现代生物进化理论的主要内容上课用.pptx

第第2 2节节 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现代生物进化理论现代生物进化理论的的主要内容主要内容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问问 题题 探探 讨讨情景：情景：如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。容易被敌害发现。讨论题目：讨论题目：1.根据达尔文根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的观点的观点该绿色个体一定能被选择下来吗？该绿色个体一定能被选择下来吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代？基因怎样才能传递给后代？在自然界中，没有哪一个个体是长生不死的，个在自然界中，没有哪一个个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过生殖传给后代，型的基因却可以通过生殖传给后代，因此研究生物的因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究还需要研究群体群体的基因组成变化。的基因组成变化。（一）种群是生物进化的基本单位（一）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 同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫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？种群在基因组成上会有什么变化吗？性状是由基因控制的，因此研究生物的进化性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出群的基因组成和变化？由此人们提出基因库基因库和和基因频率基因频率的概念。的概念。、基因库、基因库:一个种群中全部个体所含有的全一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的部基因叫做这个种群的基因库基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分 这些金鱼各自有自这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基个体间的差异越大，基因库也就越大。因库也就越大。基因频率基因频率 是指一个种群基因库中某个基因占全部等位是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。基因数的比率。基因频率基因频率 100%100%基因型频率基因型频率 是指某种特定基因型的个体占群体内全部个是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比率。体的比率。基因型频率基因型频率 100%100%3.基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率例例1:1: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。个。问问每种基因型频率是多少？每种基因型频率是多少？A A、a a基因频率是多少？基因频率是多少？解解:基因频率基因频率 =种群中该基因的数目种群中该基因的数目 全部等位基因的总数全部等位基因的总数 100%100%基因型频率基因型频率 =该基因型个体数该基因型个体数 该种群个体总数该种群个体总数 100%100%=纯合子基因型频率纯合子基因型频率 +1/2+1/2杂合子基因型频率杂合子基因型频率例例1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为中基因型为AA的个体占的个体占18%，基因型，基因型Aa的个体的个体占占78%，aa的个体占的个体占4%。基因。基因A和和a的频率分别的频率分别是是 ，。57 43练习：练习：例例2:某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查人，对他们进行调查时发现，女色盲时发现，女色盲5人，女性携带人，女性携带15人。男性色盲人。男性色盲11人，求人，求XB,Xb的频率。的频率。解解:100%100%52 15 11 2002 200Xb%=6%=6%XB%=16%=94%=94%1、假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大，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，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，自然选择对自然选择对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也没有基因突变和染色体变异。也没有基因突变和染色体变异。P115思考与讨论思考与讨论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亲代基因型亲代基因型 的频率的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型子代基因型 频率频率AA()Aa()aa()子代基因频率子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%如果如果F1个体再自由交配，产生个体再自由交配，产生F2呢？呢？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Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%上述在群体上述在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、计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率子三代的基因频率与基因型频率;分析一下各代基分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？因频率与基因型频率相同吗？子代的基因频率和基因型频率不改变子代的基因频率和基因型频率不改变假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大，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，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，自然选择对自然选择对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也没有基因突变和染色体变异。也没有基因突变和染色体变异。在上述条件下，种群的基因频率和基因型频在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以率可以世代相传不发生变化，保持平衡世代相传不发生变化，保持平衡，叫做叫做哈代温伯格定律哈代温伯格定律，也叫也叫遗传平衡定律。遗传平衡定律。设设A的基因频率的基因频率=p，a的基因频率的基因频率=q，p+q=1 (p+q)2=p2+2pq+q2=1 AA的基因型频率的基因型频率Aa的基因型频率的基因型频率aa的基因型频率的基因型频率利用利用遗传平遗传平衡定律求基因频率衡定律求基因频率例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因隐性基因(a)(a)控制。