生物的進(jìn)化課時(shí)(新授課)

1、第五章第五章 生物的進(jìn)化生物的進(jìn)化 1 1、枯葉蝶的翅很像一片枯葉，這有什么適應(yīng)意義？、枯葉蝶的翅很像一片枯葉，這有什么適應(yīng)意義？2 2、從進(jìn)化的角度，怎樣解釋這種適應(yīng)的形成？、從進(jìn)化的角度，怎樣解釋這種適應(yīng)的形成？第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的發(fā)展現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的發(fā)展問(wèn)題探討問(wèn)題探討:根據(jù)已學(xué)內(nèi)容請(qǐng)說(shuō)根據(jù)已學(xué)內(nèi)容請(qǐng)說(shuō)出幾種生物進(jìn)化理出幾種生物進(jìn)化理論論. .用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退” 達(dá)爾文達(dá)爾文木村資生木村資生拉馬克拉馬克達(dá)爾文認(rèn)為長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化原因是：達(dá)爾文認(rèn)為長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化原因是：長(zhǎng)頸鹿產(chǎn)生的后代超過(guò)環(huán)境承受能力長(zhǎng)頸鹿產(chǎn)生的后代超過(guò)環(huán)境承受能力 過(guò)度繁殖過(guò)度繁殖它們都要吃樹(shù)葉而樹(shù)葉不夠吃它們都

2、要吃樹(shù)葉而樹(shù)葉不夠吃 生存斗爭(zhēng)生存斗爭(zhēng) 它們有頸長(zhǎng)和頸短的差異它們有頸長(zhǎng)和頸短的差異 遺傳變異遺傳變異 頸長(zhǎng)的能吃到樹(shù)葉生存下來(lái)，頸長(zhǎng)的能吃到樹(shù)葉生存下來(lái)， 頸短的卻因吃不到樹(shù)葉而頸短的卻因吃不到樹(shù)葉而 最終餓死了最終餓死了 適者生存適者生存變異是不定向變異是不定向個(gè)體差異個(gè)體差異適者生存，適者生存，不適者淘汰不適者淘汰適應(yīng)環(huán)境新類(lèi)型適應(yīng)環(huán)境新類(lèi)型內(nèi)因內(nèi)因動(dòng)力動(dòng)力生存斗爭(zhēng)生存斗爭(zhēng)逐代遺傳積累逐代遺傳積累內(nèi)因內(nèi)因長(zhǎng)頸鹿祖先發(fā)生變異長(zhǎng)頸鹿祖先發(fā)生變異個(gè)體有長(zhǎng)頸長(zhǎng)前肢的也個(gè)體有長(zhǎng)頸長(zhǎng)前肢的也有短頸短前肢的有短頸短前肢的長(zhǎng)頸長(zhǎng)前肢生存長(zhǎng)頸長(zhǎng)前肢生存逐代選擇逐代選擇現(xiàn)代長(zhǎng)頸鹿現(xiàn)代長(zhǎng)頸鹿缺乏青草的環(huán)境下缺

3、乏青草的環(huán)境下自自然然選選擇擇實(shí)例實(shí)例生物進(jìn)化過(guò)程生物進(jìn)化過(guò)程結(jié)論：對(duì)生物進(jìn)化的解釋結(jié)論：對(duì)生物進(jìn)化的解釋1、選擇材料、選擇材料 由變異提供由變異提供2、內(nèi)在因素、內(nèi)在因素遺傳和變異遺傳和變異3、進(jìn)化方向、進(jìn)化方向 由自然選擇決定由自然選擇決定4、進(jìn)化動(dòng)力、進(jìn)化動(dòng)力 生存斗爭(zhēng)生存斗爭(zhēng)進(jìn)步意義進(jìn)步意義： 科學(xué)解釋生物進(jìn)化的原因科學(xué)解釋生物進(jìn)化的原因 解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性局限性局限性: 未能解釋未能解釋遺傳和變異的本質(zhì)遺傳和變異的本質(zhì) 未能解釋未能解釋自然選擇對(duì)可遺傳的自然選擇對(duì)可遺傳的 變異如何起作用等問(wèn)題變異如何起作用等問(wèn)題二、現(xiàn)代達(dá)爾文主義理論簡(jiǎn)介二、現(xiàn)代達(dá)爾

