272現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容的課件

達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的四個要點填空：自然選擇的基礎(chǔ)是：_____________自然選擇的內(nèi)因是：_____________

自然選擇的手段是：_____________自然選擇的結(jié)果是：_____________遺傳變異適者生存，不適者被淘汰過度繁殖

變異是______的，自然選擇是______的,定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的。不定向定向

環(huán)境選擇生物，生物適應(yīng)環(huán)境。自然選擇是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程。達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的評價積極意義：局限性：1.解釋生物進(jìn)化的原因

2.揭示生物多樣性的原因

3.解釋生物適應(yīng)性的形成

（擬態(tài)、保護(hù)色、警戒色）1.對于遺傳和變異的本質(zhì)不能作出科學(xué)解釋

2.對生物進(jìn)化的解釋局限于個體水平

3.強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，無法解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象20世紀(jì)30年代，隨著生物科學(xué)的發(fā)展，關(guān)于生物進(jìn)化過程中遺傳和變異的研究，已經(jīng)從性狀水平深入到基因水平，如通過研究不同生物體內(nèi)的某種蛋白質(zhì)或核酸分子的結(jié)構(gòu)，來探討這些生物間的親緣關(guān)系。關(guān)于自然選擇的作用等問題的研究，已經(jīng)從以生物個體為單位發(fā)展到以種群為基本單位。這樣就形成了以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(一)種群是生物進(jìn)化的單位

種群：生活在同一區(qū)域的同種生物的全部個體。

種群中的個體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以自由交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。一個種群的全部個體所含有的全部基因，稱為種群的

。在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率，叫做

?；驇旎蝾l率從某個種群中隨機(jī)抽取100個個體,測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30

、60和10。求A、a基因的基因頻率分別是?（1）A=A/(A+a)x100%=(30x2+60)/100x2=60%a=a/(A+a)x100%=(10x2+60)/100x2=40%（2）A基因的基因頻率=30%+1/2x60%=60%

a基因的基因頻率=10%+1/2x60%=40%AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%那么A、a的基因頻率是多少？

（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D某種基因的基因頻率=某種基因的純合子頻率+1/2雜合子頻率通過基因型頻率計算基因頻率A=24%+1/2X72%=60%種群符合下列條件：

①種群非常大

②所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代

③沒有遷入和遷出

④自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用

⑤基因不產(chǎn)生突變

這個種群的基因頻率就可以一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。這就是遺傳平衡定律，也稱哈代－溫伯格平衡。二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料從達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說可以看出，生物在繁衍后代的過程中，會產(chǎn)生各種各樣可遺傳的變異，這些可遺傳的變異為生物進(jìn)化提供了原材料。其中，基因突變和染色體變異常統(tǒng)稱為突變。生物自發(fā)突變的頻率很低，而且一般對生物體是有害的，那么。它為什么還能夠作為生物進(jìn)化的原材料呢？

因為雖然對于每一個基因來說，突變率是很低的，但是種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細(xì)胞中都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。例如，果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5，對于一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體）來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)將是：

2×104×10-5×108=2×107(個)三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蠖，它們夜間活動，白天棲息在樹干上。在自然條件下，樺尺蠖會出現(xiàn)多種變異，如有的觸角短些、有的足長些、有的體色深些等。在19世紀(jì)中葉以前，樺尺蠖幾乎都是淺色型的。到了20世紀(jì)中葉，生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，黑色型的樺尺蠖卻成了常見類型。種群中產(chǎn)生的變異是

，經(jīng)過長期的自然選擇，其中的不利變異不斷被淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向進(jìn)化，由此可見，生物進(jìn)化的方向是由

決定的。不定向的自然選擇

基因突變、基因重組和染色體變異生物進(jìn)化的基本單位是

。生物進(jìn)化的原材料是

（包括＿

。生物進(jìn)化的方向：由

決定。在自然選擇的作用下，種群的

會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝者一定的方向不斷進(jìn)化。種群可遺傳變異自然選擇基因頻率四、隔離導(dǎo)致物種的形成（1）物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。（2）隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。常見類型：

、

。地理隔離生殖隔離地理隔離概念：分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間無法相遇而不能交配。東北虎華南虎生殖隔離概念：種群間的個體不能自由交配，或者交配后不能產(chǎn)生出可育后代。不同種群之間一旦產(chǎn)生生殖隔離，就不會有基因交流。馬驢騾物種形成的標(biāo)志：產(chǎn)生生殖隔離物種形成自然界中物種形成的方式有很多，經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是比較常見的一種方式。以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，其基本觀點是：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，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，隔離是新物種形成的必要條件。（五）共同進(jìn)化概念：

