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1、达尔文自然选择学说的主要内容达尔文自然选择学说的主要内容过度繁殖过度繁殖遗传变异遗传变异适者生存适者生存 达尔文把这种在生存斗争中，适达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，叫做者生存、不适者被淘汰的过程，叫做自然选择自然选择。生存斗争生存斗争对达尔文自然选择学说的评价对达尔文自然选择学说的评价l意义：意义：l1 1、科学解释生物进化的原因；、科学解释生物进化的原因；l2 2、科学解释生物的多样性和适应性。、科学解释生物的多样性和适应性。l局限性：局限性：l1 1、不能解释遗传和变异的本质；、不能解释遗传和变异的本质；l2 2、对进化的解释局限于个体水平。、对进化的解释局限于个
2、体水平。现代生物进化理论的主要内容一一 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化1、种群是生物进化的基本单位l（1）种群的概念：）种群的概念：l生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体l判断下列是否属于种群：判断下列是否属于种群：l（1）一个池塘中的全部鲤）一个池塘中的全部鲤鱼鱼l（2）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼l（3）一片草地上的全部植）一片草地上的全部植物物l（4）一片草地上的全部蒲）一片草地上的全部蒲公英公英卧龙自然保护区 猕猴1、种群是生物进化的基本单位l（2 2）种群的特点：）种群的特点：l种群中的个体并不是机械地集种群中的个体
3、并不是机械地集合在一起，而是彼此合在一起，而是彼此可以交配可以交配，并并通过繁殖将各自的基因传给通过繁殖将各自的基因传给后代后代。l 种群种群是是生物进化生物进化的的基本单位，基本单位，也是也是生物繁殖的单位。生物繁殖的单位。l同前一年的蝗虫种群相比，新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形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？会有什么变化吗？1、种群是生物进化的基本单位l（3 3）种群的基因库：）种群的基因库：l一个一个种群种群中中全部全部个体所含个体所含有的有的全部基因全部基因。讨论：我国全部的人作为一讨论：我国全部的人作为一个种群，有自己优秀的基个种群，有自己优秀的基因
4、库，这个基因库是否会因库，这个基因库是否会发生变化呢？发生变化呢？l 种群中的个体一代代死亡，种群中的个体一代代死亡，但基因库却在代代相传的但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。过程中保持和发展。1、种群是生物进化的基本单位l（4）基因频率：）基因频率：l在一个种群基因库中，某个基因占全部在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。等位基因数的比率。l基因频率如何计算？基因频率如何计算？基因频率基因频率= =某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数 100% 100%怎样才能知道某种基因的基因频率呢？l例例题题：从从某某个个豌豌豆豆种种群群中中随随机机抽抽
5、出出100个个个个体体，测测知知基基因因型型为为AA、Aa和和aa的的个个体体分分别别是是20、60和和20个。求个。求A、a的基因频率。的基因频率。l解：解： A基因频率：基因频率：l （202+60）（100 2）=50%l a基因频率：基因频率：l （202+60）（100 2）=50% l拓展拓展1：若例题中豌豆种群的个体全部自交，求：若例题中豌豆种群的个体全部自交，求子一代中子一代中A、a的基因频率。的基因频率。20%AA20%aa60%(1/4AA;2/4Aa;1/4aa)全部自交，则全部自交，则在子一代中在子一代中AA占：占：20%+1/460%=35% Aa占：占：2/460%
6、=30% aa占：占： 20%+1/4 60%=35%那么，子一代中那么，子一代中A的基因频率的基因频率=（352+30 1）/100 2=50% a的基因频率的基因频率=（352+30 1）/100 2=50%20%AA60%Aa20%aa用数学方法讨论基因频率的变化l假设某昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都假设某昆虫种群非常大，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，自能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择没有起作用，基因没有突变，根据孟德然选择没有起作用，基因没有突变，根据孟德尔的分离定律试计算：尔的分离定律试计算：新代基因型的频率新代基因型的频率AA(30%)A
7、A(30%)Aa(60%)Aa(60%)aa(10%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( )A( )A( )a( )a( )a( )a( )子代基因型频率子代基因型频率AA( )AA( )AaAa( )( )aa(aa( ) )子代基因频率子代基因频率A ( )A ( )a( )a( )30%30%30%30%30%30%10%10%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%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%
