现代进化理论.pptx

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第七章现代生物进化理论第七章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 猕猴判断下列是否属于种群判断下列是否属于种群（1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼（2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿否否是是否否否否否否 种群中的个体种群中的个体并不是机械地集合并不是机械地集合在一起在一起,而是彼此可而是彼此可以交配以交配,并通过繁殖并通过繁殖将各自的基因传给将各自的基因传给后代后代.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，而种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此是彼此可以交配可以交配，并，并通过繁殖将各自的基因传给通过繁殖将各自的基因传给后代后代。思考：思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？人们为什么要提出人们为什么要提出“种群种群”这个概念呢？这个概念呢？自然界的物种实际上是以一个个种群存自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。来了方便。性状是由基因控制的，性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。和基因频率的概念。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。种群是生物进化的基本单位每一个种群都有它自己的基因库，每一个种群都有它自己的基因库，种群中的个体一代一代地死亡，但种群中的个体一代一代地死亡，但基基因库因库却在却在代代相传代代相传的过程中保持和发的过程中保持和发展。所以，生物进化的展。所以，生物进化的单位单位不是个体，不是个体，而是而是种群。种群。4 4、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。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频率的计算例例:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为为A，决定翅色为褐色的基因为，决定翅色为褐色的基因为a，从从种群中随机抽出种群中随机抽出100个个体，测知基因个个体，测知基因型为型为AA、Aa和和aa的个体分别是的个体分别是30、60和和10个。那么个。那么A和和a的基因频率是多少的基因频率是多少?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=40%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%w伴伴X遗传方面的基因频率计算遗传方面的基因频率计算w对某校学生进行色盲遗传病调查研对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：究后发现：780名女生中有患者名女生中有患者23人、携带者人、携带者52人；人；820名男生中有名男生中有患者患者65人，那么该群体中色盲基因人，那么该群体中色盲基因的频率是的频率是()wA.4.4%B.5.1%wC.6.8%D.10.2%w根据题意，根据题意，780名女生中有患者名女生中有患者XbXb 23人、携带者人、携带者XBXb 52人，因人，因此女性中此女性中Xb占：占：23252=98；820名男生中有患者名男生中有患者Xb Y 65人，因此男人，因此男性中性中Xb占：占：65wXb基因总数：基因总数：9865163w这样，该校学生中色盲基因和它的这样，该校学生中色盲基因和它的等位基因总数是：等位基因总数是：78028202380，这样该群体中色盲基因的频，这样该群体中色盲基因的频率就是：率就是：163/2380=6.8%。1.在一个种群中随机抽出一定数量的在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为个体，其中，基因型为AA的个体占的个体占18%，基因型为，基因型为Aa的个体占的个体占78%，aa的个体占的个体占4%，基因，基因A和和a的频率分别是：的频率分别是：（）（）A18%，82%B36%，64%C57%，43%D92%，8%2已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）对蓝色（）对蓝色（a）是显性。在一个有是显性。在一个有30000人的人群中，人的人群中，蓝眼的有蓝眼的有3600人；褐眼的有人；褐眼的有26400人，人，其中纯合子有其中纯合子有12000人。那么，在这一人。那么，在这一个人群中个人群中A和和a基因频率分别为基因频率分别为()A064和和036B036和和064C050和和050D082和和0185.据调查，某小学的学生中，基因据调查，某小学的学生中，基因型为型为XBXB的比例为的比例为42.32%、XBXb为为736%、XbXb为为032%、XBY为为46%、XbY为为4%，则在该地区，则在该地区XB和和Xb的基因频率分别为：的基因频率分别为：A6%、8%B8%、92%C78%、92%D92%、8%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(AAAaaa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%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.36%A.36%和和64%B.57%64%B.57%和和43%43%C.24%C.24%和和72%D.60%72%D.60%和和40%40%D某种基因的基因频率某种基因的基因频率=某种基因的纯合子频率某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率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A=24%+1/2 X+1/2 X 72%=60%据调查得知，某学校的学生中各血型的据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下：比率如下：IAIA 20%IAi 30%IBIB 10%IBi 20%IAIB 10%ii 10%计算计算IB的基因频率。的基因频率。10%+1/2+1/2（10%+20%）=25%假设假设115115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，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控制的翅型性状没有作用）控制的翅型性状没有作用）A A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。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%亲代基因型的亲代基因型的频率频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型的子代基因型的频率频率AA()Aa()aa()子代种群的基子代种群的基因频率因频率A()a()亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型频型频率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率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,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率;分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？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，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A A2 2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。哈迪-温伯格定律1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者说是保持着基因平衡的。说是保持着基因平衡的。这五个条件是：这五个条件是：1 1、种群很大、种群很大 2 2、随机交配、随机交配 3 3、没有突变和重组、没有突变和重组 4 4、没有个体迁入迁出、没有个体迁入迁出 5 5、没有选择、没有选择哈迪-温伯格定律 处于平衡状态的种群，一对等位基因处于平衡状态的种群，一对等位基因Aa，A的频率为的频率为p，a的频率为的频率为q，则：，则：AA的机率为的机率为p2；Aa的机率为的机率为2pq；aa的机率为的机率为q2哈迪哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为：温伯格定律可用数学方程式表示为：(p p+q q)2 2=p p2 2+2+2pqpq+q q2 23.