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1、第七章 生物的进化,地球上出现生物以后， 为什么会不断进化呢？ 各种生物又是怎样形成的呢？,达尔文自然选择学说的内容有四方面：、过度繁殖；、生存斗争；、遗传变异；、适者生存。,一、自然选择学说及其发展,达尔文18091882,物种起源,过度繁殖：,人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻最多的能产生十几个子女。若以每对夫妻平均生三个子女，平均30年传递一代计算，每隔50年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人。动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍！,各种生物都具有很强的繁殖能力，产生很多的后代。远远超过环境的承受能力。,生存斗争：,过度繁殖而资源有限，所以生物要生存下去，就必
2、须与环境中的各种因素进行斗争！,生物的生存资源有限，要生存就必须与无机环境、异种及同种的其他个体进行斗争！,生存斗争对斗争中失败的个体不利，但斗争中获胜的个体可以得到更多的资源而有利，对整个物种的生存和发展是有利的。,生存斗争的意义：,遗传变异：生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状，由遗传物质引起的变异可遗传给后代。,生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却更不适应环境！即变异是不定向的，变异的方向与环境没有必然的联系。,达尔文认为长颈鹿的进化原因是：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）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃
3、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）。,适者生存,变异是不定向,个体差异,适者生存，不适者被淘汰,适应环境新类型,（动力）,生存斗争,有利变异逐代积累,长颈鹿祖先发生变异,个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的,长颈长前肢生存,逐代选择,现代长颈鹿,缺乏青草的环境下,自然选择,实例,生物进化过程,自然选择学说对生物进化的解释：,在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。自然选择是定向的。,自然选择学说的科学性与局限性,（1）能科学地解释生物进化的原因；,对生物遗传和变异的本质，不能做出科学的解释； 对生物进化的解释也局限于个体水平。,自然选择的科学性,自然选择
4、的局限性,（2）能科学地解释生物的多样性和适应性。,自然选择的概念：,自然选择学说的发展 现代生物进化理论,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，提出了以自然选择学说为基础的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：,种群是生物进化的单位 突变和基因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,（一）种群是生物进化的单位,、种群的概念：种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体。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。,生活在这里的每一种动物、植物和微生物都构成
5、一个种群。生物个体通过繁殖将自己的基因传递给后代。,判断下列是否属于一个种群：,一座山上全部的蛇( ) 一个池塘里全部的鲤鱼( ),（一）种群是生物进化的单位,基因库：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。,3 基因频率：某种基因在整个种群中出现的比例。 生物进化的实质就是种群基因频率的改变过程。,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。,（一）种群是生
6、物进化的单位,基因频率的计算：例1、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%。,如何测定种群的基因频率？,随机抽样调查法,基因频率计算习题：,1、在某个种群中AA的个体有300个，Aa的个体有 600个,aa的个体有100个，求A、a的基因频率。,2、在某地区的人群中XBXB占42.32，XBXb占 7.36，XbXb占0.32，XBY占46，XbY占4， 求XB、Xb的基因频率。,3、在某地区的人群中血型基因
7、型为IAIA占0.1， IAi 占0.3，IBIB占0.15，IBi占0.25，IAIB占 0.05，ii占0.15,求IA、IB、i的基因频率。,IA=27.5、IB=30、i=42.5,XB=92、Xb=8,A=60、a=40,按遗传平衡求基因频率的计算题：题中不知道全部基因型的比例，但是告诉了纯合子的比例求基因频率。,1、某人群中血型有A型的有135人，AB型的人 有36人，B型的有288人，O型的有441人， 求IA、IB、i的基因频率。,IA=10、IB=20、i=70,2、一片地里的豌豆植株中高茎的有400株， 矮茎的有225株，求杂合子有多少株？,300株,（二）突变和基因重组产
8、生进化的原材料,生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。,变异是不定向的，变异方向与环境没有必然的联系,自然突变的频率很低，为什么还能为生物 的进化提供原材料呢？,例：某果蝇种群一代可以产生108个子代，体细胞 中有104对基因，每个基因的突变率为10-5，这样每 一代出现的突变基因数有多少呢？,精子或卵细胞中突变基因数有： 108(精子或卵细胞数)104(配子中基因数)10-5,所以子代中突变基因数共有： 210810410-5=2107个,从上可知：在个体数很多的生物种群中，突变
9、基因是很多的。可以为进化提供丰富的原材料。,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,但在某海岛上的昆虫，正常翅能飞的个体会因被风吹到海中淹死而变成了不利性状。,突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生物 的生存环境。如下例：,突变一般是有害的，为什么还能为生物的进化提供原材料呢？,一般来说，昆虫中正常翅是有利的，但由于突变的 原因，会出现残翅和无翅的类型，这类昆虫在正常 情况下很难生存下去，残翅和无翅是不利性状。,（二）突变和基因重组产生进化的原材料,（三）自然选择决定生物进化的方向,在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应环境的能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡
10、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。,下面以桦尺蠖在工业区体色变黑的例子来说明 自然选择在进化中的重要作用。,自然选择保留有利基因型个体，淘汰不利基因型个体.,导致基因频率定向变化.,树皮为浅色时 浅色为有利性状 黑色为不利性状,树皮为黑色时 浅色为不利性状 黑色为有利性状,由上可知：进化的方向是由自然选择决定的。,（四）隔离导致物种形成,1、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
11、。,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。,新的物种是怎样形成的呢？,先要有隔离,2、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。,（四）隔离导致物种形成,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。,3、物种的形成：
12、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。,又如达尔文在加拉戈斯 群岛发现的地雀： 这些地雀原属一个物种, 这些从南美洲迁来后， 分布到不同的群岛上， 由于海水的隔离，不同岛上的地雀出现不同的突变和基因重组，由于自然选择的方向不同，基因频率就会向不同的方向发展。久而久之，出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，就形成不同物种。,（四）隔离导致物种形成,小结：,以 为核心的现代生物进化理论，其基本观点是： 是生物进化的基本 单位，生物进化的实质在于 。 、 及 是物种形成 过程的三个基本环节。 在进化过程中， 产生生物进化的 原材料， 使种群 定向改变 并决定生物进化的方向， 是新物种形成的必要条件。,Good Bye !,
