现代生物进化理论的主要内容

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1、第第2 2节节 现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容情景：如果在灰色翅（基因型为情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中昆虫的群体中偶然偶然出现一只绿色翅（出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现容易被敌害发现。3、如果、如果Aa与其他个体交配生殖，后代都是绿色吗？与其他个体交配生殖，后代都是绿色吗？自然界中，没有哪一个体是长生不死的自然界中，没有哪一个体是长生不死的 个体个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的现型的基因基因却可以通过却可以通过有性生殖有性生殖在在群

2、体群体中来传给后代中来传给后代.不一定，后代会出现灰色个体不一定，后代会出现灰色个体1 1、该、该个体个体能永远生存下去吗？能永远生存下去吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因仅凭它基因仅凭它自己能否遗传下去？那怎样才能传递给后代？自己能否遗传下去？那怎样才能传递给后代？某个体有利变异的基因只有在某个体有利变异的基因只有在群体群体中，通过中，通过有性生殖有性生殖才能才能世世代延续代延续，另外有利变异个体的后代还会出现，另外有利变异个体的后代还会出现不利性状不利性状，所以，所以生物的进化仅仅研究生物的进化仅仅研究个体个体的表现型是否与环境适

3、应是不够的，的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究还需要研究群体群体的基因组成的变化。的基因组成的变化。1、种群的概念：、种群的概念：生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物生物的的全部全部个体叫做种群个体叫做种群（一）（一）种群种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位（1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部鲤鱼）两个池塘内的全部鲤鱼（4）一片草地上的全部草）一片草地上的全部草（5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿（6）一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜）一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的

4、成蚜 否是否否否是是一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？一个种群中的个体是能一个种群中的个体是能自由交配自由交配、繁殖繁殖的，因的，因此种群是此种群是生物繁殖和进化生物繁殖和进化的的基本单位基本单位（7）一片草地上的全部蛇）一片草地上的全部蛇（8）我国长江流域的全部白鳍豚）我国长江流域的全部白鳍豚否否是是2 2、种群的特点：、种群的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是而是彼此可以交配实现基因交流彼此可以交配实现基因交流，并，并通过繁殖通过繁殖将各自的基因传给后代将各自的基因传给后代。 生物的性状是受基因控制的。每个生物体都含有很多的基因。 那么

5、，种群中的一个个体所含有的全部基因和种群中的全部个体所含有的全部基因相比，那个更多呢？3 3、基因库：、基因库：一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因。4 4、基因频率：、基因频率： 在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某个基因某个基因占占全部等位基因数全部等位基因数的比率。的比率。A的频率的频率=120 _ 20060%a的频率的频率=80 _ 200=40%某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位褐色翅的基因位a，调查发现，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占30%、60%、10%、那么、那么A、a的基因频的

6、基因频率是多少？率是多少？A基因数基因数=230 60=120个个a基因数基因数=60 210=80个个控制此性状的等位控制此性状的等位基因总数基因总数200个个=4 4、基因频率：、基因频率：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%= = 纯合子基因型频率纯合子基因型频率+1/2+1/2杂合子基因型频率杂合子基因型频率某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200人，对他们进行调查时发现，女性色盲人，对他们进行调查时发现，女性色盲5 5人，人，女性携带女性携带1515人。男性色盲人。男性色盲1111人，求人，求X XB

7、B,X,Xb b的频率。的频率。某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位褐色翅的基因位a，调查发现，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占30%、60%、10%、那么、那么A、a的基因频率是的基因频率是多少？多少？等位基因的基因频率之和，等于等位基因的基因频率之和，等于_1 1即：即：A%+a%=194%、6%5 5、基因型频率：、基因型频率： 在一个种群基因库中，某个在一个种群基因库中，某个基因型基因型的的个体占个体占个体总数个体总数的比率。的比率。1.假设昆虫种群非常大，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