8、30%10%36%48%16%60%40%p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa= 2pq aa=q2P表示基因A的频率，q表示基因a的频率 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因型基因型 频率频率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%40% 在讨论题在讨论题2中的群体中的群体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计算计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？各代基因频率与基因型频率相同吗？ 16%60%36%48%40
9、%16%60%36%48%40%16%60% 由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是这就是哈代温伯格平衡哈代温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。它，也叫遗传平衡定律。它是指在一个是指在一个极大的随机交配极大的随机交配的种群中，在的种群中，在没有突变没有突变、选择和迁移选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传率可以世代相传不发
10、生变化，保持平衡不发生变化，保持平衡。基因频率l拓展拓展1 1：假设子代中隐性个体不能生存，该：假设子代中隐性个体不能生存，该种群的基因频率是否发生变化？怎样变化种群的基因频率是否发生变化？怎样变化？l 拓展拓展2 2：如果该种群中发生基因突变，该：如果该种群中发生基因突变，该种群中的基因频率是否发生变化？种群中的基因频率是否发生变化？l从上面的分析可知：在种群的非常大，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，自然选择没有起作用，基因没有突变等理想条件下，上下两代中种群的基因频率是一样的。l在实际中，这样的理想条件是不存在的：在实际中，这样的理想条件是不存在的： l 第一：第一
11、：足够大的种群是不存在足够大的种群是不存在，所以实际中子，所以实际中子代和亲代的基因频率就会有差异。代和亲代的基因频率就会有差异。l 第二：第二：基因突变每时每刻都有可能发生基因突变每时每刻都有可能发生。虽然。虽然每一个基因突变的频率很低很低，但一个种群中每一个基因突变的频率很低很低，但一个种群中有很多很多的基因，所以基因的实际突变数是较有很多很多的基因，所以基因的实际突变数是较大的，而且经过代代的遗传基因突变必然对种群大的，而且经过代代的遗传基因突变必然对种群的基因频率产生影响，使基因的频率发生改变。的基因频率产生影响，使基因的频率发生改变。如由如由a a突变成突变成A A的数或的数或a a
12、突变成其它复等位基因的突变成其它复等位基因的数相对较大，则数相对较大，则a a的基因频率将越来越小。的基因频率将越来越小。l第三：种群中充分的随机交配也是不现实的，也第三：种群中充分的随机交配也是不现实的，也就是说就是说不同基因型的卵细胞和精子结合的机会不不同基因型的卵细胞和精子结合的机会不会是均等会是均等的。例如，在生殖季节，为了争夺异性的。例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞争失败，有的雄性海象没有任雌性海象，
13、由于竞争失败，有的雄性海象没有任何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是是AAAA，而竞争失败的雄性海象个体的基因型大多，而竞争失败的雄性海象个体的基因型大多数是数是aaaa（可能是由于本身基因型的关系，而导致（可能是由于本身基因型的关系，而导致性状上的差异），那么性状上的差异），那么A A的基因频率将越来越大。的基因频率将越来越大。l第四：由于各种原因，种群中有的个体会第四：由于各种原因，种群中有的个体会迁出迁出，有的同种的外来个体会有的同种的外来个体会迁入迁入该
14、种群，使种群中各该种群，使种群中各种基因型的比例发生变化，而导致种群基因频率种基因型的比例发生变化，而导致种群基因频率的改变的改变 。l第五：第五：在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用。终对种群发挥作用。如基因型为如基因型为aaaa的个体由于本的个体由于本身基因的原因，在特定的环境条件下，而导致性身基因的原因，在特定的环境条件下，而导致性状缺陷，不能适应变化了的环境，在自然选择中状缺陷，不能适应变化了的环境，在自然选择中处于不利地位，则处于不利地位，则a a的基因频率也会越来越小的基因频率也会越来越小l 因此，种群基因频率的改变是客观的。因此
15、，种群基因频率的改变是客观的。l亲代和子代之间基因频率的差异可能是微亲代和子代之间基因频率的差异可能是微妙的，但经过代代的遗传，当这一差异由妙的，但经过代代的遗传，当这一差异由量变达到质变量变达到质变时，时，该种群就渐变成另外一该种群就渐变成另外一个不同的种群了个不同的种群了。所以从理论上分析，种。所以从理论上分析，种群基因频率的改变是不可避免的，生物的群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。进化是必然的。l从上面的分析可知，引起种群基因频率改从上面的分析可知，引起种群基因频率改变的因素是：变的因素是：基因突变、基因重组、迁出基因突变、基因重组、迁出迁入率和自然选择迁入率和自然选择。
16、l生物进化的实质生物进化的实质就是就是种群基因频率发生变种群基因频率发生变化的过程。化的过程。（5）突变和基因重组产生进化的原材料l基因突变可产生新的等位基因，可能使种群的基基因突变可产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生改变。因频率发生改变。l基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变和染色体变异统称为突变。l自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够作为生物进化的生物体是有害的。为什么还能够作为生物进化的原材料呢？原材料呢？l例如：果蝇约有例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突对基因，假定每个基因的突变率都是变率
