現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容

1、第第7 7章章 現(xiàn)代生物進化理論現(xiàn)代生物進化理論第第2 2節(jié)節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容人教版必修2“如果在灰色翅（基因型為如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一支黑褐色翅（基因型為支黑褐色翅（基因型為Aa）的變異個體，且黑褐色比灰色更不）的變異個體，且黑褐色比灰色更不容易捕食。那么，昆蟲的翅色將怎樣變化？容易捕食。那么，昆蟲的翅色將怎樣變化？” 出現(xiàn)有利變異個體內(nèi)的有利基因只有在群體中，出現(xiàn)有利變異個體內(nèi)的有利基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異的個通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異的個體的后代不一定能真

2、實遺傳。因此，研究生物的體的后代不一定能真實遺傳。因此，研究生物的進化，僅僅研究個體的表現(xiàn)形式是否與環(huán)境相適進化，僅僅研究個體的表現(xiàn)形式是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成的變化，應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成的變化，這個群體就是種群。這個群體就是種群。 一個生物一個生物“種種”或或“物種物種”與種群有何區(qū)別？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，只物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因能夠世代傳有在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因能夠世代傳得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個體得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個體的集合才是一個種群。的集合才是

3、一個種群。 自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群 是物種繁衍、進化的基本單位。是物種繁衍、進化的基本單位。 自然界種群的基因頻率能世代不變嗎？為什么？自然界種群的基因頻率能世代不變嗎？為什么？ 該種群非常大該種群非常大 所有的雌雄個體都能自由交配所有的雌雄個體都能自由交配 沒有遷入和遷出沒有遷入和遷出 自然選擇對不同表現(xiàn)型的生自然選擇對不同表現(xiàn)型的生物個體沒有作用物個體沒有作用 這對基因不發(fā)生突變和攜帶者對這對基因不發(fā)生突變和攜帶者對基因的染色體不發(fā)生異常?；虻娜旧w不發(fā)生異常。 二、突變與基因重組產(chǎn)生進化的原材料二、突變與基因重組產(chǎn)生進化

4、的原材料 1 1、種群中基因突變的特點：、種群中基因突變的特點： 突變數(shù)大，不定向。突變數(shù)大，不定向。 2 2、 種群中基因重組的結(jié)果：種群中基因重組的結(jié)果： 產(chǎn)生更多的變異，不定向。產(chǎn)生更多的變異，不定向。 結(jié)論：提供進化的原材料。結(jié)論：提供進化的原材料。三、自然選擇決定了生物進化的方向三、自然選擇決定了生物進化的方向原因原因：淘汰不利變異基因，：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)果結(jié)果：使基因頻率定向改變。：使基因頻率定向改變。四、隔離導(dǎo)致物種的形成四、隔離導(dǎo)致物種的形成 物種物種：物種是指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的物種是指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的

5、形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配形態(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，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。 隔離隔離：不同種群間的個體，在自然條件下：不同種群間的個體，在自然條件下不能發(fā)生基因不能發(fā)生基因交流交流 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 地理隔離地理隔離:地理隔離在物種形成中起著促進性狀分歧的地理隔離在物種形成中起著促進性狀分歧的作用，是生殖隔離必要的先決條件。作用，是生殖隔離必要的先決條件。 生殖隔離生殖隔離:a生態(tài)隔離；生態(tài)隔離；b季節(jié)隔離；季節(jié)隔離；c性別隔離、性別隔離、心理隔離或行為隔離；心理隔離或行為隔離；d機械隔離

6、；機械隔離；e不親合性；不親合性；f雜種不活；雜種不活；g雜種不育。雜種不育。 由地理隔離發(fā)展到生殖隔離是大多數(shù)物種形成的基本因由地理隔離發(fā)展到生殖隔離是大多數(shù)物種形成的基本因素素現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點是：現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點是：進化的基本進化的基本單位單位是種群。是種群。進化的進化的實質(zhì)實質(zhì)是種群基因頻率的改變。是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組突變和基因重組提供進化的原材料；提供進化的原材料；自然選擇自然選擇基因頻率定向改變，決定進化的方向；基因頻率定向改變，決定進化的方向；隔離隔離物種形成的必要條件物種形成的必要條件 （一）共同進化

7、（一）共同進化任何一個物種都不是單獨進化的。任何一個物種都不是單獨進化的。1、共同進化的實例、共同進化的實例 生物與生物之間。例：生物與生物之間。例： 蘭花和專門給它傳粉的昆蟲。蘭花和專門給它傳粉的昆蟲。 獵豹與鹿。獵豹與鹿。五、共同進化與生物多樣性的形成五、共同進化與生物多樣性的形成 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、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)展病弱或年幼的個體，客觀上起到促進種群發(fā)展的作用。的作用?！熬鞯牟妒痴呔鞯牟妒痴摺辈呗裕翰呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無法生存。有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。