8、相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变。根据分离定律计算：该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？A配子的频率：。a配子的频率：。亲代基因型频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)aa(10%)配子比率A()A()a()a(a() )子代基因型频率AA()Aa()aa(aa() )子代基因频率A()a()30%30%30%30%30%30%10%10%60%60%40%40%36%36%16%16%48%48%60%60%40%40%如果如果F1个体再自由交配，产生个体再自由交配，产生F2呢？呢？ 亲代 子一代 子二代 子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a

9、40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%想一想，子二代、子三代及若干代后，种群的基因频率会和子一代一样吗？分析各代基因频率相同吗？基因型频率呢？这有什么前分析各代基因频率相同吗？基因型频率呢？这有什么前提条件吗？提条件吗？基因频率基因频率亲本与子代相同，亲本与子代相同，基因型频率基因型频率从子一代从子一代开始就稳定下来了，开始就稳定下来了， 但是需要满足但是需要满足5个前提条件个前提条件如果一个种群符合下列条件：如果一个种群符合下列条件：群体数量足够大，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，全部的雌雄个体间都能自由交配

10、并能产生后代，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，没有自然选择没有自然选择也没有基因突变和染色体变异也没有基因突变和染色体变异。那么，这个种群的那么，这个种群的基因频率（包括基因型）基因频率（包括基因型）就可以一就可以一代代稳定不变，保持平衡。代代稳定不变，保持平衡。遗传平衡定律（哈代遗传平衡定律（哈代遗传平衡定律（哈代遗传平衡定律（哈代- -温伯格定律）温伯格定律）温伯格定律）温伯格定律）遗传平衡定律可用数学方程式表示：遗传平衡定律可用数学方程式表示：(p(pq)q)2 2=p=p2 22pq2pqq q2 2=1=1设设A的基因频率的基因频率=p，a的基因频率的基因频率=q ，p+q= 1 (

11、 p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1 AA的基因型频率的基因型频率Aa的基因型频率的基因型频率aa的基因型频率的基因型频率（3）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？ 遗传平衡所指的种群是理想种群。在自然条件下，这样的种群是不存在的，种群的基因频率总是在不断变化的。因此，因此，生物进化的过程生物进化的过程实质实质上就是种群上就是种群基因频率基因频率发生变化的过程。发生变化的过程。 在自然界，由于突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。 生物学上，把生物学上，把基因突变基因突变和和染色体变

12、异染色体变异统称为统称为突变突变。突变和基因重组，在生物进化中到底起什么作用呢？ 突变和基因重组属于可遗传变异，能使生物的后代产生极其多样的变异类型，从而为生物的进化提供原材料。（二）（二）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 突变和基因重组都有什么样的特点呢？1.1.基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性、随机性、普遍性、随机性、低频率低频率、有害性，不定向有害性，不定向2 2基因重组的结果：基因重组的结果： 产生更多变异产生更多变异( (基因型基因型) )、不定向、不定向 种群是由许多个体组成的，每个个体的种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成

13、千上万个基因，这样每一每一个细胞内都有成千上万个基因，这样每一代就会产生大量的突变。代就会产生大量的突变。 如果蝇约有如果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因的对基因，假定每个基因的突变频率是突变频率是10105 5，对于一个中等大小的果蝇种，对于一个中等大小的果蝇种群（约有群（约有10108 8个个体）来说，每一代出现的基个个体）来说，每一代出现的基因突变数是：因突变数是： 2 210104 410105 510108 82 210107 7（个）（个）突变几率率很小，而且大多数突变都是有突变几率率很小，而且大多数突变都是有害的，怎么还能为进化提供原材料呢？害的，怎么还能为进化提供原材料

14、呢？某海岛上的某海岛上的昆虫出现残昆虫出现残翅和无翅类翅和无翅类型型有利与有害不是绝对的有利与有害不是绝对的,这往往取决于生物的这往往取决于生物的生存环境。生存环境。突变突变基因重组基因重组新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料, ,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向突变和基因重组在提供进化原材料的同时，突变和基因重组在提供进化原材料的同时，能否决定生物进化的方向呢？能否决定生物进化的方向呢？决定生物进化方向的因素又是什么呢？决定生物进化方向的因素又是

