现代生物进化理论ppt课件

第二节生物进化理论在38亿年前，生命起源。经过漫长的生物进化历程，生物由简单、低等逐步向复杂、高等发展进化，从而形成了今天种类繁多、丰富多彩的生物界。拉马克:用进废退和获得性遗传的生物进化学说。拉马克是进化论的奠基者，他在1809年提出了生物进化学说。理论要点：1、生物都不是神创造的，而是由更古老的生物传衍来的。2、生物是由低等到高等逐渐进化的。3、对于生物进化的原因：（1）用进废退（2）获得性遗传拉马克的用进废退学说虽有一定道理，但事实上由于使用而发达起来的器官特征并不能遗传给后代。达尔文通过几十年的观察分析，终于在1859年出版了《物种起源》一书，提出了自然选择学说。其阐明了生物进化的原因，对生物多样性、适应性也作出了正确的解释。一、达尔文与进化论的创立二、自然选择学说基本内容：2、繁殖过剩3、生存斗争1、变异和遗传4、适者生存变异和遗传：生物界普遍存在着变异现象。在生活条件发生变化的情况下，生物将在结构、功能、习性等方面发生变异。有时环境条件可决定变异的方向。有的变异能遗传，有的变异不能遗传。可遗传变异是生物进化的内在因素，是自然选择发生作用的基础。自然界的各种生物普遍具有很强的繁殖力。繁殖过剩生存斗争：达尔文把生物与环境的各种复杂关系称为生存斗争。生物同无机自然条件的斗争种间斗争种内斗争无机自然条件：水、湿度、温度、光、空气等指不同物种间争夺食物和生存空间的斗争。指同种生物不同个体之间争夺生活场所、食物、配偶或其他生活条件的斗争。适者生存达尔文把有利变异的保存和有害变异被淘汰的过程称为自然选择，或者适者生存。三、自然选择的作用例：长颈鹿的进化过程长颈鹿的始祖现代长颈鹿达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿有颈长和颈短的差异（遗传变异）长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）。它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）。颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。适应是自然选者的结果长颈鹿始祖颈、腿较短颈、腿较长被淘汰被保留颈、腿较短颈、腿较长被保留变异是不定向自然选择是定向的四、现代进化理论现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代的生物进化理论。现代生物进化理论认为：进化是在生物种群中实现的。突变、选择和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。（一）种群是生物进化的基本单位１、种群的概念：种群是生活在一定自然区域的同种生物的全部个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。实现基因交流。生活在这里的每一种动物、植物和微生物都构成一个种群。生物个体通过繁殖将自己的基因传递给后代。种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。%这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。2、基因库：3、某种基因在整个种群中出现的比例叫基因频率。生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。如：假设一群金鱼有1000条，它们有2000个颜色基因，其中纯合灰色200条，杂合的有400条，红色的有400条。则灰色基因频率为（200*2+400）/2000=40%；红色基因频率为（400*2+400）/2000=60%。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。基因突变新的等位基因基因重组多种多样的基因型种群出现大量的可遗传变异变异是不定向的形成了进化的原材料（二）突变为生物进化提供原材料（三）自然选择主导着进化的方向在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡或难以繁殖而减少（频率降低）；反之，适应环境的基因其频率会升高。如某海岛上的昆虫，普通能飞的个体会因被风吹到海中淹死而导致基因频率降低，残翅和无翅的基因频率却相对提高了。1、突变的有害和有利取决于生物的生存环境2、变异是不定向的，不能决定生物进化的方向。（三）自然选择主导着进化的方向(三）自然选择主导生物进化的方向1、原因：淘汰不利变异的基因积累有利变异的基因2、结果：使基因频率定向改变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桦尺蠖深色浅色栖息环境浅色（个体多）（个体少）栖息环境深色s基因频率降低S基因频率升高浅色深色s基因频率又降低S基因频率又升高s基因频率95%……S基因频率95%(三)自然选择主导进化的方向（三）自然选择主导进化的方向变异是不定向的不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累经过自然选择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直接间接（四）隔离是新物种形成的必要条件隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括：地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。如麻鸭(上)和孚鸭(下)都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。（四）隔离是新物种形成的必要条件物种的概念：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。如全世界的人都是一个物种，所有人都生活在地球上，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。