人教版高中生物必修二課件現代生物進化理論的主要內容共63張PPT.ppt

1、第七章第二節(jié)現代生物進化理論的主要內容,現代生物進化理論的基本觀點,( 1 )種群是生物進化的基本單位,( 2 )突變和基因重組產生進化的原材料,( 3 )自然選擇決定生物進化的方向,( 4 )隔離導致物種形成,（1）種群是生物進化的單位,1、定義：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。,臥龍自然保護區(qū)的所有熊貓,云南的金絲猴,可可西里的藏羚羊,一 種群基因頻率的改變與生物進化,2、種群的特點：,（1）種群具有一定的時空限制，離開一定的空間和時間的種群是不存在的。 （2）種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。 （3）一個種群中應包括各年齡階段的個體

2、,練習：,下列四個選項中，屬于種群的是：（ ）,B,基因庫、基因頻率、基因型頻率,一個種群的全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。,某種基因型在某個種群中出現的比例，叫做基因型頻率。,基因頻率：某個基因在某個種群中出現的比例。,AA基因型頻率：30/100=0.3 Aa基因型頻率：60/100=0.6 aa基因型頻率：10/100=0.1,均用于常染色體,1.在一個種群中隨機抽出一定數量的個體，其中 基因型為AA的個體占18%，基因型Aa的個體占 78%，aa的個體占4%?；蛐虯和a的頻率分別 是 ， 。,57 43,練習：,A18%+1/2*78%=57% a=4%+1/2*78

3、%=43%,2、某工廠有男女職工各200名，對他們進行調查發(fā)現， 女性色盲基因攜帶者為15人，患者5人，男性患者 11人，那么這個群體中色盲基因頻率為：（ ）,A：6% B、15% C、12% D、5.88%,A,試題分析：由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色體上，而Y染色體上沒有，因此該等位基因的總數=2002+2001=600（女性每人含兩個X基因，男性每人含一個X基因），色盲基因的總數為Xb=151+52+111=36（女性攜帶者、男性患者都有一個Xb，而女性患者含兩個Xb），因此色盲基因的基因頻率=36/600100%=6%,1常染色體體上基因的基因頻率與基因型頻率的關系。 常染色體

4、上：男性、女性每個個體可以看做含有兩個 基因，存在 A%=AA%+1/2Aa% a% =aa%+1/2Aa% 2X染色體體上基因的基因頻率計算應該注意的哪些問題? 伴X遺傳：女性每個個體可以看做含有兩個基因，但是 男性只有一個基因，則不適用上述關系。,師生討論,1、假設的昆蟲群體滿足以下五個條件： 昆蟲群體數量足夠大， 全部的雌雄個體間都能自由交配并能產生后代， 沒有遷入與遷出， 自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用 也沒有基因突變和染色體變異。,思考與討論,用數學方法討論基因頻率的變化,60%,40%,36%,48%,16%,60%,40%,如果F1個體再自由交配，產生F2呢？,36%,4

5、8%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,一個遺傳上的平衡的群體,其基因頻率和基因型頻率遵循哈代-溫伯格定律 也叫遺傳平衡定律,假設的昆蟲群體滿足以下五個條件： 昆蟲群體數量足夠大， 全部的雌雄個體間都能自由交配并能產生后代， 沒有遷入與遷出， 自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用 也沒有基因突變和染色體變異。,在上述條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡，叫做哈代溫伯格定律，也叫遺傳平衡定律。 設A的基因頻率=p，a的基因頻率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q

6、2 = 1,AA的基因型頻率,Aa的基因型頻率,aa的基因型頻率,突變和基因重組產生進化的原材料,基因重組、基因突變及染色體變異,基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。,突變和基因重組可形成可遺傳的變異。,？可遺傳的變異的來源有？,？1、基因突變與基因頻率的改變有什么關系？,？2、自然界中突變的頻率很低，能作為進化的原材料嗎？,2x104,10-5,108,x,x,=,2x107(個),每一代就會有大量的變異,思考：,某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類型,有利與有害是 相對的而不是絕對的 這往往取決于生物的 生存環(huán)境。,3、突變產生的變異有利或有害是絕對的嗎？,基因 重組,突變,新的等位基因,多種多樣的