8、“收割理論收割理論”：捕食者往往捕食個體數(shù)量多的捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性成騰出空間有利于增加物種的多樣性。捕食者的存在是否對被捕食者捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？有害無益？2、捕食等在共同進化中的作用、捕食等在共同進化中的作用 淘劣保優(yōu)，雙向選擇。淘劣保優(yōu)，雙向選擇。 控制個體數(shù)量，有利多樣性發(fā)展?？刂苽€體數(shù)量，有利多樣性發(fā)展。共同進化還有生物進化與無機環(huán)境共同進化還有生物進化與無機環(huán)境變化的關(guān)系

9、變化的關(guān)系例：例： 生物的新陳代生物的新陳代謝類型由原始異養(yǎng)謝類型由原始異養(yǎng)厭氧厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需氧。自養(yǎng)需氧。 生物進化歷程示意圖生物進化歷程示意圖3、共同進化的概念、共同進化的概念 不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化共同進化。（二）生物多樣性的形成（二）生物多樣性的形成基因多樣性基因多樣性物種多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性生物多樣性 地球上所有的植物、動物和微生物，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)它們所擁有的全部基因

10、以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。1、生物多樣性三層次的內(nèi)容、生物多樣性三層次的內(nèi)容（1）、生物的結(jié)構(gòu)：）、生物的結(jié)構(gòu)： 簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜（2）、生物的等級：）、生物的等級： 低等低等高等高等（3）、細胞的結(jié)構(gòu)：）、細胞的結(jié)構(gòu)： 原核細胞原核細胞真核細胞真核細胞（4）、生物的細胞組成：單細胞）、生物的細胞組成：單細胞多細胞多細胞（5）、生殖方式：無性生殖）、生殖方式：無性生殖有性生殖有性生殖（6）、代謝方式：原始異養(yǎng)厭氧）、代謝方式：原始異養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需自養(yǎng)需氧。氧。（7）、生態(tài)成分：生產(chǎn)者、分解者兩極生態(tài)系統(tǒng)）、生態(tài)成分：生產(chǎn)者、分解者兩

11、極生態(tài)系統(tǒng)生生產(chǎn)者、產(chǎn)者、 消費者、分解者三極生態(tài)系統(tǒng)消費者、分解者三極生態(tài)系統(tǒng)（8）、生活環(huán)境：水生）、生活環(huán)境：水生水陸兩棲水陸兩棲陸生陸生2、生物多樣性的進化歷程、生物多樣性的進化歷程1、分子進化與中性學(xué)說、分子進化與中性學(xué)說 這一學(xué)說認為，基因突變對生物適應(yīng)的影響這一學(xué)說認為，基因突變對生物適應(yīng)的影響不是不是非益即害或非害即益非益即害或非害即益，絕大多數(shù)突變都是，絕大多數(shù)突變都是中中性突變性突變；生物體內(nèi)的大分子都是以一定的速率進；生物體內(nèi)的大分子都是以一定的速率進化著，這一速率與種群的大小、物種的生殖力以化著，這一速率與種群的大小、物種的生殖力以及生物世代的長短都無關(guān)，也不受環(huán)境因素

12、的影及生物世代的長短都無關(guān)，也不受環(huán)境因素的影響，因此對于這些中性突變不會發(fā)生自然選擇與響，因此對于這些中性突變不會發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。生物的進化主要是中性突變在適者生存的情況。生物的進化主要是中性突變在自然群體中進行隨機的自然群體中進行隨機的“遺傳漂變遺傳漂變”的結(jié)果，而的結(jié)果，而與選擇無關(guān)與選擇無關(guān)。也就是說，遺傳漂變才是分子進化。也就是說，遺傳漂變才是分子進化的的基本動力基本動力。 基因頻率因偶然的機會，而不是由于選擇，基因頻率因偶然的機會，而不是由于選擇，而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為遺傳漂變遺傳漂變。（三）生物進化理論在發(fā)展（三）生物進化理論在發(fā)展例：不同

13、生物的細胞色素c與人的比較生物名稱氨基酸差別生物名稱氨基酸差別黑猩猩獼猴袋鼠豹馬雞響尾蛇01101l121314金槍魚鯊魚天蠶蛾小麥鏈孢霉酵母菌212331354344 從上表中可以看出，黑猩猩與人的親源關(guān)系最近，從上表中可以看出，黑猩猩與人的親源關(guān)系最近，酵母菌與人的親源關(guān)系最遠。酵母菌與人的親源關(guān)系最遠。2、漸變論與驟變論、漸變論與驟變論 傳統(tǒng)的進化理論認為生物的進化是漸變式的，傳統(tǒng)的進化理論認為生物的進化是漸變式的，但漸變式的進化但漸變式的進化難以解釋難以解釋下面兩個問題。下面兩個問題。 問題一：生物化石的記錄所顯示的大多不是問題一：生物化石的記錄所顯示的大多不是漸變式的進化，而是跳躍式

