OK 生物的進化-現代生物進化理論簡介

1、 我們從哪里來我們從哪里來? 我們是誰我們是誰? 我們往哪里去我們往哪里去?高更（法國）神創(chuàng)論v 大約在大約在4040億年前，地球上出現億年前，地球上出現了原始的生命。經過漫長的生物進了原始的生命。經過漫長的生物進化歷程，生物由簡單、低等逐步向化歷程，生物由簡單、低等逐步向復雜、高等發(fā)展，下面我們來學習復雜、高等發(fā)展，下面我們來學習生物是如何進化的。生物是如何進化的。拉馬克進化學說主要內容拉馬克進化學說主要內容? ?一是一是“用進廢退用進廢退”二是二是“獲得性遺傳獲得性遺傳”進化論的奠基人進化論的奠基人拉馬拉馬克克用拉馬克進用拉馬克進化學說解釋化學說解釋一下長頸鹿一下長頸鹿為什么脖子為什么脖子

2、長？長？拉馬克認為長頸鹿的進化是因為草地退化后要吃樹葉，拉馬克認為長頸鹿的進化是因為草地退化后要吃樹葉，當然頸長的有優(yōu)勢，它們想要長頸，于是天天使勁地當然頸長的有優(yōu)勢，它們想要長頸，于是天天使勁地將頸伸長，終于形成了現在的長頸鹿。將頸伸長，終于形成了現在的長頸鹿。遠去了遠去了“貝格爾貝格爾”的帆影的帆影無涯是進化論的航程無涯是進化論的航程撥開那億萬年的迷霧撥開那億萬年的迷霧尋覓著生命史的真容尋覓著生命史的真容拉馬克的用進廢退學說雖有一定道理，但事實上由于使用而發(fā)達起來的器官特征并不能遺傳給后代。達爾文通過幾十年的觀察分析，終于在1859年出版了物種起源一書，提出了自然選擇學說。2 2、生存斗爭

3、、生存斗爭（）為何會發(fā)生生存斗爭？（）為何會發(fā)生生存斗爭？生物的過度繁殖生物的過度繁殖生物賴以生存的生活條件（如食生物賴以生存的生活條件（如食物和空間）有一定的限度物和空間）有一定的限度（）生存斗爭的概念：（）生存斗爭的概念：生物個體之間生物個體之間的相互斗爭，以及生物與無機自然條件之的相互斗爭，以及生物與無機自然條件之間的斗爭的現象。間的斗爭的現象。生存斗爭包括生存斗爭包括種內斗爭、種間斗爭、生物種內斗爭、種間斗爭、生物與非生物之間的斗爭與非生物之間的斗爭。3 3、遺傳和變異、遺傳和變異（1）具有普遍性具有普遍性（2 2）變異有的對生物生存有利，有的則不）變異有的對生物生存有利，有的則不利，

4、但具有有利變異的個體（即其性狀適利，但具有有利變異的個體（即其性狀適應環(huán)境的），易在生存斗爭中獲勝而生存應環(huán)境的），易在生存斗爭中獲勝而生存下去，并留下后代。下去，并留下后代。、適者生存、適者生存（1 1）概念：）概念：在生存斗爭中生存下來的生物都在生存斗爭中生存下來的生物都是對環(huán)境能適應的，被淘汰的生是對環(huán)境能適應的，被淘汰的生物是對環(huán)境不適應的。物是對環(huán)境不適應的。（2 2）例：）例：A A、同一環(huán)境下的植物，長得快的、同一環(huán)境下的植物，長得快的會比長得慢的占有廣大的地盤，因會比長得慢的占有廣大的地盤，因此發(fā)育就好、開花結實就多。此發(fā)育就好、開花結實就多。B B、跑得快的動物比跑得慢的更、

5、跑得快的動物比跑得慢的更易得到食物并逃避敵害。易得到食物并逃避敵害。過度繁殖過度繁殖物種穩(wěn)定物種穩(wěn)定資源有限資源有限生存斗爭生存斗爭個體差異（個體差異（變異變異）變異的變異的遺傳遺傳適者生存適者生存新類型新類型有利變異代代積累有利變異代代積累達爾文自然選擇學說的解釋模型達爾文自然選擇學說的解釋模型用達爾文自然選擇學說解釋一用達爾文自然選擇學說解釋一下長頸鹿為什么脖子長？下長頸鹿為什么脖子長？達爾文認為長頸鹿的進化原因是：長頸鹿達爾文認為長頸鹿的進化原因是：長頸鹿產生的后代超過環(huán)境承受能力（產生的后代超過環(huán)境承受能力（過度繁殖過度繁殖）；）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃

6、（生存斗爭生存斗爭）；）；它們有頸長和頸短的差異（它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異遺傳變異）；頸長）；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了（葉而最終餓死了（適者生存適者生存）。）。你如何評價達爾文的自然選擇學說？你如何評價達爾文的自然選擇學說？ 肯定：肯定：（1）較好的解釋了生物的多樣性和適應性）較好的解釋了生物的多樣性和適應性（2）相對系統(tǒng)地解釋了生物進化的原因）相對系統(tǒng)地解釋了生物進化的原因局限：局限：（1）未能對遺傳和變異的本質作出科學的解釋）未能對遺傳和變異的本質作出科學的解釋（2）對生物進化的解釋局限于個體水平）對生物進化

