必修第七章第二節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容ppt課件

1、1 1、種群概念：、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。臥龍自然維護(hù)區(qū) 獼猴2 2、種群的特點(diǎn)：、種群的特點(diǎn)： 種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一同，種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一同，而是彼此可以交配，并經(jīng)過繁衍將各自的基因而是彼此可以交配，并經(jīng)過繁衍將各自的基因傳給后代。傳給后代。人們?yōu)槭裁匆岢鋈藗優(yōu)槭裁匆岢觥胺N群這個(gè)概念呢？種群這個(gè)概念呢？ 自然界的物種實(shí)踐上是以一個(gè)個(gè)種群存自然界的物種實(shí)踐上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的根本單位。在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的根本單位。它為研討生物與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化帶它為研討生物與環(huán)境的

2、關(guān)系和物種的變化帶來了方便。來了方便。3 3、基因庫(kù)：、基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。4 4、基因頻率：、基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部在一個(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。等位基因數(shù)的比率。基因頻率和基因型頻率的計(jì)算：基因頻率和基因型頻率的計(jì)算：某種群中某基因的數(shù)目某種群中某基因的數(shù)目該種群中全部等位基因的總數(shù)該種群中全部等位基因的總數(shù)基因頻率基因頻率=某基因型的個(gè)體數(shù)某基因型的個(gè)體數(shù)個(gè)體總數(shù)個(gè)體總數(shù)基因型頻率基因型頻率= 純合子頻率純合子頻率+1/2雜合子頻率雜合子頻率基因頻率和基因型頻率的關(guān)系轉(zhuǎn)換基因頻率和基因

3、型頻率的關(guān)系轉(zhuǎn)換 設(shè)一對(duì)等位基由于設(shè)一對(duì)等位基由于A和和a，其頻率分別為，其頻率分別為p與與qp+q=1。親代。親代AA和和aa自然交配后自然交配后F1袋具有袋具有AA、Aa、aa三種基因型，其頻率如以下公式：三種基因型，其頻率如以下公式：(p(A)+q(a)2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即即AA的基因型頻率為：的基因型頻率為：p2， Aa的基因型頻率為：的基因型頻率為：2pq， aa的基因型頻率為：的基因型頻率為：q2， 產(chǎn)生產(chǎn)生A配子頻率為：配子頻率為： A=p2+1/22pq=p2+pq=p(p+q)=p 產(chǎn)生產(chǎn)生a配子頻率為：配子頻率為： a=q2+1/22pq=q2

4、+pq=q(q+p)=q 可知可知F1的基因型頻率沒有改動(dòng)的基因型頻率沒有改動(dòng)例例: :如某昆蟲種群中決議翅色為綠色的基由于如某昆蟲種群中決議翅色為綠色的基由于A A，決議翅，決議翅色為褐色的基由于色為褐色的基由于a a，從種群中隨機(jī)抽出，從種群中隨機(jī)抽出100100個(gè)個(gè)體，測(cè)個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為知基因型為AAAA、AaAa和和aaaa的個(gè)體分別是的個(gè)體分別是3030、6060和和1010個(gè)。那個(gè)。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：基因頻率基因頻率= =某基因的數(shù)目某基因的

5、數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)該基因的等位基因的總數(shù)= =純合子頻率純合子頻率+1/2+1/2雜合子頻率雜合子頻率= 40%= 40% =30/100 =30/100100% +1/2100% +1/260/10060/100100% = 60%100% = 60% =10/100 =10/100100% +1/2100% +1/260/10060/100100% = 40%100% = 40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%= 100% 100%= 60%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%生物進(jìn)化的本質(zhì)：生物進(jìn)化的本質(zhì)： 種群的進(jìn)化過程就是種群基因頻種群

6、的進(jìn)化過程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。率發(fā)生變化的過程。 從基因頻率的變化可以認(rèn)識(shí)到，從基因頻率的變化可以認(rèn)識(shí)到，自然界中種群的基因頻率一定會(huì)發(fā)生自然界中種群的基因頻率一定會(huì)發(fā)生變化，也就是說種群的進(jìn)化是必然的。變化，也就是說種群的進(jìn)化是必然的。影響種群基因頻率變化的根本緣由是什么？影響種群基因頻率變化的根本緣由是什么？變異變異 變異的類型有那些？變異的類型有那些？不能遺傳的變異不能遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異 基因突變?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘模虼嘶蛲蛔冊(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，這就能夠使種基因突變產(chǎn)生新的