如果群体的发病率控制。如果群体的发病率为为1/1001/100。随机婚配的群体中，后代。随机婚配的群体中，后代AAAA、AaAa、aaaa三种基因型出现的频率分别是三种基因型出现的频率分别是多少？多少？0.81、0.18、0.01例：例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因（由隐性基因（a a）控制。如果群体的）控制。如果群体的发病率为发病率为1/1001/100。表现型正常的个体。表现型正常的个体婚配，生出患病小孩的概率是多少？婚配，生出患病小孩的概率是多少？1/121 遗遗传传平平衡衡是是一一种种理理想想状状态态，而而事事实实上上在在自自然然界界中中这这种种状状态态是是不不可可能能存存在在的的。所所以以，种种群群的的基基因因频频率率一一定定会会发发生生变变化化，也就是说种群的进化是必然的。也就是说种群的进化是必然的。生物进化的过程生物进化的过程实质实质就是就是种群基种群基因频率发生变化的过程。因频率发生变化的过程。（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 基因突变和染色体变异统称为基因突变和染色体变异统称为突变突变。基因突变在自然界是普遍存在的，因此基基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生因突变产生新的等位基因新的等位基因，这就可能使种，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。不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传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变异变异 自然界中生物的自然自然界中生物的自然突变频率很低突变频率很低，而，而且一般对生物体且一般对生物体是有害的是有害的。为什么还能够。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？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，这样，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。代就会产生大量的突变。例如：一个果蝇约有例如：一个果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因的对基因，假定每个基因的突变率都是突变率都是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 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、不定突变数很大、随机、不定向向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 突变的有害还突变的有害还是有利也不是是有利也不是绝对的，这往绝对的，这往往取决于生物往取决于生物的生存环境。的生存环境。突变突变基因基因 重组重组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（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自然选择对种群基因频率的影响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探究探究 19世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%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自然选择对种群基因频率的影响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：探究探究现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的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。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 20%Ss 20%；ss 70%ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不，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减少利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少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，桦尺蠖种，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？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%降低降低自然选择自然选择条件下种群基因频率条件下种群基因频率理想条件理想条件下种群基因频率下种群基因频率得出结论：得出结论：环境环境的选择作用使的选择作用使s s基基因频率越来越低因频率越来越低提示：假设第提示：假设第1 1年种群个体数为年种群个体数为100100个，当黑色个，当黑色 （表现型）（表现型）个体每年增加个体每年增加10%10%时，基因型为时，基因型为SS SS（黑色）个体第（黑色）个体第2 2年将会增加到年将会增加到1111个，基因型为个，基因型为Ss Ss（黑色）（黑色）个体第个体第2 2年将增加到年将增加到2222个，基因型个，基因型为为ss ss（浅色）（浅色）个体第个体第2 2年将减少到年将减少到6363个。第个。第2 2年种群个体总数为年种群个体总数为9696个，个，基因型基因型SSSS的频率是的频率是1196=11.5%1196=11.5%；基因型基因型SsSs的频率是的频率是2296=22.9%2296=22.9%；基因型基因型ssss的频率是的频率是6396=65.6%6396=65.6%(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基因频基因频率增加。率增加。有影响。有影响。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。就已被天敌捕食。天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控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。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，自然选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。变异是变异是不不定向定向的的自然自然选择选择不利变异被淘汰不利变异被淘汰,有有利变异逐渐积累利变异逐渐积累种群的基种群的基因频率发因频率发生生定向定向改改变变生物朝生物朝一定方一定方向向缓慢进化缓慢进化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，这往往突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决取决于生物的生存环境于生物的生存环境）6、自然选择决定生物进化的方向（使基因频率定向改变）1.1.