现代生物进化理论的主要内容精美.pptx

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1、第1页/共50页（一）（一）种群种群是生物进化的基本单位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。卧龙自然保护区卧龙自然保护区 猕猴猕猴第2页/共50页2 2、种群的特点：、种群的特点：、个体间、个体间可以自由交配可以自由交配；、产生产生可育的后代可育的后代（可见，种群也是繁殖的基本单位可见，种群也是繁殖的基本单位）。）。第3页/共50页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、有翅和无翅的成蚜一块稻田里的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜 C

2、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第4页/共50页 下列属于种群是（下列属于种群是（）A、一个池塘中的全部鱼、一个池塘中的全部鱼 B、一个池塘中的全部鲤鱼、一个池塘中的全部鲤鱼C、两个池塘内的全部青蛙、两个池塘内的全部青蛙D、一片草地上的全部植物、一片草地上的全部植物

3、E、一片草地上的成年梅花鹿、一片草地上的成年梅花鹿B第5页/共50页3 3、基因库：、基因库：一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因4 4、基因频率：、基因频率：、概念：、概念：在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某个某个基因基因占占全部等位基因全部等位基因数的比率数的比率、计算公式：、计算公式：某某基因频率基因频率该等位基因的总数该基因的总数100第6页/共50页例1、某昆虫种群中决定绿翅基因为A，决定褐翅基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?解解:A A基因的基因频率

4、为基因的基因频率为:a基因的基因频率为：基因的基因频率为：A%=100%2AAAa2(AAAaaa)a%=60%40例2、AA、Aa、aa三种基因型个体分别占24%、72%、4%，那么 A的基因频率是 （）A.36%B.57%C.24%D.60%D第7页/共50页例3、下列关于基因库的叙述正确的是 ()A、一个种群中一个个体所含有的全部基因 B、一个种群中全部个体所含有的显性基因 C、一个种群中全部个体所含有的全部基因 D、一个种群的基因C第8页/共50页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全部的雌雄个体间都能自由交配自由交配并能产生后代

5、，并能产生后代，AAAA、AaAa、aaaa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、a a控制的性状没有作用）控制的性状没有作用）AA和和a a都不产生突变都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。即没有基因突变和染色体变异。则（1）亲代雌雄配子的种类和比例是多少？（2）子代基因型频率各是多少?（3）子代种群的基因频率各是多少?例例4、某昆虫种群中基因型、某昆虫种群中基因型AA占占30，Aa占占60，aa占占10。如果该种群满足以下五个条件：。如果该种群满足以下五个条件：第9页/共50页（1）亲代雌雄配子的种类和比例是多

6、少？）亲代雌雄配子的种类和比例是多少？（2）子代）子代基因型的频率基因型的频率各是多少各是多少?（3）子代种群的）子代种群的基因频率基因频率各是多少各是多少?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()第10页/共50页哈代哈代温伯格定律：温伯格定律：在一个在一个极大的随机交配极大的随机交配的种群中，在的种群中，在没有突变、没有突变、选择和迁移选择和迁移的条件下，种

7、群的基因频率可以世代的条件下，种群的基因频率可以世代相传相传不发生变化，保持平衡不发生变化，保持平衡哈代哈代-温伯格定律可用数学方程式表示：温伯格定律可用数学方程式表示：(pq)2=p22pqq2=1 其中其中p代表代表A基因的频率，基因的频率，q代表代表a基因的基因的频率。频率。p+q永远为永远为1，p2代表代表AA的频率，的频率，q2代代表表aa的频率，的频率，2pq代表杂合子代表杂合子Aa的频率的频率。第11页/共50页例5、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者占16%（等位基因用A、a表示），那么AA、Aa二种基因型个体的频率分别为（）A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C

8、.0.16、0.48 D.0.48、0.36A第12页/共50页(二)生物进化的实质：（6）、影响基因频率的变化因素）、影响基因频率的变化因素、自然选择、自然选择、迁入和迁出、迁入和迁出、基因突变（、基因突变（是影响基因频率变化的根本原因是影响基因频率变化的根本原因）、雌雄个体不能自由交配、雌雄个体不能自由交配是种群基因频率的改变、种群个体很小、种群个体很小得出：生物的进化并不一定要求产生新物种得出：生物的进化并不一定要求产生新物种第13页/共50页2.2.2.2.种群基因重组的结果：种群基因重组的结果：种群基因重组的结果：种群基因重组的结果：产生更多变异产生更多变异产生更多变异产生更多变异(

