生物现代生物进化理论的主要内容人教版必修市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第第7 7章章 当代生物进化理论当代生物进化理论第第2 2节节 当代生物进化理论主要内容当代生物进化理论主要内容人教版必修2第1页生命历程第2页“假如在灰色翅（基因型为假如在灰色翅（基因型为aa）昆虫群体中偶然出现一）昆虫群体中偶然出现一支黑褐色翅（基因型为支黑褐色翅（基因型为Aa）变异个体，且黑褐色比灰色更不）变异个体，且黑褐色比灰色更不轻易捕食。那么，昆虫翅色将怎样改变？轻易捕食。那么，昆虫翅色将怎样改变？”第3页 出现有利变异个体内有利基因只有在群体中，出现有利变异个体内有利基因只有在群体中，经过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个经过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个体后代不一定能真实遗传。所以，硕士物体后代不一定能真实遗传。所以，硕士物进化，仅仅研究个体表现形式是否与环境相适进化，仅仅研究个体表现形式是否与环境相适应是不够，还需要研究群体基因组成改变，应是不够，还需要研究群体基因组成改变，这个群体就是种群。这个群体就是种群。第4页一、种群基因频率改变与生物进化一、种群基因频率改变与生物进化种群是生物进化种群是生物进化种群是生物进化种群是生物进化单位单位单位单位；指；指；指；指生活在同一地点同种生物个体生活在同一地点同种生物个体生活在同一地点同种生物个体生活在同一地点同种生物个体总和总和总和总和 。种群基因库：种群基因库：种群基因库：种群基因库：一个种群所含有全部基因一个种群所含有全部基因一个种群所含有全部基因一个种群所含有全部基因 。基因频率：基因频率：基因频率：基因频率：某基因在某个种群中出现百分比。某基因在某个种群中出现百分比。某基因在某个种群中出现百分比。某基因在某个种群中出现百分比。基因频率某染色体上某基因数目基因频率某染色体上某基因数目基因频率某染色体上某基因数目基因频率某染色体上某基因数目 该基因等位基因总数该基因等位基因总数该基因等位基因总数该基因等位基因总数基因型频率特定基因型个体基因型频率特定基因型个体基因型频率特定基因型个体基因型频率特定基因型个体 总个体数总个体数总个体数总个体数遗遗遗遗传传传传平平平平衡衡衡衡时时时时，基基基基因因因因频频频频率率率率和和和和基基基基因因因因型型型型频频频频率率率率有有有有以以以以下下下下关关关关系系系系：即即即即遗遗遗遗传平衡公式。传平衡公式。传平衡公式。传平衡公式。p p（A A）q q（a a）2 2 p p2 2（AAAA）2pq2pq（AaAa）q q2 2（aaaa）生物进化实质：生物进化实质：生物进化实质：生物进化实质：种群基因频率发生改变过程种群基因频率发生改变过程种群基因频率发生改变过程种群基因频率发生改变过程第5页一个生物一个生物“种种”或或“物种物种”与种群有何区分？与种群有何区分？物种能够分布在不一样自然界不一样区域，只物种能够分布在不一样自然界不一样区域，只有在能够发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传有在能够发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传得一定区域内同种全部个体得一定区域内同种全部个体集合才是一个种群。集合才是一个种群。自然界物种实际上是以一个个种群存在，种群自然界物种实际上是以一个个种群存在，种群 是物种繁衍、进化基本单位。是物种繁衍、进化基本单位。自然界种群基因频率能世代不变吗？为何？自然界种群基因频率能世代不变吗？为何？该种群非常大该种群非常大 全部雌雄个体都能自由交配全部雌雄个体都能自由交配 没有迁入和迁出没有迁入和迁出 自然选择对不一样表现型生自然选择对不一样表现型生物个体没有作用物个体没有作用 这对基因不发生突变和携带者对这对基因不发生突变和携带者对基因染色体不发生异常。基因染色体不发生异常。