17、都是105，若有一个中等数量的果蝇种群，若有一个中等数量的果蝇种群（约有（约有108个个体），那么每一代出现基因突变个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？数是多少呢？l 2 104 105 108=2 107（5）突变和基因重组产生进化的原材料l突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生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。物的生存环境。l基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中基因重组，可以形成多种多样的基因型，从中基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。如而使种群出现大量的可遗传变异。如AABB与与A
18、ABB杂交只有一种后代，而杂交只有一种后代，而AaBb与与AaBb杂交后代则有杂交后代则有9种基因型，种基因型，4种表现型。种表现型。l由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此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。生物进化的方向。（6）自然选择对种群基因频率变化的影响 1919世纪，桦尺蠖种世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（群中黑色基因（S S）频）频率为率为5%5%，浅灰色基因，浅灰色基因（s s）频率为）频率为95%95%2020世纪，桦尺蠖种世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（群中黑色基因（S S）频率为
19、频率为95%95%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s s）频率为）频率为5%5%95%5%95%（ss）5%（Ss或SS）（6）自然选择对种群基因频率变化的影响l在自然选择的作用下，具有有利变异的个在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。基因的频率会下降。l在自然选择的作用下，在自然选择的作用下，种群的基因频率会种群的基因频率会发生定向改变发生定向改变，导致生物朝着一定的
20、方向，导致生物朝着一定的方向不断进化。不断进化。l自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向小 结l1 1、种群种群是生物进化的是生物进化的基本单位基本单位；l2 2、突变和基因重组突变和基因重组产生进化的产生进化的原材原材料料；l3 3、自然选择自然选择决定决定生物进化方向生物进化方向；l4 4、生物进化生物进化的的实质实质是是种群基因频率种群基因频率发生变化发生变化的过程的过程。l基础题基础题l1.C。2.C。3.C。l4.突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组突变，就不可能产生新的等位基因，基因重
21、组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可能进化。异，也就不可能进化。l拓展题拓展题l1.提示：如选择育种和杂交育种。提示：如选择育种和杂交育种。l2.提示：如果气候等其他条件也合适，并且这个提示：如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。至绝灭。现代生物进化理论的主要内容二、隔离与物种的形成二、隔离与物种的形成物种的概念l下列组合是否为同一个物种，判断的依据是什下列组合是否为同一个物
22、种，判断的依据是什麽？麽？驴驴驴驴马马马马虎虎虎虎狮狮狮狮物种的概念l物种：在自然状态下能互相交配，并产物种：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。生出可育后代的一群生物个体。l如：全世界的人都是一个物种，无论白如：全世界的人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。能力的后代。l再如：所有的马是一个物种，所有的驴再如：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，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因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。能力。驴驴马马骡骡生殖隔离生
23、殖隔离：不同物种之间的个体不能自由交：不同物种之间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代的现象。配或交配后不能产生可育的后代的现象。虎虎狮狮虎虎兽兽狮狮地理隔离地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。的现象。东北虎东北虎华南虎华南虎隔离：隔离：不同不同种群种群个体，在自然条件下个体，在自然条件下基基因不能自由交流因不能自由交流的现象。的现象。隔离和物种的形成又有何关系呢？隔离和物种的形成又有何关系呢？隔离在物种形成中的作用在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠在一个山谷中