14、的進化。漸變式的進化，而是跳躍式的進化。 問題二：如果生物演變是漸進的，那么各種問題二：如果生物演變是漸進的，那么各種適應(yīng)性的器官結(jié)構(gòu)在尚未發(fā)展完善之前，即在還適應(yīng)性的器官結(jié)構(gòu)在尚未發(fā)展完善之前，即在還沒有發(fā)展到有適應(yīng)功能之前是怎樣逃脫自然選擇沒有發(fā)展到有適應(yīng)功能之前是怎樣逃脫自然選擇的壓力的？的壓力的？ 所以驟變式進化理論認為，生物的進化所以驟變式進化理論認為，生物的進化起源起源于大突變于大突變（特別是某些調(diào)節(jié)基因的突變）。（特別是某些調(diào)節(jié)基因的突變）。3、生物進化理論在發(fā)展 生物的進化如此復(fù)雜，現(xiàn)有的進化理生物的進化如此復(fù)雜，現(xiàn)有的進化理論所不能解釋的問題比已經(jīng)解釋的問論所不能解釋的問題比

15、已經(jīng)解釋的問題還要多。在這些學(xué)說中，以題還要多。在這些學(xué)說中，以自然選自然選擇為核心的進化理論擇為核心的進化理論比其他學(xué)說的影比其他學(xué)說的影響要廣泛而深遠，它仍然是以后各個響要廣泛而深遠，它仍然是以后各個方面研究的一個基礎(chǔ)。進化理論同其方面研究的一個基礎(chǔ)。進化理論同其他科學(xué)理論一樣，它不會停滯不前，他科學(xué)理論一樣，它不會停滯不前，它還在發(fā)展。它還在發(fā)展。 小結(jié)：小結(jié)： 共同進化與生物多樣性的形成共同進化與生物多樣性的形成1、共同進化、共同進化 不同物種間的共同進化不同物種間的共同進化 生物與無機環(huán)境之間的相互影響和共同演變生物與無機環(huán)境之間的相互影響和共同演變2、生物多樣性的形成、生物多樣性的

16、形成 基因多樣性基因多樣性（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 生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性（2）生物多樣性形成的進化歷程）生物多樣性形成的進化歷程生物的進化歷程可概括為：生物的進化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，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(fù)雜，由水生到陸生，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等，由異養(yǎng)厭氧到自養(yǎng)需氧。由低等到高等，由異養(yǎng)厭氧到自養(yǎng)需氧。3、生物進化理論在發(fā)展、生物進化理論在發(fā)展含義含義本章總結(jié)：本章總結(jié)：1現(xiàn)在許多學(xué)者認為，生物進化的基本單位是現(xiàn)在許多學(xué)者認為，生物進化的基本單位是 （ ）A生物

17、個體生物個體 B同種生物的全部個體同種生物的全部個體 C種群種群 D生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物2根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論,下列符合種群概念的是下列符合種群概念的是 （ ）A. 太平洋里全部的魚太平洋里全部的魚 B. 中華人民共和國國土上的所有人中華人民共和國國土上的所有人C. 稻田里全部的蛇稻田里全部的蛇 D. 草原上的灰倉鼠草原上的灰倉鼠3下列有關(guān)種群基因庫的敘述中，不正確的是下列有關(guān)種群基因庫的敘述中，不正確的是 （ ）A. 一個種群的基因庫包括這個種群所含有的全部基因一個種群的基因庫包括這個種群所含有的全部基因B. 生物的個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個

18、體的繁殖而生物的個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳代代相傳C. 種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因D. 基因突變可改變基因庫的組成基因突變可改變基因庫的組成4 4.以下屬于種群范疇的是（以下屬于種群范疇的是（ ）A一座山上所有的馬尾松一座山上所有的馬尾松 B一塊草地上所有的昆蟲一塊草地上所有的昆蟲C一個池塘內(nèi)所有的魚類一個池塘內(nèi)所有的魚類 D一個公園內(nèi)所有的樹木一個公園內(nèi)所有的樹木CBCA練習(xí)練習(xí)5已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）對藍色（）對藍色（a）是顯性。在一個有）是顯性。在一個有30000人的人群中，藍眼的人人的人群中，藍眼的人3600人，