9、基因型基因型基因型基因型)、不定向、不定向、不定向、不定向（三）突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组产生生物进化的原材料 1.1.基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性普遍性 、随机性、低频性、随机性、低频性、一般有害性、不定向性一般有害性、不定向性3.3.基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变是生物变异的根本基因突变是生物变异的根本来源来源4、突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境第14页/共50页 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

10、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。第15页/共50页 例五、一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？2 104 105个体个体 108种群种群=2 1071种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定向2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向结论：结论：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第16页/共50页 某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的个体数的关系（

11、纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是()选择并解释选择并解释ABCDD长翅的和残翅的易生存下来，中等翅的易被淘汰长翅的和残翅的易生存下来，中等翅的易被淘汰第17页/共50页 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。（四）自然选择决定了生物进化的方向第18页/共50页不定向变异自然选择通过生存斗争实现不利变异(基因)淘汰 由生存斗争中失败而死亡有利变异(基因)多次选择通过遗传积累种群的基因频率定向改变生物定向进化

12、第19页/共50页 例六、人类把例六、人类把鲫鱼的后代培育鲫鱼的后代培育成金鱼，成金鱼，实质就实质就是通过人工选择是通过人工选择改变基因频率改变基因频率。从图中看显然红从图中看显然红色基因的频率显色基因的频率显著提高了。著提高了。第20页/共50页13.1%升高升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低降低第第1年年第第2年年第第3年年第第4年年基因型频基因型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因频率基因频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%黑褐

13、色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖 长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖S表示表示黑色基因黑色基因环境逐渐变黑环境逐渐变黑例七、例七、S表示表示浅色基因浅色基因第21页/共50页总结：1、生物进化的基本单位是种群（也是繁殖的基本单位）2、种群的概念和特点3、基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的换算关系4、生物进化的实质是种群基因频率的改变5、突变和基因重组产生生物进化的原材料 (突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境）6、自然选择决定生物进化的方向（使基因频率定向改变）第22页/共50页第23页/共50页1、物种的概念：指能够在自然状态下相互交配并且产生可

14、育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。2 2、物种与种群的区别、物种与种群的区别 、同一同一物种物种可以分布在自然界的可以分布在自然界的不同区域不同区域，而而种群种群是指是指一定区域内一定区域内的同种全部个体的集合。的同种全部个体的集合。、种群种群是物种繁殖和进化的基本单位。是物种繁殖和进化的基本单位。如中国大陆上所有老虎是一个种群还是一个物种？物种第24页/共50页 都是一个物种，无论白人黑都是一个物种，无论白人黑人、黄种人结婚，都能产生可人、黄种人结婚，都能产生可育的后代。育的后代。马和驴不是一个物种，因马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代为马与驴交配产生的后代骡骡没没有生殖能

15、力。有生殖能力。、全世界的人是一个物种吗？为什么？、马跟驴是一个物种吗？为什么？、骡是一个物种吗？为什么？骡是一个物种吗？为什么？不是。因为它不能繁殖后代不是。因为它不能繁殖后代问题探讨问题探讨：第25页/共50页3 3、地理隔离、地理隔离:、概念概念：不同物种之间一般：不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配是不能够相互交配的，即使交配成功，也成功，也不能产生可育的后代不能产生可育的后代。如季节隔离；不亲合性；杂种不育等。如季节隔离；不亲合性；杂种不育等。4 4、生殖隔离：、生殖隔离：东北虎和华南虎之间存在什么隔离？由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。、意义

16、意义：是物种形成的标志：是物种形成的标志第26页/共50页5 5、隔离在物种形成中的作用、隔离在物种形成中的作用 隔离隔离使同种但不同种群间的个体，在自然使同种但不同种群间的个体，在自然条件下不能发生条件下不能发生基因交流基因交流。环境条件不同，同种生物的进化方向也不同环境条件不同，同种生物的进化方向也不同。第27页/共50页资料分析：资料分析：第28页/共50页地理隔离生殖隔离长期长期加拉帕戈斯群岛的地雀（说明：地理隔离不一定都能形成生殖隔离）（说明：地理隔离不一定都能形成生殖隔离）6、物种形成的方式：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。新物种形成

17、新物种形成标志标志、渐变式（较常见）、爆发式爆发式：如六倍体小麦、四倍体西瓜的形成如六倍体小麦、四倍体西瓜的形成第29页/共50页（6）、突变和基因重组、自然选择、隔离与物）、突变和基因重组、自然选择、隔离与物种形成的关系种形成的关系突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择种群基因频率种群基因频率改变改变积累积累扩大扩大导致导致地理隔离地理隔离种群间生殖隔离种群间生殖隔离基因库的差异基因库的差异导致时间时间标志标志新物种的形成新物种的形成第30页/共50页1、关于物种的叙述，错误的是：A、物种是形态上类似的、彼此能交配并产生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和B、同一物种不同种群的

