現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來57728省公開課金獎(jiǎng)全國賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第七章當(dāng)代生物進(jìn)化理論§7.1當(dāng)代生物進(jìn)化理論由來1/93導(dǎo)學(xué)提醒拉馬克用進(jìn)廢退學(xué)說達(dá)爾文自然選擇學(xué)說達(dá)爾文以后進(jìn)化理論發(fā)展主要內(nèi)容意義及不足主要內(nèi)容意義和不足2/93拉馬克，法國博物學(xué)家。生物學(xué)偉大奠基人之一，生物學(xué)一詞是他創(chuàng)造，最先提出生物進(jìn)化學(xué)說，是進(jìn)化論提倡者和先驅(qū)。一、拉馬克進(jìn)化學(xué)說:3/93（一）主要內(nèi)容:①生物不是神造，而是由古老生物進(jìn)化來。

（二）生物進(jìn)化原因:一是“用進(jìn)廢退”二是“取得性遺傳”

②生物是由低等到高等逐步進(jìn)化。③生物各種適應(yīng)性特征形成都是因?yàn)橛眠M(jìn)廢退和取得性遺傳。閱讀教材P110，回答以下問題：拉馬克進(jìn)化學(xué)說主要內(nèi)容？生物進(jìn)化主要原因是什么？4/93用進(jìn)廢退：即經(jīng)常使用器官就發(fā)達(dá)，不使用就退化。食蟻獸5/93用進(jìn)廢退：即經(jīng)常使用器官就發(fā)達(dá)，不使用就退化。長久生活在地下，眼睛就萎縮、退化按照用進(jìn)廢退法則推理未來人是怎樣？鼴鼠6/937/93取得性遺傳

即環(huán)境引發(fā)或因?yàn)橛眠M(jìn)廢退引發(fā)改變，

是能夠遺傳。8/93拉馬克認(rèn)為，含有神經(jīng)高等動(dòng)物，后天取得性狀能夠傳到下一代。即只要取得性狀為雙親所共有，就能經(jīng)過繁殖保留在它們后代中。而且舉例鐵匠兒子未來肌肉一定發(fā)達(dá)。鐵匠父親鐵匠兒子9/93思索：請利用拉馬克觀點(diǎn)解釋長頸鹿為何脖子長？

拉馬克認(rèn)為長頸鹿進(jìn)化是因?yàn)椴莸赝嘶笠詷淙~，它們想要長頸，于是天天使勁地將頸伸長，終于形成了現(xiàn)在長頸鹿。

10/93（三）歷史進(jìn)步意義:1、反對神創(chuàng)論和物種不變論。2、歷史上第一個(gè)系統(tǒng)地提出了進(jìn)化理論學(xué)者。1、拉馬克提出用進(jìn)廢退和取得性遺傳觀點(diǎn)缺乏科學(xué)證據(jù)支持，大多來自主觀臆測。2、拉馬克過于強(qiáng)調(diào)環(huán)境改變直接造成物種改變。（四）不足:一、拉馬克進(jìn)化學(xué)說:11/93達(dá)爾文查理·達(dá)爾文（1809－1882）是英國博物學(xué)家，是最終建立進(jìn)化論人。達(dá)爾文曾隨英國海軍勘探船“貝格爾”號，做了歷時(shí)五年（1831－1836）環(huán)球航行考查，在動(dòng)植物和地質(zhì)等方面進(jìn)行了廣泛觀察，并采集了大量生物標(biāo)本和礦物標(biāo)本，經(jīng)過深入研究，形成了生物進(jìn)化觀點(diǎn)。12/93１、過分繁殖；

２、生存斗爭；

３、遺傳變異；

４、適者生存。經(jīng)過初中學(xué)習(xí)我們知道：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說內(nèi)容有四方面：13/93事實(shí)1：生物都有過分繁殖傾向事實(shí)2：物種內(nèi)個(gè)體數(shù)能保持穩(wěn)定事實(shí)3：資源是有限推論1：個(gè)體間存在著生存斗爭事實(shí)4：個(gè)體間普遍存在差異(變異)事實(shí)5：許多變異是可能遺傳推論2：含有有利變異個(gè)體，生存并留下后代機(jī)會(huì)多推論3：有利變異逐代積累，生物不停進(jìn)化出新類型過分繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存二、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說1、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說解釋模型：14/93（1）過分繁殖——自然選擇基礎(chǔ)（條件）：

