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1、在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确第一节第一节第一节第一节 人类利用和改造植物的历史人类利用和改造植物的历史人类利用和改造植物的历史人类利用和改造植物的历史生物进化生物进化生物进化生物进化是指是指是指是指生物生物生物生物与其与其与其与其生存环境生存环境生存环境生存环境之间相互之间相互之间相互之间相互 作用并导致作用并导致作用并导致作用并导致遗传系统遗传系统遗传系统遗传系统和和和和表型表型表型表型发生一系列不发生一系列不发生一系列不发生一系列不 可逆转的改变的过程,一般而言,这种改可逆转的改变的过程,一般而言,这种改可逆转
2、的改变的过程,一般而言,这种改可逆转的改变的过程,一般而言,这种改 变导致对其生存环境的相对变导致对其生存环境的相对变导致对其生存环境的相对变导致对其生存环境的相对适应适应适应适应。生物进。生物进。生物进。生物进 化不仅表现在生物多样性化不仅表现在生物多样性化不仅表现在生物多样性化不仅表现在生物多样性种类和数量种类和数量种类和数量种类和数量的增的增的增的增 加,还表现在生物体加,还表现在生物体加,还表现在生物体加,还表现在生物体构造构造构造构造和和和和功能功能功能功能的更加复的更加复的更加复的更加复 杂和完善。杂和完善。杂和完善。杂和完善。第五章第五章 植物的遗传、变异与进化植物的遗传、变异与
3、进化在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 1919世纪中叶以前,神创论或称特创论一直占据着生世纪中叶以前,神创论或称特创论一直占据着生物学的主导地位。物学的主导地位。一次创造论认为,世界上各种各样的生物,包括所一次创造论认为,世界上各种各样的生物,包括所有植物和动物都是上帝(神)在最初一次就造好放有植物和动物都是上帝(神)在最初一次就造好放在地球上的,它们永远不变、一代一代地繁衍下来。在地球上的,它们永远不变、一代一代地繁衍下来。连续创造论则认为,世界上各种各样的生物是一次连续创造论则认为,世界上各种各样的生物是一次又一次
4、不断地被神创造的,因此造成了地球上过去又一次不断地被神创造的,因此造成了地球上过去的物种与现代物种的差别。的物种与现代物种的差别。英国牛津大学的一位副校长兼牧师甚至根据旧约记英国牛津大学的一位副校长兼牧师甚至根据旧约记载还推测出上帝创造地球和造人的准确时间。载还推测出上帝创造地球和造人的准确时间。生物进化的基本理论神创论与进化论的斗争在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确古希腊古希腊AnaximandeAnaximande早在早在25002500年前,就表达过生年前,就表达过生命起源的观点,认为生命最初是从海底淤泥命起源的观
5、点,认为生命最初是从海底淤泥产生。产生。Aristotle2300Aristotle2300年前就已经观察到自然界的生年前就已经观察到自然界的生物是由底等到高等的自然等级组合在一起的。物是由底等到高等的自然等级组合在一起的。(公元前(公元前5 5世纪前后,古希腊哲学家就已经表世纪前后,古希腊哲学家就已经表达出现代进化论所依据的两个基本思想,一达出现代进化论所依据的两个基本思想,一是自然界连续性的思想,即认为生物是世代是自然界连续性的思想,即认为生物是世代延续并相互关联的;二是通过变化创造不同延续并相互关联的;二是通过变化创造不同生物的思想。)生物的思想。)5.15.1生物进化理论的产生和发展生
6、物进化理论的产生和发展在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1818世纪,法国博物学家布丰的工作中,清晰展世纪,法国博物学家布丰的工作中,清晰展现了有机体明显带有遗传和饰变的特征。现了有机体明显带有遗传和饰变的特征。拉马克是历史上第一位提出完整而具体的进化拉马克是历史上第一位提出完整而具体的进化学说的博物学家。学说的博物学家。“用进废退用进废退”和和“获得性遗获得性遗传传”。居维叶(居维叶(CuvierCuvier)的灾变说。)的灾变说。(从(从18 18 世纪末到世纪末到19 19 世纪中期,很多博物学家世纪中期,很多博物
