高中生物-第七章-第2节-现代生物进化理论的主要内容课件-新人教版必修.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第七章第二节,现代生物进化理论的主要内容,现代生物进化理论的基本观点,(1),种群是生物进化的基本单位,(2),突变和基因重组产生进化的原材料,(3),自然选择决定生物进化的方向,(4),隔离导致物种形成,（,1,）种群是生物进化的单位,1,、定义：生活在一定区域的同种生物的全部个体。,卧龙自然保护区的所有熊猫,云南的金丝猴,可可西里的藏羚羊,一 种群基因频率的改变与生物进化,2,、种群的特点：,（,1,）种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。,（,2,）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,。,（,3,）一个种群中应包括各年龄阶段的个体,练习：,下列四个选项中，属于种群的是：（）,A,、生活在岛上的全部蛇,B,、青白江区所有小叶榕树,C,、青海湖自然保护区的全部鸟类,D,、一个菜市场每个水池里的全部鲤鱼,B,基因库、基因频率、基因型频率,一个种群的全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的,基因库。,某种基因在某个种群中出现的比例，叫做,基因型频率。,基因频率：,某个基因在某个种群中出现的比例。,例：,从某个种群中随机抽出,100,个个体，测知基因型为,AA,、,Aa,和,aa,的,个体分别是,30,、,60,和,10,。计算：,A,和,a,的基因频率。,解法一：,基因频率,=,该基因的数目,/,该基因的各等位基因的总数,该基因的等位基因总数：,100 2=200,则：,A,基因的基因频率：（,2 30+60,）,/200 100%=60%,a,基因的基因频率：（,10 2+60,）,/200 100%=40%,解法二：,基因频率,=,它的纯合子频率,+1/2,它的杂合子频率,AA,基因型频率：,30/100=0.3 Aa,基因型频率：,60/100=0.6,aa,基因型频率：,10/100=0.1,则：,A,基因频率：,0.3+1/2 0.6=0.6,a,基因频率：,0.1+1/2 0.6=0.4,1.,在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中,基因型为,AA,的个体占,18%,，基因型,Aa,的个体占,78%,，,aa,的个体占,4%,。基因型,A,和,a,的频率分别,是,，,。,57,43,练习：,A18%+1/2*78%=57%,a=4%+1/2*78%=43%,2,、某工厂有男女职工各,200,名，对他们进行调查发现，,女性色盲基因携带者为,15,人，患者,5,人，男性患者,11,人，那么这个群体中色盲基因频率为：,（,）,A,：,6%B,、,15%C,、,12%D,、,5.88%,A,试题分析：由于色盲基因及其等位基因只存在于,X,染色体上，而,Y,染色体上没有，因此该等位基因的总数,=2002+2001=600,（女性每人含两个,X,基因，男性每人含一个,X,基因），色盲基因的总数为,X,b,=151+52+111=36,（女性携带者、男性患者都有一个,X,b,，而女性患者含两个,X,b,），因此色盲基因的基因频率,=36/600100%=6%,1、,假设的昆虫群体满足以下五个条件：,昆虫群体数量足够大，,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，,没有迁入与迁出，,自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用,也没有基因突变和染色体变异。,思考与讨论,用数学方法讨论基因频率的变化,亲代基因型的频率,AA(30%),Aa(60%),aa(10%),亲代基因频率,A(),a(),F1,代基因型频率,AA(),Aa(),a(),F1,代基因频率,A(),a(),60%,40%,36%,48%,16%,60%,40%,如果,F1,个体再自由交配，产生,F2,呢？,亲代,子一代,子二代,子三代,基因型频率,AA,30%,Aa,60%,aa,10%,基因频率,A,60%,a,40%,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,一个遗传上的平衡的群体,其,基因频率,和,基因型频率,遵循,哈代-温伯格定律,也叫遗传平衡定律,假设的昆虫群体满足以下五个条件：,昆虫群体数量足够大，,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，,没有迁入与迁出，,自然选择对,A,、,a,控制的翅型性状没有作用,也没有基因突变和染色体变异。,在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传,不发生变化，保持平衡，,叫做,哈代温伯格定律,，,也叫,遗传平衡定律。,设,A,的基因频率,=p,，,a,的基因频率,=q,，,p+q=1,(p+q),2,=p,2,+2pq+q,2,=1,AA,的基因型频率,Aa,的基因型频率,aa,的基因型频率,突变和基因重组产生进化的原材料,基因重组、基因突变及染色体变异,基因突变和染色体变异统称为,突变,。,突变和基因重组,可形成可遗传的变异,。,？,可遗传的变异的来源有？,？,1,、,基因突变与基因频率的改变有什么关系？,？,2,、,自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？,2x10,4,10,-5,10,8,x,x,=,2x10,7,(,个,),每一代就会有大量的变异,思考：,某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型,有利与有害是,相对的而不是绝对的,这往往取决于生物的,生存环境。,3,、突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？,基因 重组,突变,新的等位基因,多种多样的基因型,种群中出现大量可遗传的变异,变异是随机的、,不定向,的,形成了,进化的原材料,突变是,不定向,的，不能决定生物的进化方向,总结,19,世纪，桦尺蠖种群中黑色,基因（,S,）频率为,5%,，浅灰色,基因（,s,）频率为,95%,20,世纪，桦尺蠖种群中黑,色基因（,S,）频率为,95%,，,浅灰色基因（,s,）频率为,5%,探究,自然选择对种群基因频率的影响,(1),在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？