7、等位基因，這就能夠使種群的基因頻率發(fā)生變化。群的基因頻率發(fā)生變化。 自然界中生物的自然突變頻率很低，而且自然界中生物的自然突變頻率很低，而且普通對(duì)生物體是有害的。為什么還可以改動(dòng)種普通對(duì)生物體是有害的。為什么還可以改動(dòng)種群中的基因頻率呢？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)都有成千上萬個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。 此外，突變的有此外，突變的有害還是有利也不是絕害還是有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。生物的生存環(huán)境。 例如：一個(gè)果蠅約有例如：一個(gè)果蠅約有104104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率

8、都是10105 5，假設(shè)有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群約有，假設(shè)有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群約有108108個(gè)個(gè)體，那么個(gè)個(gè)體，那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？ 2 104 105個(gè)體個(gè)體 108種群種群= 2 1071 1種群中突變的特點(diǎn)：種群中突變的特點(diǎn)： 突變數(shù)很大、隨機(jī)、不定突變數(shù)很大、隨機(jī)、不定2 2種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原資料結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原資料基因基因 重組重組突變突變新的等位基因新的等位基因多種多樣多種多樣的基因型的基因型種群中出現(xiàn)大量種群中

9、出現(xiàn)大量可遺傳的變異可遺傳的變異變異是不定向的變異是不定向的構(gòu)成了進(jìn)化的原資料構(gòu)成了進(jìn)化的原資料, ,不能決議生物進(jìn)化的方向不能決議生物進(jìn)化的方向由于突變和基因重組，樺尺蠖構(gòu)成了不同由于突變和基因重組，樺尺蠖構(gòu)成了不同的體色黑色的體色黑色S S、淡色、淡色s s英英19世紀(jì)曼徹斯特世紀(jì)曼徹斯特英英20世紀(jì)曼徹斯特世紀(jì)曼徹斯特S(黑色黑色)基因頻率：基因頻率：樺樺尺尺蠖蠖樺樺尺尺蠖蠖5%5%以下以下 95%95%以上以上 未構(gòu)成生殖隔離，還有基因交流未構(gòu)成生殖隔離，還有基因交流 突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原資料，自然突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原資料，自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改動(dòng)，導(dǎo)

10、致生物朝著一選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改動(dòng)，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。定的方向不斷進(jìn)化。1 1、物種的概念：、物種的概念： 指可以在自然形狀下相互交配并且產(chǎn)指可以在自然形狀下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡(jiǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡(jiǎn)稱稱“種。種。一個(gè)生物一個(gè)生物“種或種或“物種與種群有何區(qū)別？物種與種群有何區(qū)別？ 物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，只需在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因可以世只需在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因可以世代傳得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個(gè)體的集合才是一代傳得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個(gè)體的集合才是一個(gè)種群

11、。個(gè)種群。 自然界的物種實(shí)踐上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，自然界的物種實(shí)踐上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的根本單位。種群是物種繁衍、進(jìn)化的根本單位。 人都是一個(gè)物種，無論白人都是一個(gè)物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖才干的后代。具有生殖才干的后代。同樣，一切的馬是一個(gè)物同樣，一切的馬是一個(gè)物種，一切的驢也是一個(gè)物種。種，一切的驢也是一個(gè)物種。但馬和驢不是一個(gè)物種，由于但馬和驢不是一個(gè)物種，由于馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖才干。生殖才干。全世界的人都是一個(gè)物種嗎？全世界的人都是一個(gè)物種嗎？馬跟驢是一個(gè)物種嗎？馬跟驢是一個(gè)物

12、種嗎？3 3、地理隔離、地理隔離: : 不同物種之間普通是不可以不同物種之間普通是不可以相互交配的，即使交配勝利，也相互交配的，即使交配勝利，也不可以產(chǎn)生可育的后代，這種景不可以產(chǎn)生可育的后代，這種景象叫生殖隔離。如季節(jié)隔離；不象叫生殖隔離。如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。親合性；雜種不活；雜種不育等。2 2、生殖隔離：、生殖隔離：東北虎和華南虎之東北虎和華南虎之間存在什么隔離？間存在什么隔離？ 由于地理上的妨礙使得同種由于地理上的妨礙使得同種生物的不同種群間不可以發(fā)生基生物的不同種群間不可以發(fā)生基因交流的景象。因交流的景象。4 4、隔離在物種構(gòu)成中的作用、隔離在物種構(gòu)成中的作用隔

13、離隔離 不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流的景象。生基因交流的景象。地理隔離地理隔離生殖隔離生殖隔離長(zhǎng)期長(zhǎng)期加拉帕戈斯群島的地雀加拉帕戈斯群島的地雀 由于地理隔離而構(gòu)成生殖隔離，構(gòu)成了不由于地理隔離而構(gòu)成生殖隔離，構(gòu)成了不同的物種。其過程非常緩慢同的物種。其過程非常緩慢! !物種構(gòu)成的比較常見的方式：物種構(gòu)成的比較常見的方式：不同小島上的植被不同，不同小島上的植被不同，果實(shí)大小不同所致。果實(shí)大小不同所致。自然選擇自然選擇2 2自然選擇自然選擇1 1地理地理隔離隔離物種構(gòu)成的比較常見的方式：物種構(gòu)成的比較常見的方式：原原種種變異變異1 1變異變異2