7、学家已经观察到生物物种连续和变异的现象。)已经观察到生物物种连续和变异的现象。)达尔文(达尔文(C.DarwinC.Darwin):):18591859年达尔文物种起源年达尔文物种起源的发表,标志着生物进化理论的发展进入到一的发表,标志着生物进化理论的发展进入到一个新时期。个新时期。“遗传和变异遗传和变异”、“过渡繁殖过渡繁殖”、“生存斗争生存斗争”、“适者生存适者生存”。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确达尔文进化学说的基本内容生物普遍具有变异现象,大部分变异都有遗传生物普遍具有变异现象,大部分变异都有遗传的倾向,即获
8、得性状是遗传的的倾向,即获得性状是遗传的一切生物都有高速率增加的倾向,即具有巨大一切生物都有高速率增加的倾向,即具有巨大的繁殖力的繁殖力一切生物的实际生存数极其低微一切生物的实际生存数极其低微在生存斗争过程中,对生存有利的变异个体被在生存斗争过程中,对生存有利的变异个体被保存,不利的个体被淘汰保存,不利的个体被淘汰自然选择可保存和积累微小的变异,使后代离自然选择可保存和积累微小的变异,使后代离开祖先类型越来越远,通过性状分歧和中间类开祖先类型越来越远,通过性状分歧和中间类型的绝灭而逐渐形成新的物种型的绝灭而逐渐形成新的物种在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的
9、梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确n自然选择导致生物进化自然选择导致生物进化生生物物进进化化是是指指地地球球上上的的生生命命从从最最初初最最原原始始的的形形式式经经过过漫漫长长的的岁岁月月变变异异演演化化为为几几百百万万种种形形形形色色色生物的过程。色生物的过程。所谓自然选择实质上是自然环境导致生物出现所谓自然选择实质上是自然环境导致生物出现生存和繁殖能力的差别,一些生物生存下去,生存和繁殖能力的差别,一些生物生存下去,另一些生物被淘汰。另一些生物被淘汰。DarwinDarwin主义包含了两方面的基本含义:(主义包含了两方面的基本含义:(1 1)现)现代所有的生物都是从过去的生物进化来的;代
10、所有的生物都是从过去的生物进化来的;(2 2)自然选择是生物适应环境而进化的原因。)自然选择是生物适应环境而进化的原因。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确人工选择与自然选择人工选择与自然选择在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确n年年青青时时代代的的DarwinDarwin和和贝贝格格尔尔号号的的航航行行18091809年出生,童年年出生,童年 山林和田野山林和田野18251825年,爱丁堡大学学习医学年,爱丁堡大学学习医学18281828年,剑桥大学
11、学习神学,钻研博年,剑桥大学学习神学,钻研博物学和自然史,结识了一些博学的教物学和自然史,结识了一些博学的教授学者。授学者。18311831年,从剑桥毕业并获得学士学位年,从剑桥毕业并获得学士学位剑桥大学博物学教授剑桥大学博物学教授HenslowHenslow推荐去推荐去英国贝格尔号航海船上担任博物学专英国贝格尔号航海船上担任博物学专家。家。出出发发之之前前,HenslowHenslow教教授授特特别别向向DarwinDarwin赠赠送送了了LyellLyell的的地地质质学学原原理理第一卷第一卷。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的
12、问题也很明确18311831年年1111月,贝格尔号探险船出发进行环球探险调查月,贝格尔号探险船出发进行环球探险调查18351835年年的的夏夏天天,贝贝格格尔尔号号到到达达太太平平洋洋东东部部,离离南南美美洲洲西西海海岸岸965 965 kmkm的的加加帕帕戈戈斯斯群群岛岛。考考察察了了一一个个多多月月,采采集集了了大大量量的的岩岩石及植物和动物标本。石及植物和动物标本。DarwinDarwin发发现现,岛岛上上2626种种陆陆栖栖鸟鸟类类中中,有有2525种种是是特特有有的的,1515种种海海栖栖鱼鱼类类全全部部是是新新种种,2525种种甲甲壳壳虫虫中中只只有有2 23 3种种是是南南美美
13、洲洲也也有有的,的,185185种显花植物中新种为种显花植物中新种为100100种。种。不不同同岛岛屿屿上上的的海海龟龟形形态态各各不不相相同同,地地雀雀的的许许多多特特征征也也有有差差异异,显显示示出出这这些些不不同同的的物物种种是是这这里里特特殊殊的的气气候和环境创造的。候和环境创造的。物物种种是是可可变变的的,这这种种变变化化明明显显受受自自然然环环境境的的影影响响和和选择!选择!在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确随随着着贝贝格格尔尔号号长长达达5 5年年的的航航海海探探险险考考察察后后,18361836年年101