一一个个种种群群由由400400只只鸟鸟组组成成，其其中中基基因因型型AAAA的的个个体体有有4040只、只、AaAa的个体有的个体有160160只、只、aaaa的个体有的个体有200200只。只。该种群中基因该种群中基因a a的频率是多少？的频率是多少？A 40%B 50%C 60%D 70%A 40%B 50%C 60%D 70%；2.2.如如果果有有4040只只基基因因型型为为aaaa的的鸟鸟迁迁出出，4040只只基基因因型型为为AAAA的鸟迁入，请问新群体中基因的鸟迁入，请问新群体中基因a a的频率将是多少？的频率将是多少？A 40%B 50%C 60%D 70%A 40%B 50%C 60%D 70%；DC练习练习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%DA=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%某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们进行调查时名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为发现，女性色盲基因携带者为1515人，女性患者人，女性患者1 1人，男性患者人，男性患者1414人，这个群体中人，这个群体中色盲基因色盲基因的频的频率应为（率应为（）。）。A A、15%B15%B、3.88%C3.88%C、5.17%D5.17%D、10.3%10.3%色盲（色盲（b b）基因频率）基因频率1521420022005.17C C 100%100%4.4.在在某某一一种种群群中中，已已调调查查得得知知，隐隐性性性性状状者者（等等位位基基因因用用A A、a a表表示示）占占16%16%，那那么么该该性性状状的的AAAA、AaAa基基因型个体出现的频率分别为（因型个体出现的频率分别为（）A.0.36A.0.36、0.48 B.0.360.48 B.0.36、0.24 0.24 C.0.16 C.0.16、0.48 D.0.480.48 D.0.48、0.360.36A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三、隔离与物种的形成（一）物种（一）物种物种：指能够在自然状态下物种：指能够在自然状态下相互交配相互交配并且并且产生可育后代产生可育后代的一群生物，称为一个物种，的一群生物，称为一个物种，简称简称“种种”。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。都能产生具有生殖能力的后代。马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？同一物种满足的两个条件：同一物种满足的两个条件：1、可以相互交配、可以相互交配2、产生的后代可育、产生的后代可育物种与种群有何关系？物种与种群有何关系？一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代，则是只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代，则是同一物种。同一物种。是不是不同物种的生物在自然状态下是不是不同物种的生物在自然状态下一定不能交配呢？一定不能交配呢？无生育能无生育能力，没有力，没有后代。后代。自然状态自然状态下不能进下不能进行基因交行基因交流！流！不同物种之间一般是不同物种之间一般是不能交配不能交配的，即使交的，即使交配成功也配成功也不能产生可育后代不能产生可育后代，这种现象叫做，这种现象叫做生殖隔离。生殖隔离。生殖隔离生殖隔离哪些情况会导致生殖隔离呢？哪些情况会导致生殖隔离呢？荇菜荇菜与梅花与梅花因因花期花期不同不同而而出现生出现生殖隔离殖隔离孔雀与巨嘴鸟因孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同求偶方式不同二二出现生殖隔离出现生殖隔离曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头上不能完全萌发成为花粉管，使得两性生殖细两性生殖细胞不能融合胞不能融合而形成生殖隔离狮子与老虎杂交产生狮虎兽是没有生育能力的，狮子与老虎杂交产生狮虎兽是没有生育能力的，狮子与老虎因狮子与老虎因杂种不育杂种不育而形成生殖隔离而形成生殖隔离不同物种个体间因不同物种个体间因生殖隔离生殖隔离而不能进行基因交流。而不能进行基因交流。生活在不同区域的同种生物，在自然条件下生活在不同区域的同种生物，在自然条件下能不能进行基因交流呢？能不能进行基因交流呢？地理隔离地理隔离 如果把东北虎和华南虎放在同一片草原上，它如果把东北虎和华南虎放在同一片草原上，它们仍然可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎们仍然可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎和华南虎仍然属于同一物种。和华南虎仍然属于同一物种。同一种生物因为地理上的障碍而分成不同的种群同一种生物因为地理上的障碍而分成不同的种群使得物种间不能发生基因交流的现象。使得物种间不能发生基因交流的现象。如东北虎如东北虎(左左)和华南虎和华南虎(右右)都是亚洲虎的后代，由都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。地理隔离地理隔离:不同物种之间一般是不能够相互交配的，不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也即使交配成功，也不能够产生可育的后不能够产生可育的后代代，这种现象叫生殖隔离。，这种现象叫生殖隔离。生殖隔离：生殖隔离：由于由于地理上的障碍地理上的障碍使得同种生物的不同使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。种群间不能够发生基因交流的现象。（二）隔离（二）隔离种类种类指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下的个体，在自然条件下基因不能基因不能自由交流自由交流的现象。的现象。概念：概念：隔离在物种的形成中发挥了怎样的作用？隔离在物种的形成中发挥了怎样的作用？下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。在一个山谷中，在一个山谷中，有一个鼠种群在有一个鼠种群在“快乐快乐”地生活着。地生活着。雌鼠和雄鼠之间可雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍以自由交配，繁衍后代。后代。二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。后来山洪爆发了，后来山洪爆发了，山谷中形成了一条山谷中形成了一条汹涌的大河。鼠种汹涌的大河。鼠种群的个体，一半在群的个体，一半在河这边，一半在河河这边，一半在河那边。就这样过了那边。就这样过了几千年。几千年。二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。后来，河流干后来，河流干涸了，两个鼠种群涸了，两个鼠种群又会合在一起。它又会合在一起。它们发现彼此大不相们发现彼此大不相同。它们之间还能同。它们之间还能自由交配吗？自由交配吗？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二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用自然选择自然选择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1 1新物种新物种2 2生殖生殖 隔离隔离种群种群1 1种群种群2 2二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用隔离是物种形成的隔离是物种形成的必要必要条件。