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1、第第1313讲讲 现代生物进化理论现代生物进化理论项项目目内容内容要求要求考点考点1.1.现现代生物代生物进进化理化理论论的主要内容的主要内容2.2.生物生物进进化与生物多化与生物多样样性的形成性的形成重重难难点点 现现代生物代生物进进化理化理论论的主要内容与生物多的主要内容与生物多样样性性一一 拉马克的进化学说拉马克的进化学说主要内容:主要内容:生物不是神创的,而是由生物不是神创的,而是由_ 进化而来的进化而来的 生物是由低等到生物是由低等到_逐渐进化的逐渐进化的 生物各种适应性特征的形成都是由于生物各种适应性特征的形成都是由于 _ _和和_(主要理论)(主要理论)。法国博物学家拉马克法国博
2、物学家拉马克更古老的生物更古老的生物高等高等用进废退用进废退获得性遗传获得性遗传用进废退:用进废退:器官用的多就发达,器官废而不用就会器官用的多就发达,器官废而不用就会 造成形态上的退化造成形态上的退化实例:实例:食蚁兽食蚁兽的舌头之所以细长,的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果是长期舔食蚂蚁的结果鼹鼠鼹鼠长期生活在地下,视力退化长期生活在地下,视力退化获得性遗传:获得性遗传:因用进废退而形成的性状是可以遗传因用进废退而形成的性状是可以遗传 给后代的给后代的过度强调了环境改变对生物进化的作用过度强调了环境改变对生物进化的作用用进废退和获得性遗传缺少科学证据用进废退和获得性遗传缺少科学证据不足
3、之处:不足之处:进步意义:进步意义:历史上第一个比较完整的进化学说历史上第一个比较完整的进化学说 进化论的奠基人进化论的奠基人否定了神创论和物种不变论否定了神创论和物种不变论二.达尔文的自然选择学说自然选择学说的解释模型自然选择学说的解释模型 2 2自然自然选择选择的的对对象象 (1)(1)直接直接对对象是生物的象是生物的_ _。(2)(2)间间接接对对象是相关的象是相关的_ _。(3)(3)根本根本对对象是与象是与变变异性状相异性状相对应对应的的_ _。即即自然自然选择选择的的实质实质是是环环境境对变对变异所异所对应对应的基的基因的因的 选择选择,因而可以,因而可以改改变变种群的基因种群的基
4、因频频率率。变异性状变异性状(表现型表现型)基因型基因型基因基因自然选择学说内容自然选择学说内容自然选择学说内容自然选择学说内容条件:条件:内因:内因:手段:手段:结果:结果:生存斗争生存斗争(动力动力)遗传变异遗传变异适者生存适者生存过度繁殖过度繁殖是选择的前提是选择的前提自然选择自然选择:在:在_过程中,适者生存,不适者被过程中,适者生存,不适者被 淘汰的过程。淘汰的过程。生存斗争生存斗争应用:结合自然选择学说的解释模型,利用达尔 文的自然选择学说的观点解释细菌产生抗 药性的原因细菌在细菌在繁殖过程繁殖过程中会产生各种中会产生各种可遗传的变异可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异;其中就有抗
5、药性强的变异;未使用抗生素时未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利抗药性强的变异不是有利变异变异,这样的个体在生存斗争中不占优势;这样的个体在生存斗争中不占优势;在在使用抗生素以后使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死抗药性弱的个体大量死亡亡,抗药性强的个体就有机会产生更多的后抗药性强的个体就有机会产生更多的后代;代;一段时间以后一段时间以后,抗生素的效果就会下降。抗生素的效果就会下降。对位训练对位训练0606江苏江苏 农业生产中长期使用某种杀虫剂后,害虫的抗农业生产中长期使用某种杀虫剂后,害虫的抗药性增强,杀虫效果下降,原因是药性增强,杀虫效果下降,原因是A.A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产
6、生杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生B.B.杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫数量增加杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫数量增加C.C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D.D.抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性答案:答案:B B达尔文自然选择学说的评价达尔文自然选择学说的评价 进步之处(优点)进步之处(优点)1.1.揭示生物进化的根本原因是揭示生物进化的根本原因是_2.2.揭示生物统一性的原因是所有生物都有共同的揭示生物统一性的原因是所有生物都有共同的_ 揭示生物多样性和适应性的原因是揭示生