14、0月月,DarwinDarwin回到了英国。回到了英国。整整理理和和收收集集资资料料:18381838年年,他他阅阅读读了了著著名名的的经经济济学学家家MalthusMalthus(马马尔尔萨萨斯斯,1766-18341766-1834)的的人人口口论论,进进一一步步认认识识到到生生存存竞竞争争的的结结果果使使各各物物种种在在自自然然界界中中保保持持适适当当的的数数量量,同时逐渐向着更加适应于环境的方向变化。同时逐渐向着更加适应于环境的方向变化。生生存存竞竞争争和和适适者者生生存存为为DarwinDarwin的的自自然然选选择择学学说说的的形形成成提提供供了了依依据据,他他的的关关于于生生物物
15、通通过过自自然然选选择择而而连连续续进进化化的的理理论论开开始始成成型。型。18581858年年,英英国国年年青青的的博博物物学学家家WallaceWallace给给DarwinDarwin写写信信,阐阐述述他他通过对马来西亚群岛动植物的考察所得出的生物进化的结论。通过对马来西亚群岛动植物的考察所得出的生物进化的结论。同同年年,DarwinDarwin和和WallaceWallace在在英英国国LinnaeanLinnaean学学会会上上公公布布了了他他们们各各自的论文和摘要。自的论文和摘要。18591859年,年,DarwinDarwin物种起源物种起源终于问世。终于问世。在整堂课的教学中,
16、刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.25.2植物的遗传和变异植物的遗传和变异植物遗传的基本规律植物遗传的基本规律基因(基因(genegene):):是携带遗传信息的基是携带遗传信息的基本单位,是具有遗传效应的本单位,是具有遗传效应的DNADNA分子分子片段;而片段;而DNADNA通过半保留复制,将携通过半保留复制,将携带的遗传信息准确地传递给下一代,带的遗传信息准确地传递给下一代,并通过转录和翻译过程,控制生物体并通过转录和翻译过程,控制生物体的表型性状。的表型性状。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定
17、的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确20 20 世纪世纪3030年代以后,年代以后,“现代综合进化理论现代综合进化理论”。2020世纪世纪50 50 年代以后,木村资生(年代以后,木村资生(KimuraKimura)提出了分子进化的中性学说。提出了分子进化的中性学说。20 20 世纪世纪70 70 年代,提出年代,提出“新灾变说新灾变说”。2020世纪末,基因组学和发育生物学的发展世纪末,基因组学和发育生物学的发展揭示了自然界不同生物类群在细胞代谢及揭示了自然界不同生物类群在细胞代谢及遗传调控方面存在着惊人的同一性,但在遗传调控方面存在着惊人的同一性,但在遗传组成和发育途径上又表现出复杂的多
18、遗传组成和发育途径上又表现出复杂的多样性。样性。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确现代遗传学的创始人孟德尔(现代遗传学的创始人孟德尔(G.MendelG.Mendel)通过豌豆杂交实验通过豌豆杂交实验l分离定律:分离定律:二倍体生物的性状是由二倍体生物的性状是由一对等位基因一对等位基因控控制的,成对的等位基因在制的,成对的等位基因在杂合状态杂合状态下互不混淆,保持下互不混淆,保持其独立性;当其独立性;当形成配子形成配子时它们时它们彼此分离彼此分离进入不同的配进入不同的配子。子。l自由组合定律:自由组合定律:控制控制两对(
19、或两对以上)性状两对(或两对以上)性状的基的基因是相互独立的,形成配子时,因是相互独立的,形成配子时,等位基因分离,非等等位基因分离,非等位基因自由组合位基因自由组合。(数量性状是由两对甚至多对基因共同控制的,它们(数量性状是由两对甚至多对基因共同控制的,它们共同作用于同一个性状,但各自对表型的效应作用很共同作用于同一个性状,但各自对表型的效应作用很小,因而常称为微效基因。数量性状是由多个微效基小,因而常称为微效基因。数量性状是由多个微效基因的效应累加的结果。)因的效应累加的结果。)在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确l连