4、文主義理論簡(jiǎn)介（一）（一）種群種群是生物進(jìn)化的單位是生物進(jìn)化的單位（二）（二）種群基因頻率種群基因頻率發(fā)生改變是生物發(fā)生改變是生物 進(jìn)化的實(shí)質(zhì)進(jìn)化的實(shí)質(zhì)（三）（三）突變和基因重組突變和基因重組是生物進(jìn)化是生物進(jìn)化 的原材料的原材料（四）（四）自然選擇自然選擇決定生物進(jìn)化的方向決定生物進(jìn)化的方向（五）（五）隔離隔離導(dǎo)致物種的形成導(dǎo)致物種的形成 （一）種群是生物進(jìn)化的基本單位：（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位：1 1、種群：、種群： 生活在同一區(qū)域的同種生活在同一區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體總和生物的全部個(gè)體總和一片草地上的全部蒲公英一片草地上的全部蒲公英臥龍自然保護(hù)區(qū)全部臥龍自然保護(hù)區(qū)全部 獼猴獼猴例

5、：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(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)）一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)（2 2）一個(gè)池塘中的全部魚(yú)）一個(gè)池塘中的全部魚(yú)（3 3）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（4 4）一片草地上的全部月季花）一片草地上的全部月季花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)械地集合在一起，而是種群中的個(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。彼此可以交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代。種群中個(gè)體雖一代代死亡種群中個(gè)體雖一代代死亡,但基因卻得到保留與發(fā)展但基因卻得到保留與發(fā)展.因此種群不僅是生殖的基本單因此種群不僅是生殖的

6、基本單位位, ,還是生物進(jìn)化的基本單位還是生物進(jìn)化的基本單位. .( (二二) )、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：2 2、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)的比例。等位基因數(shù)的比例。3 3、基因型頻率：、基因型頻率：某種基因型的個(gè)體在群體中所占的比例某種基因型的個(gè)體在群體中所占的比例種群基因頻率發(fā)生變化種群基因頻率發(fā)生變化1 1、基、基 因因 庫(kù)：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基因頻率基因頻率= = = 純合子頻率純合子頻率+1/2+1/2雜合子頻率雜合子頻率某基因的數(shù)目某基因的數(shù)目

7、該基因的等位基因的總數(shù)該基因的等位基因的總數(shù) 100% 100%（1）通過(guò)基因數(shù)計(jì)算基因頻率）通過(guò)基因數(shù)計(jì)算基因頻率（2）通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率）通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率基因型頻率、基因頻率基因型頻率、基因頻率計(jì)算方法：計(jì)算方法：4 4、影響種群中基因頻率改變的因素：、影響種群中基因頻率改變的因素：（1 1）突變和基因重組）突變和基因重組（2 2）自然選擇）自然選擇所以生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：所以生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群的進(jìn)化過(guò)程就是種群基因種群的進(jìn)化過(guò)程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。頻率發(fā)生變化的過(guò)程。（3 3）遷移）遷移（4 4）遺傳漂變）遺傳漂變生物可遺傳的變異的方式有幾種？生物可遺傳的變異

8、的方式有幾種？基因突變、染色體變異、基因重組基因突變、染色體變異、基因重組其中前兩者統(tǒng)稱(chēng)突變。突變與重組產(chǎn)其中前兩者統(tǒng)稱(chēng)突變。突變與重組產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原材料。生了生物進(jìn)化的原材料。雖然突變的頻率很低，但一個(gè)種群中往雖然突變的頻率很低，但一個(gè)種群中往往有很多個(gè)體，而且每一個(gè)個(gè)體中的每往有很多個(gè)體，而且每一個(gè)個(gè)體中的每一個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬(wàn)個(gè)基因，所以一個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬(wàn)個(gè)基因，所以種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量變異。種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量變異。原因是：淘汰不利變異基因、原因是：淘汰不利變異基因、積累有利變異基因積累有利變異基因結(jié)果是：使基因頻率定向改變。結(jié)果是：使基因頻率定向改變。自然選擇影響基

9、因頻率自然選擇影響基因頻率遷移的影響遷移的影響遷移導(dǎo)致基因的流動(dòng)。當(dāng)遷入個(gè)體比率大，遷遷移導(dǎo)致基因的流動(dòng)。當(dāng)遷入個(gè)體比率大，遷入群體某些基因的頻率與原群體這些基因的頻入群體某些基因的頻率與原群體這些基因的頻率存在較大差異時(shí)，影響較大。率存在較大差異時(shí)，影響較大。遺傳漂變的影響遺傳漂變的影響種群太小時(shí)會(huì)引起基因頻率隨機(jī)增減甚至丟種群太小時(shí)會(huì)引起基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失。遺傳漂變?cè)谒腥后w中均能出現(xiàn)，不過(guò)失。遺傳漂變?cè)谒腥后w中均能出現(xiàn)，不過(guò)群體越大，漂變?cè)叫?，可忽群體越大，漂變?cè)叫?，可?略不計(jì)。群體越略不計(jì)。群體越小，漂變的效應(yīng)越明顯。小，漂變的效應(yīng)越明顯。（三）生物進(jìn)化的原材料（三）生物進(jìn)化

