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1、生物的进化课时现在学习的是第1页，共24页浙江省永康市第一中学浙江省永康市第一中学浙江省永康市第一中学浙江省永康市第一中学 魏小鹏魏小鹏魏小鹏魏小鹏第五章第五章 生物的进化生物的进化第第1 1课时课时现在学习的是第2页，共24页一、两个基本概念一、两个基本概念第一节、生物的多样性、统一性和进化第一节、生物的多样性、统一性和进化1、物种与种群、物种与种群物种：物种是生物分类学的基本单位，是一群可以物种：物种是生物分类学的基本单位，是一群可以交配并能产生可育后代的个体总和。交配并能产生可育后代的个体总和。区分不同物种的区分不同物种的标志：标志：生殖隔离生殖隔离，因为不同物种之间存在生殖隔离。，因为
2、不同物种之间存在生殖隔离。种群：一定区域内能自由交配的具有各个年龄阶段种群：一定区域内能自由交配的具有各个年龄阶段的同种生物个体总和。一个物种可分为不同种群，但不的同种生物个体总和。一个物种可分为不同种群，但不同种群可能是同一物种也可能是不同物种。种群是生物同种群可能是同一物种也可能是不同物种。种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。现在学习的是第3页，共24页2、隔离、隔离概念：不同种群的个体之间基因不能自由交流的现概念：不同种群的个体之间基因不能自由交流的现象。象。类型：类型：地理隔离地理隔离：不同种群的个体之间由于地理：不同种群的个体之间
3、由于地理上的障碍而导致的无法交配的现象。上的障碍而导致的无法交配的现象。生殖隔离生殖隔离：不同种群的个体之间不能交配：不同种群的个体之间不能交配或交配后不能产生可育后代的现象。或交配后不能产生可育后代的现象。现在学习的是第4页，共24页现存物种约现存物种约200万以上，这些生物虽然万以上，这些生物虽然在在类型上类型上具有巨大的具有巨大的多样性多样性，但在，但在模式模式上上具有高度的具有高度的统一性统一性。为什么？。为什么？现在学习的是第5页，共24页特创论特创论 特创论者认为：特创论者认为：在宇宙历史的某一特在宇宙历史的某一特殊时刻，由上帝一次殊时刻，由上帝一次性创造出各种生物，性创造出各种生
4、物，最初有多少种，现在最初有多少种，现在就有多少种，各种生就有多少种，各种生物之间没有任何的亲物之间没有任何的亲缘关系。缘关系。进化论进化论 进化论者认为，进化论者认为，现在地球上的各种生现在地球上的各种生物不是神创造的，而物不是神创造的，而是由共同祖先经过漫是由共同祖先经过漫长的时间逐渐演变而长的时间逐渐演变而来的，因此各种生物来的，因此各种生物之间有着或远或近的之间有着或远或近的亲缘关系。亲缘关系。二、特创论与进化论二、特创论与进化论现在学习的是第6页，共24页三、拉马克的进化学说三、拉马克的进化学说1、主要内容、主要内容:生物不是神造的，而是由古老生物进化来的生物不是神造的，而是由古老生
5、物进化来的 生物是由低等到高等逐渐进化的生物是由低等到高等逐渐进化的 生物进化的原因是生物进化的原因是用进废退用进废退和和获得性遗传获得性遗传。2、评价：、评价：进步意义：反对神创论和物种不进步意义：反对神创论和物种不变论，历史上第一个系统提出进化变论，历史上第一个系统提出进化论的学者。论的学者。局限性：用进废退和获得性遗局限性：用进废退和获得性遗传大多来自主观臆测，缺乏科学传大多来自主观臆测，缺乏科学实验证据；过于强调环境变化。实验证据；过于强调环境变化。现在学习的是第7页，共24页四、达尔文的进化理论四、达尔文的进化理论1、核心：、核心：自然选择学说自然选择学说2、主要内容：、主要内容：过
6、度繁殖、生存斗争、过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。遗传变异、适者生存。适者生存，不适者被淘汰适者生存，不适者被淘汰的过程就是的过程就是自然选择。自然选择。生物的变异是不定向的，而生物的变异是不定向的，而选择是定向的选择是定向的，自然自然选择决定生物进化的方向选择决定生物进化的方向。选择是进化的动力和。选择是进化的动力和机制。机制。现在学习的是第8页，共24页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生存斗争长颈、长前肢个体长颈、长前肢个体（遗传积累）（遗传积累）适者生存适者生存长期自然选择长期自然选择现代长颈鹿现代长颈鹿（变异）（变异）实例实例1：
7、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现在学习的是第9页，共24页实例实例2：用农药消灭害虫，开始时，效果显著，：用农药消灭害虫，开始时，效果显著，但过一段时间后，药效明显下降，是什么原但过一段时间后，药效明显下降，是什么原因使害虫产生了抗药性？因使害虫产生了抗药性？n在农药使用前，在农药使用前，本来就存在抗药性变异本来就存在抗药性变异的个体，的个体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗药性的农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了后代。农个体保留了下来，并把抗药性遗传给了后代。农药对害虫的抗药性变异起了药对害虫的抗药性变异起了定向选择作用