24、，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来山和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。将洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，一半在那边。就这样过了几千年。一半在那边。就这样过了几千年。后来，河流干涸后来，河流干涸了，两个鼠种群了，两个鼠种群又会合在一起。又会合在一起。它们发现彼此大它们发现彼此大不相同，它们不相同，它们为为什么会大不相同什么会大不相同？还能算是同一还能算是同一个物种吗？个物种吗？加拉帕戈斯群岛的地雀隔离在物种形成中的作用l阅读教材阅读教材P
25、120资料回答下列问题：资料回答下列问题：1.1.不同岛屿上不同岛屿上的地雀种群，的地雀种群，产生突变的情产生突变的情况一样吗？况一样吗？2.2.对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有无差别？这对种群基因频率的变化会产生什有无差别？这对种群基因频率的变化会产生什麽影响？麽影响？3.3.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗多种地雀吗? ?加拉帕格斯群岛不同种地雀形成图解原始原始地雀地雀分布于不同岛屿分布于不同岛屿上（上（地理隔离地理隔离）各地雀种群出现不各地雀种群出现不同同突变和基因重组突变和基因重组不同种
26、群间不同种群间无无基因交流基因交流不同不同种群基因频种群基因频率率发生不同变化发生不同变化各岛屿环境不同，各岛屿环境不同，自然自然选择选择导致不同种群的导致不同种群的基基因频率改变因频率改变有所差异有所差异长此以往，不长此以往，不同种群同种群基因库基因库形成明显差异形成明显差异最终产生最终产生生殖隔离生殖隔离，物种形成，物种形成物种的形成方式l物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而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。达到生殖隔离是比较常见的方式。原种原种变变异异1 1变变异异2 2变异变异类型类型1 1变异变异类型类型2 2新种新种1 1新种新种2 2生生殖
27、殖隔隔离离自然自然选择选择1 1自然自然选择选择2 2基因频率定向改变基因频率定向改变地地 理理隔隔 离离物种的形成方式l物种的形成都需要物种的形成都需要地理隔离吗？地理隔离吗？l如：二倍体西瓜和如：二倍体西瓜和四倍体西瓜四倍体西瓜l因此因此隔离是物种形隔离是物种形成的必要条件成的必要条件。技能训练l某研究小组研究了某地某研究小组研究了某地的两个湖泊。这一地区的两个湖泊。这一地区有时会发洪水。每个湖有时会发洪水。每个湖中生活着两种相似的鱼：中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。红褐色的和金黄色的。他们不清楚这两种鱼之他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两间的关系，于是作出两种假设，如图所
28、示：种假设，如图所示：1、在假设甲和假说乙中，湖泊、在假设甲和假说乙中，湖泊I和湖泊和湖泊II中的中的两种鱼的祖先各是哪种鱼？两种鱼的祖先各是哪种鱼？l1 1、假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。、假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。假说乙：湖假说乙：湖I I中的原来只有红褐色鱼，湖中的原来只有红褐色鱼，湖IIII中原来只有金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。黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼发生混杂在一起。l2 2、关于红褐色鱼和金黄色鱼种群的形成，假说甲和假说、关于红褐色鱼和金黄色鱼种群的形成，假说甲和假说乙的主要区别是什么？乙的主要区别是什么？
29、l2 2、假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用，也没有、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。考虑洪水的作用。l3 3、DNADNA分析表明，湖泊分析表明，湖泊I I中红褐色鱼与湖泊中红褐色鱼与湖泊IIII中的红褐色中的红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？l3 3、这一证据支持假说乙。、这一证据支持假说乙。l4 4、什么证据可以帮助你确定湖泊、什么证据可以帮助你确定湖泊I I中的红褐色鱼和金黄中的红褐色鱼和金黄色鱼不是一个物种？色鱼不是一个物种？l4 4、如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产、如果红褐色鱼和金黄色
30、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。生可育后代，说明它们不是一个物种。l基础题基础题l1.（1）；（；（2）；（；（3）。l2.生活在峡谷北侧的种群发生了突变，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，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发生明显的分化，有可能演变成两个物种。种。l拓展题拓展题l提示：雄虎和雌狮杂交
31、生出的后代是虎狮兽，雄狮和雌提示：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。兽交配并生出可育后代的证据。l对人们让虎和狮杂交生出更具观赏价值后代的做法，学对人们让虎和狮杂交生出更具观赏价值后代的做法，学生可自由发表看法。生可自由发表看法。l补充资料：补充资料：1981年，世界首例狮虎兽诞生于法国，年，世界首例狮虎兽诞生于法国，2001年病死。年病死。2002年年8月月22日，我国首例虎狮兽在南京日，我国首例虎狮兽在南京红山动物园降生，仅红山动物园降生，仅7 d就夭折了。就