15、什么呢？ 19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95% 20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%（三）（三）自然选择自然选择决定决定生物进化的方向生物进化的方向长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干的桦尺蠖黑褐色树干的桦尺蠖(1)(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蠖

16、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？有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？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变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率基因频率增加增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食捕食 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控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制体色的基因结论：自然选择决定生物进化的方向结论：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。自然选择使基因

17、频率定向改变。原因是：原因是：结果是：结果是： 结论：结论：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（三）自然选择决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向。淘汰不利变异基因、积累有利变异基因淘汰不利变异基因、积累有利变异基因使基因频率定向改变使基因频率定向改变。用用现现代生物代生物进进化理化理论论分析解分析解释释狼的狼的进进化化过过程。程。(1)(1)狼狼群群中中存存在在不不同同类类型型的的个个体体，如如有有跑跑得得快快的的，有有跑跑得得慢慢的的。它它说说明明生生物物具具有有_的的特特性性，而而这这种特性是生物进化的种特性是生物进化的 。(2)(2)随随着着环环境境的的

18、改改变变，食食物物稀稀少少，跑跑得得快快、凶凶猛猛的的狼狼才才能能获获得得食食物物生生存存下下去去。这这样样，食食物物、环环境境对对狼狼起起了了_作作用用，而而这这种种作作用用是是_的的，它它决决定定着生物进化的着生物进化的_。变异变异原材料原材料选择选择方向方向定向定向思考：生物进化的实质是什么？种群基因频率的改变种群基因频率的改变基因频率的改变是不是意味着出现新物种了呢？（一）（一）物种物种物种：物种：指能够在指能够在自然状态自然状态下下相互交配相互交配并且产生并且产生可育可育后代后代的一群生物，简称的一群生物，简称“种种”。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？人都是一个物种

19、，无论白人黑人黄种人结婚，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。都能产生具有生殖能力的后代。马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？地理隔离地理隔离: :不同物种之间一般是不能够相互交配的，不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也即使交配成功，也不能够产生可育的后不能够产生可育的后代代，这种现象叫生殖隔离。，这种现象叫生殖隔离。生殖隔离：生殖隔离：由于由于地理上的障碍地理上的障碍使得同种生物的不同使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。种群间不能够发生基因交流的现象。（二）隔离（二）隔离种类种类指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下的个

20、体，在自然条件下基因不能自由基因不能自由交流交流的现象。的现象。概念概念：注：不同种群之间一旦产生注：不同种群之间一旦产生生殖隔离生殖隔离，就不会，就不会有基因交流了。有基因交流了。东北虎和华南虎之东北虎和华南虎之间存在什么隔离？间存在什么隔离？马和驴马和驴之间存在什之间存在什么隔离？么隔离？ 它们之间还能自由它们之间还能自由交配并产生可育的后代吗交配并产生可育的后代吗？（三）（三）隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用1.1.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

21、们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？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。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。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？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，因此环境的作用不同岛屿的地形和植

22、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。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，还会形成这么多种如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？地雀吗？ 不会。因为个体间有基因的交流。不会。因为个体间有基因的交流。1、地理隔离、地理隔离生殖隔离生殖隔离长期长期加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀 由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。同的物种。其过程十分缓慢其过程十分缓慢! !物种形成的比较常见的方式：物种形成的比较常见的方式：不同小岛上的植被不同，不同小岛上的植被不同，果实大小不同

23、所致。果实大小不同所致。加拉帕格斯群岛不同种地雀形成图解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上分布于不同岛屿上（地理隔离地理隔离）各地雀种群出现不同各地雀种群出现不同突变和基因重组突变和基因重组不同种群间无不同种群间无基因交流基因交流不同不同种群基因频率种群基因频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，自然选择自然选择导致不同种群的导致不同种群的基因频率改基因频率改变变有所差异有所差异长此以往，不同长此以往，不同种群种群基因库基因库形成形成明显差异明显差异最终产生最终产生生殖隔离生殖隔离，物种形成，物种形成新物种的形成，是否都需要经过地理隔离？新物种