7、物多样性和适应性的原因是_选择选择 多样的生物多样的生物,特定的生物适应特定的环境特定的生物适应特定的环境3.3.促进生物学个分支学科的发展促进生物学个分支学科的发展不足之处(缺点)不足之处(缺点)1.1.不能解释不能解释_的本质的本质2.2.对生物进化的解释局限在对生物进化的解释局限在_水平水平3.3.强调物种的形成时渐变的,不能解释强调物种的形成时渐变的,不能解释_遗传变异遗传变异祖先祖先多样的环境多样的环境遗传变异遗传变异个体个体物种大爆发物种大爆发对位训练对位训练1.1.(0909广东)广东)物种起源物种起源出版已有出版已有150150年,但依年,但依 然深深影响着现代科学研究,达尔文
8、(多选)然深深影响着现代科学研究,达尔文(多选)A.A.提出了适者生存,不适者被淘汰的观点提出了适者生存,不适者被淘汰的观点 B.B.提出了用进废退的理论提出了用进废退的理论 C.C.认为种群是生物进化的基本单位认为种群是生物进化的基本单位 D.D.认识到变异广泛存在并能遗传给后代认识到变异广泛存在并能遗传给后代AD二二.自然选择学说的发展自然选择学说的发展现代生物进化理论现代生物进化理论1.1.核心:核心:2.2.发展:发展:(1 1)对于生物进化过程中)对于生物进化过程中遗传和变异遗传和变异的研究,的研究,已经从已经从 水平深入到水平深入到 水平;水平;(2 2)关于自然选择的作用等问题的
9、研究,已经)关于自然选择的作用等问题的研究,已经 从以从以 为单位发展到以为单位发展到以 为为基本单位基本单位。性状性状分子分子生物个体生物个体种群种群自然选择学说自然选择学说现代生物进化理论的主要内容主要主要主要主要内容内容内容内容种群基因频率的种群基因频率的种群基因频率的种群基因频率的改变与生物进化改变与生物进化改变与生物进化改变与生物进化隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成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的基本单位的基本单位的基本单位
10、的基本单位突变和基因重组突变和基因重组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产生进化的原材料产生进化的原材料自然选择决定生自然选择决定生自然选择决定生自然选择决定生物进化的方向物进化的方向物进化的方向物进化的方向现代生物进化理论主要内容现代生物进化理论主要内容现代生物进化理论主要内容现代生物进化理论主要内容内容一:种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化(一)种群是生物进化的基本单位原因:自然选择的根本对象是基因,个体携带的基因会随个体死亡而消失,但通过在种群内繁殖可把自身一部分基因传给了后代。而如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,这个个体在进化
11、上就没有意义。因此种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体个体 特点:特点:种群中的个体并不是机械地集合在一起种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是而是彼此可以交配彼此可以交配,并通过繁殖将各自的并通过繁殖将各自的 基因传给后代基因传给后代种群种群1.1.概念:概念:一个种群中全部个体所含有的全部基因一个种群中全部个体所含有的全部基因思考:一个种群的基因库是否是不变的?思考:一个种群的基因库是否是不变的?一个种群的基因库是一个种群的基因库是可变可变的,如:个体死亡,个体携带的,如:个体死亡,个体携带的基因从基因库中消失
12、;个体繁殖,一部分基因可传给的基因从基因库中消失;个体繁殖,一部分基因可传给后代在基因库中保存;个体突变,新基因进入基因库。后代在基因库中保存;个体突变,新基因进入基因库。2.2.基因库:基因库:种群的基因频率种群的基因频率 在一个种群基因库中,某基因占全部在一个种群基因库中,某基因占全部等位基因等位基因的的 比率叫做基因频率比率叫做基因频率。公式:公式:某种基因的某种基因的某种基因的某种基因的基因频率基因频率基因频率基因频率=某种基因的个数某种基因的个数 控制同一性状的等位基因的总数控制同一性状的等位基因的总数概念:概念:例例1 1:某昆虫种群中,绿色翅的基因为某昆虫种群中,绿色翅的基因为A