第6页 二、突变与基因重组产生进化原材料二、突变与基因重组产生进化原材料1 1、种群中基因突变特点：、种群中基因突变特点：突变数大，不定向。突变数大，不定向。2 2、种群中基因重组结果：种群中基因重组结果：产生更多变异，不定向。产生更多变异，不定向。结论：提供进化原材料。结论：提供进化原材料。第7页三、自然选择决定了生物进化方向三、自然选择决定了生物进化方向原因原因：淘汰不利变异基因，：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。积累有利变异基因。结果结果：使基因频率定向改变。：使基因频率定向改变。第8页四、隔离造成物种形成四、隔离造成物种形成物种物种：物种是指分布在一定自然区域内，含有一定形态物种是指分布在一定自然区域内，含有一定形态结构和生理功效，而且在自然状态下能够相互交配和繁结构和生理功效，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代一群生物个体。殖，并能够产生可育后代一群生物个体。隔离隔离：不一样种群间个体，在自然条件下：不一样种群间个体，在自然条件下不能发生基因不能发生基因交流交流 现象。现象。地理隔离地理隔离:地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧作地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧作用，是生殖隔离必要先决条件。用，是生殖隔离必要先决条件。生殖隔离生殖隔离:a生态隔离；生态隔离；b季节隔离；季节隔离；c性别隔离、性别隔离、心理隔离或行为隔离；心理隔离或行为隔离；d机械隔离；机械隔离；e不亲合性；不亲合性；f杂种不活；杂种不活；g杂种不育。杂种不育。由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成基本原因由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成基本原因第9页第10页当代生物进化理论基本观点是：当代生物进化理论基本观点是：进化基本进化基本单位单位是种群。是种群。进化进化实质实质是种群基因频率改变。是种群基因频率改变。物种形成基本步骤是：物种形成基本步骤是：突变和基因重组突变和基因重组提供进化原材料；提供进化原材料；自然选择自然选择基因频率定向改变，决定进化方向；基因频率定向改变，决定进化方向；隔离隔离物种形成必要条件物种形成必要条件第11页（一）共同进化（一）共同进化任何一个物种都不是单独进化。任何一个物种都不是单独进化。1、共同进化实例、共同进化实例 生物与生物之间。例：生物与生物之间。例：兰花和专门给它传粉昆虫。兰花和专门给它传粉昆虫。猎豹与鹿。猎豹与鹿。五、共同进化与生物多样性形成五、共同进化与生物多样性形成第12页 捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病弱或年幼个体，客观上起到促进种群发展作用。弱或年幼个体，客观上起到促进种群发展作用。“精明捕食者精明捕食者”策略：策略：捕食者普通不能将所捕食者普通不能将所有猎物吃掉，不然自己也无法生存。有猎物吃掉，不然自己也无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多捕食者往往捕食个体数量多物种，这么就会防止出现一个或几个生物在生物种，这么就会防止出现一个或几个生物在生态系统中占绝对优势局面，为其它物种形态系统中占绝对优势局面，为其它物种形成腾出空间有利于增加物种多样性成腾出空间有利于增加物种多样性。捕食者存在是否对被捕食者捕食者存在是否对被捕食者有害无益？有害无益？第13页2、捕食等在共同进化中作用、捕食等在共同进化中作用淘劣保优，双向选择。淘劣保优，双向选择。控制个体数量，有利多样性发展。控制个体数量，有利多样性发展。第14页共同进化还有生物进化与无机环境共同进化还有生物进化与无机环境改变关系改变关系例：例：生物新陈代谢生物新陈代谢类型由原始异养厌类型由原始异养厌氧氧自养厌氧自养厌氧自自养需氧。养需氧。