现代生物进化理论-一轮复习课件.ppt

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1、第一节现代生物进化理论的由来第二节 现代生物进化理论的主要内容,现代生物进化理论,由于环境的改变，长颈鹿的食物转到树上后，他不得不伸长脖子，前肢用力。时间久了就成了长颈鹿，且这种性状可以传给后代。,下面三个关于长颈鹿进化的观点分别是什么学说？,过度繁殖,生存斗争,长颈、长肢个体,（遗传积累）,适者生存,现代长颈鹿,（变异）,长颈、长肢个体,短颈、短肢个体,自然选择,长颈鹿的祖先,观点一：,观点二：,观点三：,长颈鹿的种群中突变和基因重组为进化提供了原材料，自然选择决定长颈鹿的进化的方向，自然选择使种群的长颈、长肢基因频率逐渐增大。,拉马克的进化学说,达尔文自然选择学说,现代生物进化理论,拉马克

2、(L.B.Lamarck)1744 1829,一、拉马克的进化学说,意义：否定了神创论和物种不变论，奠定了科学的生物进化论的基础。,生物不是神造的，而是由古老生物进化来的 生物是由低等到高等逐渐进化的 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,二、达尔文自然选择学说,变异性状（表现型）,基因型,与变异性状相对应的基因,即自然选择的实质是 的选择，因而 改变种群的基因频率。,自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处 的。,环境对变异所对应的基因,可以,自然环境,主要内容：、和。,过度繁殖,生存斗争,遗传变异,适者生存,自然选择的对象a.直接对象是生物的。b.间接对象是相关的

3、。c.根本对象是。,（一）解读,自然选择的动力：。a.类型：包括 斗争、斗争（竞争）、之间的斗争。b.意义：生存斗争对生物的某些个体的生存，但对物种的生存是 的，并能推动生物的进化。c.原因：+有限的。自然选择的结果：，不适者被淘汰。两个方向图示变异，自然选择。,生存斗争,种内,种间,生物与无机环境,不利,有利,过度繁殖,生活资源,适者生存,不定向,定向,（一）解读,二、达尔文自然选择学说的评价,积极意义：,局限性：,1.解释生物 的原因2.揭示生物 的原因3.解释生物 的形成,1.对于 不能作出科学解释2.对生物进化的解释局限于 水平3.强调物种形成都是 的结果，无法解释 现象,进化,多样性

4、,适应性,遗传和变异的本质,个体,渐变,物种大爆发,三、达尔文以后进化理论的发展,性状水平,深入,基因（分子）水平,以生物个体为单位,以种群为基本单位,形成以自然选择学说为基础的现代生物进化理论,遗传变异的本质,自然选择的作用,第2节 现代生物进化理论的 主要内容,现代生物进化理论种群是生物进化的单位突变和重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种形成,1.现代生物进化理论内容解读（1）种群是生物进化的基本单位,提醒 种群既是进化的基本单位，也是繁殖的基本单位。生物进化的实质（标志）：基因频率改变。某段时间内若基因频率未改变，则未进化，反之则进化。,一个生物体的基因组是指包含在

5、该生物的DNA（部分病毒是RNA）中的全部遗传信息，又称基因体(genome)。基因组包括基因和非编码DNA。,无生殖隔离；同一区域,种群内所有个体，所有细胞，所有基因,例：一年前A=0.6、a=0.4，若一年后仍然是A=0.6、a=0.4，则一年中未进化。,（2）突变和基因重组产生生物进化的原材料可遗传变异的三个来源：基因突变、基因重组和 染色体变异（基因突变和染色体变异属于突变）。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。,提醒 可遗传变异包括基因突变、染色体变异和基因重组，而基因突变和染色体变异合称突变。突变性状是有利还是有害是相对的

6、，取决于环境条件。如昆虫的残翅性状在正常环境中不利，但在多风的岛上则是有利的。,（3）自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的 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,经自然选择,导致,自然选择的实质：定向改变基因频率。变异与环境的关系变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，不要夸大其作用，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，其余变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。,提醒,（一）种群是生物进化的基本单位,1、种群概念：,生活在一定区域的同种生物的全部个体

7、。,问题探讨：班里的所有学生是一个种群吗？,不是。,种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。,种群内所有个体，所有细胞，所有基因,2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。,3、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。,常染色体基因频率:A=纯合子频率+1/2杂合子频率,一个生物体的基因组是指包含在该生物的全部DNA序列。基因组包括基因和非编码DNA。,(遗传题）：某种群中基因型AA的个体占1/4 Aa 1/2 aa个体占1/4，该种群的基因频率？淘汰掉aa后，个体间随机自由交配，后代的基因型及比例以及基因频率？,P:1