13、,A,褐色翅的基褐色翅的基因为因为a a,调查发现,调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,10,那么那么A A、a a的基因频率是多少?的基因频率是多少?等位基因的基因频率之和等于等位基因的基因频率之和等于1 1结论:结论:某种基因的某种基因的某种基因的某种基因的基因频率基因频率基因频率基因频率=纯合子个体数纯合子个体数 2 2杂合子个体数杂合子个体数个体总数个体总数 2 2例例2 2:某工厂男女职工各某工厂男女职工各400400人,其中女色盲携带者人,其中女色盲携带者3030人,人,女患者女患者1010人,男患者人,男患者2222人,求色盲基因
14、的频率?人,求色盲基因的频率?结论:结论:X X染色体上基染色体上基染色体上基染色体上基因的基因频率因的基因频率因的基因频率因的基因频率=女性纯合子个体女性纯合子个体2 2女性杂合子个体数女性杂合子个体数+男性携带该基因个体男性携带该基因个体女性个体总数女性个体总数 2+2+男性个体男性个体X XB B%=X%=XB B/(/(X XB B+X+Xb b)X Xb b%=%=X Xb b/(X/(XB B+X+Xb b)X XB B的基因频率的基因频率+X Xb b的基因频率的基因频率=1=1 训练训练(1)(1)已知人眼的褐色已知人眼的褐色(A)(A)对蓝色对蓝色(a)(a)是显性。在一个是
15、显性。在一个 30000 30000人的人群中,蓝眼人人的人群中,蓝眼人36003600人,褐眼人人,褐眼人 26400 26400人,其中纯合体有人,其中纯合体有1200012000人。那么,在这人。那么,在这 个人群中个人群中A A和和a a的基因频率为的基因频率为 A.0.64 A.0.64和和0.36 B0.36 B0.360.36和和0.640.64 C C0.500.50和和0.50 D0.50 D0.820.82和和0.180.18(2)(2)某食堂男、女各某食堂男、女各100100人,色盲女为人,色盲女为3 3人,色盲男人,色盲男6 6人,携带者为人,携带者为1515人,则人,
16、则b=_b=_。答案:答案:A A答案:答案:9%9%基因型频率基因型频率概念:概念:某种基因型的个体数占种群全部个体某种基因型的个体数占种群全部个体 数的比例数的比例公式:公式:A%=AA%+1/2 Aa%a%=aa%+1/2 Aa%例例3 3:某昆虫种群中,绿色翅的基因为某昆虫种群中,绿色翅的基因为A,A,褐色翅的基因褐色翅的基因为为a a,调查发现,调查发现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?例例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XBXB的的
17、比例为比例为44%、XBXb为为6%、XBY为为42%、XbY为为8%,则在该地区,则在该地区XB和和Xb的基因频率分别为多少?的基因频率分别为多少?X Xb b%=%=XbXb%+1/2XBXb%+1/2XbY%女性基因型频率女性基因型频率+1/2男性基因型频率男性基因型频率对位训练:对位训练:A A层层1212上海上海 蜗牛的有条纹蜗牛的有条纹A A对无条纹对无条纹a a为显性,在一个地为显性,在一个地区的蜗牛种群内,有条纹个体区的蜗牛种群内,有条纹个体AAAA占占55%55%,无条纹个体,无条纹个体占占15%15%,若蜗牛间进行自由交配得到,若蜗牛间进行自由交配得到F1F1,则,则A A
18、基因频基因频率和率和F1F1中中AaAa基因型频率分别是基因型频率分别是A.30%21%B.30%42%A.30%21%B.30%42%C.70%21%D.70%42%C.70%21%D.70%42%答案:答案:D D60%50%B B层层1111年广年广东东科科学学家家获获得得一一种种显显性性突突变变蚊蚊子子(AABB)(AABB)。A A、B B基基因因位位于于非非同同源源染染色色体体上上,只只有有A A或或B B基基因因的的胚胚胎胎致致死死。若若纯纯合合的的雄雄蚊蚊(AABB)(AABB)与与野野生生型型雌雌蚊蚊(aabbaabb)交交配配,F F1 1群群体体中中A A基因基因频频率是