8、定向选择作用，抗药性，抗药性变异经过变异经过遗传逐代积累遗传逐代积累，最后就形成了具有抗药，最后就形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起作用。性的新品种，农药对其就不起作用。现在学习的是第10页，共24页3、评价：、评价：进步意义：解释了生物进化的原因及生物的进步意义：解释了生物进化的原因及生物的多样性和适应性。多样性和适应性。局限性：对遗传变异的本质不能作出科学的解局限性：对遗传变异的本质不能作出科学的解释；对生物进化的解释局限于个体水平；强调物释；对生物进化的解释局限于个体水平；强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。现在学习的是第11页
9、，共24页五、进化论对生物的统一性和多样性的解释五、进化论对生物的统一性和多样性的解释1、生物多样性的解释、生物多样性的解释同一物种的不同种群同一物种的不同种群不同环境不同环境自然选择自然选择性状的分歧性状的分歧多个物种多个物种生物多样性生物多样性2、生物统一性的解释、生物统一性的解释同一物种同一物种多个物种多个物种遗传的力量遗传的力量进化进化进化进化不同层次上不同层次上的统一的统一现在学习的是第12页，共24页3、生物界在、生物界在类型上类型上具有巨大的具有巨大的多样性多样性，但在，但在模模式上式上具有高度的具有高度的统一性统一性A、生物个体层次生物个体层次的统一模式：哺乳动物中的人猿超科的
10、统一模式：哺乳动物中的人猿超科B、组织器官层次组织器官层次的统一模式：脊椎动物中的骨骼组成、肌肉和血管的统一模式：脊椎动物中的骨骼组成、肌肉和血管C、细胞层次细胞层次的统一模式：真核生物的细胞结构的统一模式：真核生物的细胞结构D、分子层次分子层次的统一模式：真核生物与原核生物的的统一模式：真核生物与原核生物的DNA、RNA、蛋、蛋 白质的白质的结构单体、连接方式及作用相同；所有生物共用一套遗传密码结构单体、连接方式及作用相同；所有生物共用一套遗传密码五、进化论对生物的统一性和多样性的解释五、进化论对生物的统一性和多样性的解释现在学习的是第13页，共24页六、现代生物进化理论六、现代生物进化理论
11、基本观点：基本观点：1 1、种群是生物进化的基本单位。、种群是生物进化的基本单位。2 2、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。3 3、突变和基因重组、自然选择及隔离突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。产生分化，最终导致新物种形成。4 4、突变和基因重组突变和基因重组产生生物进化的原材料。产生生物进化的原材料。5 5、自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。物进化的方向。
12、6 6、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。现在学习的是第14页，共24页七、基因库、七、基因库、基因频率、基因型频率及计算基因频率、基因型频率及计算1、基因库：、基因库：一个生物种群的全部等位基因的总一个生物种群的全部等位基因的总和。和。2、基因频率：一个、基因频率：一个等位基因等位基因的数目占的数目占相关等位相关等位基因基因总数的比例总数的比例。现在学习的是第15页，共24页3、基因型频率：某、基因型频率：某基因型个体数基因型个体数占种群个体总占种群个体总数的比例数的比例。现在学习的是第16页，共24页该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数例例1 1:从种群中随
13、机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么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=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
14、/100100%=40%+1/260/100100%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%现在学习的是第17页，共24页例例2 2：某工厂有男女职工各：某工厂有男女职工各200200名，经调查，女性色盲基因的携带者名，经调查，女性色盲基因的携带者1515人，人，患者患者5 5人，男性患者人，男性患者1111人，那么这个群体中色盲基因的频率为多人，那么这个群体中色盲基因的频率为多大？大？Xb=15+52+11 2002+200=6%6%例例3 3：据调查，某小学的学生中，基因型为：据调查，某小学