在某一个人群中，经调查得知，隐性在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为性状者为16，问该性状不同类型的基，问该性状不同类型的基因型频率是多少因型频率是多少?(按按AA、Aa、aa顺序顺序排列排列)()A0.36，0.48，0.16B0.48，0.36，0.16C0.16，0.48，0.36D0.16，0.36，0.384、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病率约为在人群中的发病率约为25万分之一，万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型正常患者无生育能力，现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸死亡，该妇女又与儿子。后因丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子婚配，则这一个没任何血缘关系的男子婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：A.1/4 B.1/250000 C.1/1000 D.1/50000 影响基因频率的因素 在自然条在自然条件下，哈迪件下，哈迪-温伯格定律所温伯格定律所需的五个条件需的五个条件是难以满足的，是难以满足的，因而基因频率因而基因频率总是要发生改总是要发生改变，也就是说变，也就是说进化在任何种进化在任何种群中都是必然群中都是必然要发生的。要发生的。生物进化的实质是基因频率的改变 表面看，自然选择是对一个个生物个体的表面看，自然选择是对一个个生物个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率。不同基因的基因频率。所以，生所以，生物进化的过物进化的过程的实质是程的实质是种群基因频种群基因频率发生变化率发生变化的过程。的过程。影响种群基因频率变化的根本原因是什么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异变异的类型有那些？变异的类型有那些？不能遗传的变异不能遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异2.2.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(基因型基因型)、不定向、不定向（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料（二）突变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，多害少利性，不定向性多害少利性，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。基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因，这就可能使种基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。群的基因频率发生变化。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。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？2104105个体个体108种群种群=21071 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 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（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 人类把鲫鱼人类把鲫鱼的后代培育成的后代培育成金鱼，实质就金鱼，实质就是通过选择改是通过选择改变基因频率。变基因频率。从图中看显然从图中看显然红色基因的频红色基因的频率显著提高了。率显著提高了。长满地衣的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长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖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英英19世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特英英20世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特自然选择可以使种群的基因频率定向改变自然选择可以使种群的基因频率定向改变问题：问题：桦尺蠖种群中桦尺蠖种群中s s基因的频率为什么越来越低？基因的频率为什么越来越低？假设：假设：根据前面所学的你能做出假设吗？根据前面所学的你能做出假设吗？现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率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原因。化的原因。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 Ss 20%20%；ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变，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生存，使得种群中浅色个体每年黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少减少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，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？蠖种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%70.7%降低降低(1)(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环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有影响吗？浅色个体的出生率有影响吗？(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基基因频率增加因频率增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食被天敌捕食 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不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。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.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(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的定向的1 1、物种的概念：、物种的概念：指能够在自然状态下相互交配并且产生指能够在自然状态下相互交配并且产生可育可育后代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”。一个生物一个生物“种种”或或“物种物种”与种群有何区别？与种群有何区别？物种可以分布在不同的自然界的不同区域，物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世只有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世代相传的一定区域内的同种全部个体的集合才是代相传的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个一个种群种群。自然界的物种实际上是以一个个自然界的物种实际上是以一个个种群种群存在的，存在的，种群种群是物种繁衍、进化的基本单位。是物种繁衍、进化的基本单位。人都是一个物种，无论白人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。具有生殖能力的后代。同样，所有的马是一个物同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。生殖能力。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？例：虎狮兽3 3、地理隔离、地理隔离:不同物种之间一般是不能够不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代不能够产生可育的后代，这种现，这种现象叫生殖隔离。象叫生殖隔离。如季节隔离；不如季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂种不育等。亲合性；杂种不活；杂种不育等。2 2、生殖隔离：、生殖隔离：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？由于地理上的障碍使得同种由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间生物的不同种群间不能够发生基不能够发生基因交流因交流的现象。