19、率是_,F F2 2群体中群体中A A基因基因频频率是率是_训练:训练:(3)AA=30%(3)AA=30%,aaaa=20%=20%,则,则A=_,a=_A=_,a=_ 该植物自交一代后,该植物自交一代后,AA=_AA=_,AaAa=_=_,aaaa=_=_,A=_ A=_,a=_a=_该植物进化了吗?原因?该植物进化了吗?原因?(4)Bb(4)Bb自交三代后自交三代后B=_B=_(5)(5)据调查得知,某小学的学生中基因型及比例为据调查得知,某小学的学生中基因型及比例为XBXBXBXbXbXbXBYXbYXBXBXBXbXbXbXBYXbY44%5%1%44%5%1%43%7%43%7%,
20、则,则XbXb的基因频率为的基因频率为 A A13.2%B13.2%B5%5%C C14%D14%D9.3%9.3%答案:答案:D D55%55%45%45%42.5%42.5%32.5%32.5%55%55%45%45%没有没有基因频率的改变基因频率的改变25%25%50%50%(9)(9)某植物种群中,某植物种群中,AAAA个体点个体点16%16%,aaaa个体占个体占36%36%,该,该种群随机交配产生的后代中种群随机交配产生的后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因基因频率和自交产频率和自交产 生的后代中生的后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因基因频率的变化依次为频
21、率的变化依次为A A增大,不变;不变,不变增大,不变;不变,不变 B B不变,增大;增大,不变不变,增大;增大,不变C C不变,不变;增大,不变不变,不变;增大,不变 D D不变,不变;不变,增大不变,不变;不变,增大答案:答案:c c结论:自由交配结论:自由交配-基因型频率和基因频率不变基因型频率和基因频率不变 自交自交-基因型频率改变,基因频率不变基因型频率改变,基因频率不变遗传平衡定律遗传平衡定律条件条件 种群内个体数量足够大种群内个体数量足够大 全部的雌雄个体间都能自由全部的雌雄个体间都能自由 交配并能产生后代交配并能产生后代 没有迁入与迁出没有迁入与迁出 自然选择对性状没有作用自然选
22、择对性状没有作用 不产生突变不产生突变亲代基因型亲代基因型的频率的频率AAAA(30%)(30%)Aa(60%)Aa(60%)aaaa(10%)(10%)配子的比率配子的比率A()A()A(A()a(a()a(a()配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型子代基因型的频率的频率AA()AA()AaAa()()aaaa()()子代种群的子代种群的基因频率基因频率A()A()a()a()30%30%30%10%60%40%(1)该种群产生的该种群产生的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
23、%AAAaAa24%aa(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?亲代基因型亲代基因型的频率的频率AAAA(30%)(30%)Aa(60%)Aa(60%)aaaa(10%)(10%)配子的比率配子的比率A()A()A()A()a(a()a(a()配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型子代基因型的频率的频率AA()AA()AaAa()()aaaa()子代种群的子代种群的基因频率基因频率A()A()a()a()(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%40%16%60%40%60%用数学方法讨论基因频率的变化用数学
24、方法讨论基因频率的变化 遗传平衡定律遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于代和德国医生温伯格分别于19081908年年和和19091909年独立证明的,这一定律又年独立证明的,这一定律又称称哈代哈代温伯格定律,温伯格定律,它是指在它是指在一个一个极大的随机交配极大的随机交配的种群中,在的种群中,在没有突变、选择和迁移没有突变、选择和迁移的条件下,的条件下,种群的基因频率和基因型频率可以种群的基因频率和基因型频率可以世代相传世代相传不发生变化,保持平衡不发生变化,保持平衡。若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a a设设A A的