条件。自然界中物种形成的方式有多种，经过自然界中物种形成的方式有多种，经过长期的长期的地理隔离地理隔离而达到而达到生殖隔离生殖隔离是比较是比较常见的一种方式。常见的一种方式。生殖隔离是物种形成的生殖隔离是物种形成的标志。标志。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 是生物进化的的基本单位，是生物进化的的基本单位，生物进化的实质是生物进化的实质是 的改变。的改变。产生进化的原材料；产生进化的原材料；决定生物进化的方向；决定生物进化的方向；是物种形成的必要条件；是物种形成的必要条件；种群种群种群基因频率种群基因频率突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离共同进化与生物多样性形成一、共同进化一、共同进化不同物种之间，生物与无机环境之不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就间在相互影响中不断进化和发展，这就是是共同进化。共同进化。达尔文曾发现一种兰达尔文曾发现一种兰花长着细长的花矩，其顶花长着细长的花矩，其顶端贮存着花蜜，可为传粉端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物。而这昆的昆虫提供食物。而这昆虫要虫要有吸管式的长口器才有吸管式的长口器才能吸到花蜜。大约能吸到花蜜。大约5050年后年后研究人员发现这样的蛾！研究人员发现这样的蛾！它们互相影响着，这些变它们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今异不断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾。天的这种兰花和兰花蛾。一、共同进化一、共同进化在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见。情形很常见。又如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。又如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。昆虫传粉的专门化对植昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有何意义？物繁衍后代有何意义？想一想想一想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老、病弱或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的作用。年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。“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：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。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物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，为其他物种的形成腾出空间有利占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。于增加物种的多样性。通过漫长的共同进化过程，地球上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，而且形成不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性生物的多样性二、生物多样性的形成二、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：基因基因多样性多样性 物种物种多样性多样性 生态系统生态系统多样性多样性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化石化石了解进化历程的主要依据是了解进化历程的主要依据是 ：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从原核生物到真核生物从无性生殖到有性生殖从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂，由低等到高等由简单到复杂，由低等到高等 由水生到陆生，由水生到陆生，由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧核心核心：自然选择学说：自然选择学说发展发展三、生物进化理论在发展三、生物进化理论在发展中性突变理论：中性突变理论：决定生物进化的方向是中决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择性突变的逐渐积累，而不是自然选择间断平衡学说：间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程替出现的过程1.1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：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D2.2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵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，但一种鱼的精子和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：不能进入另一种鱼的卵，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A3.3.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D5 5、有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，、有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有性生殖（原因是有性生殖（）A A、能产生大量后代、能产生大量后代 B B、产生的后代成活率较高、产生的后代成活率较高 C C、能出现更多的突变类型、能出现更多的突变类型 D D、使基因重组产生更多变异类型、使基因重组产生更多变异类型4 4、对生物多样性描述，不正确一项是（、对生物多样性描述，不正确一项是（）A A、基因多样性、基因多样性 B B、物种多样性、物种多样性 C C、种群多样性、种群多样性 D D、生态系统多样性、生态系统多样性 CD6、在生物的进化历程中，捕食者与被捕食者之、在生物的进化历程中，捕食者与被捕食者之间的关系是（间的关系是（）A、不利于被捕食者，使被捕食者数量减少、不利于被捕食者，使被捕食者数量减少B、对二者均不利，双方最终都趋向消亡、对二者均不利，双方最终都趋向消亡C、二者得失相当，和平共处、二者得失相当，和平共处D、对两者均有利，共同进化、对两者均有利，共同进化D7.在生物的进化过程中，有的物种只生存了极在生物的进化过程中，有的物种只生存了极短的时间就灭绝了，这是因为（短的时间就灭绝了，这是因为（）A.该物种没有变异该物种没有变异B.该物种是进行无性繁殖的该物种是进行无性繁殖的C.缺乏有适应性价值的可遗传变异缺乏有适应性价值的可遗传变异D.人为因素造成其灭绝人为因素造成其灭绝C