24、的形成，是否都需要经过地理隔离？2 2、多倍体、多倍体的形成的形成不不需经地理隔离。需经地理隔离。1.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成成比较比较常见常见的方式的方式2.一般情况下，一般情况下，地理隔离地理隔离是生殖隔离的先决条件，是生殖隔离的先决条件，生殖隔离生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，就成了两个物种。就成了两个物种。 3.生物进化是一个生物进化是一个量变到质变量变到质变的过程，是一个长期的过程，是一个长期的历史过程的历史过程 （也可快速产生，如多倍体）（也可快速产生，如多倍体）4.一个物

25、种的形成一个物种的形成必须要经过生殖隔离必须要经过生殖隔离，但，但不一定不一定经过地理隔离经过地理隔离，如多倍体的产生。，如多倍体的产生。 生殖隔离是新物种产生的标志！生殖隔离是新物种产生的标志！三三 共同进化与生共同进化与生物多样性的形成物多样性的形成 根据电视镜头中猎豹追捕斑马的情景，根据电视镜头中猎豹追捕斑马的情景， 想一想，猎豹与斑马在进化上有没有什么关想一想，猎豹与斑马在进化上有没有什么关 系？如果有的话，那是一种什么样的关系？系？如果有的话，那是一种什么样的关系？ 捕食者的存在对被捕食者的进化有什么捕食者的存在对被捕食者的进化有什么 意义吗？意义吗？问题问题有关系，他们相互选择，共

26、同进化。有关系，他们相互选择，共同进化。问题问题促进被捕食者种群的进化。促进被捕食者种群的进化。思考：思考：在捕食者和被捕食者当中怎样的个在捕食者和被捕食者当中怎样的个体才会生存下来？为什么？体才会生存下来？为什么？ 自然选择中能适应环境的，具有有利自然选择中能适应环境的，具有有利变异的个体才会生存下来。变异的个体才会生存下来。 如猎豹和斑马，自然选择有利于斑马如猎豹和斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体。两者也有利于猎豹种群中跑得快的个体。两者相互选择。相互选择。思考：思考：捕食者的存在是不是对捕食者的

27、存在是不是对 被捕食被捕食者有害无益呢？者有害无益呢？ 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年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，客观上起到促进老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。种群发展的作用。 捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存否则自己也无法生存 “精明的捕食者精明的捕食者”策略策略资料二：资料二： 达尔文曾发现一种兰达尔文曾发现一种兰花长着细长的花矩，其顶花长着细长的花矩，其顶端贮存着花蜜，可为传粉端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物。而这昆的昆虫提供食物。而这昆虫要虫要有吸管式的长口器才有吸管式的长口器才能吸到

28、花蜜。大约能吸到花蜜。大约5050年后年后研究人员发现这样的蛾！研究人员发现这样的蛾！它们互相影响着，这些变它们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今异不断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾。天的这种兰花和兰花蛾。共同进化的含义共同进化的含义1： 根瘤菌：根瘤菌： 与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。植物营养的一类杆状细菌。 不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化 地球形成地球形成时原始大气时原始大气中是没有氧中是没有氧气的，但是气的，但是随着光合细随着光合细菌的出现，菌的出现，使得大气中使得大气中有了氧气有了氧

29、气共同进化的含义共同进化的含义2：生物和无机环境间也存在共同进化生物和无机环境间也存在共同进化 任何一个物种都不是任何一个物种都不是单独单独进化的。进化的。 不同不同_之间、之间、_与与_之间在相互影响之间在相互影响中不断进化和发展，这就是中不断进化和发展，这就是共同进化共同进化。物种物种生物生物无机环境无机环境（一）共同进化（一）共同进化(二二)生物多样性的形成生物多样性的形成1、内容：、内容： 基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性（3层次）层次）2、形成生物多样性的原因：、形成生物多样性的原因： 长期自然选择、长期自然选择、共同进化共同进化达到结果达到结果3