20、锁与互换规律:连锁与互换规律:对自由组合定律而言,只有当对自由组合定律而言,只有当 两对等位基因位于不同的染色体上它们才能独立两对等位基因位于不同的染色体上它们才能独立 地进入配子并进行自由组合;如果这地进入配子并进行自由组合;如果这两对基因位两对基因位 于同一对染色体上,就会连锁在一起进入配子于同一对染色体上,就会连锁在一起进入配子。同源染色体的同源染色体的非姊妹染色单体非姊妹染色单体之间可能发生之间可能发生交叉交叉 和互换和互换,导致一部分基因脱离原来的染色体而与,导致一部分基因脱离原来的染色体而与 另一条染色体上的基因组合在一起。另一条染色体上的基因组合在一起。l核外遗传(或细胞质遗传)
21、:核外遗传(或细胞质遗传):性状的遗传受核外性状的遗传受核外 遗传物质的控制。遗传物质的控制。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确植物的变异植物的变异表型可塑性:表型可塑性:表型是基因型与生境相互作用的表型是基因型与生境相互作用的产物。植物的表型变异是与植物的可塑性为基产物。植物的表型变异是与植物的可塑性为基础的,表现在基因型相同的个体因外部环境条础的,表现在基因型相同的个体因外部环境条件状况可以形成不同的表型。件状况可以形成不同的表型。遗传重组:遗传重组:在高等植物中,基因重组可以通过在高等植物中,基因重组可以通过连锁互
22、换、自由组合、转座插入和杂交等形式连锁互换、自由组合、转座插入和杂交等形式实现。实现。突变:突变:广义上的突变是指除孟德尔遗传重组以广义上的突变是指除孟德尔遗传重组以外的任何可遗传的变异,包括基因突变和染色外的任何可遗传的变异,包括基因突变和染色体变异。体变异。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.35.3植物居群的遗传结构与自然选择植物居群的遗传结构与自然选择5.3.15.3.1居群的遗传结构居群的遗传结构居群(或种群):居群(或种群):占据特定空间的、具占据特定空间的、具有潜在杂交能力的同种生物的个体群。有潜在杂交能
23、力的同种生物的个体群。基因频率:基因频率:是指一种等位基因占该位点是指一种等位基因占该位点全部等位基因的的比例。全部等位基因的的比例。基因型频率:基因型频率:是指居群中某一个体的任是指居群中某一个体的任何一种基因型说占的百分率。何一种基因型说占的百分率。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确l自自然然选选择择作作用用下下群群体体水水平平的的进进化化实实质质上上反反映映了生物基因库的变化。了生物基因库的变化。基基因因库库是是一一种种生生物物群群体体全全部部遗遗传传基基因因的的集集合合,它决定了下一代的遗传性状。它决定了下一代的
24、遗传性状。生生物物细细胞胞中中同同源源染染色色体体上上的的一一对对等等位位基基因因可可以决定生物个体的某一性状。以决定生物个体的某一性状。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确哈迪温伯格平衡(遗传平衡定律)哈迪温伯格平衡(遗传平衡定律)即在一个含量无限、随机交配居群中,即在一个含量无限、随机交配居群中,如果没有突变、迁移和选择等因素的影如果没有突变、迁移和选择等因素的影响,则不论初始基因或基因型频率是什响,则不论初始基因或基因型频率是什么,经过传一代之后,居群就能获得一么,经过传一代之后,居群就能获得一个基因和基因型频率,并
25、一代代保持恒个基因和基因型频率,并一代代保持恒定。定。(但是妨碍这个定律达到预期平衡的状态的(但是妨碍这个定律达到预期平衡的状态的各种因素在不断的取作用,结果导至居群的各种因素在不断的取作用,结果导至居群的遗传组成也在不断地变化。)遗传组成也在不断地变化。)在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.3.25.3.2自然选择及其在植物进化中的作用自然选择及其在植物进化中的作用自然选择:自然选择:对有利变异的保存和对不利变异的排除对有利变异的保存和对不利变异的排除衡量自然选择的参数是适合度衡量自然选择的参数是适合度(是指一种生物