25、基因频率的基因频率=p=p a a的基因频率的基因频率=q=q 因为因为(p(pq)=A%+a%=1q)=A%+a%=1则则 (p+qp+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aaAA%+Aa%+aa%=1%=1 AAAA的基因型频率的基因型频率=p=p2 2;aaaa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2;AaAa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。进化的实质:进化的实质:_发生变化的过程发生变化的过程种群基因频率种群基因频率(6)(6)群体中群体中A=20%A=20%,a=80%,a=80%,则群体中则群体中AA=_,AA=_,AaAa=_,aa_,
26、aa=_=_(7)(7)人群中人群中aaaa=0.01=0.01,求杂合子,求杂合子=_=_。(8)(8)在调查某小麦种群时发现在调查某小麦种群时发现T T(抗锈病)对(抗锈病)对t t(易感(易感染)为显性,在自然情况下该小麦种群可以自由染)为显性,在自然情况下该小麦种群可以自由交配,据统计交配,据统计TTTT为为2020,TtTt为为6060,tttt为为2020,该小麦种群突然大面积感染锈病,致使易感染小该小麦种群突然大面积感染锈病,致使易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因之前与感染锈病之后基因T T的频率分别
27、是多少的频率分别是多少?A?A5050和和5050 B B5050和和62.562.5 C C62625 5和和5050 D D5050和和100100答案:答案:B B4%4%32%32%64%64%0.180.18(10(10天津天津)某地区从某地区从19641964年开始使用年开始使用杀杀虫虫剂杀灭剂杀灭蚊蚊子幼虫,至子幼虫,至19671967年中期停用。下年中期停用。下图图是五年是五年间间蚊子幼虫基蚊子幼虫基因型因型频频率率变变化曲化曲线线。R R表示表示杀杀虫虫剂剂抗性基因,抗性基因,S S表示野生表示野生敏感型基因。据敏感型基因。据图图回答:回答:(1)R(1)R基因的出现是基因的
28、出现是_的结果。的结果。(2)(2)在在RRRR基因型频率达到峰值时,基因型频率达到峰值时,RSRS、SSSS基因型频率分别基因型频率分别为为4%4%和和1%1%,此时,此时R R基因的频率为基因的频率为_基因突变基因突变97%97%(3)1969(3)1969年中期年中期RRRR基因型几近消失,表明在基因型几近消失,表明在_的的环环境条件下,境条件下,RRRR基因型幼虫比基因型幼虫比SSSS基因型幼虫的生存基因型幼虫的生存适适应应能力能力_。(4)(4)该该地区从此不再使用地区从此不再使用杀杀虫虫剂剂。预测预测未来种群中,未来种群中,最最终频终频率最高的基因型是率最高的基因型是_,原因是,原
29、因是在不使用杀虫剂环境下,持续的选择作用使在不使用杀虫剂环境下,持续的选择作用使R R基因频率越来越低基因频率越来越低不再使用杀虫剂不再使用杀虫剂低低SSSS回答下列有关生物进化的问题。回答下列有关生物进化的问题。(1)(1)上图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,上图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,X X、Y Y、Z Z表示生物进化中的基本环节。表示生物进化中的基本环节。X X、Y Y分别是分别是_、_(2)(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为的总和称为_,这是生物进化的,这是生物进化的_。突变突变自然选择自然选择种群种群基本单位基
30、本单位(3)(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的因,称为蜥蜴的_。基因库基因库(4)(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W W代表代表蜥蜴脚趾的分趾基因;蜥蜴脚趾的分趾基因;w w代表联趾代表联趾(趾间有蹼趾间有蹼)基因。基因。下图表示这两种性状比例变化的过程。下图表示这两种性状比例变化的过程。由于蜥蜴过度繁殖,导致由于蜥蜴过度繁殖,导致_加剧。加剧。生存斗争生存斗争(种内斗争种内斗争)小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原
