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第1节现代生物进化理论的由来第2节现代生物进化理论的主要内容一种群基因频率的改变与生物进化二隔离与物种的形成三共同进化与生物多样性的形成现代生命原始生命化学进化非生命物质生物进化自然选择学说过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存自然选择学说遗传变异（内因、基础）适者生存（结果）过渡繁殖（创造条件）生存斗争（动力）1、过度繁殖：2、生存斗争：3、遗传变异：4、适者生存1、在生物进化思想产生之前，基督教神学占绝对统治地位，认为世上万物都是神创造的。2、物种神创论是神学思想的核心内容：认为生物及生物物种均由上帝创造，且生物物种不会改变。基督教神学思想与物种神创论本节聚焦：1、在达尔文之前，人们是怎样看待生物的进化的？2、达尔文的自然选择学说的要点是什么？3、达尔文的自然选择学说有哪些局限性？讨论一：1、枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？2、从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？3、同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？一、拉马克的进化学说：拉马克最早提出“进化论”的概念(《动物学的哲学》,1809)。拉马克认为：生物是进化的，物种是可变的；生物进化机制是用进废退与获得性遗传。即：动植物生存条件的改变是生物变异产生的根本原因，环境引起的变异具有一定有利倾向。讨论二：我们今天应怎样评价拉马克进化学说的积极意义？二、达尔文的自然选择学说：事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定事实3：资源是有限的推论1：个体间存在着存在斗争事实4：个体间普遍存在差异(变异)事实5：许多变异是可能遗传的推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型达尔文学说的关键生物变异：生物变异经常、广泛存在的，与环境是否改变无关，变异的方向是不确定的。选择理论：对于自然群体，种内生存斗争所产生的自然选择是物种起源与生物进化的主要动力；选择决定生物进化的方向，具有创造性作用。讨论三：1、在达尔文提出生物进化论之前，人们对生物界普遍看法是怎样的？2、达尔文的进化论与神创论的主要冲突是什么？达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽？3、达尔文的进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示？4、提出自然选择学说的达尔文，为什么还同意获得性遗传呢？自然选择学说有哪些局限性？进化综合理论的形成–费希尔(Fisher)、赖特(Wright)、霍尔丹(Haldane)、穆勒(Muller)、杜比宁(Dubinin)、杜布赞斯基(Dobzanky)等分别就不同因素建立数学模型，研究各种因素对群体遗传平衡的定量影响–杜布赞斯基1937年出版了《遗传学和物种起源》，标志着进化综合理论创立，被称为现代达尔文主义–1970年杜布赞斯基出版了《进化过程的遗传学》一书，进一步完善和发展了群体遗传学三、达尔文以后进化理论的发展：主要观点–种群是生物进化的基本单位，进化就是群体遗传结构(基因频率)的改变–基因突变是偶然的、与环境无必然联系–突变、基因重组、选择和隔离是生物进化和物种形成的基本环节–自然选择是连接物种基因库和环境的纽带，自动地调节突变与环境的相互关系，把突变偶然性纳入进化必然性的轨道，产生适应与进化指出自然选择存在多种机制和模式，并从群体水平与分子水平进行了阐述P113本节聚焦：1、为什么说种群是生物进化的基本单位？2、种群的基因频率为什么会发生变化？3、自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么：1、昆虫的翅色将怎样变化？2、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？3、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给子代呢？4、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色的吗？自然选择学说具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多生物进化个体表现型基因生殖世代延续群体中扩散群体基因组成的变化种群（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。卧龙自然保护区猕猴例：判断下列是否属于种群（1）一个池塘中的全部鲤鱼（2）一个池塘中的全部鱼（3）一片草地上的全部植物（4）一片草地上的全部蒲公英2、种群的特点：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。同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。4、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。概念：有数学方法讨论基因频率的变化1、假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子代基因型的频率各是多少？(3)子代种群的基因频率各是多少？(4)子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？新代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()AA()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（）。A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因频率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C×100%（4）基因频率改变的原因：基因突变基因重组自然选择5、生物进化的实质：种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。（二）突变和基因重组产生进化的原材料1、突变指基因突变和染色体变异。2、突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。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%（三）自然选择决定生物进化的方向。95%5%95%（ss）5%（Ss或SS）（四）隔离导致物种形成1、物种的概念：指分布在一定自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群个体。2、隔离：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。分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。地理隔离：生殖隔离：种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。东北虎华南虎3、物种的形成：①经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形成新物种。②多倍体的形成不需经地理隔离。原种变异1变异2变异类型1变异类型2新种1新种2生殖隔离自然选择1自然选择2基因频率定向改变地理隔离现代生物进化理论综述：种群是生物进化的基本单位。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的过程。P113