,(2),在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,变黑的环境使控制浅色的,s,基因频率减少,S,基因频率增加,有，许多浅色个体可能在没有交配,、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因,结论：自然选择决定生物进化的方向,自然选择使基因频率定向改变。,变异是,不定向,的,自然选择,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,（,3,）自然选择决定生物进化的方向。,种群是生物进化基本的单位。,生物进化的实质就是种群基因频率的改变。,基因突变和基因重组是生物进化的原材料（,但不能决定进化的方向,）,进化的方向由谁决定呢？,自然选择,小结：,2,下面关于现代生物进化理论的叙述,正确的是,A.,种群是生物进化的基本单位,B.,自然选择学说是现代生物进化理论的核心,C.,生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变,D.,生物进化过程的实质在于有利变异的保存,1,下列生物属于种群的是：,A,一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及,其他生物,B,一块朽木上的全部真菌,C,一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜,D,一个池塘中的全部鱼,课堂练习,二、隔离与物种的形成,（一）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？,同一物种满足的两个条件：,1,、可以相互交配,2,、产生的后代可育,物种与种群有何关系？,一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。,只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代，则是,同一物种。,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。,同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。,全世界的人都是一个物种吗,？,马跟驴是一个物种吗？,3,、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。,如季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂种不育等。,2,、生殖隔离：,东北虎和华南虎之间存在什么隔离？,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。,4,、隔离在物种形成中的作用,隔离,不同种群间的个体，在自然条件下不能发生,基因交流,的现象。,地理隔离,阻断基因交流,在不同的突变基因重组和自然选择作用下,基因频率向不同方向发生改变,种群的基因库出现差异,差异进一步加大,生殖隔离,新物种形成,物种形成的一般途径,原始种群,地理隔离,小种群,基因频率定向的改变,（基因库形成明显差异）,新物种,突变和基因重组,自然选择,生殖隔离,总结：,旁栏思考题,（,P,121）,最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣，地衣的出现促进岩石的分解，形成土壤，为苔藓植物的生长创造条件。,地理隔离,生殖隔离,长期,加拉帕戈斯群岛的地雀,由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。,其过程十分缓慢,!,物种形成的比较常见的方式：,不同小岛上的植被不同，果实大小不同所致。,资料分析,1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？,由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。,不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？,不一样。因为突变是随机发生的。,对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？,不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。,如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？,不会。因为个体间有基因的交流。,现代进化论解释物种形成的基本环节,1,、,突变和基因重组,产生进化的原材料,2,、,自然选择,决定生物进化的方向,3,、,隔离,导致物种的形成,课后练习,（,P121,）,基础题,1.,（,1,）；（,2,）；（,3,）。,2.,生活在峡谷北侧的种群发生了突变，由于突变的随机性，同样的突变没有发生在峡谷南侧的种群中。由于这两个种群被河流隔开，彼此没有交配的机会，也就是没有基因的交流，所以两个种群发生明显的分化，有可能演变成两个物种。,拓展题,雄虎和雌狮杂交生出的后代是虎狮兽，雄狮和雌虎杂交生出的后代是狮虎兽。目前还没有虎狮兽和狮虎兽交配并生出可育后代的证据。,对于让虎和狮杂交的做法，有专家认为这在科学研究上价值不大，但是在商业上具有一定价值。有专家认为，对待野生珍稀动物，人类最应当做的是进行保护，让它们自然繁殖，而不是人为改变其自然繁殖体系。,技能训练,（,P122,）,1.,假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。假说乙：湖,中原来只有红褐色鱼，湖,中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼发生混杂在一起。,2.,假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用，也没有考虑洪水的作用。,3.,这一证据支持假说乙。,4.,如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种。,1.,隔离是形成新物种的,_,，常见的隔离类型有,_,和,_,，通常经过长期的,_,隔离常可达到,_,隔离。不同的地雀种群之间，一旦发生了,_,隔离，就不会有,_,交流了。,必要条件,生殖隔离,地理隔离,地理,生殖,生殖,基因,2.