生物进化历程示意图生物进化历程示意图第15页3、共同进化概念、共同进化概念不一样物种之间，生物与无机环境之间在相互影不一样物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不停进化和发展，这就是响中不停进化和发展，这就是共同进化共同进化。第16页（二）生物多样性形成（二）生物多样性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 地球上全部植物、动物和微生物，它地球上全部植物、动物和微生物，它们所拥有全部基因以及各种各样生态系统，们所拥有全部基因以及各种各样生态系统，共同组成了生物多样性。共同组成了生物多样性。1、生物多样性三层次内容、生物多样性三层次内容第17页（1）、生物结构：）、生物结构：简单简单复杂复杂（2）、生物等级：）、生物等级：低等低等高等高等（3）、细胞结构：）、细胞结构：原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞（4）、生物细胞组成：单细胞）、生物细胞组成：单细胞多细胞多细胞（5）、生殖方式：无性生殖）、生殖方式：无性生殖有性生殖有性生殖（6）、代谢方式：原始异养厌氧）、代谢方式：原始异养厌氧自养厌氧自养厌氧自养需自养需氧。氧。（7）、生态成份：生产者、分解者两极生态系统）、生态成份：生产者、分解者两极生态系统生生产者、产者、消费者、分解者三极生态系统消费者、分解者三极生态系统（8）、生活环境：水生）、生活环境：水生水陆两栖水陆两栖陆生陆生2、生物多样性进化历程、生物多样性进化历程第18页1、分子进化与中性学说、分子进化与中性学说这这一一学学说说认认为为，基基因因突突变变对对生生物物适适应应影影响响不不是是非非益益即即害害或或非非害害即即益益，绝绝大大多多数数突突变变都都是是中中性性突突变变；生生物物体体内内大大分分子子都都是是以以一一定定速速率率进进化化着着，这这一一速速率率与与种种群群大大小小、物物种种生生殖殖力力以以及及生生物物世世代代长长短短都都无无关关，也也不不受受环环境境原原因因影影响响，所所以以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情情况况。生生物物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“遗遗传传漂漂变变”结结果果，而而与与选选择择无无关关。也也就就是是说说，遗传漂变才是分子进化遗传漂变才是分子进化基本动力基本动力。基基因因频频率率因因偶偶然然机机会会，而而不不是是因因为为选选择择，而而发生改变，这种现象称为发生改变，这种现象称为遗传漂变遗传漂变。（三）生物进化理论在发展（三）生物进化理论在发展第19页例：不一样生物细胞色素c与人比较生物名称氨基酸差异生物名称氨基酸差异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从上表中能够看出，黑猩猩与人亲源关系最近，从上表中能够看出，黑猩猩与人亲源关系最近，酵母菌与人亲源关系最远。酵母菌与人亲源关系最远。第20页2、渐变论与骤变论、渐变论与骤变论传传统统进进化化理理论论认认为为生生物物进进化化是是渐渐变变式式，但但渐渐变式进化变式进化难以解释难以解释下面两个问题。下面两个问题。问问题题一一：生生物物化化石石统统计计所所显显示示大大多多不不是是渐渐变变式进化，而是跳跃式进化。式进化，而是跳跃式进化。问问题题二二：假假如如生生物物演演变变是是渐渐进进，那那么么各各种种适适应应性性器器官官结结构构在在还还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效效之之前前是是怎怎样样逃逃脱脱自自然然选选择择压压力力？所所以以骤骤变变式式进进化化理理论论认认为为，生生物物进进化化起起源源于于大突变大突变（尤其是一些调整基因突变）。（尤其是一些调整基因突变）。第21页3、生物进化理论在发展生物进化如此复杂，现有进化理论所生物进化如此复杂，现有进化理论所不能解释问题比已经解释问题还要多。不能解释问题比已经解释问题还要多。