10、的原材料: 突變和基因重組突變和基因重組分析分析1、突變指基因突變和染色體變異。突變指基因突變和染色體變異。雖然突雖然突變的頻率很低，但一個(gè)種群中往往有很多個(gè)體，變的頻率很低，但一個(gè)種群中往往有很多個(gè)體，而且每一個(gè)個(gè)體中的每一個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬(wàn)而且每一個(gè)個(gè)體中的每一個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬(wàn)個(gè)基因，所以種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量變異。個(gè)基因，所以種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量變異。例：例：果蠅果蠅 約有約有2104個(gè)基因，假定每個(gè)基因的突個(gè)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是變率都是1 105，對(duì)于一個(gè)約有，對(duì)于一個(gè)約有1 107個(gè)個(gè)體個(gè)個(gè)體的種群來(lái)說(shuō)，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)將是的種群來(lái)說(shuō)，每一代出現(xiàn)的基因突變

11、數(shù)將是2 104 1 105 1 107 = 2 106分析分析2、突變的有害和有利并不是絕對(duì)的，突變的有害和有利并不是絕對(duì)的， 它取決于生物的生存環(huán)境。它取決于生物的生存環(huán)境。突變和基因重組只產(chǎn)生突變和基因重組只產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，不生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向能決定生物進(jìn)化的方向例：例：某種昆蟲(chóng)出現(xiàn)不同突變性狀：有翅、無(wú)翅、殘翅某種昆蟲(chóng)出現(xiàn)不同突變性狀：有翅、無(wú)翅、殘翅海島上，有翅昆蟲(chóng)易被吹到海中淹死；無(wú)翅與殘翅對(duì)海島上，有翅昆蟲(chóng)易被吹到海中淹死；無(wú)翅與殘翅對(duì)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)有利，因?yàn)椴荒茱w，反而生存下來(lái)。而到了昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)有利，因?yàn)椴荒茱w，反而生存下來(lái)。而到了大陸上，情況完全相反。所以

12、環(huán)境變化時(shí)，很難說(shuō)某大陸上，情況完全相反。所以環(huán)境變化時(shí)，很難說(shuō)某種變異是有利還是有害。種變異是有利還是有害。95%灰色基因灰色基因（S）5% 黑色基因黑色基因 （S S）污染后污染后: :5%灰色基因灰色基因（S）污染前污染前: :樺尺蠖樺尺蠖自然選擇使種群的基因頻率定向改變自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向。并決定生物進(jìn)化的方向。95%黑色基因黑色基因（S S）（四）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（四）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（五）物種形成必要條件（五）物種形成必要條件: 隔隔 離離1、物種、物種指分布在一定自然區(qū)域，具有一定的形指分布在一定自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生

13、理功能，而且在自然狀態(tài)下態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能產(chǎn)生可育后能夠相互交配和繁殖，并能產(chǎn)生可育后代的一群個(gè)體。代的一群個(gè)體。2、隔離、隔離指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。基因不能自由交流的現(xiàn)象。 常見(jiàn)的有地理隔離和生殖隔離。常見(jiàn)的有地理隔離和生殖隔離。東北虎東北虎華南虎華南虎分布在不同自然區(qū)域的種群，由分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流、沙漠等的障礙，于高山、河流、沙漠等的障礙，使彼此間無(wú)法相遇而不能交配。使彼此間無(wú)法相遇而不能交配。地理隔離：地理隔離：左圖：馬和驢雜交生騾子，左圖：馬和驢雜交生騾子，但

14、騾子是不育的，這屬于哪但騾子是不育的，這屬于哪種情況？種情況？生殖隔離：生殖隔離：種群間的個(gè)體不能自由交種群間的個(gè)體不能自由交配，或者交配后不能產(chǎn)生配，或者交配后不能產(chǎn)生出可育后代。出可育后代。最常見(jiàn)的新物種的形成過(guò)程：最常見(jiàn)的新物種的形成過(guò)程： 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離，從而形成新物種。從而形成新物種。想一想想一想現(xiàn)代生物進(jìn)化理論豐富了自然選擇學(xué)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論豐富了自然選擇學(xué)說(shuō)，在研究方向上二者有什么區(qū)別？說(shuō)，在研究方向上二者有什么區(qū)別？自然選擇學(xué)說(shuō)是從性狀水平上以自然選擇學(xué)說(shuō)是從性狀水平上以個(gè)體個(gè)體為單位研究生物的進(jìn)化；為單位研究生物的進(jìn)化；現(xiàn)化