（四）隔离是新物种形成的必要条件1.同种物种能成功交配。2.不能成功交配的是两个不同的物种。即使交配成功后代也不可育。骡是不育的，所以马和驴是两个物种。（四）隔离导致物种的形成1.不能成功交配的是两个不同的物种。即使交配成功后代也不可育。2.同种物种能成功交配。狮虎兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。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。如大雁的后代形成麻鸭和孚鸭。又如达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的地雀：由于海水的隔离，这些从南美洲迁来的不能远飞的地雀由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。物种形成过程种群地理隔离小种群自然选择生殖隔离新物种发生改变基因频率（有突变和基因重组产生变异）物种形成的关键分类学上把只有地理隔离的同一物种的几个种群叫亚种。经过长期的地理隔离而达到生殖隔离生物进化与物种形成有何区别？生物进化同种生物的发展变化，时间可长可短任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，引起的性状变化程度如何都属进化的范围。物种形成指一个物种发展为另一个物种的过程。必须当基因频率的改变在突破物种的界限形成生殖隔离时，方可成立。（需漫长时间）二者都是在自然选择过程中发生的。（五）灭绝物种灭绝是进化的正常过程。物种灭绝的原因：基因库变小，适应程度下降到零。1、通过基因型计算基因频率某种基因的基因频率=此种基因的个数此种基因的个数+其等位基因的个数2、通过基因型频率计算基因频率某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率拓展实例分析1、据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下：IAIA20%IAi30%IBIB10%IBi20%IAIB10%ii10%计算IA、IB、i的基因频率。IB=25%IA=[2*20%+30%+10%]/200%=40%i=35%习题：据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为：XBXB44%XBXb5%XbXb1%XBY43%XbY7%则Xb的基因频率是：()A、13.2%B、5%C、14%D、9.3%D1.马（2N＝64）和驴（2N＝62）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为（）A、杂交育种B、人工诱变C、基因重组D、生殖隔离2.产生上述情况的原因主要是（）A、染色体结构发生了变化B、马和驴的遗传物质有本质区别C、发生突变D、减数分裂过程中联会紊乱DD课堂练习：3.隔离在物种形成中的主要作用是(）A.使种群间的个体互不相识B.使不同种群各适应于不同的地理环境C.使种群间雌雄个体失去交配机会D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的方向演变D按达尔文进化学说，下列叙述正确的是（）A、生活在地穴水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去视觉。B、食蚁兽的长舌是因为长期甜食树缝中的蚂蚁反复不断伸长所致。C、鹿和狼在长期生存斗争中相互进行选择，结果发展了自己的特征。D、春小麦连年冬种可以变成冬小麦，这是环境影响的结果。C课堂练习:长期使用某种农药，会发现灭虫效果越来越差，这是因为有些害虫产生了抗药性。害虫产生抗药性的原因是：（）（A）害虫对农药进行选择的结果；（B）定向变异的结果；（C）遗传的结果；（D）农药对害虫的抗药变异进行选择的结果。对达尔文自然选择学说的不正确理解是()（A）变异一般是不定向的；（B）选择是不定向的；（C）可遗传的变异是生物进化的基础；（D）生物的有利变异经过长期的自然选择和积累就可能产生出生物的新类型。DB下图是某农地长期使用一种农药的甲虫群体密度变化曲线。则下列叙述中，不符合达尔文进化论观点的是（）A、a和c时期的甲虫对该农药有同样强的抗药性B、甲虫抗药性种群形成的原因是长期使用单一农药C、B点可以证明甲虫群体中本来就有抗药性的个体D、从开始使用农药起，甲虫群体抗药性就逐渐加强虫体密度用药时间ABCabcA过度繁殖有限的生活条件+导致生存斗争+变异导致适者生存+有利性状遗传导致生物新类型出现自然选择：适者生存、不适者被淘汰的过程。自然选择学说世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了人类几千年！对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！随着科学的发展人们不相信上帝了！没了上帝，上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。于是关于生物起源的种种猜测又被提了出来，其中最被人认可的是“进化论”！四、现代进化理论达尔文的自然选择学说很好地解释了生物的适应性。但限于当时的科技水平无法解释遗传变异的原因，而且仅限于对生物进化个体的分析，因而对于生物的多样性尤其是高等生物和低等生物并存的现象无法作出圆满的解释。现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代的生物进化理论。现代生物进化理论的基本内容也有四点：达尔文以后进化理论的发展：性状水平深入到基因（分子）水平以生物个体为单位以种群为基本单位发展到形成以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。认识到了遗传和变异的本质此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！