（aa）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)

1、第7章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,人教版必修2,生命的歷程,“如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲(chóng)的群體中偶然出現(xiàn)一支黑褐色翅（基因型為Aa）的變異個(gè)體，且黑褐色比灰色更不容易捕食。那么，昆蟲(chóng)的翅色將怎樣變化？”,出現(xiàn)有利變異個(gè)體內(nèi)的有利基因只有在群體中，通過(guò)有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異的個(gè)體的后代不一定能真實(shí)遺傳。因此，研究生物的進(jìn)化，僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)形式是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究

2、群體的基因組成的變化，這個(gè)群體就是種群。,一、種群的基因頻率的改變與生物進(jìn)化,種群是生物進(jìn)化的單位；指生活在同一地點(diǎn)的同種生物個(gè)體的總和 。種群基因庫(kù)：一個(gè)種群所含有的全部基因 。基因頻率：某基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例。基因頻率＝某染色體上某基因的數(shù)目∕該基因的等位基因的總數(shù)基因型頻率＝特定基因型的個(gè)體∕總個(gè)體數(shù)遺傳平衡時(shí)，基因頻率和基因型頻率有如下關(guān)系：即遺傳平衡公式。〔p（A）＋ q（a）〕2 ＝p2（AA）＋2pq（

3、Aa）＋q2（aa）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群的基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程,一個(gè)生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)別？,物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因能夠世代傳得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個(gè)體的集合才是一個(gè)種群。 自然界的物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群 是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。,自然界種群的基因頻率能世代不變嗎？為什么？,① 該種群非常大 ② 所有的雌雄個(gè)體都能自由交配 ③ 沒(méi)有遷入和

4、遷出 ④ 自然選擇對(duì)不同表現(xiàn)型的生物個(gè)體沒(méi)有作用 ⑤ 這對(duì)基因不發(fā)生突變和攜帶者對(duì)基因的染色體不發(fā)生異常。,二、突變與基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料1、種群中基因突變的特點(diǎn)：突變數(shù)大，不定向。2、 種群中基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多的變異，不定向。結(jié)論：提供進(jìn)化的原材料。,三、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向原因：淘汰不利變異基因， 積累有利變異基因。結(jié)果：使基因頻率定向改變。,四、隔離導(dǎo)致物種的形成物種：物種是指

5、分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體。 隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流 的現(xiàn)象。地理隔離:地理隔離在物種形成中起著促進(jìn)性狀分歧的作用，是生殖隔離必要的先決條件。生殖隔離:a．生態(tài)隔離；b．季節(jié)隔離；c．性別隔離、心理隔離或行為隔離；d．機(jī)械隔離；e．不親合性；f．雜種不活；g．雜種不育。由地理隔離發(fā)展到生殖隔離是大多數(shù)物

6、種形成的基本因素,,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：進(jìn)化的基本單位是種群。進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組——提供進(jìn)化的原材料；自然選擇——基因頻率定向改變，決定進(jìn)化的方向；隔離——物種形成的必要條件,（一）共同進(jìn)化,任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。1、共同進(jìn)化的實(shí)例 生物與生物之間。例： 蘭花和專門給它傳粉的昆蟲(chóng)。 獵豹與鹿。,五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成,捕食者所捕食

7、的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用。,“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無(wú)法生存。,“收割理論”：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性。,捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益？,2、捕食等在共同進(jìn)化中的作用,淘劣保優(yōu)，雙向選擇?？刂苽€(gè)體數(shù)量，有利多樣性發(fā)展。,共

8、同進(jìn)化還有生物進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境變化的關(guān)系,例： 生物的新陳代謝類型由原始異養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)需氧。,生物進(jìn)化歷程示意圖,3、共同進(jìn)化的概念,不同物種之間，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。,（二）生物多樣性的形成,地球上所有的植物、動(dòng)物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。,1、生物多樣性三層次的內(nèi)容,（1）、生物的結(jié)構(gòu)：

9、 簡(jiǎn)單→復(fù)雜（2）、生物的等級(jí)： 低等→高等（3）、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)： 原核細(xì)胞→真核細(xì)胞（4）、生物的細(xì)胞組成：?jiǎn)渭?xì)胞→多細(xì)胞（5）、生殖方式：無(wú)性生殖→有性生殖（6）、代謝方式：原始異養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)需氧。（7）、生態(tài)成分：生產(chǎn)者、分解者兩極生態(tài)系統(tǒng)→生產(chǎn)者、 消費(fèi)者、分解者三極生態(tài)系統(tǒng)（8）、生活環(huán)境：水生→水陸兩棲→陸生,2、生物多樣性的進(jìn)化歷程,1、分子進(jìn)化