14、 2基因頻率的定向改動(dòng)基因頻率的定向改動(dòng)變異變異類型類型1 1變異變異類型類型2 2新物種新物種新物種新物種生殖生殖 隔離隔離地理隔離地理隔離 阻斷基因交流阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下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)生改動(dòng)基因頻率向不同方向發(fā)生改動(dòng)種群的基因庫(kù)出現(xiàn)差別種群的基因庫(kù)出現(xiàn)差別差別進(jìn)一步加大差別進(jìn)一步加大生殖隔離生殖隔離新物種構(gòu)成新物種構(gòu)成地理隔離是構(gòu)成物種的量變階段，地理隔離是構(gòu)成物種的量變階段，生殖隔離是構(gòu)成物種的量變階段，生殖隔離是構(gòu)成物種的量變階段，隔離是物種構(gòu)成的必要條件。隔離是物種構(gòu)成的必要條件。 不同物種間都存在著生殖隔離不同

15、物種間都存在著生殖隔離, ,物種的構(gòu)成物種的構(gòu)成必需經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。必需經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。1 1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原資料、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原資料2 2、自然選擇決議生物進(jìn)化的方向、自然選擇決議生物進(jìn)化的方向( (定向定向) )3 3、隔離導(dǎo)致物種的構(gòu)成、隔離導(dǎo)致物種的構(gòu)成捕食者捕食者的存在的存在是不是是不是對(duì)被捕對(duì)被捕食者有食者有害無益害無益呢？呢？ 捕捕食食捕食者的存在能否對(duì)被捕食者有害無益？捕食者的存在能否對(duì)被捕食者有害無益？ 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年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)老、病

16、弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群開展的作用。種群開展的作用?！熬鞯牟妒痴邞?zhàn)略：精明的捕食者戰(zhàn)略： 捕食者普通不能將一切的獵物吃掉，否那么捕食者普通不能將一切的獵物吃掉，否那么本人也無法生存。本人也無法生存?！笆崭顚?shí)際：收割實(shí)際： 捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)防止出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)會(huì)防止出現(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，為其他物種的構(gòu)成騰出空間有利于優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的構(gòu)成騰出空間有利于添加物種的多樣性。添加物種的多樣性。共同進(jìn)化的含義共同進(jìn)化的含義1： 不同物種間的共同進(jìn)化不同物種間的共同進(jìn)化根瘤菌：根瘤

17、菌： 與豆科植物共生，構(gòu)成與豆科植物共生，構(gòu)成根瘤并固定空氣中的氮?dú)夤└霾⒐潭諝庵械牡獨(dú)夤┲参餇I(yíng)養(yǎng)的一類桿狀細(xì)菌。植物營(yíng)養(yǎng)的一類桿狀細(xì)菌。 . .共同進(jìn)化共同進(jìn)化 地球構(gòu)成地球構(gòu)成時(shí)原始大氣時(shí)原始大氣中是沒有氧中是沒有氧氣的，但是氣的，但是隨著光合細(xì)隨著光合細(xì)菌的出現(xiàn)，菌的出現(xiàn)，使得大氣中使得大氣中有了氧氣有了氧氣共同進(jìn)化的含義共同進(jìn)化的含義2： 生物和無機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。生物和無機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。 不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和開展，這就是共同進(jìn)化。影響中不斷進(jìn)化和開展，這就是共同進(jìn)化。 經(jīng)過漫長(zhǎng)的共同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)經(jīng)過漫長(zhǎng)的共同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，而且構(gòu)成了多種多樣的生態(tài)了千姿百態(tài)的物種，而且構(gòu)成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是構(gòu)成了生物的多樣性系統(tǒng)，也就是構(gòu)成了生物的多樣性綜上所述：綜上所述：2 2、生物多樣性的構(gòu)成、生物多樣性的構(gòu)成1 1生物多樣性的內(nèi)容：生物多樣性的內(nèi)容：物種多樣性物種多樣性 基因多樣性基因多樣性生態(tài)系多樣性生態(tài)系多樣性化石化石埋藏在地層中的埋藏在地層中的古代生物的遺體、遺址和古代生物的遺體、遺址和遺物，石化后構(gòu)成的。遺物，石化后構(gòu)成的。是研討生物進(jìn)化最直接的是研討生物進(jìn)化最直接的證據(jù)證據(jù)2