魚群鱈魚年產(chǎn)卵量是500萬粒。假如鱈魚所產(chǎn)卵全部能孵化長大成魚,那么不出6年,整個(gè)大西洋

就會(huì)被鱈魚塞滿。15/93同種斗爭16/93同種斗爭17/93種間斗爭18/93種間斗爭19/93生物與無機(jī)環(huán)境斗爭20/93（2）生存斗爭——自然選擇伎倆、動(dòng)力：生物生存資源有限，要生存就必須與同種其它個(gè)體、異種及無機(jī)環(huán)境進(jìn)行斗爭！21/93生物產(chǎn)生后代會(huì)發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不一樣于親代性狀！

生物變異有比親代更適應(yīng)環(huán)境，有卻不適應(yīng)環(huán)境！（3）遺傳變異——自然選擇內(nèi)因：22/93（4）適者生存——自然選擇結(jié)果23/93達(dá)爾文自然選擇學(xué)說達(dá)爾文把適者生存，不適者被淘汰過程叫做自然選擇。這就是達(dá)爾文進(jìn)化理論中心觀點(diǎn)二、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說24/93請利用達(dá)爾文觀點(diǎn)解釋長頸鹿為何脖子長？25/9326/93長頸鹿祖先過分繁殖生存斗爭長頸、長肢個(gè)體（遺傳積累）適者生存當(dāng)代長頸鹿（變異）長頸、長肢個(gè)體短頸、短肢個(gè)體自然選擇請利用達(dá)爾文觀點(diǎn)解釋長頸鹿為何脖子長？27/932、意義（歷史貢獻(xiàn)）（1）相對系統(tǒng)地解釋了生物進(jìn)化原因（2）很好地解釋了生物多樣性和適應(yīng)性

（3）反對神創(chuàng)論和物種不變論，為辯證唯物主義世界觀提供了

有力武器3、不足：（1）對于遺傳和變異本質(zhì)，未能作出科學(xué)解釋（2）對生物進(jìn)化解釋也局限于個(gè)體水平（3）強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變結(jié)果，不能解釋物種

大暴發(fā)覺象二、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說28/93三、達(dá)爾文以后進(jìn)化理論發(fā)展性狀水平深入基因（分子）水平以個(gè)體為單位以種群為單位

形成以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)當(dāng)代生物進(jìn)化理論認(rèn)識到了遺傳和變異本質(zhì)取得性遺傳觀點(diǎn)，已經(jīng)被多數(shù)人擯棄。深入29/93達(dá)爾文自然選擇學(xué)說請同學(xué)們用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)填空：自然選擇基礎(chǔ)是：自然選擇內(nèi)因是：

自然選擇伎倆是：自然選擇結(jié)果是：生存斗爭遺傳變異適者生存，不適者被淘汰過分繁殖30/93第二節(jié)當(dāng)代生物進(jìn)化理論主要內(nèi)容31/93一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化32/93（一）種群是生物進(jìn)化基本單位1、種群概念：生活在一定區(qū)域同種生物全部個(gè)體。臥龍自然保護(hù)區(qū)獼猴33/932、種群特點(diǎn)：種群中個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此能夠交配，并經(jīng)過繁殖將各自基因傳給后代。34/93人們?yōu)楹我岢觥胺N群”這個(gè)概念呢？自然界物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在，種群是物種繁衍、進(jìn)化基本單位。它為碩士物與環(huán)境關(guān)系和物種改變帶來了方便。35/933、基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有全部基因。4、基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)比率。36/93基因頻率和基因型頻率計(jì)算：某種群中某基因數(shù)目該種群中全部等位基因總數(shù)基因頻率=某基因型個(gè)體數(shù)個(gè)體總數(shù)基因型頻率==純合子頻率+1/2雜合子頻率37/93基因頻率和基因型頻率關(guān)系轉(zhuǎn)換設(shè)一對等位基因?yàn)锳和a，其頻率分別為p與q（p+q=1）。親代AA和aa自然交配后F1袋含有AA、Aa、aa三種基因型，其頻率以以下公式：(p(A)+q(a))2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即AA基因型頻率為：p2，