7、基因型,種群中出現大量可遺傳的變異,變異是隨機的、不定向的,形成了進化的原材料,突變是不定向的，不能決定生物的進化方向,總結,19世紀，樺尺蠖種群中黑色 基因（S）頻率為5%，淺灰色 基因（s）頻率為95%,20世紀，樺尺蠖種群中黑 色基因（S）頻率為95%， 淺灰色基因（s）頻率為5%,探究自然選擇對種群基因頻率的影響,(1)在這個探究實驗中根據上面的數據分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？,(2)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現型？,變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少,S基因頻率增加,有，許多淺色個體可能在沒有交配、產卵前就已

8、被天敵捕食,天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現型）而不是控制體色的基因,結論：自然選擇決定生物進化的方向,自然選擇使基因頻率定向改變。,變異是不定向的,自然選擇,不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累,種群的基因頻率發(fā)生定向改變,生物朝一定方向緩慢進化,（3）自然選擇決定生物進化的方向。,種群是生物進化基本的單位。 生物進化的實質就是種群基因頻率的改變。 基因突變和基因重組是生物進化的原材料（但不能決定進化的方向）,進化的方向由誰決定呢？,自然選擇,小結：,2下面關于現代生物進化理論的敘述, 正確的是 A.種群是生物進化的基本單位 B.自然選擇學說是現代生物進化理論的核心 C.生物進化過程的實質在于種群

9、基因頻率的改變 D.生物進化過程的實質在于有利變異的保存,1下列生物屬于種群的是： A一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及 其他生物 B一塊朽木上的全部真菌 C一塊棉田中的全部幼蚜、有翅和無翅的成蚜 D一個池塘中的全部魚,課堂練習,二、隔離與物種的形成,（一）物種,物種：指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產生可育后代的一群生物，簡稱“種”。,全世界的人都是一個物種嗎？,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。,馬跟驢是一個物種嗎？,同一物種滿足的兩個條件：,1、可以相互交配,2、產生的后代可育,物種與種群有何關系？,一個物種可以包括生活在不同地理區(qū)域的多個種群。 只要

10、各個種群相互交配仍能產生可育的后代，則是 同一物種。,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。,同樣，所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。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。,全世界的人都是一個物種嗎？,馬跟驢是一個物種嗎？,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，也不能夠產生可育的后代，這種現象叫生殖隔離。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)生基因交流的現象。,4、隔離在物種形成中的作用,隔離 不同種

11、群間的個體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流的現象。,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 種群的基因庫出現差異 差異進一步加大 生殖隔離 新物種形成,物種形成的一般途徑,原始種群,地理隔離,小種群,基因頻率定向的改變 （基因庫形成明顯差異）,新物種,突變和基因重組,自然選擇,生殖隔離,總結：,旁欄思考題,（P121）,最先在裸露的巖石上生長的植物往往是地衣，地衣的出現促進巖石的分解，形成土壤，為苔蘚植物的生長創(chuàng)造條件。,地理隔離,生殖隔離,長期,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。其過程十分緩慢!,物種形成的比較

12、常見的方式：,不同小島上的植被不同，果實大小不同所致。,資料分析,1.設想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？,由于這兩個種群的個體數量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。,不同島嶼上的地雀種群，產生突變的情況一樣嗎？,不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。,對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產生什么影響？,不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。,如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？,不會。因為個體間有基因的交流

13、。,現代進化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié),1、突變和基因重組產生進化的原材料,2、自然選擇決定生物進化的方向,3、隔離導致物種的形成,課后練習,（P121）,基礎題 1.（1）；（2）； （3）。,2.生活在峽谷北側的種群發(fā)生了突變，由于突變的隨機性，同樣的突變沒有發(fā)生在峽谷南側的種群中。由于這兩個種群被河流隔開，彼此沒有交配的機會，也就是沒有基因的交流，所以兩個種群發(fā)生明顯的分化，有可能演變成兩個物種。,拓展題 雄虎和雌獅雜交生出的后代是虎獅獸，雄獅和雌虎雜交生出的后代是獅虎獸。目前還沒有虎獅獸和獅虎獸交配并生出可育后代的證據。 對于讓虎和獅雜交的做法，有專家認為這在科學研究上價值不大，但是在商