26、能够(是指一种生物能够生存并把它的基因传给后代的相对能力)。生存并把它的基因传给后代的相对能力)。自然选择的三种类型自然选择的三种类型稳定选择:稳定选择:中间表型为选择所厚,而极端表型为选中间表型为选择所厚,而极端表型为选择择 所薄。所薄。定向选择:定向选择:把趋于某一极端的变异保留下来,淘汰把趋于某一极端的变异保留下来,淘汰掉另一极端的变异。掉另一极端的变异。歧化选择:歧化选择:把一个居群中极端变异的个体按不同方把一个居群中极端变异的个体按不同方向保留下来,减少中间常态类型。向保留下来,减少中间常态类型。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,
27、所提出的问题也很明确5.45.4植物的居群分化与物种形成植物的居群分化与物种形成5.4.15.4.1植物居群的隔离与分化植物居群的隔离与分化居群的地理隔离导致分化的原因居群的地理隔离导致分化的原因被分隔开的群体的基因组成或基因频率一般被分隔开的群体的基因组成或基因频率一般不会完全相同不会完全相同在被分隔开的群体中可能产生完全不同的基在被分隔开的群体中可能产生完全不同的基因突变因突变被分隔的群体所处的地理和生态环境不会完被分隔的群体所处的地理和生态环境不会完全相同,居群全相同,居群 适应性反应导致遗传趋异。适应性反应导致遗传趋异。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有
28、一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确居群分化的结果居群分化的结果生态型:是指在同一地区内,适应于生态型:是指在同一地区内,适应于不同生境而在表型上或生理生态习性上不同生境而在表型上或生理生态习性上表现出来的遗传类群。表现出来的遗传类群。地理宗(地方宗):是指在种内在地地理宗(地方宗):是指在种内在地理分布上有各自不同的区域、在形态上理分布上有各自不同的区域、在形态上又有一定区别的类型。又有一定区别的类型。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确生殖隔离:生殖隔离:是指生物不能自由交配或交配后不是指生物不能自由交配或交配后
29、不能产生可育性后代的现象。生殖隔离涉及一系能产生可育性后代的现象。生殖隔离涉及一系列生理和生态隔离机制,包括生境隔离、时间列生理和生态隔离机制,包括生境隔离、时间隔离、行为隔离、机械隔离、配子不亲和性、隔离、行为隔离、机械隔离、配子不亲和性、杂种不育和杂种衰退等。杂种不育和杂种衰退等。地理隔离和生殖隔离的结果:地理隔离和生殖隔离的结果:阻碍不同物种或阻碍不同物种或居群之间进行遗传物质的交换。居群之间进行遗传物质的交换。地理隔离和生殖隔离的本质区别地理隔离和生殖隔离的本质区别:“隔离机制隔离机制”是指在遗传因素控制下形成的生物学特征,是指在遗传因素控制下形成的生物学特征,它减少或阻止分布区重叠的
30、类群间或同地个体它减少或阻止分布区重叠的类群间或同地个体间进行杂交繁育;地理隔离不是间进行杂交繁育;地理隔离不是“隔离机制隔离机制”,是一种肇始隔离。,是一种肇始隔离。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.4.25.4.2物种与物种形成物种与物种形成l形态学种(或分类学种):形态学种(或分类学种):根据生物个体根据生物个体形态上相似的程度以及不同生物个体或群体形态上相似的程度以及不同生物个体或群体之间性状间隔的状况可以将它们区别为不同之间性状间隔的状况可以将它们区别为不同的的“种种”。l生物学种:生物学种:是一个杂交能育
31、的个体群,它是一个杂交能育的个体群,它们通过交配的结合而联系在一起,通过交配们通过交配的结合而联系在一起,通过交配的屏障而与其他种在生殖上隔离,不同的种的屏障而与其他种在生殖上隔离,不同的种因为不能自由交换基因,因而就分别进化。因为不能自由交换基因,因而就分别进化。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确l综合分种标准:综合分种标准:个体间密切相似,应归为同一个种。个体间密切相似,应归为同一个种。近缘种之间应该显示变异范围的间隙,如近缘种之间应该显示变异范围的间隙,如果没有这种间隙,就应把这些类群合并为一果没有这种间隙,就应把