31、因可能是其原因可能是 :上图所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状上图所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的_发生了改变。发生了改变。联趾型个体趾间有蹼,适合于游泳,可以从水虫获取联趾型个体趾间有蹼,适合于游泳,可以从水虫获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多繁殖机会较多 基因频率基因频率1.1.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?可遗传变异可遗传变异 2.2.可遗传变异的类型有那些?可遗传
32、变异的类型有那些?(二)突变和基因重组是生物进化的原材料(二)突变和基因重组是生物进化的原材料1.1.基因突变具有低频性,多害少利性,为什么还能为生基因突变具有低频性,多害少利性,为什么还能为生物进化提供大量原材料?物进化提供大量原材料?结论:自然界生物体自发突变频率结论:自然界生物体自发突变频率_ _,但对,但对 于一个种群来说每一代出现的基因突变数是于一个种群来说每一代出现的基因突变数是 _ _。突变的有利有害不是突变的有利有害不是_,往往取决于,往往取决于 生物的生存环境。生物的生存环境。2.2.突变和重组如何为生物进化提供原材料?突变和重组如何为生物进化提供原材料?(二)突变和基因重组
33、是生物进化的原材料(二)突变和基因重组是生物进化的原材料很低很低很高(种群内个体多,每个个体每个细胞内存在多个基因)很高(种群内个体多,每个个体每个细胞内存在多个基因)绝对的绝对的突变突变基因重组基因重组新的等位基因新的等位基因多种多样的多种多样的基因型基因型种群中出现大量可遗传的变异种群中出现大量可遗传的变异3.3.突变和重组为什么只能为进化提供原材料,不能决定突变和重组为什么只能为进化提供原材料,不能决定进化方向?进化方向?由于突变和基因重组是由于突变和基因重组是 、,因此它们只是提供了因此它们只是提供了 ,但不能决定生物,但不能决定生物进化的方向。进化的方向。(二)突变和基因重组是生物进
34、化的原材料(二)突变和基因重组是生物进化的原材料随机的随机的 不定向的不定向的原材料原材料变异变异(不定向不定向)(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有利变异有利变异有害变异有害变异自然选择自然选择有利变异保留有利变异保留基因频率定向改变基因频率定向改变生物朝着一定方向进化生物朝着一定方向进化进化的实质:进化的实质:_发生定向改变的过程发生定向改变的过程种群基因频率种群基因频率(1111江苏)根据现代生物进化理论,下列说法正确江苏)根据现代生物进化理论,下列说法正确的是的是A A自然选择决定了生物变异和进化的方向自然选择决定了生物变异和进化的方向B B生物进化的
35、实质是种群基因型频率的改变生物进化的实质是种群基因型频率的改变C C种群内基因频率的改变在世代间具有连续性种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D D种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降 而减小而减小C内容二:隔离在物种形成中的作用内容二:隔离在物种形成中的作用隔离隔离不同种群间个体,在自然状态下基因不能不同种群间个体,在自然状态下基因不能自由交流的现象自由交流的现象类型:类型:地理地理隔离隔离生殖生殖隔离隔离概念:概念:概念:概念:同种生物由于地理障碍分成不同的种群,同种生物由于地理障碍分成不同的种群,使种群间不能发生基因交流使种群间不能发生基因交
36、流结果:结果:产生不同的亚种产生不同的亚种 或导致生殖隔离或导致生殖隔离概念:概念:不同物种之间一般不能相互交配,即使不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代交配成功,也不能产生可育后代结果:结果:产生新物种产生新物种 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后能够在自然状态下相互交配并且产生可育后 代的一群生物称为一个物种,简称代的一群生物称为一个物种,简称“种种”。判断:马和驴是一个物种吗?判断:马和驴是一个物种吗?二倍体和四倍体是一个物种吗?二倍体和四倍体是一个物种吗?全世界的人是一个物种吗?是一个种群吗?全世界的人是一个物种吗?是一个种群吗?物种的概念物种的概念概念概