30、、研究生物进化的主要依据：、研究生物进化的主要依据：化石化石地球上最早出现的生物是：地球上最早出现的生物是： 厌氧单细胞生物厌氧单细胞生物二、生物多样性的形成小结：二、生物多样性的形成小结：1 1、生物多样性的内容：、生物多样性的内容：基因基因多样性多样性 物种物种多样性多样性 生态系统生态系统多样性多样性2 2、生物多样性的形成的进化历程、生物多样性的形成的进化历程化石化石了解进化历程的主要依据是了解进化历程的主要依据是 ：生物的进化历程可概括为：生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物从原核生物到真核生物从无性生殖到有性生殖从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂，由低等到高等由简单到复杂，

31、由低等到高等 由水生到陆生，由水生到陆生，由原始由原始异养厌氧异养厌氧到到自养厌氧自养厌氧到到自养需氧自养需氧（三）（三）生物进化理论的不断发展生物进化理论的不断发展 生物进化是如此复杂的，现有的进化理生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，因此现代生物进化理论是不断发展的。多，因此现代生物进化理论是不断发展的。中性进化理论：中性进化理论：生物的进化历程可概括为：生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由简单到复杂，由水生到陆生，由水生

32、到陆生，由低等到高等。由低等到高等。地球上最早出现的生物是：地球上最早出现的生物是： 厌氧单细胞生物厌氧单细胞生物1.1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什 么环境中么环境中? ? 最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中活在海洋中.2.2.多细胞生物大约是什么时候出现的？它们生活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？在什么环境中？ 多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。在海洋中。3.3.最早登陆的生物是植物还是动物，为什么？最早

33、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。最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。4.4.同今天你看到的地球相比，寒武纪时地球上的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？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。当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。5.5.恐龙是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样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？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。恐龙的绝灭种绝

34、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。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。了解生物进化历程的主要依据是化石。课堂总结课堂总结课堂总结课堂总结生物进化的基本单位生物进化的基本单位生物进化的实质生物进化的实质生物进化的原材料生物进化的原材料决定生物进化的方向决定生物进化的方向种群种群基因频率的改变基因频率的改变突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择小结（小结（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）： 种群中产生的变异是（种群中产生的变异是（ ）的，经过）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，长期的自然选择，其中不利变异被不

35、断淘汰，有利变异逐渐（有利变异逐渐（ ），从而使种群的基因），从而使种群的基因频率发生（频率发生（ ）改变，导致生物朝向一定）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（方向进化。可见，生物进化的方向是由（ ）决定的。）决定的。不定向不定向积累积累定向定向自然选择自然选择种群中产生的变异种群中产生的变异（ ）自然选择方向自然选择方向( )不定向不定向定向定向 1.1.隔离是形成新物种的隔离是形成新物种的_，常见，常见的隔离类型有的隔离类型有_和和_，通常，通常经过长期的经过长期的_隔离常可达到隔离常可达到_隔离。隔离。不同的地雀种群之间，一旦发生了不同的地雀种群之间，一旦发生了_

36、隔离，就不会有隔离，就不会有_交流了。交流了。必要条件必要条件生殖隔离生殖隔离地理隔离地理隔离地理地理生殖生殖生殖生殖基因基因第二节现代生物进化理论第二节现代生物进化理论的主要内容的主要内容种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料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自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种形成隔离导致物种形成 如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还是两个种群？一个种群还是两个种群？ 属于两个种群。因为它们不能生活在一起，属于两个种群。因为它们不能生活在一起，不能够发生基因交流。不

37、能够发生基因交流。1.拉马克进化理论的核心内容2.达尔文自然选择学说的主要内容3.现在进化理论的核心是其主要内容是a.用进废退用进废退b.获得性遗传获得性遗传a.过度繁殖过度繁殖b.生存斗争生存斗争c.遗传变异遗传变异d.适者生存适者生存自然选择自然选择种群种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位；本单位；突变和基因重组突变和基因重组产生生物进化的原材料；产生生物进化的原材料；自然选择自然选择决定生物进化的方向；决定生物进化的方向；隔离隔离是物种形成是物种形成的必要条件；隔离的实质是的必要条件；隔离的实质是阻止种群间的基因交阻止种群间的基因交流流；