18、基因库存在差异，与其他类群有生殖隔离 C、区分物种有多种依据，但最主要的是看是否有生殖隔离D、不同物种的种群，若生活在同一地区，一定会有基因交流（D ）练习题练习题第31页/共50页2、下列关于隔离的叙述，错误的是：（）A、阻止了种群间基因的交流B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离B3、新物种形成的标志（）A、具有一定的形态结构 B、具有一定的生理功能C、产生了生殖隔离 D、改变了基因频率C第32页/共50页 4 4、下列属于同一个物种的是、下列属于同一个物种的是 （）A A、马和驴、马和驴 B B、东北虎与

19、华南虎、东北虎与华南虎C C、二倍体西瓜和四倍体西瓜、二倍体西瓜和四倍体西瓜 D D、老虎和狮子、老虎和狮子B第33页/共50页7、_是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群_的改变。物种形成需要三个基本环节：其中_和_ _产生生物进化的原材料；_ _使种群的基因频率发生_改变并决定生物进化的方向；_是新物种形成的必要条件。种群种群基因频率基因频率基因重组基因重组突变突变自然选择自然选择定向定向隔离隔离第34页/共50页（一）共同进化（一）共同进化第35页/共50页 在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？资料1：第36页/共50页资料资

20、料2：动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大？经过观察和科学实验，动物学家终于明经过观察和科学实验，动物学家终于明白，白，东岸的羚羊之所以强健东岸的羚羊之所以强健，是，是因为它们附因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中近有一个狼群，生存时时处于危险之中。第37页/共50页捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？捕捕食食NO！第38页/共50页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

21、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。第39页/共50页共同进化的含义共同进化的含义1：不同物种间不同物种间的共同进化的共同进化根瘤菌：与豆科植物共生

22、，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。第40页/共50页 地球形成地球形成时时原始大气原始大气中是没有氧中是没有氧气的气的，但是，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：生物和无机环境间生物和无机环境间之间的共同进化。之间的共同进化。第41页/共50页 2、共同进化的、共同进化的概念概念：3、意义意义：形成生物的多样性形成生物的多样性不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。第42页/共50页（二）、生物多样性的形成（二）、生物多样性的形成1、生物多样性的内容：、物种多样性

23、、基因（或遗传）多样性、生态系多样性2、形成生物多样性的原因：长期自然选择的结果3、研究生物进化的主要依据：化石第43页/共50页第44页/共50页可见，生物的进化历程可概括为：、原核生物 真核生物；、无性生殖 有性生殖；、简单 复杂；、水生 陆生；、低等 高等。5、有性生殖加速生物的进化第45页/共50页以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容如下：1、生物进化的基本单位是种群2、生物进化的实质是基因频率的改变3、突变和基因重组产生生物进化的原材料4、自然选择决定生物进化的方向（生物进化的根源）5、隔离是种形成的必要条物件（、物种形成一般是先地理隔离，再产生生殖隔离；、生殖隔离是物种

24、形成的标志）6、共同进化形成物种多样性、基因多样性、物种多样性、生态系多样性第46页/共50页1、共同进化指的是：在、共同进化指的是：在 之间、之间、与与 之间在相互影响中不断进化和发展。之间在相互影响中不断进化和发展。2、生物多样性主要包括、生物多样性主要包括 、和和 三个层次的内容。三个层次的内容。3、下列能提高生物多样性的是（）、下列能提高生物多样性的是（）A、把生物进行分类、把生物进行分类 B、来自共同祖先的的遗传、来自共同祖先的的遗传C、用进废退、用进废退 D、不同环境的自然选择、不同环境的自然选择4、地球上最早的陆生生物类型主要是（）、地球上最早的陆生生物类型主要是（）A、蕨类植物、蕨类植物 B、动物、动物 C、裸子植物、裸子植物 D、动物和、动物和植物植物DA不同物种不同物种生物生物无机环境无机环境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课堂练习课堂练习第47页/共50页 5、生命诞生的场所是 （）A、陆地 B、海洋 C、空中 D、ABC都是6、地球上最早出现的生物代谢类型是（）A、自养型，需氧型 B、自养型，厌氧型C、异养型，需氧型 D、异养型，厌氧型7、三极生态系统的形成在（）A、中生代 B、新生代 C、寒武纪 D、前寒武纪B第48页/共50页第49页/共50页感谢您的观看！第50页/共50页