7、的解釋局限于個體水平基本觀點：基本觀點：生物變異不定向，選擇定向生物變異不定向，選擇定向遺傳和變異是生物進化的內因遺傳和變異是生物進化的內因生存斗爭是生物進化的動力生存斗爭是生物進化的動力自然選擇決定生物進化的方向自然選擇決定生物進化的方向生物進化的實質是生物個體有利變異生物進化的實質是生物個體有利變異積累的結果積累的結果達爾文的觀點達爾文的觀點達爾文以后進化理論的發(fā)展達爾文以后進化理論的發(fā)展1. 遺傳和變異的研究已從遺傳和變異的研究已從性狀水平性狀水平深入深入分子水分子水平平，人們逐漸認識到遺傳和變異的本質，人們逐漸認識到遺傳和變異的本質2. 研究對象有生物研究對象有生物個體個體為單位，發(fā)展

8、到以為單位，發(fā)展到以種種群群為基本單位為基本單位現代生物進化理現代生物進化理論的主要內容論的主要內容一片草地里的蒲公英一片草地里的蒲公英（一）種群是生物進化的基本單位：（一）種群是生物進化的基本單位：1 1、種群概念：、種群概念：生活在生活在同一區(qū)域同一區(qū)域的的同種生物同種生物的的全部個體全部個體。臥龍自然保護區(qū)臥龍自然保護區(qū) 獼猴獼猴例：判斷下列是否屬于種群例：判斷下列是否屬于種群（1 1）一個池塘中的全部鯉魚）一個池塘中的全部鯉魚（2 2）一個池塘中的全部魚）一個池塘中的全部魚（3 3）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（4 4）一片草地上的全部蒲公英）一片草地上的全部蒲公英2 2

9、、種群的特點：、種群的特點： 種群中的個體并不是機械地集合在種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此一起，而是彼此可以交配可以交配，并，并通過繁殖通過繁殖將各自的基因傳給后代將各自的基因傳給后代。種群是生物繁殖的基本單位種群是生物繁殖的基本單位3 3、基因庫：、基因庫：一個種群一個種群中中全部個體全部個體所含有的所含有的全部基因全部基因。5 5、基因頻率：、基因頻率：4 4、基因型頻率、基因型頻率 是指某種特定是指某種特定基因型基因型的個體占群體內全的個體占群體內全部個體的比例部個體的比例 在一個種群基因庫中，某個基因占全部在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數等位基因數的比率。的比

10、率。例例: :從種群中隨機抽出從種群中隨機抽出100100個個體，測知基因型個個體，測知基因型為為AAAA、AaAa和和aaaa的個體分別是的個體分別是3030、6060和和1010個。那個。那么么A A和和a a的基因頻率是多少的基因頻率是多少? ?解解: :AAAA的基因型頻率為的基因型頻率為: :AaAa、aaaa的基因型頻率為：的基因型頻率為：AA%=100%100%30306010= 30%= 30%基因型頻率基因型頻率= =某基因型的數目某基因型的數目該種群的個體總數該種群的個體總數 100% 100%例例: :從種群中隨機抽出從種群中隨機抽出100100個個體，測知基因型個個體，

11、測知基因型為為AAAA、AaAa和和aaaa的個體分別是的個體分別是3030、6060和和1010個。那個。那么么A A和和a a的基因頻率是多少的基因頻率是多少? ?解解: :A A基因的基因頻率為基因的基因頻率為: :a a基因的基因頻率為：基因的基因頻率為：= 40%= 40%A%=100%100%230602(306010)a%= 60%= 60%210602(306010)100%100%基因頻率基因頻率= =該該基因的數目基因的數目該基因的等位基因的總數該基因的等位基因的總數 100% 100%種群內基因種群內基因頻率的改變頻率的改變生物的進化生物的進化6.6.生物進化的實質生物進

12、化的實質什么因素會導致基因頻率發(fā)生改變？什么因素會導致基因頻率發(fā)生改變？基因基因突變突變染色染色體異體異變變 基基 因因重重 組組突變突變可遺傳的變異可遺傳的變異基因頻率改變的因素基因頻率改變的因素( (二二) )突變和基因重組產生進化的原材料突變和基因重組產生進化的原材料 自然界中生物的自然突變頻率很低，而自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？變種群中的基因頻率呢？種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產生大量的突變。 例如：果蠅約有例如：果蠅約有104對

13、基因，假定每個基因的突變對基因，假定每個基因的突變率都是率都是105，若有一個中等數量的果蠅種群（約有，若有一個中等數量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現基因突變數是多少呢？個個體），那么每一代出現基因突變數是多少呢？ 2 104 105個體個體 108種群種群=2 107此外，突變的有害還是有利也不是絕對此外，突變的有害還是有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。結論：突變和基因重組產生進化的原材料結論：突變和基因重組產生進化的原材料思考：突變和基因重組能不能思考：突變和基因重組能不能決定生物進化的方向呢？決定生物進化的方向呢？不能，因為變異