14、業(yè)上具有一定價值。有專家認為，對待野生珍稀動物，人類最應當做的是進行保護，讓它們自然繁殖，而不是人為改變其自然繁殖體系。,技能訓練,（P122）,1.假說甲：紅褐色魚和金黃色魚起源于同一種灰色魚。假說乙：湖中原來只有紅褐色魚，湖中原來只有金黃色魚，發(fā)洪水時，這兩個湖中的魚發(fā)生混雜在一起。,2.假說甲沒有考慮到隔離在物種形成中的作用，也沒有考慮洪水的作用。,3.這一證據支持假說乙。,4.如果紅褐色魚和金黃色魚不能雜交，或雜交后不能產生可育后代，說明它們不是一個物種。,1.隔離是形成新物種的_，常見的隔離類型有_和_，通常經過長期的_隔離?？蛇_到_隔離。不同的地雀種群之間，一旦發(fā)生了_隔離，就不會

15、有_交流了。,必要條件,地理,生殖,生殖,基因,2. 下列哪項形成了新物種（ ） A. 二倍體的西瓜經秋水仙素處理成為四倍體西瓜 B. 樺尺蠖體色的基因頻率由S（95%）變成s(95%) C. 馬與驢交配產生了騾子 D. 克隆羊多利,A,1、生物與生物之間的共同進化2、生物與環(huán)境之間的共同進化,三 共同進化與生物多樣性的形成,(1)某種蘭花具細長的花矩_ 某種蛾類具有細長的吸管式口器,1、生物與生物之間的共同進化,共同進化,在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見。,又如倒掛金鐘的花對蜂鳥傳粉的適應。,昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有何意義？,想一想,斑馬的奔跑速度加快_ 獵豹的奔跑速

16、度加快,共同進化,(3) 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進種群發(fā)展的作用。 捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存 “精明的捕食者”策略,地球形成時原始大氣中沒有氧氣，但隨著光合細菌、藍藻的出現，使得大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現提供了條件。,資料三：,2、生物和無機環(huán)境之間也存在著共同進化,共同進化 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,通過漫長的共同進化過程，地球上不僅出現了 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： 任何一個物種都不是單獨進化的,P124,生物多樣性的形成,

17、地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構成了生物多樣性。,簡單復雜 低等高等 原核細胞真核細胞 單細胞多細胞 無性生殖有性生殖 原始異養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需氧 水生水陸兩棲陸生,生物多樣性的形成,1.最早出現的生物是哪一類生物？它們生活在什 么環(huán)境中?,最早出現的生物是厭氧的單細胞生物，它們生活在海洋中.,2.多細胞生物大約是什么時候出現的？它們生活 在什么環(huán)境中？,多細胞生物大約是在寒武紀出現的，它們生活在海洋中。,3.最早登陸的生物是植物還是動物，為什么？,最早登陸的生物是植物，否則動物登陸后就會餓死。,4.同今天你看到的地球相比，寒武紀時地球上的

18、生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？,當時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。,5.恐龍是什么時候絕滅的？物種絕滅對生物多樣 性產生怎樣的影響？,恐龍是在中生代后期（白堊紀末）絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復雜的。恐龍的絕滅有利于哺乳動物的繁盛。,了解生物進化歷程的主要依據是化石。,生物進化的大致歷程,35億年前,出現古細菌,最早的生物化石,之后的20億年,海洋中有少量的藍藻和細菌,兩極生態(tài)系統(tǒng)（只有生產者和分解者）,15億年前,海洋中出現真核生物,出現有性生殖，進化速度明顯加快（WHY？）,5.75億年前,海洋中無脊椎動物物種大爆發(fā),生態(tài)系統(tǒng)的第三極消費者出現，對植物的進化產生了重要影響,中生代新

19、生代,裸子植物和被子植物扮演了生產者中的主角，鳥類、哺乳類等成為地球上占優(yōu)勢的動物類群,逐漸形成了復雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng),總的進化趨勢,簡單復雜,水生陸生,低等高等,4億年前,植物登陸（主要是蕨類）隨后出現了原始的兩棲類,改變了陸地環(huán)境,二、生物多樣性的形成小結：,1、生物多樣性的內容：,基因多樣性 物種多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性,2、生物多樣性的形成的進化歷程,化石,了解進化歷程的主要依據是 ：,生物的進化歷程可概括為：,從原核生物到真核生物 從無性生殖到有性生殖 由簡單到復雜，由低等到高等 由水生到陸生， 由原始異養(yǎng)厭氧到自養(yǎng)厭氧到自養(yǎng)需氧,核心：自然選擇學說,發(fā)展,三、生物進化理論在發(fā)展,中