37、念区别:种群和物种区别:种群和物种比较种群与物种比较种群与物种种群种群物种物种概念概念范围范围判断判断标准标准联系联系一定区域一定区域,同种同种生物生物所有个体所有个体能够在自然状态下相互交配并能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物且产生可育后代的一群生物较小范围内同种生较小范围内同种生物的个体组成物的个体组成分布在不同区域内的同种生分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成物的许多种群组成同一区域同一区域,同种生物同种生物,个体间能交配产生可个体间能交配产生可育后代育后代可相互交配产生可育后代可相互交配产生可育后代-不存在生殖隔离不存在生殖隔离一个物种可包含多个种群一个物种可包含多
38、个种群,同一物种的多个种群之间存在地理隔离同一物种的多个种群之间存在地理隔离隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用 物种的形成的三个物种的形成的三个基本环节:基本环节:1.1.突变和重组、突变和重组、2.2.自然选择、自然选择、3.3.隔离隔离隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件 物种形成的方式:物种形成的方式:(1 1)渐变式)渐变式如加拉帕戈斯群岛上如加拉帕戈斯群岛上1313种地雀的形成。种地雀的形成。地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离长期长期隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件 物种形成的方式:物种形成的方式:(2 2)骤变式)骤变式如:自然界多倍体植如:自然
39、界多倍体植物的形成物的形成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提醒提醒 新物种形成不一新物种形成不一定经过地理隔离,但不定经过地理隔离,但不管哪种方式都需要达到管哪种方式都需要达到生殖隔离。生殖隔离。生物生物进进化和物种形成的区化和物种形成的区别别(20102010山东高考理综)山东高考理综)下列符合现代生物进化理论下列符合现代生物进化理论的叙述是的叙述是A A物种的形成可以不经过隔离物种的形成可以不经过隔离B B生物进化过程的实质在于有利变异的保存生物进化过
40、程的实质在于有利变异的保存C C基因突变产生的有利变异诀定生物进化的方向基因突变产生的有利变异诀定生物进化的方向D D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率【答案答案】D D对对位位训训练练:09江江苏苏 下下图图是是物物种种形形成成的的一一种种模模式式。物物种种a a因因为为地地理理障障碍碍分分隔隔为为两两个个种种群群a a1 1和和a a2 2,经经过过漫漫长长的的进进化化,分分别别形形成成新新物物种种b b和和c c。在在此此进进程程中中的的某某一一时时刻刻,a a1 1种种群群的的部部分分群群体体越越过过障障碍碍外外迁迁与与a a2 2同同
41、域域分分布布,向向d d方方向向进进化化。下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是A Ab b和和d d存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离B Bc c和和d d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离C Ca a1 1中的外迁群体与当中的外迁群体与当时时留居群体的基因留居群体的基因频频率相同,率相同,则则b b和和d d是同一物种是同一物种D Da a1 1中的外迁群体与当中的外迁群体与当时时a a2 2种群的基因种群的基因频频率不同,率不同,则则c c和和d d是不同物种是不同物种【答案】B某研究小某研究小组组研究某地的两个湖泊,
42、研究某地的两个湖泊,这这一地区有一地区有时时会会发发洪水,每个湖中生活着两种相似的洪水,每个湖中生活着两种相似的鱼鱼:红红褐色褐色和金黄色的。他和金黄色的。他们们不清楚不清楚这这两种两种鱼鱼之之间间的关系,于的关系,于是作出两种假是作出两种假设设,如,如图图所示。所示。(1)(1)在假在假说说甲和假甲和假说说乙中,湖泊乙中,湖泊和湖泊和湖泊中的两中的两种种鱼鱼的祖先各是哪种的祖先各是哪种鱼鱼?(2)DNA(2)DNA分析表明,湖泊分析表明,湖泊中中红红褐色褐色鱼鱼与湖泊与湖泊中中红红褐色褐色鱼亲缘鱼亲缘关系最近,关系最近,这这一一证证据支持哪个假据支持哪个假说说?(1)(1)假说甲中:红褐色鱼
