第7章生物的進化

1、第7章生物的進化大約在40億年前，地球上出現(xiàn)了原始的生命。經(jīng)過漫長的生物進化歷程，生物由簡單、低等逐步向復(fù)雜、高等發(fā)展。生物為什么會進化呢？達爾文的自然選擇學說作出了解釋自然選擇學說主要內(nèi)容：1、過度繁殖2、生存斗爭3、遺傳和變異4、適者生存1、過度繁殖任何生物都具有很強的繁殖能力，能產(chǎn)生大量的后代。如一棵一年生的植物，即使每年只產(chǎn)生兩粒種子，經(jīng)過20年，后代的數(shù)目就能超過100萬棵。又如，象的壽命可達100歲，如果每對象一年生產(chǎn)6頭小象，經(jīng)過740年750年，一對象的后代就可達1900萬頭。過度繁殖：各種生物都具有很強的繁殖能力，產(chǎn)生很多的后代。遠遠超過環(huán)境的承受能力。莢迷魚群人可能是繁殖能

2、力最小的！一對夫妻最多的能產(chǎn)生十幾個子女。若以每對夫妻平均生三個子女，平均30年傳遞一代計算，每隔50年人口就將增加一倍。只需數(shù)百年時間世界人口就將達到幾萬億人，顯然，這是不可能的！動物、植物和微生物的繁殖能力比人強很多很多倍！若全部后代都能成活下來，只要很短時間就會超出環(huán)境的承受能力！2、生存斗爭（2）類型：（1）原因：生物的過度繁殖生物賴以生存的生活條件（如食物和空間）有一定的限度(3) 結(jié)果:大量生物個體死亡，少量生物個體生存與無機自然環(huán)境的斗爭種內(nèi)斗爭種間斗爭3、遺傳和變異（1）具有普遍性（2）變異有的對生物生存有利，有的則不利，變異具有不定向性。但具有有利變異的個體（即其性狀適應(yīng)環(huán)境

3、的），易在生存斗爭中獲勝而生存下去，并留下后代。（3）有利變異可以傳給下一代。4、適者生存（1）概念：在生存斗爭中生存下來的生物都是對環(huán)境能適應(yīng)的，被淘汰的生物是對環(huán)境不適應(yīng)的。（2）例：A、同一環(huán)境下的植物，長得快的會比長得慢的占有廣大的地盤，因此發(fā)育就好、開花結(jié)實就多。B、跑得快的動物比跑得慢的更易得到食物并逃避敵害。自然選擇適者生存、不適者被淘汰的過程。是通過生存斗爭實現(xiàn)的。自然選擇的結(jié)果使生存下來的生物產(chǎn)生適應(yīng)性。例：長頸鹿的進化過程長頸鹿的始祖現(xiàn)代長頸鹿變異是不定向個體差異適者生存，不適者淘汰適應(yīng)環(huán)境新類型內(nèi)因動力生存斗爭逐代遺傳積累內(nèi)因長頸鹿祖先發(fā)生變異個體有長頸長前肢的也有短頸短

4、前肢的長頸長前肢生存逐代選擇現(xiàn)代長頸鹿缺乏青草的環(huán)境下自然選擇實例生物進化過程結(jié)論：對生物進化的解釋1、選擇材料由變異提供2、內(nèi)在因素遺傳和變異3、進化方向由自然選擇決定4、進化動力生存斗爭自然選擇學說1、過度繁殖2、生存斗爭3、遺傳和變異4、適者生存意義：（1）解釋了生物進化的原因。（2）解釋了生物的適應(yīng)性和多樣性。不足：對遺傳和變異未能做出本質(zhì)的闡明。二、現(xiàn)代生物進化理論（一）種群是生物進化的單位種群定義：生活在同一地點的同種個體總和。特點：彼此可以交配實現(xiàn)基因交流?；驇欤?種群的全部個體所含有的全部基因。時空條件組成和數(shù)量生殖和遺傳組成一個池塘一片草地全部鯉魚所有蒲公英相互交配，交流基

5、因相互交配，交流基因一定自然區(qū)域同種生物個體總和群體共有全部基因種群基因庫獼 猴某一地區(qū)的全部獼猴是一個種群嗎？想一想？一個池塘的全部魚是不是一個種群？（一）種群是生物進化的單位、種群全部個體所含的全部基因叫做這個種群的基因庫，其中每個個體所含的基因只是基因庫的一部分。 這些金魚各自有自己的基因，共同構(gòu)成了種群的基因庫。它們各自的基因都是基因庫的一部分。個體數(shù)目越多，個體間的差異越大，基因庫也就越大。例：從某個種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30、60和10個，那么A和a的基因頻率各是多少？解：100個個體的總基因數(shù)為1002200個其中A基因為30260=

6、120個a基因為60+102=80個那么，A基因的基因頻率為：120200=60%a 基因的基因頻率為：80200=40%計算基因頻率1.一個種群中有AA18個，Aa78個，aa4個。算這個種群中A和a的頻率。2.一個種群中有AA占30，Aa60，aa占10。算這個種群中A和a的頻率。3.一個種群中有某隱性性狀者為16，求該性狀的其他基因型的頻率。個體中的總基因數(shù)為200，A占(182+78)/200=57a占（7842）/200=43%通過基因型頻率計算基因頻率，一個等位基因的頻率等于它的純合體頻率與1/2雜合體頻率之和，則A占60，a占40由aa占16知，a的基因頻率為40，則A的基因頻率

