一轮复习生物进化.ppt

第七章 生物的进化,一、拉马克的进化学说：,和 是生物不断进化的主要原因。,用进废退,获得性遗传,1、达尔文的自然选择学说,（1）主要内容,①过度繁殖： ②生存斗争： ③遗传变异： ④适者生存：,原始物种的过度繁殖+有限的生活资源,生物为争夺有限的生活条件,产生生存斗争的原因,生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。,生存斗争产生的结果,①种内斗争 ②种间斗争 ③生物与非生物之间的斗争,生存斗争范畴,（食物、水、空间、配偶、阳光等）,,1、主要内容 （1）过度繁殖 （2）生存斗争 （3）遗传变异 （4）适者生存,,选择的基础,,选择的手段、进化的动力,,进化的内因,,选择的结果,,（2）意义：科学地解释了 的原因和 形成的 原因。 （3）局限性 ①对 的本质不能做出科学的解释。 ②对生物进化的解释局限于 水平。 ③强调物种形成都是 的结果，不能很好地解释物种大 爆发等现象。,生物进化,物种多样性,遗传和变异,个体,自然选择,（4）发展——现代生物进化理论 1、对于生物进化过程中遗传和变异的研究， 已经从 水平深入到 水平； 2、关于自然选择的作用等问题的研究，已经 从以 为单位发展到以 为基本单位。,性状,分子,生物个体,种群,现代生物进化理论,核心理论：自然选择学说，基因学说 基本观点： 1.种群是生物进化的基本单位 2.生物进化的实质是种群基因频率的改变 3.生物进化必经三个环节,(1)突变和基因重组,(2)自然选择,(3)隔离,,判断下列是否属于种群,（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部鲤鱼 （4）一片草地上的全部草 （5）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,否,是,否,否,否,是,（一）种群是生物进化的单位,１、种群的概念：　　种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体，是生物繁殖的基本单位。,种群和物种这两个概念有何区别？,,,为什么要在种群中研究生物进化？,２、基因库:一个种群中全部个体所含有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。,（一）种群是生物进化的单位,基因频率=,A,,A+a,× 100%,3、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。,4、基因型频率：是指在一个种群中，某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例，计算公式：,特定基因型的个体数,该种群个体总数,,×100%,基因型频率 =,,例1:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,例2:某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率。,（2）由基因频率算基因型频率：,基因频率 =,AA%+1/2Aa%,（1）由基因型频率算基因频率：,A的频率为p，a的频率为q， 则：AA：p2； Aa：2pq； aa：q2,1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者说是保持着基因平衡的。 这五个条件是：1、种群很大 2、随机交配 3、没有突变和重组 4、没有个体迁入迁出 5、没有选择,5.哈代——温伯格定律（遗传平衡定律）,影响基因频率变化的因素 a、基因突变：如果基因A突变为等位基因a，那么A基因的频率就变小，而a基因的频率就会增大。 b、基因迁移：如果含有A的个体比含有a基因的个体更多地从一个地区迁移到另一个地区，那么这两个地区中A和a的基因频率也会发生变化。 C、遗传漂变：一般在一个小群体中，带有某基因的个体由于偶然因素死亡或没有交配，结果这一基因在下一代的群体中完全消失，于是这一群体中的基因频率也就改变了。这种现象叫做遗传漂变。 d 、自然选择：在自然选择的作用下，一些对生存有利的基因得到保持发展一些对生存不利的基因被淘汰，从而导致基因频率的改变。 e、非随机交配：种群内雌、雄个体相互交配往往不是随机的，而是有选择的，这也能导致种群基因库发生变化。,哈代——温伯格定律,处于平衡状态的种群，一对等位基因A、a，A的频率为p，a的频率为q，则： AA的机率为p2； Aa的机率为2pq； aa的机率为q2,哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为： (p+q)2=p2+2pq+q2,人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因控制。如果群体的发病率是1/10000，表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率是 。,现代生物进化理论,核心理论：自然选择学说，基因学说 基本观点： 1.种群是生物进化的基本单位 2.生物进化的实质是种群基因频率的改变 3.生物进化必经三个环节,(1)突变和基因重组,(2)自然选择,(3)隔离,突变和基因重组是产生生物进化的原材料,可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变异（基因突变和染色体变异属于突变）。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始材料，不能决定生物进化的方向。,自然选择决定生物进化的方向,经过长期的自然选择，具有不利变异的个体被淘汰，有利变异得以积累和加强，从而使种群的基因频率发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。,2.生物进化的实质是种群基因频率的改变,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%,自然选择决定进化的方向,解释：,种群产生 变异(不定向),不利变异淘汰 有利变异积累,种群基因频率 定向改变,生物朝一定 方向进化,,,,,,自然选择,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。因此，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。,自然选择过程中，直接受选择的是表现型，基因频率和基因型频率也发生定向变化。,基因频率改变＝生物进化＝新物种形成？,四、隔离导致物种形成,能够在自然状态下能互相交配，并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。,1、物种的概念,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。,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。,全世界的人都是一个物种吗？,马跟驴是一个物种吗？,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。,2、隔离在物种形成中的作用,隔离,,生殖隔离,地理隔离,如果只通过地理隔离，2个种群的基因库各自发展，互不影响，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种－－－量变。,如东北虎和华南虎就是两个亚种。,生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。,2、隔离在物种形成中的作用,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,变 异,变异 类型1,变异 类型2,,,新种1,新种2,2、隔离在物种形成中的作用,种 群 1,种 群 2,,,渐变式物种形成的基本环节,自然选择,突变和基因重组,种群基因库差异很大,,生殖隔离,种群基因频率定向改变,,,,地理隔离,3.物种形成的基本环节是： （1）突变和基因重组——提供进化的原材料； （2）自然选择——基因频率定向改变， 决定进化的方向； （3）隔离——物种形成的必要条件,物种形成的方式,渐进式物种形成 大爆发式物种形成 人工培育,1、下列关于隔离的叙述，错误的是： A、阻止了种群间基因的交流 B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离 C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因 D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离,B,2、新物种的形成的标志： A、具有一定的形态结构 B、具有一定的生理功能 C、产生了生殖隔离 D、改变了基因频率,C,4、有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（ ） A、比B慢 B、比B快 C、与B相同 D、开始比B慢，后来比B快 5、_______是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群_________的改变。物种形成需要三个基本还节：其中______和_________产生生物进化的原材料，___ __使种群的基因频率发生_______改变并决定生物进化的方向，________是新物种形成的必要条件。,B,种群,基因频率,基因重组,突变,自然选择,定向,隔离,三 共同进化与生物多样性的形成,(一)共同进化,1、实例：,2、概念：,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的过程。,3、结果：,出现了物种的多样性,而且形成了生态系统的多样性。,1、共同进化,捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？,1、对概念的理解：,生物的不同物种之间,生物与无机环境之间,,相互影响，不断进化和发展,共同进化,①不同物种之间的影响既包括_________又包括__________。,种间互助,种间竞争,②无机环境的选择作用可定向改变种群的________,导致生物朝着_________进化;生物的进化反过来又会影响无机环境。,基因频率,一定方向,(二)生物多样性的形成,1、内容：,基因多样性→物种多样性→生态系统多样性（3层次）,2、形成生物多样性的原因：,长期自然选择、共同进化达到结果,三 共同进化与生物多样性的形成,