32、这些类群合并为一个种。个种。每个种应占有一定范围的地理分布区,并每个种应占有一定范围的地理分布区,并可证明适宜于它所在的环境条件。可证明适宜于它所在的环境条件。有性的分类群的个体应能互交繁育而很少有性的分类群的个体应能互交繁育而很少或不丧失育性,与其他种杂交时则能育性和或不丧失育性,与其他种杂交时则能育性和成功率降低成功率降低在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.4.2.25.4.2.2植物物种形成的模式植物物种形成的模式l物种形成过程实质上就是物种进化并分化产物种形成过程实质上就是物种进化并分化产 生新种的过程。生新种
33、的过程。l物种进化模式物种进化模式分枝进化模式:由原先的分枝进化模式:由原先的一个种一个种分化为分化为两个不两个不同的种同的种线性进化模式:线性进化模式:物种物种A A随着时间的进程逐渐积累随着时间的进程逐渐积累大量的大量的遗传变异遗传变异,进而转变为,进而转变为新的物种新的物种B B在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确物种形成方式的争论主要围绕两方面:物种形成方式的争论主要围绕两方面:从进化的形式看是渐进的、连续的,还是爆发式的从进化的形式看是渐进的、连续的,还是爆发式的或量子式的。或量子式的。从空间关系看,是异域的还是
34、同域的或邻域的。从空间关系看,是异域的还是同域的或邻域的。渐进式物种形成:渐进式物种形成:假定进化是通过居群变异的不断积假定进化是通过居群变异的不断积累而进行的。可分为继承式和分化式两种。累而进行的。可分为继承式和分化式两种。爆发式物种形成或称量子式物种形成:爆发式物种形成或称量子式物种形成:是指借助于特是指借助于特殊的遗传变异的发生和固定,或是通过杂交或其他随殊的遗传变异的发生和固定,或是通过杂交或其他随机因素快速的、直接的造成居群间的生殖隔离,并形机因素快速的、直接的造成居群间的生殖隔离,并形成新种的过程。染色体变异、杂交和多倍化是爆发式成新种的过程。染色体变异、杂交和多倍化是爆发式物种形
35、成的主要途径。物种形成的主要途径。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确另一种爆发式物种形成途径:另一种爆发式物种形成途径:在一定程度环在一定程度环境隔离的小居群中,由于遗传漂变和自然选境隔离的小居群中,由于遗传漂变和自然选择的共同作用,比较容易使小居群在遗传上择的共同作用,比较容易使小居群在遗传上快速偏离其母居群,并进而发展为新的种,快速偏离其母居群,并进而发展为新的种,这种状况多发生在边缘居群。这种状况多发生在边缘居群。异地物种形成:异地物种形成:由于初始居群在分化过程由于初始居群在分化过程中(生殖隔离产生前)其分布区是
36、不重叠中(生殖隔离产生前)其分布区是不重叠 同地物种形成:同地物种形成:如果新种形成的过程,不如果新种形成的过程,不涉及地理因素,即形成新种的个体与居群其涉及地理因素,即形成新种的个体与居群其他个体分布在同一区域。他个体分布在同一区域。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.55.5植物的种系发生和演化植物的种系发生和演化平行进化:平行进化:来源于共同祖先的植物类群,由于来源于共同祖先的植物类群,由于后来又生活在类似的生境中,形成了相似的适应后来又生活在类似的生境中,形成了相似的适应特征称特征称平行进化平行进化v平行进化与
37、趋同进化的区别平行进化与趋同进化的区别:平行进化平行进化:亲缘关系较近的植物种或植物类群,:亲缘关系较近的植物种或植物类群,经过平行进化产生相似的特征经过平行进化产生相似的特征趋同进化趋同进化:亲缘关系较远的的植物种或类群,由:亲缘关系较远的的植物种或类群,由于适应相同的生境而形成了相近的特征于适应相同的生境而形成了相近的特征在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确n 地质年代与植物进化简史在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确n 生物进化的历史进程生物进化
38、的历史进程前寒武纪34亿年前:单细胞原核生物20亿年前:单细胞真核藻类 8亿年前:多细胞生物古生代寒武纪:生物大爆发,藻类、蕨类植物奥陶纪和志留纪:植物由水生到陆生的进化泥盆纪:裸蕨植物时代石炭纪:蕨类植物时代二叠纪:裸子植物繁茂在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确n 生物进化的历史进程中生代裸子植物时代三叠纪:侏罗纪:白垩纪:恐龙灭绝、昆虫和有花植物分化新生代被子植物时代第三纪:昆虫与被子植物继续繁盛分化、出现鸟类和大量哺乳动物第四纪:灵长类一支进化为人类在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有