10、與中性學(xué)說(shuō),這一學(xué)說(shuō)認(rèn)為，基因突變對(duì)生物適應(yīng)的影響不是非益即害或非害即益，絕大多數(shù)突變都是中性突變；生物體內(nèi)的大分子都是以一定的速率進(jìn)化著，這一速率與種群的大小、物種的生殖力以及生物世代的長(zhǎng)短都無(wú)關(guān)，也不受環(huán)境因素的影響，因此對(duì)于這些中性突變不會(huì)發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。生物的進(jìn)化主要是中性突變?cè)谧匀蝗后w中進(jìn)行隨機(jī)的“遺傳漂變”的結(jié)果，而與選擇無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，遺傳漂變才是分子進(jìn)化的基本動(dòng)力。,基因頻率因偶然的機(jī)會(huì)，而不是由于選擇，而

11、發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為遺傳漂變。,（三）生物進(jìn)化理論在發(fā)展,例：不同生物的細(xì)胞色素c與人的比較,從上表中可以看出，黑猩猩與人的親源關(guān)系最近，酵母菌與人的親源關(guān)系最遠(yuǎn)。,2、漸變論與驟變論,傳統(tǒng)的進(jìn)化理論認(rèn)為生物的進(jìn)化是漸變式的，但漸變式的進(jìn)化難以解釋下面兩個(gè)問(wèn)題。 問(wèn)題一：生物化石的記錄所顯示的大多不是漸變式的進(jìn)化，而是跳躍式的進(jìn)化。 問(wèn)題二：如果生物演變是漸進(jìn)的，那么各種適應(yīng)性的器官結(jié)構(gòu)在尚未發(fā)展完善之

12、前，即在還沒(méi)有發(fā)展到有適應(yīng)功能之前是怎樣逃脫自然選擇的壓力的？ 所以驟變式進(jìn)化理論認(rèn)為，生物的進(jìn)化起源于大突變（特別是某些調(diào)節(jié)基因的突變）。,3、生物進(jìn)化理論在發(fā)展,生物的進(jìn)化如此復(fù)雜，現(xiàn)有的進(jìn)化理論所不能解釋的問(wèn)題比已經(jīng)解釋的問(wèn)題還要多。在這些學(xué)說(shuō)中，以自然選擇為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說(shuō)的影響要廣泛而深遠(yuǎn)，它仍然是以后各個(gè)方面研究的一個(gè)基礎(chǔ)。進(jìn)化理論同其他科學(xué)理論一樣，它不會(huì)停滯不前，它還在發(fā)展。,小結(jié)： 共同進(jìn)化與生

13、物多樣性的形成1、共同進(jìn)化 不同物種間的共同進(jìn)化 生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互影響和共同演變2、生物多樣性的形成 基因多樣性（1）生物多樣性的內(nèi)容 物種多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性（2）生物多樣性形

14、成的進(jìn)化歷程生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無(wú)性生殖到有性生殖，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等，由異養(yǎng)厭氧到自養(yǎng)需氧。3、生物進(jìn)化理論在發(fā)展,,,含義,本章總結(jié)：,1．現(xiàn)在許多學(xué)者認(rèn)為，生物進(jìn)化的基本單位是 （ ）A．生物個(gè)體　　 B．同種生物的全部個(gè)體 C．種群　　　 D．生活在一起的全部生物2．根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化

15、理論,下列符合種群概念的是 （ ）A. 太平洋里全部的魚(yú)　　 B. 中華人民共和國(guó)國(guó)土上的所有人C. 稻田里全部的蛇 　　 D. 草原上的灰倉(cāng)鼠3．下列有關(guān)種群基因庫(kù)的敘述中，不正確的是 （ ）A. 一個(gè)種群的基因庫(kù)包括這個(gè)種群所含有的全部基因B. 生物的個(gè)體總是要死亡的，但基因庫(kù)卻因種群個(gè)體的繁殖而代代相傳C. 種群中每個(gè)個(gè)體含有種群基因庫(kù)的全部基因D. 基因突變可改變基因庫(kù)的組成4.以下屬于

16、種群范疇的是（ ）A．一座山上所有的馬尾松 B．一塊草地上所有的昆蟲(chóng)C．一個(gè)池塘內(nèi)所有的魚(yú)類 D．一個(gè)公園內(nèi)所有的樹(shù)木,C,B,C,A,練習(xí),5．已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這一個(gè)人群中A和a的基因頻率分別為（ ） A 0.64和0.36

17、 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.186．在某一個(gè)人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16％，問(wèn)該性狀不同類型的基因型頻率是多少？（按AA、Aa、aa順序排列答案）

18、 （ ） A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16 C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48,A,A,7、地球上最早出現(xiàn)的生物代謝

19、類型是（　　　　）A、自養(yǎng)型，需氧型 B、自養(yǎng)型，厭氧型C、異養(yǎng)型，需氧型 D、異養(yǎng)型，厭氧型8、三極生態(tài)系統(tǒng)的形成在（　　　　）A、中生代 B、新生代 C、寒武紀(jì) D、前寒武紀(jì)9、捕食者在生物進(jìn)化中的作用是（　　　?。〢、促進(jìn)種群的發(fā)展 B、有利于增加物種多樣性C、減少種群數(shù)量