生物的进化梁刚.ppt
第五章生物的进化,分分类：,北京巴儿狗、啄花鸟、德国猎犬、黄鹂、太平鸟、澳大利亚牧羊犬、西伯利亚雪橇狗、鹦鹉,家犬：北京巴儿狗、德国猎犬、澳大利亚牧羊犬、西伯利亚雪橇狗,鸟：啄花鸟、黄鹂、太平鸟、鹦鹉,思考：分类的原因？,生物在类型上具有多样性,物种是生物分类的基本单位,1、生物在类型上具有多样性,一、生物体既相似又相异,物种：能够在自然状态下相互交配并且产 生可育后代的一群生物，简称“种”。可以分布在自然界的不同区域,种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体,种群是物种的存在形式,一、生物体既相似又相异,问题1：二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种吗？,生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。,地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。(如东北虎和华南虎）,概念辨析1：,生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。,物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物，简称“种”。,思考：马和驴杂交产生不可育骡子能说明什么？,说明马和驴不是同一个物种，因为存在生殖隔离,结论：物种形成标志即有无生殖隔离出现,一、生物体既相似又相异,2、生物在模式上具有统一性（请举例说明）,二、进化论对生物的统一性和多样性的解释,1、生物在类型上具有多样性,人们根据自己需要,微小变异变成显著变异,人类选择合乎自身要求的变异个体，淘汰其他,数代选择所需变异被保存,生物普遍存在变异,培育出新品种（非物种）,人工选择,实例2：在经常刮大风的海岛上，无翅或 翅膀发达的昆虫特别多,问题1：为什么会出现这种现象？,原始昆虫,有翅力大,有翅力小,无翅,大风 大浪,有翅力大,生存,生存,淘汰,无翅,遗传变异,自然选择,适者生存,自然选择是进化的动力,有利生存、繁殖的变异,人们需要的性状,数代选择，所需变异被保存积累,产生新物种,产生新品种,人工选择和自然选择（课本96）,问题2：如何用达尔文的自然选择学说来解释长颈鹿脖子为什么会变长？,自然选择在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的过程,导致,生存斗争,遗传和变异,导致,（一代代地自然选择）,适者生存,性状遗传,逐渐产生生物新类型,达尔文认为：自然选择是进化的重要动力和机制.,问题3：用农药消灭害虫，开始时，效果显著，过一段时间后，药效明显下降，是什么原因使害虫产生了抗药性？是人工选择还是自然选择？,自然选择,一、种群基因频率的平衡和变化,三、选择是进化的动力,二、种群的变异性,四、选择导致适应,五、异地和同地的物种形成,进化性变化是怎样发生的,问题4：生物得以进化的前提是必须有供选择的材料，那这些原材料是如何得到的？,突变（基因突变和染色体畸变）和重组产生进化的原材料,基因突变,多种多样的基因型,有利变异逐渐积累,选择是进化的动力,基因座位,问题5：亲代传给子代的是性状还是基因？,二 种群的变异性,指一个特定基因在染色体上的位置,1、什么是基因库？,三 种群基因频率的平衡和变化,2、什么是基因频率？,基因频率,=,控制同种性状的所有等位基因的总数,100%,基因型频率,总的个数,100%,=,3、什么是基因型频率？,一个生物种群的全部等位基因的总和,某一个等位基因的数目,特定基因型的个数,例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那么基因A和a的基因频率分别是多少？,a=40%,A=,302+60 1002,=60%，,例2：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲基因的携带者15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为多大？,Xb=,15+52+11 2002+200,=6%,活动：通过数学计算讨论种群中基因频率 和基因型频率的变化（课本P100）,4、遗传平衡定律（哈迪-温伯格定律）：,在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化，并且基因型频率由基因频率所决定。,在一个有性生殖的自然种群中，A的频率为p，a的频率为q，在理想状态下，符合下列公式：p+q=1 同时：(p+q)2=p2+2pq+q2=1,即AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为 q2。,例：人群中每10000人中有一白化病患者（aa）,则该人群中带有a基因的杂合子概率是多少?,约2%,原因一：突变-少数有利突变,实际上，哈代温伯格平衡是不存在的,原因二：基因迁移-个体的迁入和迁出,原因三：遗传漂变-小种群的偶然事件,原因四：非随机交配-交配有选择,原因五：自然选择-基因频率和基因型频率改变,由此可见，种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。,基因频率发生变化就标志着生物在进化,四 自然选择导致适应,英19世纪曼彻斯特 英20世纪曼彻斯特,适应性进化自然选择所造成的。,重点理解：自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应进化的唯一因素。,青霉素起初杀死绝大多数细菌,存活下来的细菌进行繁殖并将其抗性基因传给后代，最后青霉素对它们不再起作用,选择保留有利变异、淘汰不利变异，且是有利变异积累,自然选择导致适应,变异是不定向的,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群的基因频率发生定向改变,生物朝一定方向缓慢进化,自然选择,表现型,基因型,基因频率,思考：自然选择是如何改变基因频率的呢？,五 异地的和同地的物种形成,新物种形成的标志：,生殖隔离,1、异地物种的形成:,经长期的地理隔离而达到生殖隔离,种群,小种群,新物种,发生改变基因频率,1、异地物种的形成:,物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式，但并不是唯一的方式。,问题：物种的形成都需要地理隔离吗？,同地物种的形成（多倍体育种）,五、异地的和同地的物种形成 1、异地物种形成:地理隔离 2、同地物种形成:有性生殖,重要结论1：可见基因频率一定会发生改变，生物也一定在进化。因为生物进化依据就是看基因频率是否改变！,重要结论2：突变和基因重组只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向.,重要结论3：自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应进化的唯一因素。,重要结论4：新物种形成的标志是生殖隔离,