39、一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 植物进化的趋势和进化方式植物进化的趋势和进化方式细胞结构细胞结构:原核:原核真核,原核真核,原核间核间核真核真核形态结构形态结构:单细胞:单细胞群体或丝状体群体或丝状体多细胞体;多细胞体;无分化无分化有分化,简单分化有分化,简单分化复杂分化;原植体复杂分化;原植体拟茎叶体拟茎叶体根茎叶植物体;无维管组织根茎叶植物体;无维管组织有维有维管组织管组织生殖器官生殖器官:单细胞结构:单细胞结构多细胞结构多细胞结构具不育细具不育细胞层的多细胞结构,无花胞层的多细胞结构,无花无花被花无花被花具花被花具花被花在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题
40、的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确生殖方式生殖方式:营养繁殖:营养繁殖无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖(同同配配异配异配卵配卵配);受精需水;受精需水花粉管花粉管双受精双受精生活史生活史:营养繁殖:营养繁殖无性生殖无性生殖核相交替核相交替(合子合子或配子减数分裂或配子减数分裂)世代交替世代交替(孢子减数分裂孢子减数分裂)(同(同形世代交替形世代交替异形世代交替异形世代交替孢子体发达的异形孢子体发达的异形世代交替,配子体独立生活世代交替,配子体独立生活寄生在孢子体上)寄生在孢子体上)种子种子:无:无(仅具孢子仅具孢子)裸露种子裸露种子具包被种子具包被种子生境生境:水生:水生陆生
41、;狭幅陆生;狭幅广幅广幅 植物进化的趋势和进化方式植物进化的趋势和进化方式在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.5.15.5.1菌藻植物的发生和演化菌藻植物的发生和演化5.5.1.15.5.1.1细菌和蓝藻的发生和演化细菌和蓝藻的发生和演化l在距今在距今35亿年以前,地球上已经有细菌和蓝藻的亿年以前,地球上已经有细菌和蓝藻的分布,并一直延续至今。分布,并一直延续至今。l共同祖先共同祖先 真细菌真细菌 古细菌古细菌 真核生物真核生物l蓝藻是光合细菌和真核植物的中间类型:蓝藻是光合细菌和真核植物的中间类型:蓝藻与光合细菌在细
42、胞结构个内含物上基本相似蓝藻与光合细菌在细胞结构个内含物上基本相似(无核、含有叶绿素和类胡萝卜素等)(无核、含有叶绿素和类胡萝卜素等)蓝藻与真核生物一样是好氧的蓝藻与真核生物一样是好氧的在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.5.1.2 5.5.1.2 真核藻类的产生真核藻类的产生距今1415亿年前出现真核藻类可靠的真核细胞化石发现于10亿年前,细胞形态类似绿球藻类单细胞真核藻类丝状、群体和多细胞藻类9亿年前出现有性生殖144亿年间称为藻类时代在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由
43、浅入深,所提出的问题也很明确繁殖方式的进化:繁殖方式的进化:营养繁殖营养繁殖 无性繁殖无性繁殖 有性生殖有性生殖(同配生殖(同配生殖 异配生殖异配生殖 卵式生殖)卵式生殖)有性生殖三种类型:有性生殖三种类型:减数分裂在合子萌发时发生;减数分裂在合子萌发时发生;减数分裂在配子囊形成配子时发生;减数分裂在配子囊形成配子时发生;减数分裂在孢子囊内形成孢子时发生。减数分裂在孢子囊内形成孢子时发生。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确营养体的改进营养体的改进 根根 角质层角质层 气孔结构的产生气孔结构的产生 维管系统的进化维管系统的
44、进化有性生殖器管的变化有性生殖器管的变化 性器官的最外层细胞转变为不育性细胞性器官的最外层细胞转变为不育性细胞 合子产生后在母体上发育成胚合子产生后在母体上发育成胚5.5.2 最原始的陆生植物裸蕨和苔藓植物在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确最古老的陆生维管植物最古老的陆生维管植物裸蕨裸蕨,发现,发现于于4 4亿年前的志留纪晚期亿年前的志留纪晚期泥盆纪早、中期,发现莱尼蕨、裸蕨及泥盆纪早、中期,发现莱尼蕨、裸蕨及工蕨等,此段时间称为工蕨等,此段时间称为裸蕨植物时代裸蕨植物时代多数学者认为裸蕨很可能起源于多数学者认为裸蕨很可