38、生殖隔离生殖隔离是新物种形成的标志。是新物种形成的标志。物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离择、隔离生物进化的实质是种群基因频率的改变生物进化的实质是种群基因频率的改变有关基因频率的计算有关基因频率的计算1 1常染色体遗传方面的基因频率计算常染色体遗传方面的基因频率计算通过通过基因型基因型计算基因频率计算基因频率基因频率基因频率=种群中该基因的总数种群中该等位基因的总种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。数。 例例3 3：从某个种群中随机抽出：从某个种群中随机抽出100100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AAAA、AaAa和

39、和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。个。就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2 2个基因。个基因。那么，这那么，这100100个个体共有个个体共有200200个基因，其中，个基因，其中，A A基因有基因有230+60=120230+60=120个，个，a a基因有基因有210+60=80210+60=80个。于是，在这个种群中，个。于是，在这个种群中，A A基因的频率为：基因的频率为：120200=60%120200=60%a a基因的频率为：基因的频率为： 80200=40%80200=40%通过通过基因型频率基因型

40、频率计算基因频率计算基因频率一个等位基因频率一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率该等位基因纯合子的频率+1/2+1/2杂合子杂合子的频率的频率例例4 4：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为中基因型为AAAA的个体占的个体占24%24%，基因型为，基因型为AaAa的个体占的个体占72%72%，基因型为，基因型为aaaa的个体占的个体占4%4%，基因，基因A A和基因和基因a a的频率的频率分别是分别是( )( )A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60%A.24% 72% B.36% 64% C.57%

41、 43% D.60%40%40%【解析解析】根据题意，按方法一计算：在根据题意，按方法一计算：在100100个个体中，个个体中，AAAA占占2424个，个，AaAa占占7272个，个，aaaa占占4 4个，即在个，即在200200个基因中，个基因中，A A的基因有的基因有22422472=12072=120个，基因频率个，基因频率为为120200=60%120200=60%，a a的基因频率为的基因频率为40%40%。按基因型频率计算：按基因型频率计算：A=AAA=AA1/2Aa=24% 1/2Aa=24% 1/2 72%= 60%1/2 72%= 60%a=aa a=aa 1/2Aa=4%

42、1/2Aa=4% 1/2 72%= 40%1/2 72%= 40%有关基因频率的计算有关基因频率的计算D运用遗传平衡公式：运用遗传平衡公式：例例5 5：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用位基因用A A、a a表示）占表示）占16%16%，那么该种群的，那么该种群的AAAA、AaAa基因型个体出现的概率分别为：基因型个体出现的概率分别为：A.0.36A.0.36、0.48 B.0.360.48 B.0.36、0.24 0.24 C.0.16C.0.16、0.48 D.0.480.48 D.0.48、0.360.36【解析解析】第一步已知

43、隐性性状者即第一步已知隐性性状者即aaaa的基因型频率为的基因型频率为16%16%，那，那么么a a基因的频率为基因的频率为0.40.4、A A的基因频率为的基因频率为1-0.4=0.61-0.4=0.6。第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算进行计算：AA%=A%A%=0.60.6=0.36AA%=A%A%=0.60.6=0.36；Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48答案为答案为A有关基因频率的计算有关基因频率的计算2.伴伴X遗传方面的基因频率计算遗传方面的基因频率计算这类题目的

44、特殊点是：这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个因为男性中只有一个X染色体，所以计算男性染色体，所以计算男性X染色体总数时染色体总数时不需要乘以不需要乘以2，这样就能够得出正，这样就能够得出正确的结果。确的结果。有关基因频率的计算有关基因频率的计算例例7：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生名女生中有患者中有患者23人、携带者人、携带者52人；人；820名男生中有患者名男生中有患者65人，那么人，那么该群体中色盲基因的频率是该群体中色盲基因的频率是( )A.4.4% B.5.1% C.6.8%

45、 D.10.2%【解析解析】色盲是伴色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是：染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是： XbXb ，女性携带者的基因型是：女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是：男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者男性无携带者)根据题意，根据题意，780名女生中有患者名女生中有患者23人、携带者人、携带者52人，因此女性人，因此女性中中Xb占：占：23252=98；820名男生中有患者名男生中有患者65人，因此男性人，因此男性中中Xb占：占：65Xb基因总数：基因总数：9865163这样，该校学生中的这样，该校学生中的X染色体总数是：染色