43、和金黄色鱼起源于假说甲中:红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼;假说乙中:湖同一种灰色鱼;假说乙中:湖中原来只有红中原来只有红褐色鱼,湖褐色鱼,湖中原来只有金黄色鱼中原来只有金黄色鱼(2)(2)这一证据支持假说乙这一证据支持假说乙(3)(3)假假说说甲是否符合当地甲是否符合当地实际实际情况?情况?为为什么?什么?(4)(4)什么什么证证据可以帮助你确定湖泊据可以帮助你确定湖泊中中红红褐色褐色鱼鱼和和 金黄色金黄色鱼鱼不是一个物种?不是一个物种?(3)(3)不符合。因为假说没考虑当地不符合。因为假说没考虑当地“有时会发有时会发洪水洪水”这一实际情况这一实际情况(4)(4)如果红褐色鱼和金黄色鱼不
44、能杂交,或杂交后如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交,或杂交后不能产生可育后代,说明它们不是一个物种不能产生可育后代,说明它们不是一个物种(或若或若两种鱼杂交,存在生殖隔离,说明它们不是同一两种鱼杂交,存在生殖隔离,说明它们不是同一物种物种)1.1.共同进化:共同进化:任何一个物种都不是任何一个物种都不是单独单独进化的进化的。不同不同_之间、之间、_与与_之间在相互影响之间在相互影响中不断进化和发展,这就是中不断进化和发展,这就是共同进化。共同进化。物种物种生物生物无机环境无机环境内容三:共同进化与生物多样性的形成内容三:共同进化与生物多样性的形成(11(11海海南南)某某地地区区共共同同生生活活着
45、着具具有有捕捕食食关关系系的的甲甲、乙乙两两种种动动物物。两两者者的的个个体体数数长长期期保保持持稳稳定定。下下列列叙叙述述正确的是正确的是A.A.乙物种的乙物种的灭绝灭绝必然必然导导致甲物种的致甲物种的灭绝灭绝,反之亦然,反之亦然B.B.在在长长期期进进化中,甲、乙两物种必然互化中,甲、乙两物种必然互为选择为选择因素因素C.C.甲物种基因的突甲物种基因的突变变必然必然导导致乙物种基因的突致乙物种基因的突变变,反之亦然反之亦然D.D.甲、乙个体数的甲、乙个体数的长长期期稳稳定定说说明两个种群的基因明两个种群的基因频频 率没有改率没有改变变B2.2.生生物多样性的形成物多样性的形成内内容:容:基
46、因多基因多样性,物样性,物种多种多样性,生样性,生态系统多态系统多样性样性形形成生物多样性的原因:成生物多样性的原因:长期自然选择、共同进化达到结果长期自然选择、共同进化达到结果研研究生物进化的主要依据:究生物进化的主要依据:化石化石生物生物进进化的化的趋势趋势:生物生物结结构:构:从原核生物到真核生物,从原核生物到真核生物,从从单细单细胞胞到到多多细细胞生物;胞生物;生殖方式:生殖方式:从无性生殖到有性生殖从无性生殖到有性生殖呼吸方式:呼吸方式:从从厌厌氧生物到需氧生物氧生物到需氧生物生活生活环环境:境:从水生到从水生到陆陆生生代代谢类谢类型:型:从异养生物到自养生物从异养生物到自养生物 生
47、物进化理论在发展生物进化理论在发展中性进化理论:中性进化理论:“间断平衡学间断平衡学”理论:理论:(1)(1)中性学说:基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或中性学说:基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或 非害即益的,大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因非害即益的,大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因 突变不起作用,这些基因突变经过长期积累,会导致种群间遗突变不起作用,这些基因突变经过长期积累,会导致种群间遗 传物质出现较大的差别。传物质出现较大的差别。(2)(2)间断平衡说:物质的形成并不都是渐变的过程,而是种群长间断平衡说:物质的形成并不都是渐变的过程,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。总之,生物的进化是如此复杂,现有的进化理论还有许多不总之,生物的进化是如此复杂,现有的进化理论还有许多不能解释的问题。因此,生物进化理论不会停滞不前,而是在不能解释的问题。因此,生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展断发展(双双选选)以以下下为为现现代代生生物物进进化化理理论论的的概概念念图图,下下列列说说法正确的是法正确的是A A是基因是基因频频率改率改变变 B B是生殖隔离是生殖隔离C C是自然是自然选择选择学学说说 D D是基因是基因频频率改率改变变AC