上的B物种迁移到乙岛后，不与物种迁移到乙岛后，不与C物种进化为同一物种进化为同一物种的原因是物种的原因是?3、迁移到乙岛的、迁移到乙岛的B物种进化为物种进化为D物种的原因是物种的原因是?自然选择、自然选择、地理隔离

16、。地理隔离。B与与C之间已经形成生殖隔离。之间已经形成生殖隔离。甲乙两岛上的环境条件不同，自然选择作用也不同，再加上地理隔离使它们基因甲乙两岛上的环境条件不同，自然选择作用也不同，再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到积累形成了生殖隔离。频率的差别得到积累形成了生殖隔离。A B B B C B C D C甲岛甲岛乙岛乙岛本讲稿第二十七页，共三十八页现代生物进化理论的基本观点：现代生物进化理论的基本观点：生物进化的基本单位生物进化的基本单位生物进化的实质生物进化的实质种群种群种群基因频率的改变种群基因频率的改变物种形成的三个基本环节物种形成的三个基本环节突变和基因重组、自然选择及隔离突变和基因重

17、组、自然选择及隔离本讲稿第二十八页，共三十八页生物进化与物种形成有何区别？生物进化与物种形成有何区别？生物进化生物进化同种生物的发展变化，同种生物的发展变化，时间可长可短时间可长可短任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，引任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，引起的性状变化程度如何都属进化的范围。起的性状变化程度如何都属进化的范围。物种形成物种形成指一个物种发展为另一个物种的过程。指一个物种发展为另一个物种的过程。必须当基因频率的改变在突破物种的界限形成生殖隔必须当基因频率的改变在突破物种的界限形成生殖隔离时，方可成立。（需漫长时间）离时，方可成立。（需漫长时间）二者都是在自然选择过程中发

18、生的。二者都是在自然选择过程中发生的。本讲稿第二十九页，共三十八页1.1.下列关于种群的叙述错误的是：下列关于种群的叙述错误的是：(）A.A.一个池塘里的全部鲤鱼是一个种群一个池塘里的全部鲤鱼是一个种群B.B.种群不同个体间不存在生殖隔离种群不同个体间不存在生殖隔离C.C.是生物进化和繁殖的基本单位是生物进化和繁殖的基本单位D.D.东北虎和华南虎是一个种群东北虎和华南虎是一个种群D D2.2.生物适应性的形成是自然界定向选择了它生物适应性的形成是自然界定向选择了它 们的：们的：(）A.A.遗传遗传 B.B.变异变异 C.C.可遗传变异可遗传变异 D.D.强大的生命力强大的生命力C C本讲稿第三

19、十页，共三十八页C3.3.在美国的东部分布着的白尾棕兔有在美国的东部分布着的白尾棕兔有1212个亚种，个亚种，而在美国西部的多数地区的白尾棕兔却有而在美国西部的多数地区的白尾棕兔却有2323个个亚种。造成这种差别最可能的原因：亚种。造成这种差别最可能的原因：(）A.A.美国东部的兔子生殖离显著美国东部的兔子生殖离显著B.B.美国东部的兔子交配随机性大美国东部的兔子交配随机性大C.C.美国西部山地的地理隔离更显著美国西部山地的地理隔离更显著 D.D.美国西部气候变化较大美国西部气候变化较大本讲稿第三十一页，共三十八页4.4.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，如果有两个小种群的动物，在形态

20、结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：(）A.A.它们必须分布在同一地理区域它们必须分布在同一地理区域B.B.它们的基因一定要相同它们的基因一定要相同C.C.它们的毛色一定要相同它们的毛色一定要相同 D.D.能相互交配繁殖并产生可育后代能相互交配繁殖并产生可育后代D本讲稿第三十二页，共三十八页5.5.下列关于基因库的叙述错误的是：下列关于基因库的叙述错误的是：(）A.A.基因突变可以改变基因库的组成基因突变可以改变基因库的组成B.B.生物个体总要死亡，但基因库却因个体繁殖生物个体总要死亡，但基因库却因个体繁殖代代相传代代相传C.C.

21、基因库是指一个种群所含的全部基因基因库是指一个种群所含的全部基因D.D.种群中的每个个体含有基因库的全部基因种群中的每个个体含有基因库的全部基因D本讲稿第三十三页，共三十八页6.6.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：进入另一种鱼的卵，这种现象属于：(）A.A.生殖隔离生殖隔离 B.B.地理隔离地理隔离C.C.形态各异形态各异 D.D.不在同一水层不在同一水层A本讲稿第三十四页，共三十八页7.7.某一个种群中某种可遗传的变异性状出现的某一个种群

22、中某种可遗传的变异性状出现的频率增加，这很可能是：频率增加，这很可能是：(）A.A.那个性状对环境有很大的适应性那个性状对环境有很大的适应性B.B.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子该种群的全体成员都是那个性状的纯合子C.C.那个变异性状是由环境引起的那个变异性状是由环境引起的 D.D.控制那个性状的基因是隐性的控制那个性状的基因是隐性的A本讲稿第三十五页，共三十八页8.8.隔离在物种形成中的主要作用是：隔离在物种形成中的主要作用是：(）A.A.使种群间的个体互不相识使种群间的个体互不相识B.B.使不同种群各适应于不同的地理环境使不同种群各适应于不同的地理环境C.C.使种群间雌雄个体失去交配

23、机会使种群间雌雄个体失去交配机会D.D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的使种群之间停止基因交流，并朝着不同的 方向演变方向演变D本讲稿第三十六页，共三十八页9.9.人工选择之所以能选育出新品种来，自然选择之人工选择之所以能选育出新品种来，自然选择之所以能形成物种，这两方面共同的选择基础是：所以能形成物种，这两方面共同的选择基础是：(）A.A.生物都具有很强的繁殖能力生物都具有很强的繁殖能力B.B.生物普遍存在有遗传和变异的特性生物普遍存在有遗传和变异的特性C.C.人和自然界的选择力量人和自然界的选择力量 D.D.生物都在进行着生存斗争生物都在进行着生存斗争C本讲稿第三十七页，共三十八页本讲稿第三十八页，共三十八页