46、体总数是：78028202380，这，这样该群体中色盲基因的频率就是：样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。答案选答案选C(容易会误算成容易会误算成(780820)23200，结果得出，结果得出5.1%这一错误结论，而选这一错误结论，而选B)有关基因频率的计算有关基因频率的计算72现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容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种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位：突变和基因重组产生进化的原材料突变和

47、基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料：可遗传变异可遗传变异可遗传变异可遗传变异：种群中能产生足够多的突变种群中能产生足够多的突变种群中能产生足够多的突变种群中能产生足够多的突变：突变的有利或有害取决于环境突变的有利或有害取决于环境突变的有利或有害取决于环境突变的有利或有害取决于环境：重组使种群出现大量的可遗传变异重组使种群出现大量的可遗传变异重组使种群出现大量的可遗传变异重组使种群出现大量的可遗传变异：突变和重组提供进化的原材料突变和重组提供进化的原材料突变和重组提供进化的原材料突变和重组提供进化的原材料：突变和基因重组都是随机的、突变和基因重组

48、都是随机的、不定向的，只能提供进化的原材料，而不能决定进化的方向。不定向的，只能提供进化的原材料，而不能决定进化的方向。具有有利变异的个体有更多具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会提高；反之，留下后代的的机会产生后代，种群中相应基因的频率会提高；反之，留下后代的机会少，相应基因的频率会下降。机会少，相应基因的频率会下降。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。物朝着一定的方向不断进化。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自然选择决定生物进化的方向自然选择决

49、定生物进化的方向：72现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容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隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成物种物种物种物种( ( ( (种种种种) ) ) )的概念的概念的概念的概念：隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件：隔离是物种形成的必要条件：长期的地长期的地理隔离理隔离种群的基因库间形成明显差异种群的基因库间形成明显差异逐步出现生殖隔离，形成新物种。逐步出现生殖隔离，形

50、成新物种。隔离隔离隔离隔离：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。：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。物种形成本身意味着生物类型的增加。同时，也意味着生物能够物种形成本身意味着生物类型的增加。同时，也意味着生物能够以新的方式利用环境条件。以新的方式利用环境条件。共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成不同物种之间、生物与无机环境之间，在相互影响不同物种之间、生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，就是共同进化。中不断进化和发展，就是共同进化。共同进化共同进化共同进化共同进化：通过漫长的共

51、同进化历程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，通过漫长的共同进化历程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，也形成了多种多样的生态系统。也形成了多种多样的生态系统。72现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容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隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化共同进化共同进化共同进化：生物多样性的形成生物多样性的形成生物多样性的形成生物多样性的形成：生物多样

52、性生物多样性( (基因多样性、物种多样性、基因多样性、物种多样性、生态系统多样性生态系统多样性) )的形成，经历了漫长的进化历程的形成，经历了漫长的进化历程( (了解这一历程的了解这一历程的主要依据是化石主要依据是化石) )。目前掌握的最早的生物化石是目前掌握的最早的生物化石是3535亿亿年前的古细菌化石。年前的古细菌化石。在此后约在此后约2020亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中的种亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中的种数不多的蓝藻和细菌数不多的蓝藻和细菌( (都是原核生物都是原核生物) )。生态系统是只有生产者和分解。生态系统是只有生产者和分解者的两极系统。者的两极系统。生

53、命起源与原核生物出现生命起源与原核生物出现生命起源与原核生物出现生命起源与原核生物出现：约约1515亿年前，真核生物出现。有亿年前，真核生物出现。有性生殖随之出现，实现了基因重组，增强了生物的变异性。进化速度性生殖随之出现，实现了基因重组，增强了生物的变异性。进化速度明显加快。引发了寒武纪明显加快。引发了寒武纪(5.7(5.75.05.0亿亿年前年前) )海洋无脊椎动物物种的大爆发。海洋无脊椎动物物种的大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极大量的动物构成了生态系统的第三极消费者。消费者。真核生物出现与物种大爆发真核生物出现与物种大爆发真核生物出现与物种大爆发真核生物出现与物种大爆发：72现代