45、能起源于绿藻绿藻与裸蕨同时登陆的还有另一类植物与裸蕨同时登陆的还有另一类植物苔苔鲜植物(进化发展的旁枝)鲜植物(进化发展的旁枝)5.5.25.5.2最原始的陆生植物最原始的陆生植物裸蕨和苔藓植物裸蕨和苔藓植物在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确苔藓植物的起源苔藓植物的起源起源于绿藻起源于绿藻:依据苔藓植物的叶绿体和绿藻的载色体依据苔藓植物的叶绿体和绿藻的载色体相似,具有相同的叶绿素和叶黄素;角苔具有蛋白核,相似,具有相同的叶绿素和叶黄素;角苔具有蛋白核,储藏物为淀粉;孢子萌发经原丝体阶段,代表植物的原储藏物为淀粉;孢子萌发
46、经原丝体阶段,代表植物的原丝体类似丝藻;生殖时产生双鞭毛精子,精卵结合产生丝体类似丝藻;生殖时产生双鞭毛精子,精卵结合产生合子。合子。起源于裸蕨起源于裸蕨:依据裸蕨中角蕨属依据裸蕨中角蕨属(Hornen)(Hornen)和莱尼蕨属和莱尼蕨属(Rhynia)(Rhynia)无真正的叶与根,只有茎生假根;角苔属具有无真正的叶与根,只有茎生假根;角苔属具有类似输导组织的厚壁细胞,蕨类植物也有输导组织退化类似输导组织的厚壁细胞,蕨类植物也有输导组织退化的现象;主张配子体占优势的苔藓植物是由孢子体占优的现象;主张配子体占优势的苔藓植物是由孢子体占优势的蕨类植物演变而来的,是孢子体逐渐退化,配子体势的蕨类
47、植物演变而来的,是孢子体逐渐退化,配子体进一步复杂化的结果。证据是裸蕨出现于志留纪,进一步复杂化的结果。证据是裸蕨出现于志留纪,苔藓苔藓植物发现于中泥盆纪植物发现于中泥盆纪,从地质年代上看,苔藓植物比蕨,从地质年代上看,苔藓植物比蕨类植物晚出现数千万年。它是植物演化中的一个盲枝。类植物晚出现数千万年。它是植物演化中的一个盲枝。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.5.35.5.3蕨类植物大发展蕨类植物大发展裸蕨植物分裸蕨植物分3 3条进化路线进化出蕨类植物:条进化路线进化出蕨类植物:石松类石松类:如星木、镰蕨、原始鳞木,
48、鳞木、封:如星木、镰蕨、原始鳞木,鳞木、封 印木印木 木贼类(楔叶类)木贼类(楔叶类):如海尼蕨、古芦木和芦:如海尼蕨、古芦木和芦 木,主要成煤植物木,主要成煤植物 真蕨类真蕨类:如小原始蕨和帚枝木:如小原始蕨和帚枝木蕨类均出现于蕨类均出现于泥盆纪早、中期,繁盛于中生代,泥盆纪早、中期,繁盛于中生代,因而中生代又称为因而中生代又称为蕨类植物时代蕨类植物时代在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3亿9千万年前的蕨类植物在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确莱
49、 尼 蕨在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确繁盛:繁盛:距今距今2.82.8亿年前的二叠纪,裸子植物兴起亿年前的二叠纪,裸子植物兴起裸子植物优势特征:形成种子;配子体更简化;裸子植物优势特征:形成种子;配子体更简化;有性生殖过程出现花粉管有性生殖过程出现花粉管分纲分纲:苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买:苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲麻藤纲起源起源:中晚泥盆纪:中晚泥盆纪原始代表原始代表(前裸子植物)(前裸子植物):无脉蕨、古羊齿无脉蕨、古羊齿高级类型:高级类型:种子蕨和科达树种子蕨和科达树现存裸子植物现存裸
50、子植物5.5.4 5.5.4 裸子植物的兴起裸子植物的兴起在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 前裸子植物前裸子植物代表:无脉蕨、古羊齿等前裸子植物:外形似蕨类,尚未形成种子,以孢子进行繁殖;次生木质部具管胞裸蕨植物前裸子植物裸子植物在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 裸子植物(苏铁、银杏、松柏、杉、买麻藤)裸子植物(苏铁、银杏、松柏、杉、买麻藤)古羊齿 科达树类 银杏类和松柏类无脉蕨 种子蕨 拟苏铁类和苏铁类前前裸裸子子植植物物(买麻藤类)在整堂课