8、/4 AA 1/2 Aa 1/4aa,1/3AA 2/3Aa,F1：4/9AA 4/9 Aa 1/9aa,生物进化的实质：种群基因频率改变,某段时间内若基因频率未改变，则未进化，反之则进化。,例：一年前A=0.6、a=0.4，若一年后仍然是A=0.6、a=0.4，则一年中 进化。,未,引起种群基因频率改变的因素？,基因突变、基因重组、染色体变异、自然选择等,（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料,问题2：香蕉（无性生殖）能产生哪些可遗传变异？,问题1：细菌能产生哪些可遗传变异？,问题3：人能产生哪些可遗传变异？,基因突变,基因突变、染色体变异,基因突变、基因重组、染色体变异,变异为生物进化提

9、供了原材料，能否决定生物进化的方向？,不可遗传变异不能提供进化的原材料。,（三）自然选择决定了生物进化的方向,突变和基因重组是随机的、不定向的，为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。,：人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看显然红色基因的频率显著提高了。,人工选择,自然选择的实质：,定向地改变基因频率,自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的 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,经自然选择,导致,变异与环境的关系变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是

10、影响变异的因素，不要夸大其作用，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，其余变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。,提醒,自然选择和人工选择区别与联系,自然环境条件,人,有利于生物生存,有利于人类,害虫和病菌抗药性,肉食鸡、蛋鸡等,都能改变基因频率，使生物进化,基因频率改变了，生物就一定进化，一定会产生新物种？,1、物种,物种：指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”。,全世界的人都是一个物种吗？,人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。,马跟驴是一个物种吗？,（四）隔离在物种的形

11、成中的作用,不是,2、物种与种群的比较,同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体,不同物种存在生殖隔离,不存在生殖隔离,同一物种是由不同的种群构成；同一物种的不同种群在一定条件下可以进行基因交流。,地理隔离:,不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。,生殖隔离：,由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。,2、隔离,种类,指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。,概念：,东北虎和华南虎之间存在什么隔离？,马和驴之间存在什么隔离？,地理隔离和生殖隔离区别与联系,相关概念的比较辨析,一般先经过长期的地

12、理隔离，然后形成生殖隔离；有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离，例如多倍体的产生,同种生物地理隔离消失后仍然可以进行基因交流,永久性不能进行基因交流,3、物种形成(1)物种形成的三种典型模式 渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。,物种形成最常见方式：,骤变式主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。多见于植物。,人工创造新物种通过植物体细胞杂交(如番茄马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。,因此：不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成不一定要经过地理隔离,但必须经过生殖隔离。隔离是物种

13、形成的必要条件。,四倍体西瓜与二倍体西瓜之间有没有生殖隔离？经过地理隔离了吗？,物种的形成是不是一定要经过地理隔离？,物种形成的标志：,出现生殖隔离,相关概念的比较辨析3.生物进化和物种形成的区别与联系,生殖隔离出现,基因频率改变,属于不同的物种，生殖隔离，,可能属于同一物种 生物进化，,只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成，新物种产生一定存在进化。,总结,种群是生物进化的基本单位,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节（突变和基因重组产生生

14、物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件）。,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。,以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：,二、现代生物进化理论1.发展（1）对于生物进化过程中遗传和变异的研究，已经从 水平深入到 水平；（2）关于自然选择的作用等问题的研究，已经 从以 为单位发展到以 为基本单位。2.现代生物进化理论的内容（1）种群是 的基本单位，也是 的基本单位。影响种群基因频率发生变化的因素：、迁移等。生物进化的实质是 发生变化。,性状,分子,生物个体,种群,生物进化,生物繁殖,基因突变,染色体变异,自然选择,种群基因

15、频率,（2）和 产生生物进化的原材料。可遗传的变异来源：、和。生物变异是 的，只产生生物进化的，不能决定生物进化的方向。生物变异的利与害并不是绝对的，取决于。（3）决定生物进化的方向。原因：不断淘汰 变异的基因，积累 变异的基因。结果：种群的基因频率发生 改变。,突变,基因重组,基因突变,基因重组,染色体变异,不定向,原材料,生物的生存环境,自然选择,不利,有利,定向,（4）隔离导致 的形成。类型：常见的有 和。实质：不能进行自由交流。新物种形成标志：达到 隔离。,物种,地理隔离,生殖隔离,基因,（1）种群是 的基本单位,生物进化,现代生物进化理论的内容,生殖,任何一个物种都不是单独进化的。不

16、同_之间、_与_之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。,物种,生物,无机环境,（一）共同进化,三 共同进化与生物多样性的形成,共同进化含义1：不同物种之间在相互影响中共同进化,思考：除捕食外，种间关系的其它关系（竞争、寄生、互利共生）是否存在着共同进化？,结论：不同物种之间在相互影响中共同进化,资料：地球形成时原始海洋中除了水和无机盐外还富含有机物，原始大气中是没有氧气的。,共 同进化含义2：生物和无机环境间也存在共同进化。,思考：新陈代谢的类型是怎样进化的：先有自养型还是异养型？先有需氧型还是厌氧型？,(二)生物多样性的形成,1、内容：,基因多样性物种多样性生态系统多样性（3层次）,2、形成生物多样性的原因：,长期自然选择、共同进化达到结果,3、研究生物进化的主要依据：,化石,一天到晚不游泳的鱼（2010云南曲靖大旱）,