下列哪项形成了新物种（）,A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜,B.桦尺蠖体色的基因频率由S（95%）变成s(95%),C.马与驴交配产生了骡子,D.克隆羊多利,A,1、生物与生物之间的共同进化2、生物与环境之间的共同进化,三 共同进化与生物多样性的形成,(1)某种兰花具细长的花矩_ 某种蛾类具有细长的吸管式口器,1、生物与生物之间的共同进化,共同进化,在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见。,又如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。,昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有何意义？,想一想,斑马的奔跑速度加快_ 猎豹的奔跑速度加快,共同进化,(3)捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。,捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存,“精明的捕食者”策略,地球形成时原始大气中没有氧气，但随着光合细菌、蓝藻的出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物的出现提供了条件。,资料三：,2,、,生物和无机环境之间也存在着共同进化,共同进化,不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了,千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态,系统，也就是形成了,生物的多样性,？意 义？,综上所述：,任何一个物种都不是单独进化的,P124,生物多样性的形成,基因多样性,物种多样性,生态系统多样性,生物多样性,地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。,简单复杂,低等高等,原核细胞真核细胞,单细胞多细胞,无性生殖有性生殖,原始异养厌氧自养厌氧自养需氧,水生水陆两栖陆生,生物多样性的形成,1.,最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什,么环境中,?,最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中,.,2.,多细胞生物大约是什么时候出现的？它们生活,在什么环境中？,多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。,3.,最早登陆的生物是植物还是动物，为什么？,最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。,4.,同今天你看到的地球相比，寒武纪时地球上的,生态系统有什么特点？,当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。,5.,恐龙是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样,性产生怎样的影响？,恐龙是在中生代后期（白垩纪末）绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。,了解生物进化历程的主要依据是化石。,生物进化的大致历程,35,亿年前,出现古细菌,最早的生物化石,之后的,20,亿年,海洋中有少量的蓝藻和细菌,两极生态系统（只有生产者和分解者）,15,亿年前,海洋中出现真核生物,出现有性生殖，进化速度明显加快（,WHY,？,）,5.7,5,亿年前,海洋中无脊椎动物物种大爆发,生态系统的第三极,消费者出现，对植物的进化产生了重要影响,中生代新生代,裸子植物和被子植物扮演了生产者中的主角，鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群,逐渐形成了复杂多样的陆地生态系统,总的进化,趋势,简单复杂,水生陆生,低等高等,4,亿年前,植物登陆（主要是蕨类）随后出现了原始的两栖类,改变了陆地环境,二、生物多样性的形成小结：,1,、生物多样性的内容：,基因,多样性,物种,多样性,生态系统,多样性,2,、生物多样性的形成的进化历程,化石,了解进化历程的主要依据是：,生物的进化历程可概括为：,从原核生物到真核生物,从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂，由低等到高等 由水生到陆生，,由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧,核心,：自然选择学说,发展,三、生物进化理论在发展,中性突变理论：,决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择,间断平衡学说：,物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程,自我检测,（,P129,）,一、概念检测,判断题,1.,。,2.,。,3.,。,4.,。,选择题,1.A,。,2.C,。,画概念图,二、知识迁移,1.,这两个种群属于同一个物种，因为未出现生殖隔离。,2.,按照达尔文的自然选择学说，可以做如下解释：昆虫在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用杀虫剂时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势；使用杀虫剂以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间以后，杀虫剂的杀虫效果就会下降。,三、技能应用,中间体色可能与环境色彩较接近，这样的个体不容易被捕食者发现，生存并繁殖后代的机会较多，相应的基因型频率较高。经过长期的自然选择，导致中间体色个体较多。,四、思维拓展,1.,不一定。进化过程中出现的新物种，有些是靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁衍的，不一定就比原来的物种适应能力更强。例如，海洋中的生物登陆后，形成许多新物种，开辟了新的生存空间，但是不能说这些新物种比海洋藻类的适应能力强。,2.,与同种或类似的野生种类相比，家养动物的变异往往更多，这与人类根据自身的需要，采取的杂交育种等措施有关。,3.,假如达尔文接受了孟德尔的理论，他可能会摒弃获得性遗传的观点，对遗传和变异的原因做出较为科学的解释。,