現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容(上課用PPT) 2

第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論§7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。臥龍自然保護(hù)區(qū)獼猴判斷下列是否屬于種群（1）一個(gè)池塘中的全部魚(yú)（2）一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)（3）兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿廟里的一群和尚也屬于種群?jiǎn)幔糠袷欠穹穹?、種群的特點(diǎn)：

種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代。人們?yōu)槭裁匆岢觥胺N群”這個(gè)概念呢？

自然界的物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。它為研究生物與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化帶來(lái)了方便。性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫(kù)和基因頻率的概念。3、基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。4、基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蝾l率＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)例1:如某昆蟲(chóng)種群中決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)純合子頻率+1/2雜合子頻率=40%

30/100×100%

+1/2×60/100×100%=60%

10/100×100%

+1/2×60/100×100%=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%A%=a%=基因頻率=例2:某工廠有男女職工各200人，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女色盲5人，女性攜帶15人。男性色盲11人，求XB,Xb的頻率。解:×100%5×2＋15＋11200×2＋200Xb%==6%XB%=1-6%=94%（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變?；蛲蛔?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘?，因此基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。不可遺傳變異可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異變異

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對(duì)生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？種群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。

突變的有害還是有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。基因重組基因突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是不定向的形成了進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向二、隔離與物種的形成1、物種的概念：一個(gè)生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)別？

物種是生物的種類,

可以分布在自然界的不同區(qū)域；而種群是一定區(qū)域內(nèi)的全部同種個(gè)體的集合。如：鯽魚(yú)是一個(gè)物種，湘江中的鯽魚(yú)是一個(gè)種群。自然界的物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。人都是一個(gè)物種，無(wú)論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。同樣，所有的馬是一個(gè)物種，所有的驢也是一個(gè)物種。但馬和驢不是一個(gè)物種，因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒(méi)有生殖能力。全世界的人都是一個(gè)物種嗎？馬跟驢是一個(gè)物種嗎？3、地理隔離:不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也不能夠產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。2、生殖隔離：東北虎和華南虎之間存在什么隔離？由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。4、隔離在物種形成中的作用隔離不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。地理隔離生殖隔離長(zhǎng)期加拉帕戈斯群島的地雀由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。其過(guò)程十分緩慢!物種形成的比較常見(jiàn)的方式：不同小島上的植被不同，果實(shí)大小不同所致。地理隔離阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫(kù)出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大生殖隔離新物種形成地理隔離是形成物種的量變階段，生殖隔離是形成物種的質(zhì)變階段，隔離是物種形成的必要條件。不同物種間都存在著生殖隔離,物種的形成必須經(jīng)過(guò)生殖隔離，但不一定要經(jīng)過(guò)地理隔離?，F(xiàn)代進(jìn)化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向3、隔離導(dǎo)致物種的形成課后練習(xí)（P121）基礎(chǔ)題

1.（1）√；（2）√；（3）√。2.生活在峽谷北側(cè)的種群發(fā)生了突變，由于突變的隨機(jī)性，同樣的突變沒(méi)有發(fā)生在峽谷南側(cè)的種群中。由于這兩個(gè)種群被河流隔開(kāi)，彼此沒(méi)有交配的機(jī)會(huì)，也就是沒(méi)有基因的交流，所以兩個(gè)種群發(fā)生明顯的分化，有可能演變成兩個(gè)物種。三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成在自然界，一種植物專門由一種昆蟲(chóng)傳粉的情形很常見(jiàn)，昆蟲(chóng)傳粉的專門化對(duì)植物繁衍后代有什么意義？１.共同進(jìn)化根瘤菌：與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中的氮?dú)夤┲参餇I(yíng)養(yǎng)的一類桿狀細(xì)菌。資料：動(dòng)物學(xué)家對(duì)生活在非洲大草原奧蘭治河兩岸的羚羊進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，東岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分鐘竟快13米。為何差距如此之大？經(jīng)過(guò)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物學(xué)家終于明白，東岸的羚羊之所以強(qiáng)健，是因?yàn)樗鼈兏浇幸粋€(gè)狼群，生存時(shí)時(shí)處于危險(xiǎn)之中。捕食者的存在是不是對(duì)被捕食者有害無(wú)益呢？捕食捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用?！熬鞯牟妒痴摺辈呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無(wú)法生存?！笆崭罾碚摗保翰妒痴咄妒硞€(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性。共同進(jìn)化的含義1：不同物種間的共同進(jìn)化地球形成時(shí)原始大氣中是沒(méi)有氧氣的，但是隨著光合細(xì)菌的出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣,進(jìn)而出現(xiàn)好氧生物。共同進(jìn)化的含義2：生物和無(wú)機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。不同物種之間，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。通過(guò)漫長(zhǎng)的共同進(jìn)化過(guò)程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性．綜上所述：2、生物多樣性的形成（1）生物多樣性的內(nèi)容：物種多樣性