15、生物進(jìn)化理論則是從分子水平上現(xiàn)化生物進(jìn)化理論則是從分子水平上以以種群種群為單位研究生物的進(jìn)化為單位研究生物的進(jìn)化木村資生木村資生1、根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論、根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,下列符合種群概念的是下列符合種群概念的是 ( ) A某村莊中所有的某村莊中所有的106人人 B中國(guó)的中國(guó)的 所有漢族人所有漢族人 C某城市的所有成年人某城市的所有成年人 D全世界的華人全世界的華人課堂練習(xí)課堂練習(xí):A2、下列屬于一個(gè)種群的是（、下列屬于一個(gè)種群的是（）A一片森林里的全部鳥(niǎo)類(lèi)一片森林里的全部鳥(niǎo)類(lèi)B一片森林里全部成材的山毛櫸一片森林里全部成材的山毛櫸C一塊農(nóng)田中的全部雜草一塊農(nóng)田中的全部雜草D一塊農(nóng)田中的所有

16、小麥一塊農(nóng)田中的所有小麥D3、根據(jù)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)，下述對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)、根據(jù)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)，下述對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)的補(bǔ)充、完善等內(nèi)容中不正確的是（化學(xué)說(shuō)的補(bǔ)充、完善等內(nèi)容中不正確的是（）A解釋解釋遺傳和變異的本質(zhì)遺傳和變異的本質(zhì)B種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物進(jìn)化的基本單位C生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變D種群中每個(gè)個(gè)體含有種群基因庫(kù)的全部基因種群中每個(gè)個(gè)體含有種群基因庫(kù)的全部基因DB4 4、下列有關(guān)遺傳漂變的敘述中、下列有關(guān)遺傳漂變的敘述中, ,不正確的是不正確的是( )( ) A A 遺傳漂變是指當(dāng)種群太小時(shí)遺傳漂變是指當(dāng)種群太小時(shí), ,由于某

17、些原因會(huì)引由于某些原因會(huì)引B B 漂變只能發(fā)生在小的種群中漂變只能發(fā)生在小的種群中C C 漂變?cè)谒械娜后w中均能出現(xiàn)漂變?cè)谒械娜后w中均能出現(xiàn), ,只不過(guò)群體只不過(guò)群體D D 當(dāng)一個(gè)種群越小時(shí)當(dāng)一個(gè)種群越小時(shí), ,遺傳漂變的效應(yīng)越明顯遺傳漂變的效應(yīng)越明顯起種群的基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失起種群的基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失. .越大漂變就越小越大漂變就越小, ,可以忽略不計(jì)可以忽略不計(jì)5 5、在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中、在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為基因型為AAAA的個(gè)體占的個(gè)體占18%18%，基因型為，基因型為AaAa的個(gè)體占的個(gè)體占78%78%，aaaa的個(gè)體占的

18、個(gè)體占4% .4% .基因基因A A和和a a的頻率分別是的頻率分別是（ ） A 18% 82% B 36% 64%A 18% 82% B 36% 64% C 57% 43% D 92% 8% C 57% 43% D 92% 8%C6、長(zhǎng)期使用某種農(nóng)藥，會(huì)發(fā)現(xiàn)滅蟲(chóng)效果、長(zhǎng)期使用某種農(nóng)藥，會(huì)發(fā)現(xiàn)滅蟲(chóng)效果越來(lái)越差，這是因?yàn)橛行┖οx(chóng)產(chǎn)生了抗藥越來(lái)越差，這是因?yàn)橛行┖οx(chóng)產(chǎn)生了抗藥性。害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性的原因是：（性。害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性的原因是：（ ）（A）害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行選擇的結(jié)果；）害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行選擇的結(jié)果；（B）定向變異的結(jié)果；）定向變異的結(jié)果；（C）遺傳的結(jié)果；）遺傳的結(jié)果；（D）農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)的抗藥變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。）農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)的抗藥變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。D7、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是（、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是（）種群是生物進(jìn)化的單位種群是生物進(jìn)化的單位生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是