《生物进化理论》PPT课件.ppt

第九章 生物的进化,我们已经知道地球上现存的有记载的生物种类大约有200多万种，还有许许多多种生物没有被我们发现。据估计，曾在地球上生活过的生物种数可能多达5-10亿。 这么多的生物从无到有，从少到多，从简单到复杂，从低等到高等，一批又一批“踏上”地球，又“远离”地球走向灭亡，进行着自然界的“新陈代谢”，这就是生物的进化。,生物为什么会进化呢？,达尔文的自然选择学说作出了最好的解释,1、达尔文自然选择学说的主要内容是什么？ 2、有什么重要意义及局限性？,预习思考,一、自然选择学说及其发展,自然选择学说的主要内容：,2、繁殖过剩,3、生存斗争,1、遗传变异,4、适者生存,自然选择学说的意义：,科学解释生物界发展的原因，以及生物多样性和适应性的起源。,自然选择学说的局限性：,不能科学解释遗传变异的本质，以及生物进化的原因局限于个体水平。,进化原因,发展,过度繁殖,有限的生活条件,生存斗争,适者生存,生物新类型出现,自然选择：有利变异的保存、有害变异被淘汰的过程。,实例：达尔文对长颈鹿进化过程的解释,长颈鹿的祖先,过度繁殖,后代个体间的差异,生存斗争,长颈、长前肢个体,适者生存,遗传积累,现代长颈鹿,（变异）,长颈鹿,个体差异,生存斗争 适者生存,过度繁殖,有限的生活条件,+,导致,生存斗争,+,变异,导致,适者生存,+,有利性状遗传,导致,生物新类型出现,在长期的自然选择过程中，微小的有利变异得到积累变为显著变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型。,生物进化原因,随着遗传学、生态学等学科的发展,丰富和发展了达尔文的生物进化学说：,性状水平,分子水平,以生物个体为单位,以种群为基本单位,形成以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。,二、现代生物进化理论,种群是生物进化的基本单位,突变和基因重组产生进化的原材料,自然选择主导（决定）进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件,预习思考：,种群是生物进化的基本单位,1、举例说明什么是种群？个体之间存在着什么关系？ 2、种群基因库的概念。 3、什么是基因频率？如何计算？影响基因频率的因素有哪些？,一个池塘,全部鲤鱼,相互交配 相互交流基因,一片草地,所有蒲公英,同一地点,同种生 物总和,群体共有 全部基因,种群,种群基因库,概念：种群、种群基因库,种群基因库在代代相传的过程中保持和发展,基因频率,某种基因在某个种群中出现的比例。,从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那么基因A和a的基因频率分别是多少？,A:60%,a:40%,种群中一对等位基因的频率之和等于1。,1、通过基因型计算基因频率,某种基因的 基因频率=,此种基因的个数 此种基因的个数+其等位基因的个数,2、通过基因型频率计算基因频率,某种基因的基因频率=,某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率,实例分析,1、据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10% 计算IA、 IB、i的基因频率。,IB=25%,IA=20%+1/2（30%+10%）=40%,i=35%,2、据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为： XBXB 44% XBXb 5% XbXb 1% XBY 43% XbY7% 则Xb的基因频率是：( ) A、13.2% B、5% C、14% D、9.3%,D,种群是生物进化的基本单位,1.种群与种群基因库的概念,2.基因频率,定义与计算方法,特点：,频率可变,生物进化的实质,种群基因频率的改变,突变和基因重组产生进化的原材料,预习思考,生物的突变率很低,而且一般是有害的,为什么还能作为生物进化的原材料?,(1) 对于每个基因来说,突变率很低，但一个种群每一代都会产生大量的突变,(2)突变的结果是基因型多样性-种群出现大量的可遗传变异。,(3) 而这种变异是随机的，不定向的，能为生物进化提供原材料。突变的有利和有害取决于生存环境。,实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多,为什么会有这一种现象？和自然环境有联系吗？,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,栖息环境浅色,栖息环境深色,s基因频率95% S基因频率5%,S基因频率95% S基因频率5%,自然选择主导（决定）进化的方向,桦尺蛾,自然选择主导（决定）进化的方向,变异是不定向的,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群的基因频率发生定向改变,生物朝一定方向缓慢进化,自然选择,表现型,基因型,基因频率,隔离是新物种形成的必要条件,预习思考,1、物种的概念，与种群的关系？ 2、隔离的概念及类型？ 3、物种形成的过程？ 4、生物进化与物种形成的区别？,隔离是新物种形成的必要条件,物种,定义：,一定自然区域，彼此相互交配并产生可育后代的一群个体。,与种群的关系：,一个物种包括多个种群,隔离是新物种形成的必要条件,隔离,定义：,同一物种不同种群间的个体基因不能自由交流的现象。,类型,生殖隔离：,由于地理上的障碍使彼此无法相遇而不能交配。,种群间的个体不能自由交配或产生可育后代。,物种形成过程,种群,小种群,新物种,发生改变基因频率,经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,分类学上把只有地理隔离的同一物种的几个种群叫亚种。,(1)马（2N64）和驴（2N62）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 （ ） A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离,(2)产生上述情况的原因主要是 （ ） A、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱,D,D,下图为加拉帕戈斯群岛上进化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请回答：,1、A物种进化为B、C两个物种的外部因素是?,2、甲岛上的B物种迁移到乙岛后，不与C物种进化为同一物种的原因是?,3、迁移到乙岛的B物种进化为D物种的原因是?,自然选择、,地理隔离。,B与C之间已经形成生殖隔离。,甲乙两岛上的环境条件不同，自然选择作用也不同，再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到积累形成了生殖隔离。,A,甲岛,乙岛,现代生物进化理论的基本观点：,生物进化的基本单位,生物进化的实质,物种形成的三个基本环节,生物进化与物种形成有何区别？,生物进化,同种生物的发展变化，,时间可长可短,任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，引起的性状变化程度如何都属进化的范围。,物种形成,指一个物种发展为另一个物种的过程。,必须当基因频率的改变在突破物种的界限形成生殖隔离时，方可成立。（需漫长时间）,二者都是在自然选择过程中发生的。,1.下列关于种群的叙述错误的是：( ） A.一个池塘里的全部鲤鱼是一个种群 B.种群不同个体间不存在生殖隔离 C.是生物进化和繁殖的基本单位 D.东北虎和华南虎是一个种群,D,2.生物适应性的形成是自然界定向选择了它 们的：( ） A.遗传 B.变异 C.可遗传变异 D.强大的生命力,C,C,3.在美国的东部分布着的白尾棕兔有12个亚种，而在美国西部的多数地区的白尾棕兔却有23个亚种。造成这种差别最可能的原因： ( ） A.美国东部的兔子生殖离显著 B.美国东部的兔子交配随机性大 C.美国西部山地的地理隔离更显著 D.美国西部气候变化较大,4.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：( ） A.它们必须分布在同一地理区域 B.它们的基因一定要相同 C.它们的毛色一定要相同 D.能相互交配繁殖并产生可育后代,D,5.下列关于基因库的叙述错误的是：( ） A.基因突变可以改变基因库的组成 B.生物个体总要死亡，但基因库却因个体繁殖代代相传 C.基因库是指一个种群所含的全部基因 D.种群中的每个个体含有基因库的全部基因,D,6.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：( ） A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层,A,7.某一个种群中某种可遗传的变异性状出现的频率增加，这很可能是：( ） A.那个性状对环境有很大的适应性 B.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子 C.那个变异性状是由环境引起的 D.控制那个性状的基因是隐性的,A,8.隔离在物种形成中的主要作用是：( ） A.使种群间的个体互不相