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)化和發(fā)展。原因：

生物與生物之間的

和生物與無機(jī)環(huán)境之間的

。相互選擇相互影響（六）生物多樣性層次：

、

、

。形成原因：生物的共同進(jìn)化研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：化石基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性四、隔離與物種的形成

五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成

物種形成與生物進(jìn)化

物種形成和生物進(jìn)化是不是一回事?二者有何關(guān)系?完善物種形成圖解,回答下列問題。類型一種群與物種例1物種和種群的關(guān)系是(

)A.不同的生物種群通過自然選擇而形成同一物種B.同一物種可以形成多種不同的種群C.種群間的個體相互交配而形成同一物種D.一個種群中可有一個或多個物種解析：物種是由多個種群組成的,而物種的形成要經(jīng)歷突變和基因重組、自然選擇、隔離三個基本環(huán)節(jié)。只有同一物種的不同種群相互交配才能產(chǎn)生可育后代,新物種形成要經(jīng)過較長的時間。答案：B類型二基因頻率的相關(guān)計算例2某植物種群,AA基因型個體占30%,aa基因型個體占20%,回答下列問題。(1)該植物種群中A、a的基因頻率分別是

。

(2)若該種植物自交,后代中AA、aa基因型個體分別占

、

。這時,A、a的基因頻率分別是

。

(3)依現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,該種植物在這兩年中是否發(fā)生了進(jìn)化?

,原因是

。

(4)若第三年由于環(huán)境突然變化,aa的個體全部死亡,則該種群A、a的基因頻率的變化趨勢是

。

(5)由此可見,進(jìn)化的基本單位是

,進(jìn)化的原材料由

提供,進(jìn)化的實質(zhì)是

。

解析：A的基因頻率=30%+1/2(1-30%-20%)=55%,a的基因頻率=1-55%=45%。該種植物自交后,AA的基因型頻率=30%×1+50%×1/4=42.5%,aa的基因型頻率=20%×1+50%×1/4=32.5%,此時A的基因頻率=42.5%+1/2(1-42.5%-32.5%)=55%,a的基因頻率=45%。生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,若種群基因頻率沒有改變,則沒有發(fā)生生物進(jìn)化。答案：(1)55%,45%(2)42.5%

32.5%

55%,45%(3)沒有種群的基因頻率沒發(fā)生改變(4)A的基因頻率增大,a的基因頻率減小(5)種群突變和基因重組種群基因頻率的改變類型三共同進(jìn)化與生物多樣性例3下列有關(guān)生物的進(jìn)化和生物多樣性的敘述,錯誤的是(

)A.在進(jìn)化地位上越高等的生物,適應(yīng)能力越強(qiáng)B.生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可以概括為共同進(jìn)化C.從分子水平上看,生物的性狀具有多樣性的根本原因是基因的多樣性D.生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性解析：適應(yīng)是有范圍的,并不能說進(jìn)化地位上越高等的生物,適應(yīng)能力就越強(qiáng),應(yīng)在一定環(huán)境中比較;共同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成;生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)分子的多樣性,基因多樣性是生物多樣性的根本原因;生物多樣性從不同的層次上可以包括基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。答案：A類型四達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的比較例4現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展體現(xiàn)在

(

)①自然選擇直接選擇個體的表現(xiàn)型②種群是生物進(jìn)化的基本單位③個體是生物進(jìn)化的基本單位④自然選擇決定生物進(jìn)化的方向⑤生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變⑥突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料⑦隔離導(dǎo)致物種的形成⑧適者生存,不適者被淘汰A.②④⑤⑥⑦B.②⑤⑥⑦C.①②⑤⑥⑦⑧D.①③④⑧解析：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說認(rèn)為:進(jìn)化的基本單位是個體,內(nèi)容包括過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:進(jìn)化的基本單位是種群,突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料,種群基因頻率的改變是進(jìn)化的實質(zhì),隔離導(dǎo)致物種的形成。因此②⑤⑥⑦是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展。答案：B2.下列符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述是(

)A.物種的形成可以不經(jīng)過隔離B.生物進(jìn)化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存C.基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向D.自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率解析：新物種的形成一定要經(jīng)過生殖隔離;現(xiàn)代生物進(jìn)化理論從分子水平上解釋了生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變;生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的,而不是由基因突變產(chǎn)生的有利變異決定的;通過自然選擇,具有不利變異的個體被淘汰,具有有利變異的個體被保存下來,使基因頻率發(fā)生定向改變。答案：D3.下列為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念圖,以下說法正確的是(

)A.①是生物的突變和基因重組

B.②是自然選擇C.③是自然選擇學(xué)說

D.④是物種多樣性解析：①是基