Aa基因型頻率為：2pq，

aa基因型頻率為：q2，產(chǎn)生A配子頻率為：

A=p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p

產(chǎn)生a配子頻率為：

a=q2+1/2×2pq=q2+pq=q(q+p)=q

可知F1基因型頻率沒有改變38/93生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)：

種群進(jìn)化過程就是種群基因頻率發(fā)生改變過程。從基因頻率改變能夠認(rèn)識到，自然界中種群基因頻率一定會(huì)發(fā)生改變，也就是說種群進(jìn)化是必定。39/93影響種群基因頻率改變根本原因是什么？變異變異類型有那些？不能遺傳變異可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異40/932.種群基因重組結(jié)果：產(chǎn)生更多變異(基因型)、不定向（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化原材料1.基因突變特點(diǎn)：普遍性，隨機(jī)性，低頻性，多害少利性，不定向性3.基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變?；蛲蛔冊谧匀唤缡瞧毡榇嬖?，所以基因突變產(chǎn)生新等位基因，這就可能使種群基因頻率發(fā)生改變。41/93

自然界中生物自然突變頻率很低，而且普通對生物體是有害。為何還能夠改變種群中基因頻率呢？種群是由許多個(gè)體組成，每個(gè)個(gè)體每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個(gè)基因，這么，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量突變。另外，突變有害還是有利也不是絕正確，這往往取決于生物生存環(huán)境。42/93

比如：一個(gè)果蠅約有104對基因，假定每個(gè)基因突變率都是10－5，若有一個(gè)中等數(shù)量果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個(gè)體×108種群=2×1071．種群中突變特點(diǎn)：突變數(shù)很大、隨機(jī)、不定2．種群基因重組結(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)化原材料43/93基因重組突變新等位基因各種多樣基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳變異變異是不定向形成了進(jìn)化原材料,不能決定生物進(jìn)化方向44/93因?yàn)橥蛔兒突蛑亟M，樺尺蠖形成了不一樣體色（黑色S、淺色s）英19世紀(jì)曼徹斯特英20世紀(jì)曼徹斯特S(黑色)基因頻率：樺尺蠖樺尺蠖5%以下95%以上未形成生殖隔離，還有基因交流45/93（三）自然選擇決定了生物進(jìn)化方向突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料，自然選擇能夠使基因頻率發(fā)生定向改變，造成生物朝著一定方向不停進(jìn)化。原因：淘汰不利變異基因，積累有利變異基因。結(jié)果：使基因頻率定向改變。46/93二、隔離與物種的形成47/931、物種概念：指能夠在自然狀態(tài)下相互交配而且產(chǎn)生可育后代一群生物稱為一個(gè)物種，簡稱“種”。一個(gè)生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)分？

物種能夠分布在不一樣自然界不一樣區(qū)域，只有在能夠發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因能夠世代傳得一定區(qū)域內(nèi)同種全部個(gè)體集合才是一個(gè)種群。自然界物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在，種群是物種繁衍、進(jìn)化基本單位。48/93人都是一個(gè)物種，不論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生含有生殖能力后代。

一樣，全部馬是一個(gè)物種，全部驢也是一個(gè)物種。但馬和驢不是一個(gè)物種，因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生后代騾沒有生殖能力。全世界人都是一個(gè)物種嗎？馬跟驢是一個(gè)物種嗎？49/933、地理隔離:不一樣物種之間普通是不能夠相互交配，即使交配成功，也不能夠產(chǎn)生可育后代，這種現(xiàn)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。2、生殖隔離：東北虎和華南虎之間存在什么隔離？因?yàn)榈乩砩险系K使得同種生物不一樣種群間不能夠發(fā)生基因交流現(xiàn)象。50/934、隔離在物種形成中作用隔離

不一樣種群間個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流現(xiàn)象。51/93地理隔離生殖隔離長久加拉帕戈斯群島地雀因?yàn)榈乩砀綦x而形成生殖隔離，形成了不一樣物種。其過程十分遲緩!物種形成比較常見方式：不一樣小島上植被不一樣，果實(shí)大小不一樣所致。52/93自然選擇2自然選擇1地理隔離物種形成比較常見方式：原種變異1變異2基因頻率定向改變變異類型1變異類型2新物種新物種生殖隔離53/93地理隔離阻斷基因交流在不一樣突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不一樣方向發(fā)生改變種群基因庫出現(xiàn)差異差異深入加大生殖隔離新物種形成54/93地理隔離是形成物種量變階段，生殖隔離是形成物種質(zhì)變階段，隔離是物種形成必要條件。不一樣物種間都存在著生殖隔離,物種形成必須經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。55/93現(xiàn)代進(jìn)化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化原材料2、自然選擇決定生物進(jìn)化方向(定向)3、隔離造成物種形成56/93三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成57/93捕食者存在是不是對被捕食者有害無益呢？捕食58/93捕食者存在是否對被捕食者有害無益？捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病弱或年幼個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展作用。“精明捕食者”策略：捕食者普通不能將全部獵物吃掉，不然自己也無法生存?！笆崭罾碚摗保?/p>

捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多物種，這么就會(huì)防止出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢局面，為其它物種形成騰出空間有利于增加物種多樣性。59/93共同進(jìn)化含義1：不一樣物種間共同進(jìn)化根瘤菌：與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中氮?dú)夤┲参餇I養(yǎng)一類桿狀細(xì)菌。１.共同進(jìn)化60/93地球形成時(shí)原始大氣中是沒有氧氣，不過伴隨光合細(xì)菌出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣共同進(jìn)化含義2：

生物和無機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。61/93不一樣物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不停進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。經(jīng)過漫長共同進(jìn)化過程，地球上不但出現(xiàn)了千姿百態(tài)物種，而且形成了各種多樣生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物多樣性．總而言之：62/932、生物多樣性形成（1）生物多樣性內(nèi)容：物種多樣性基因多樣性生態(tài)系多樣性63/93化石——埋藏在地層中古代生物遺體、遺址和遺物，石化后形成。是碩士物進(jìn)化最直接證據(jù)（2）生物多樣性形成進(jìn)化歷程64/93生物進(jìn)化歷程可概括為：

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，由低等到高等。（2）生物多樣性形成進(jìn)化歷程65/933、生物進(jìn)化理論不停發(fā)展

生物進(jìn)化是如此復(fù)雜，現(xiàn)有進(jìn)化理論所不能解釋問題比已經(jīng)解釋問題還要多，所以當(dāng)代生物進(jìn)化理論是不停發(fā)展。中性進(jìn)化理論：“間斷平衡學(xué)”理論：……66/93三共同進(jìn)化和生物多樣性的形成67/9368/93捕食者存在是不是對被捕食者有害無益呢？捕食69/93捕食者存在是否對被捕食者有害無益？捕食者所捕食大多是被捕食者中年老、病弱或年幼個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展作用?！熬鞑妒痴摺辈呗裕翰妒痴咂胀ú荒軐⑷揩C物吃掉，不然自己也無法生存?！笆崭罾碚摗保翰妒痴咄妒硞€(gè)體數(shù)量多物種，這么就會(huì)防止出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢局面，為其它物種形成騰出空間有利于增加物種多樣性。70/93在自然界，一個(gè)植物專門由一個(gè)昆蟲傳粉情形很常見，昆蟲傳粉專門化對植物繁衍后代有什么意義？71/93共同進(jìn)化含義1：不一樣物種間共同進(jìn)化72/93地球形成時(shí)原始大氣中是沒有氧氣，不過伴隨光合細(xì)菌出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣共同進(jìn)化含義2：生物和無機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。73/93不一樣物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不停進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化．經(jīng)過漫長共同進(jìn)化過程，地球上不但出現(xiàn)了千姿百態(tài)物種，而且形成了各種多樣生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物多樣性．總而言之：74/932、生物多樣性形成（1）生物多樣性內(nèi)容：物種多樣性基因多樣性生態(tài)系多樣性75/93化石——埋藏在地層中古代生物遺體、遺址和遺物，石化后形成。是碩士物進(jìn)化最直接證據(jù)（2）生物多樣性形成進(jìn)化歷程76/93不一樣地層化石模式圖77/93最早生物化石－－古細(xì)菌（距今35億年）78/9313億年前真核生物紅藻化石

34億年前古細(xì)胞化石

前寒武紀(jì)地層中水母化石前寒武紀(jì)生物

寒武紀(jì)之前(前寒武紀(jì))，地球上生命都是非常低級，主要是一些單細(xì)胞生物、步驟動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物等79/9380/93

早古生代生物

（寒武紀(jì)）進(jìn)入早古生代，一些大型古生物相繼出現(xiàn)，如三葉蟲、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上第一次繁榮景象。在中國云南澄江發(fā)覺寒武紀(jì)古生物是最有代表性寒武紀(jì)生物群.81/9382/93

晚古生代生