基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性化石——埋藏在地層中的古代生物的遺體、遺跡和遺物，石化后形成的。是研究生物進(jìn)化最直接的證據(jù)（2）生物多樣性的形成的進(jìn)化歷程最早的生物化石－－古細(xì)菌（距今35億年）最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活海洋中。13億年前真核生物的紅藻化石

34億年前的古細(xì)胞化石

前寒武紀(jì)地層中的水母化石前寒武紀(jì)生物

寒武紀(jì)之前(前寒武紀(jì))，地球上的生命都是非常低級(jí)的，主要是一些單細(xì)胞生物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物等。多細(xì)胞生物大約是什么時(shí)期出現(xiàn)的？它們生活在什么環(huán)境？

大約是在寒武紀(jì)，生活在海洋中。早古生代生物

（寒武紀(jì)）進(jìn)入早古生代，一些大型的古生物相繼出現(xiàn)，如三葉蟲(chóng)、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上的第一次繁榮景象。在中國(guó)云南澄江發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)古生物是最有代表性的寒武紀(jì)生物群.

最早登陸的生物是植物還是動(dòng)物？為什么？

植物，否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。一些海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類植物。陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？中生代生物中生代三疊紀(jì)生物復(fù)蘇,開(kāi)始出現(xiàn)水生爬行動(dòng)物，如魚(yú)龍、蛇頸龍等；侏羅紀(jì)是恐龍的天下，發(fā)現(xiàn)始祖鳥(niǎo)、中華龍鳥(niǎo)等，昆蟲(chóng)類也開(kāi)始繁盛；白堊紀(jì)末期也是生物的滅絕時(shí)期，但開(kāi)始出現(xiàn)被子植物

。中生代陸地和海洋中的情況始祖鳥(niǎo)恐龍是在中生代后期絕滅的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛，使生物進(jìn)化翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。

恐龍是什么時(shí)候滅絕的？恐龍的滅絕對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？新生代少女化石和復(fù)原圖生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無(wú)性生殖到有性生殖，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。3、生物進(jìn)化理論的不斷發(fā)展生物進(jìn)化是如此復(fù)雜的，現(xiàn)有的進(jìn)化理論所不能解釋的問(wèn)題比已經(jīng)解釋的問(wèn)題還要多，因此現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是不斷發(fā)展的。中性進(jìn)化理論：“間斷平衡學(xué)”理論：……課后練習(xí)（P126）基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）×；（3）×;

2.C。3.有性生殖的出現(xiàn)，使基因重組得以實(shí)現(xiàn)，增加了生物變異的多樣性，因而使生物進(jìn)化的速度明顯加快。拓展題1.假如那樣，生物界紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象就很難用統(tǒng)一的觀點(diǎn)和理論來(lái)解釋，作為生物學(xué)基本觀點(diǎn)之一的進(jìn)化觀點(diǎn)將難以建立，生物學(xué)就不可能形成現(xiàn)在這樣一個(gè)科學(xué)的框架體系，學(xué)習(xí)生物學(xué)將缺少基本觀點(diǎn)和方法的指導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)。2.生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關(guān)系，進(jìn)化指的是生物界的歷史演變；如果把進(jìn)化看做由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺(tái)就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互關(guān)系。物種進(jìn)化的表演受舞臺(tái)背景的制約，舞臺(tái)背景也要與上演的內(nèi)容相協(xié)調(diào)。自我檢測(cè)（P129）一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.×。3.×。4.√。選擇題1.A。2.C。畫(huà)概念圖二、知識(shí)遷移1.這兩個(gè)種群屬于同一個(gè)物種，因?yàn)槲闯霈F(xiàn)生殖隔離。2.按照達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，可以做如下解釋：昆蟲(chóng)在繁殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強(qiáng)的變異。在未使用殺蟲(chóng)劑時(shí)，抗藥性強(qiáng)的變異不是有利變異，這樣的個(gè)體在生存斗爭(zhēng)中不占優(yōu)勢(shì)；使用殺蟲(chóng)劑以后，抗藥性弱的個(gè)體大量死亡，抗藥性強(qiáng)的個(gè)體有機(jī)會(huì)產(chǎn)生更多的后代，一段時(shí)間以后，殺蟲(chóng)劑的殺蟲(chóng)效果就會(huì)下降。三、技能應(yīng)用中間體色可能與環(huán)境色彩較接近，這樣的個(gè)體不容易被捕食者發(fā)現(xiàn)，生存并繁殖后代的機(jī)會(huì)較多，相應(yīng)的基因型頻率較高。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選