32、夭折了。2002年年9月月2日，在日，在福州国家森林公园动物乐园降生了福州国家森林公园动物乐园降生了3只虎狮兽，仅只虎狮兽，仅1只成只成活。活。2003年年3月月27日，在湖南长沙世界之窗降生了日，在湖南长沙世界之窗降生了1只只虎狮兽。国内还有从国外引进狮虎兽进行饲养、供游人虎狮兽。国内还有从国外引进狮虎兽进行饲养、供游人观赏的事例。对于让虎和狮杂交的做法，有专家认为这观赏的事例。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。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有专家认为，对待野生珍稀动物，人类最
33、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行保护，让它们自然繁殖，而不是人为改变其自然繁殖体系。体系。现代生物进化理论的主要内容三、共同进化与生物多样性的形成三、共同进化与生物多样性的形成共同进化l资料1：达尔文发现一种兰花长着细长的花矩，花矩的顶端贮存着花蜜，可以为传粉的昆虫提供食物。他认为这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花矩中吸到花蜜。否则这种花就不能很好地完成传粉，这一物种也就不可能存在。50年后，研究人员发现了这样的蛾类昆虫。共同进化l资料2：动物学家对生活在非洲大草原奥兰动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊
34、进行研究时发现，东岸的治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快快1313米。为何差距如此之大？米。为何差距如此之大？l经过观察和科学实验，动物学家终于明白，经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。有一个狼群，生存时时处于危险之中。l捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？呢？共同进化共同进化l捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上
35、起到促进种群病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用；而且捕食者一般不能将所有发展的作用；而且捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所谓的就是所谓的“精明的捕食者精明的捕食者”策略。策略。l生物的进化与无机环境的变化也是相互影生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。响的。生物圈的进化环境变化生物生物进化进化出现臭氧层有氧环境产生氧气产生氧气无氧环境厌氧厌氧生物生物需氧需氧生物生物陆生陆生生物生物光合光合生物生物共同进化l共同进化共同进化： 不同物种之间，不同物种之间，生物与无机环境之生物与无机环境之间在相互影响中不间在相互影响中
36、不断进化和发展的现断进化和发展的现象。象。l通过漫长的共同进通过漫长的共同进化过程，地球上形化过程，地球上形成了千姿百态的成了千姿百态的物物种种，多种多样的，多种多样的生生态系统态系统。生物多样性的形成l生物多样性的内容：生物多样性的内容：l基因多样性基因多样性物种的个体数量多，个体物种的个体数量多，个体 之之间的差异大，构成基因库的基因种类多。间的差异大，构成基因库的基因种类多。l物种多样性物种多样性地球上已经被人类记录的物种地球上已经被人类记录的物种约有约有200200万种左右。估计现在全世界生存着约万种左右。估计现在全世界生存着约50010005001000万种生物，许多还没有被人类所发
37、现。万种生物，许多还没有被人类所发现。l生态系统多样性生态系统多样性不同物种需要不同的生态不同物种需要不同的生态环境。生态系统的多样性是物种多样性的重要环境。生态系统的多样性是物种多样性的重要条件。条件。生物的进化历程l1、最早的生物化石是距今、最早的生物化石是距今35亿年前亿年前的古细菌化石。的古细菌化石。l2、在距今、在距今3515亿年前，地球上的亿年前，地球上的生物生物 主要是海洋中的种数不多的蓝主要是海洋中的种数不多的蓝藻和细菌，都是原核生物。藻和细菌，都是原核生物。l3、在距约今、在距约今15亿年前，真核生物出亿年前，真核生物出现，出现了有性生殖，生物实现了现，出现了有性生殖，生物实
38、现了基因的重组，增强了生物变异的多基因的重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。样性，生物进化的速度明显加快。生物的进化历程l4、在距今约、在距今约5.75.0亿年前的寒武纪，海亿年前的寒武纪，海洋中有大量的无脊椎洋中有大量的无脊椎动物物种爆发迅速形动物物种爆发迅速形成，这就是著名的寒成，这就是著名的寒武纪大爆发。大量的武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统动物构成了生态系统的第三极的第三极消费者，消费者，使生态系统更加复杂，使生态系统更加复杂，也促进了植物的进化。也促进了植物的进化。生物的进化历程l5 5、大约在距今、大约在距今4 4亿年前，一些海洋亿年前，一些海洋植物开始适应陆
39、地生活，形成原始植物开始适应陆地生活，形成原始的陆生植物，主要是蕨类植物。随的陆生植物，主要是蕨类植物。随后才出现了适应陆地生活的动物后才出现了适应陆地生活的动物原始的两栖类。原始的两栖类。l6 6、生物的登陆改变着陆地的环境，、生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台，裸子植物和被提供了广阔的舞台，裸子植物和被子植物先后扮演生产者的主角，鸟子植物先后扮演生产者的主角，鸟类、哺乳类等成为地球占优势的动类、哺乳类等成为地球占优势的动物类群，逐渐形成复杂多样的陆地物类群，逐渐形成复杂多样的陆地生态系统。生态系统。生物多样性的形成 仔仔