54、生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容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隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成共同进化共同进化共同进化共同进化：生物多样性的形成生物多样性的形成生物多样性的形成生物多样性的形成：生命起源与原核生物出现生命起源与原核生物出现生命起源与原核生物出现生命起源与原核生物出现：真核生物出现与物种大爆发真核生物出现与物种大爆发真核生物出现与物种大爆发真核生物出

55、现与物种大爆发：陆生生物出现陆生生物出现陆生生物出现陆生生物出现：44亿年前陆地景观想像图亿年前陆地景观想像图亿年前陆地景观想像图亿年前陆地景观想像图约约4 4亿年前，原始陆生植物亿年前，原始陆生植物( (蕨类蕨类) )出现，随后出现，随后出现适应陆地生活的动物出现适应陆地生活的动物( (两栖类两栖类爬爬行类行类哺乳类和鸟类哺乳类和鸟类) )。陆地生态系统逐渐形成。陆地生态系统逐渐形成。与社会联系与社会联系家禽、家畜是人工培育的物种。城市生态系统和农田生态系统是人工或半人工的生态系统。人类越来越多地影响生物的进化和多样性。你还能举出其他实例吗？人类应该控制自身对生物进化的影响力吗？ 从某个种群

56、中随机抽出从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AA、Aa 和和aa的个体分别是的个体分别是30、60和和10。计算：。计算：A和和a的基因频的基因频率。率。基因频率基因频率=该基因的数目该基因的数目 / 该基因的各等位基因的总数该基因的各等位基因的总数 该基因的等位基因总数：该基因的等位基因总数：100 2=200则：则：A基因的基因频率：（基因的基因频率：（2 30+60）/200 100%=60%a基因的基因频率：（基因的基因频率：（10 2+60）/200 100%=40%基因频率基因频率=它的纯合子频率它的纯合子频率+1/2它的杂合子频率它的杂合子频率AA

57、基因型频率：基因型频率：30/100=0.3 Aa基因型频率：基因型频率：60/100=0.6aa基因型频率：基因型频率：10/100=0.1则：则：A基因频率：基因频率：0.3+1/2 0.6=0.6a基因频率：基因频率：0.1+1/2 0.6=0.42 2、已知人眼中的褐色（、已知人眼中的褐色（A A）对蓝色）对蓝色(a)(a)是显性。在一是显性。在一个有个有3000030000人的人群中，蓝眼人有人的人群中，蓝眼人有36003600人，褐眼的有人，褐眼的有2640026400人，其中纯合体有人，其中纯合体有1200012000人。那么，在这个人群人。那么，在这个人群中中A A和和a a基

58、因频率分布为（基因频率分布为（ ） （A A）0.640.64和和0.36 0.36 （B B）0.360.36和和0.640.64 （C C）0.500.50和和0.50 0.50 （D D）0.820.82和和0.180.18A AA A3 3、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用因用A A、a a表示）表示） 占占16%16%，那么该性状的，那么该性状的AAAA、AaAa基因型基因型个体出现的频率分别为（个体出现的频率分别为（ ） A. 0.36A. 0.36、0.48 B. 0.360.48 B. 0.36、0.24 0.24

59、C. 0.16 C. 0.16、0.48 D. 0.480.48 D. 0.48、0.360.36 某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是( )选择并解释选择并解释ABCDD现代生物进化理论的基本观点现代生物进化理论的基本观点 进化的基本单位是种群进化的基本单位是种群进化的实质是种群基因频率的改变进化的实质是种群基因频率的改变物种形成的基本环节是（物种形成的基本环节是（3个）：个）：1突变和基因重组突变和基因重组不定向，提供进化的原材料不定向，提供进化的原材料2自然选择自然选择种群的基因频率定向改变种群的基因频率定向改变 决定进化的方向决定进化的方向3隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要条件