14、是不定向的！不能，因為變異是不定向的?。ㄈ┳匀贿x擇決定生物進化的方向（三）自然選擇決定生物進化的方向 1919世紀，樺尺蠖世紀，樺尺蠖種群中黑色基因（種群中黑色基因（S S）頻率為頻率為5%5%，淺灰色基，淺灰色基因（因（s s）頻率為）頻率為95%95%2020世紀，樺尺蠖種世紀，樺尺蠖種群中黑色基因（群中黑色基因（S S）頻率為頻率為95%95%，淺灰色，淺灰色基因（基因（s s）頻率為）頻率為5%5% 黑褐色的生活環(huán)境不利于淺色樺尺蠖的生黑褐色的生活環(huán)境不利于淺色樺尺蠖的生存，而有利于黑色樺尺蠖生存，存，而有利于黑色樺尺蠖生存，自然選擇自然選擇可以可以使種群的基因頻率發(fā)生使種群的基因頻

15、率發(fā)生定向改變定向改變，導致生物朝，導致生物朝著著一定一定的方向不斷進化的方向不斷進化自然選擇自然選擇決定生物進化的方向決定生物進化的方向.原因原因結論結論（四）隔離導致物種形成（四）隔離導致物種形成1、物種的概念：、物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下能夠在自然狀態(tài)下相互交配相互交配并且產生并且產生可育后代可育后代的一群生物。的一群生物。如：全世界的人都是一個物種，無論白人黑人黃如：全世界的人都是一個物種，無論白人黑人黃種人結婚，都能產生具有生殖能力的后代。種人結婚，都能產生具有生殖能力的后代。再如：所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。再如：所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。但馬和驢不

16、是一個物種，因為馬與驢交配產生的后代騾但馬和驢不是一個物種，因為馬與驢交配產生的后代騾沒有生殖能力。沒有生殖能力。2、隔離：、隔離：指不同種群間的個體，在自然條件下基因指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。不能自由交流的現象。分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流、沙漠等的障礙，使彼此間河流、沙漠等的障礙，使彼此間無法相無法相遇而不能交配遇而不能交配。地理隔離：地理隔離：生殖隔離：生殖隔離：種群間的個體種群間的個體不能自由交配不能自由交配，或者或者交配后交配后不能產生出可育后代。不能產生出可育后代。東北虎東北虎華南虎華南虎3、物種的形成：

17、、物種的形成： 經過長期的地理隔離而達成生殖隔離，從而形經過長期的地理隔離而達成生殖隔離，從而形 成新物種。成新物種。原種原種變變異異 1變變異異 2變異變異類型類型1變異變異類型類型2新種新種1新種新種2生殖生殖隔離隔離自然自然選擇選擇1自然自然選擇選擇2基因頻率基因頻率定向改變定向改變地地 理理隔隔 離離是否新物種的形成都必須經過地理隔離和生殖隔離是否新物種的形成都必須經過地理隔離和生殖隔離?三三.新物種產生的過程新物種產生的過程一般過程一般過程：原始物種(地理隔離) 不同種群（突變和基因重組）不同變異類型（自然選擇不同，導致不同種群基因頻率的定向改變，逐漸達到生殖隔離）形成新物種特殊過程

18、：特殊過程：多倍體的形成四四.現代生物進化理論的基本觀點現代生物進化理論的基本觀點1.以自然選擇學說為核心2.種群是生物進化的基本單位3.生物進化的實質在于種群基因頻率的改變4突變和基因重組產生了生物進化的原材料5.自然選擇使種群的基因頻率產生定向改變并決定了生物的 進化方向6.隔離是新物種形成的必要條件問題討論問題討論1、一種植物專、一種植物專門由一種昆蟲來門由一種昆蟲來傳粉傳粉 的協調是怎的協調是怎樣進化產生的？樣進化產生的？2、獵豹和斑馬的、獵豹和斑馬的奔跑能力是怎樣進奔跑能力是怎樣進化的？化的？3、生物進化與無、生物進化與無機環(huán)境的變化是相機環(huán)境的變化是相互影響的嗎？互影響的嗎？結結

19、論論不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是影響中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化共同進化不斷共同進化不斷共同進化生物多樣性生物多樣性問題討論問題討論1、最早出現的生物是哪一類？它們生活、最早出現的生物是哪一類？它們生活在什么環(huán)境中？在什么環(huán)境中？2、多數生物大約在什么時期出現的？它、多數生物大約在什么時期出現的？它們生活在什么環(huán)境中？們生活在什么環(huán)境中？3、最早登陸的生物是植物還是動物？為、最早登陸的生物是植物還是動物？為什么？什么？4、同現在的地球相比寒武紀的生態(tài)系統(tǒng)、同現在的地球相比寒武紀的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？有什么特點？5、恐龍是什么時候滅絕？物種的滅絕對、恐龍是什么時候滅絕？物種的滅絕對生物多樣性會產生怎樣的影響？生物多樣性會產生怎樣的影響？1、最早出現的生物是哪一類？它們生活、最早出現的生物