7、為60，AA占36，Aa占242483生物進化其實就是種群基因頻率改變的過程。 人類把鯽魚的后代培育成金魚，實質(zhì)就是通過選擇改變基因頻率。從圖中看，顯然紅色基因的頻率顯著提高了。如：假設(shè)一群金魚有1000條，它們有2000個顏色基因，其中純合灰色200條，雜合的有400條，紅色的有400條。則灰色基因頻率為？紅色基因頻率為？（200*2+400）/2000=40%（400*2+400）/2000=60%基因頻率：某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例。 特點：頻率可變。 種群基因頻率改變的原因：基因突變、基因重組、自然選擇生物進化的實質(zhì)：是種群基因頻率的改變。結(jié)論：種群是進化的基本單位。1現(xiàn)在許多學者

8、認為，生物進化的基本單位是 （ ）A生物個體B同種生物的全部個體 C種群 D生活在一起的全部生物2根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論,下列符合種群概念的是 （ ）A. 太平洋里全部的魚 B. 中華人民共和國國土上的所有人C. 稻田里全部的蛇 D. 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 （ ）A. 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體的繁殖而代代相傳C. 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 4.以下屬于種群范疇的是： A一座山上所有的馬尾松 B一塊草地上所有的昆蟲 C一個池塘內(nèi)所有的魚類 D一個公園

9、內(nèi)所有的樹木CBCA現(xiàn)代生物進化理論1、種群是生物進化的單位2、突變和基因重組產(chǎn)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(dǎo)致物種形成突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料1.突變和基因重組是可遺傳變異的主要來源2.對于單個基因來說，自發(fā)突變的頻率很底；但對于種群來說，突變數(shù)很大3.突變的有害或有利并不是絕對的，而是取決于生物的生存環(huán)境實例：在經(jīng)常刮大風的海島上，無翅或殘翅的昆蟲特別多 為什么會有這一種現(xiàn)象？和自然環(huán)境有聯(lián)系嗎？ 一種果蠅的突變體在21攝氏度的氣溫下，生存能力很差，但是，當氣溫上升到25.5攝氏度時，突變體的生存能力大大提高了。這說明：A.突變是不定向的B.突變是隨機發(fā)生的C

10、.突變的有害或有利取決于環(huán)境條件D.環(huán)境條件的變化對突變體都是有利的C種群中產(chǎn)生大量不定向的可遺傳變異提供生物進化的原材料，但不能決定生物進化的方向?？聪旅娴牟牧狭簶宄唧兜捏w色受一對等位基因S和s控制,黑色(S)對淺色(s)是顯性。下表是英國曼徹斯特地區(qū)19世紀到20世紀，樺尺蠖基因S與s的頻率變化。分析這一事實，說明了什么？等位基因19世紀中葉工業(yè)落后20世紀工業(yè)發(fā)達S黑5%95%s淺95%5%黑褐色樹干上的樺尺蠖 深色個體占多數(shù)生物進化的方向是由自然選擇決定的被污染的環(huán)境，使得淺色型樺尺蠖容易被鳥類捕食而處于選擇劣勢，黑色型樺尺蠖具有保護色而處于選擇優(yōu)勢。這表明，自然選擇通過保留有利基因

11、型個體和淘汰不利基因型個體，導(dǎo)致種群基因頻率的定向變化，即進化1物種的定義2物種區(qū)分的主要依據(jù)是： 有無生殖隔離：種間隔離3物種形成的原因： 突變和基因重組、 自然選擇、隔離綜合作用 的結(jié)果（四）隔離導(dǎo)致物種的形成2、1997年，上海中心血站調(diào)查了1788個MN血型者，其中397人是M型（LMLM），861人是MN型（LMLN ） ，530人是N型（LNLN）。請分別計算LM和LN的基因頻率解析：M型者含有兩個LM基因，MN型者含有一個LM，一個LN基因，N型者含有兩個LN基因LM%=2397+86121788100%=46.3%LN%=2530+86121788100%=53.7%1.在一個

12、種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其 中，基因型為AA的個體占18%，基因型為Aa的 個體占78%，基因型為aa的個體占4%?；駻 和a的頻率分別是（ ） A18%、82% B36%、64% C57%、43% D92%、8%2.據(jù)調(diào)查得知，某小學的學生中基因型比例為： XBXBXBXbXbXbXBYXbY = 44%5%1%43%7%， 則Xb的基因頻率為（ ） A13.2% B5% C14% D9.3%CD假設(shè)一個平衡群體中的1、一對等位基因A、a，2、基因A的頻率為p ， 基因a的頻率為q ，3、（p+q=1）。隨機交配，4、可知： （1）AA=p2 Aa=2pq aa=q2 （2）p2+ 2 pq+ q2=1(pA+qa)(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1三、利用遺傳平衡定律求解基因頻率和基因型頻率5已知人眼的褐色（A）對藍色（a）是顯性。在一個有30000人的人群中，藍眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這