的现象。4 4、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 不同种群间的个体，在自然条件下不不同种群间的个体，在自然条件下不能发生能发生基因交流基因交流的现象。的现象。隔离在物种形成中的作用 物种的物种的形成往往形成往往是经过长是经过长期的地理期的地理隔离将不隔离将不同种群间同种群间的差异不的差异不断积累，断积累，最后达到最后达到生殖隔离，生殖隔离，形成新物形成新物种。种。资料分析：资料分析：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，形成了不由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。同的物种。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。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自然选择自然选择2 2自然选择自然选择1 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 1变异变异2 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 1变异变异类型类型2 2新物种新物种新物种新物种生殖生殖 隔离隔离有时无需地理隔离也能形成新物种 在自然界里还在自然界里还存在另一种物种形存在另一种物种形成方式，它往往只成方式，它往往只需要几代甚至一代需要几代甚至一代就完成了，而且不就完成了，而且不需经过地理隔离。需经过地理隔离。例如，多倍体植物例如，多倍体植物的形成就是如此。的形成就是如此。自然界里几平将近自然界里几平将近一半的被子植物和一半的被子植物和某些栽培作物就是某些栽培作物就是这样形成的。这样形成的。AABBCC（普通小麦）（普通小麦）DD（黑麦）（黑麦）ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCDD（八倍体小黑麦）（八倍体小黑麦）（可育）秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育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,物种的物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。地理隔离。总结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、自然选择及隔离是物种突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节形成过程的三个基本环节生物进化的实质在于种群基因频率的改变。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：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1 1、关于物种的叙述，错误的是：、关于物种的叙述，错误的是：A A、物种是形态上类似的、彼此能交配并产、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生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和个体的总和B B、物种是一个具有共同基因库的，与其他、物种是一个具有共同基因库的，与其他类群有生殖隔离的类群类群有生殖隔离的类群C C、区分物种有多种依据，但最主要的是看、区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离有无生殖隔离D D、不同物种的种群若生活在同一地区，也、不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流会有基因交流D2 2、下列关于隔离的叙述，错误的是：、下列关于隔离的叙述，错误的是：A A、阻止了种群间基因的交流、阻止了种群间基因的交流B B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因D D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离B3 3、新物种的形成的标志：、新物种的形成的标志：A A、具有一定的形态结构、具有一定的形态结构 B B、具有一定的生理功能、具有一定的生理功能C C、产生了生殖隔离、产生了生殖隔离 D D、改变了基因频率、改变了基因频率C4 4、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成条新建的高速公路将该种群分成A A和和B B两个种群。如果两个种群。如果A A种种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B B种群的地区种群的地区没有变化，则种群没有变化，则种群A A进化的速率很可能是（进化的速率很可能是（）A A、比、比B B慢慢 B B、比、比B B快快C C、与、与B B相同相同 D D、开始比、开始比B B慢，后来比慢，后来比B B快快5 5、_是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群种群_的改变。物种形成需要三个基本还节：其的改变。物种形成需要三个基本还节：其中中_和和_ _ _产生生物进化的原材料，产生生物进化的原材料，_ _ _使使种群的基因频率发生种群的基因频率发生_改变并决定生物进化的方向，改变并决定生物进化的方向，_是新物种形成的必要条件。是新物种形成的必要条件。B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 在自然界，一种植物专在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对常见，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？植物繁衍后代有什么意义？.共同进化共同进化资料：资料：动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河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的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快1313米。米。为何差距如此之大？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，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附白，东岸的羚羊之所以强健，是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。捕食者捕食者的存在的存在是不是是不是对被捕对被捕食者有食者有害无益害无益呢？呢？捕捕食食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状细菌。植物营养的一类杆状细菌。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化石化石埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，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最早的生物化石古细菌（距今最早的生物化石古细菌（距今35亿年）亿年）最早出现的生物是哪一类生物？最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？它们生活在什么环境中？厌氧的单细胞生物，厌氧的单细胞生物，它们生活海洋中。它们生活海洋中。生物进化与无机环境变化的关系 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厌氧厌氧自养厌氧自养厌氧自养需氧。自养需氧。1313亿年前真核生物亿年前真核生物的红藻化石的红藻化石 34亿年前的古细胞化石 前寒武纪地层中的水母化石 前寒武纪生物前寒武纪生物寒武纪之前寒武纪之前(前寒前寒武纪武纪)，地球上的生命，地球上的生命都是非常低级的，主都是非常低级的，主要是一些单细胞生物、要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物环节动物、节肢动物等。等。多细胞生物大约是什么时期出现的？多细胞生物大约是什么时期出现的？它们生活在什么环境？它们生活在什么环境？大约是在寒武纪，生活在海洋中。大约是在寒武纪，生活在海洋中。早古生代生物早古生代生物（寒武纪）（寒武纪）进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群的寒武纪生物群.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？植物，否则动物登陆后就会饿死。植物，否则动物登陆后就会饿死。一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。蕨类植物。陆地上还是一陆地上还是一片荒芜，生物都生片荒芜，生物都生活在海洋中。活在海洋中。寒武纪时地寒武纪时地球上的生态系统球上的生态系统有什么特点？有什么特点？中生代生物中生代生物中生代三叠纪生物复苏中生代三叠纪生物复苏,开始出现水生爬行动物，如开始出现水生爬行动物