在这些学说中，以在这些学说中，以自然选择为关键进自然选择为关键进化理论化理论比其它学说影响要广泛而深远，比其它学说影响要广泛而深远，它依然是以后各个方面研究一个基础。它依然是以后各个方面研究一个基础。进化理论同其它科学理论一样，它不进化理论同其它科学理论一样，它不会停滞不前，它还在发展。会停滞不前，它还在发展。第22页小结：小结：共同进化与生物多样性形成共同进化与生物多样性形成1、共同进化、共同进化 不一样物种间共同进化不一样物种间共同进化 生物与无机环境之间相互影响和共同演变生物与无机环境之间相互影响和共同演变2、生物多样性形成、生物多样性形成 基因多样性基因多样性（1）生物多样性内容）生物多样性内容 物种多样性物种多样性 生态系统多样性生态系统多样性（2）生物多样性形成进化历程）生物多样性形成进化历程生物进化历程可概括为：生物进化历程可概括为：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，由简单到复杂，由水生到陆生，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，由异养厌氧到自养需氧。由低等到高等，由异养厌氧到自养需氧。3、生物进化理论在发展、生物进化理论在发展含义含义第23页本章总结：本章总结：第24页1现在许多学者认为，生物进化基本单位是现在许多学者认为，生物进化基本单位是（）A生物个体生物个体B同种生物全部个体同种生物全部个体C种群种群D生活在一起全部生物生活在一起全部生物2依据当代生物进化理论依据当代生物进化理论,以下符合种群概念是以下符合种群概念是（）A.太平洋里全部鱼太平洋里全部鱼B.中华人民共和国国土上全部些人中华人民共和国国土上全部些人C.稻田里全部蛇稻田里全部蛇D.草原上灰仓鼠草原上灰仓鼠3以下相关种群基因库叙述中，不正确是以下相关种群基因库叙述中，不正确是（）A.一个种群基因库包含这个种群所含有全部基因一个种群基因库包含这个种群所含有全部基因B.生物个体总是要死亡，但基因库却因种群个体繁殖而生物个体总是要死亡，但基因库却因种群个体繁殖而代代相传代代相传C.种群中每个个体含有种群基因库全部基因种群中每个个体含有种群基因库全部基因D.基因突变可改变基因库组成基因突变可改变基因库组成4 4.以下属于种群范围是（以下属于种群范围是（）A一座山上全部马尾松一座山上全部马尾松B一块草地上全部昆虫一块草地上全部昆虫C一个池塘内全部鱼类一个池塘内全部鱼类D一个公园内全部树木一个公园内全部树木CBCA练习练习第25页5已知人眼褐色（已知人眼褐色（A）对蓝色（）对蓝色（a）是显性。在一个有）是显性。在一个有30000人人群中，蓝眼人人人群中，蓝眼人3600人，褐眼有人，褐眼有26400人，其中纯合体人，其中纯合体有有1人。那么，在这一个人群中人。那么，在这一个人群中A和和a基因频率分别为（基因频率分别为（）A0.64和和0.36B0.36和和0.64C0.50和和0.50D0.82和和0.186在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16，问该性，问该性状不一样类型基因型频率是多少？（按状不一样类型基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa次序排列答案）次序排列答案）（）A0.360.480.16B0.480.360.16C0.160.480.36D0.160.360.48AA第26页7、地球上最早出现生物代谢类型是（）、地球上最早出现生物代谢类型是（）A、自养型，需氧型、自养型，需氧型B、自养型，厌氧型、自养型，厌氧型C、异养型，需氧型、异养型，需氧型D、异养型，厌氧型、异养型，厌氧型8、三极生态系统形成在（）、三极生态系统形成在（）A、中生代、中生代B、新生代、新生代C、寒武纪、寒武纪D、前寒武纪、前寒武纪9、捕食者在生物进化中作用是（）、捕食者在生物进化中作用是（）A、促进种群发展、促进种群发展B、有利于增加物种多样性、有利于增加物种多样性C、降低种群数量、降低种群数量D、降低物种多样性、降低物种多样性第27页第28页