15、的学生中，基因型为X XB BX XB B的比例为的比例为42.32%,X42.32%,XB BX Xb b为为7.36%,X7.36%,Xb bX Xb b为为0.32%,X0.32%,XB BY Y为为46%46%，X Xb bY Y为为4%4%，则在该地，则在该地区区X XB B和和X Xb b的基因频率分别为的基因频率分别为()()A.6%,8%B.8%,92%A.6%,8%B.8%,92%C.78%,92%D.92%,8%C.78%,92%D.92%,8%D D算法一：算法一：XB=42.32%+7.36%1/2+46%=92%算法二：算法二：XB=92%42.32%+7.36%1/
16、2+46%1/2 50%+50%1/2两种算法都对吗？两种算法都对吗？现在学习的是第18页，共24页例例4 4：据调查，某小学的学生中，基因型为：据调查，某小学的学生中，基因型为X XB BX XB B的比例的比例为为40%,X40%,XB BX Xb b为为7.5%,X7.5%,Xb bX Xb b为为2.5%,X2.5%,XB BY Y为为44.5%44.5%，X Xb bY Y为为5.5%5.5%，则在该地区，则在该地区X XB B和和X Xb b的基因频率分别为的基因频率分别为_算法一：算法一：XB=40%+7.5%1/2+44.5%=88.25%算法二：算法二：XB=88%40%+7
17、.5%1/2+44.5%1/2 50%+50%1/288%88%、12%12%显然算法二才是正确的！显然算法二才是正确的！现在学习的是第19页，共24页5、遗传平衡定律、遗传平衡定律(哈迪哈迪-温伯格定律温伯格定律)4、种群基因频率的影响因素、种群基因频率的影响因素突变、迁移、遗传漂变、非随机交配、选择突变、迁移、遗传漂变、非随机交配、选择内容：一个内容：一个大大的的随机交配随机交配的种群，在的种群，在没有迁移没有迁移、没有突变、没有选择没有突变、没有选择的情况下，各基因频率和基因型的情况下，各基因频率和基因型频率将世代相传保持不变。频率将世代相传保持不变。数学表达式：数学表达式：一个种群内一
18、个种群内A的频率为的频率为p，a的频率为的频率为q，则有，则有pq=1，且，且(pq)2=p22pqq2=1，AA Aa aa现在学习的是第20页，共24页6、自然选择导致适应、自然选择导致适应适应：生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该适应：生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境条件下生存和延续的现象。生物在一定环境条件下生存和延续的现象。实例：工业黑化现象。实例：工业黑化现象。指在指在工业化过程中，蛾类的灰色类型工业化过程中，蛾类的灰色类型逐渐为黑色类型所取代的现象。逐渐为黑色类型所取代的现象。自然选择的作用：自然选择的作用：优胜劣汰，优胜劣汰，使种群基因频率定向改变。使
19、种群基因频率定向改变。自然选择自然选择不是进化的唯一因素，不是进化的唯一因素，但却是适应进化的唯一因素。但却是适应进化的唯一因素。现在学习的是第21页，共24页种种 群群地理隔离地理隔离小小的的种种群群自然选择自然选择基基因因频频率率产产生生改改变变生殖隔离生殖隔离新新物物种种异地物种形成：异地物种形成：经过长期的地理隔离而达到生殖经过长期的地理隔离而达到生殖隔离（渐变式）隔离（渐变式）6、物种形成的方式、物种形成的方式(异地和同地物种形成异地和同地物种形成)同地物种形成：同地物种形成：经过一次有性生殖过程的染色体经过一次有性生殖过程的染色体数目加倍而达到生殖隔离（骤变式）数目加倍而达到生殖隔
20、离（骤变式）如秋水仙素处理后形成的如秋水仙素处理后形成的四倍体植物四倍体植物、异源八倍体异源八倍体小黑麦小黑麦等多倍体植物。等多倍体植物。现在学习的是第22页，共24页第二节、进化性变化是怎样发生的第二节、进化性变化是怎样发生的选择选择显著变异显著变异微小的可遗传的变异（很多类型。不定向的）微小的可遗传的变异（很多类型。不定向的）选择选择选择选择生殖隔离生殖隔离新物种新物种积累积累现在学习的是第23页，共24页第二节、进化性变化是怎样发生的第二节、进化性变化是怎样发生的二、二、选择选择是进化的动力和机制是进化的动力和机制三、三、选择是选择是微小变异积累成显著变异的原因微小变异积累成显著变异的原因选择：选择：自然选择：不符合人的主观意愿的选择自然选择：不符合人的主观意愿的选择人工选择：符合人的主观意愿的选择人工选择：符合人的主观意愿的选择例例1：家鸡、家犬的培育属于：家鸡、家犬的培育属于人工选择人工选择例例2：长期使用同一农药杀灭农作物的害虫，发现杀：长期使用同一农药杀灭农作物的害虫，发现杀虫效果会越来越差，害虫赖药性的个体越来越多虫效果会越来越差，害虫赖药性的个体越来越多，这，这种现象属于种现象属于自然选择。自然选择。一、一、可遗传的变异是可遗传的变异是进化性变化发生的前提进化性变化发生的前提现在学习的是第24页，共24页