40、细细观观察察左左图图，讨讨论论以以下下问问题题。生物多样性的形成l1 1、最早出现的生物是哪一类生物？它们生、最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？活在什么环境中？l厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中l2 2、多细胞生物大约是什么时期出现的？它、多细胞生物大约是什么时期出现的？它们生活在什么环境中？们生活在什么环境中？l在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。l3 3、最早登陆的生物是植物还是动物？为什、最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？么？l是植物，否则动物登陆后就会饿死。是植物，否则动物登陆后就会饿死。生物多样性
41、的形成l4 4、同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地、同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？球上的生态系统有什么特点？l当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。中。l5 5、恐龙是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物、恐龙是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？多样性会产生怎样的影响？l恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物恐龙是在中生代后期绝灭的。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。乳动物的繁盛。生物进化理论在发展l关于自然选择的作用还存在争
42、论：关于自然选择的作用还存在争论：l1、有人主张，决定生物进化方向的是中、有人主张，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累；性突变的逐渐积累；l2、但更多的学者认为，基因突变并不是、但更多的学者认为，基因突变并不是都是中性的，有些基因突变反映在个体都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。因此，不能否认自然选择的作用。l关于物种的形成是否是渐变也还存在着关于物种的形成是否是渐变也还存在着争。争。自然选择学说为核心的现代生物进化理论基本观点l1 1、种群种群是是生物进化生物进化的的基本单位基本单位，生物
43、，生物进化进化的的实质实质在于在于种群基因频率种群基因频率的的改变改变；l2 2、突变和基因重组突变和基因重组、自然选择自然选择及及隔离隔离是物种是物种形成过程的形成过程的三个基本环节三个基本环节，通过它们的综合作，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成；用，种群产生分化，最终导致新物种的形成；l3 3、突变和基因重组突变和基因重组产生生物进化的产生生物进化的原材料原材料，自然选择自然选择使种群的使种群的基因频率定向改变并决定生基因频率定向改变并决定生物进化的方向物进化的方向，隔离隔离是新物种形成的是新物种形成的必要条件必要条件。l基础题基础题l1.（1）；（；（2）；（；（3
44、）。l2.C。l3.有性生殖的出现，使基因重组得有性生殖的出现，使基因重组得以实现，增加了生物变异的多样性，以实现，增加了生物变异的多样性，因而使生物进化的速度明显加快。因而使生物进化的速度明显加快。l拓展题拓展题l1.提示：假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很提示：假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。习生物学将缺少基本
45、观点和方法的指导和统领。l2.提示：生态指的是生物与环境的相互关系，进提示：生态指的是生物与环境的相互关系，进化指的是生物界的历史演变；如果把进化看做化指的是生物界的历史演变；如果把进化看做由各种生物表演的一部历史剧，那么，上演这由各种生物表演的一部历史剧，那么，上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。物种进化的表演受舞台背景的制约，互关系。物种进化的表演受舞台背景的制约，舞台背景也要与上演的内容相协调。舞台背景也要与上演的内容相协调。l一、概念检测一、概念检测l判断题判断题l1.。l2.。l3.。l4.。l选择题选择题l1.A。l2.C。
46、l画概念图画概念图 l二、知识迁移二、知识迁移l1.这两个种群属于同一个物种，因为未这两个种群属于同一个物种，因为未出现生殖隔离。出现生殖隔离。l2.参见第参见第1节对细菌抗药性的解释。节对细菌抗药性的解释。l三、技能应用三、技能应用l提示：中间体色可能与环境色彩较接近，提示：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，导致频率较高。经过长期的自然选择，导致中间体色个体较多。中间体色个体较多。l四、思维拓展四、思维拓展l1.不一定。进化过程中出
47、现的新物种，有些是靠不一定。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。藻类的适应能力强。l2.与同种或类似的野生种类相比，家养动物的变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。的杂交育种等措施有关。l3.提示：假如达尔文接受了孟德尔的理论，他可提示：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原因做出较为科学的解释
