進(jìn)化--一輪復(fù)習(xí)PPT課件

1 一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 2 3 4 由于環(huán)境的改變 長頸鹿的食物轉(zhuǎn)到樹上后 他不得不伸長脖子 前肢用力 時(shí)間久了就成了長頸鹿 且這種性狀可以傳給后代 下面三個(gè)關(guān)于長頸鹿進(jìn)化的觀點(diǎn)分別是什么學(xué)說 過度繁殖 生存斗爭 長頸 長肢個(gè)體 遺傳積累 適者生存 現(xiàn)代長頸鹿 變異 長頸 長肢個(gè)體 短頸 短肢個(gè)體 長頸鹿的祖先 觀點(diǎn)一 觀點(diǎn)二 觀點(diǎn)三 長頸鹿的種群中突變和基因重組為進(jìn)化提供了原材料 自然選擇決定長頸鹿的進(jìn)化的方向 自然選擇使種群的長頸 長肢基因頻率逐漸增大 拉馬克的進(jìn)化學(xué)說 達(dá)爾文自然選擇學(xué)說 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 5 根據(jù)第一節(jié)內(nèi)容總結(jié)下列問題 1 描述拉馬克的觀點(diǎn) 評價(jià)貢獻(xiàn)以及不足2 描述達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn) 解釋一些現(xiàn)象 如細(xì)菌抗藥性等 評價(jià)其貢獻(xiàn)和不足 6 1 描述拉馬克的觀點(diǎn) 評價(jià)貢獻(xiàn)以及不足 生物不是神創(chuàng)的 而是由更古老的生物進(jìn)化而來的 生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的 生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳 用進(jìn)廢退 器官用的越多就越發(fā)達(dá) 不使用就會退化 獲得性遺傳 由于用進(jìn)廢退而獲得的性狀是可以遺傳的 貢獻(xiàn) 反對神創(chuàng)論和物種不變論 歷史上第一個(gè)比較完整地提出了進(jìn)化理論的學(xué)者 不足 拉馬克提出的用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn)缺少科學(xué)證據(jù)的支持 大多來自主觀臆測 拉馬克過于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變 7 1 主要內(nèi)容 過度繁殖 生存斗爭 遺傳變異 適者生存 選擇的基礎(chǔ) 進(jìn)化的動(dòng)力 進(jìn)化的內(nèi)因 選擇的結(jié)果 2 內(nèi)在聯(lián)系 2 描述達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn) 評價(jià)其貢獻(xiàn)和不足 過度繁殖 生存斗爭 遺傳變異 適者生存 8 過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料 加劇了生存斗爭 變異是不定向的 具有有利變異的個(gè)體通過遺傳在后代中得到積累和加強(qiáng) 產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新類型 這是生物多樣性和適應(yīng)性形成的原因 因此遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)在因素 基礎(chǔ) 自然選擇是通過生存斗爭來實(shí)現(xiàn)的 生存斗爭是生物進(jìn)化的動(dòng)力 適者生存是自然選擇的結(jié)果 注意 變異是不定向的 自然選擇是定向的 決定著生物進(jìn)化的方向 9 過度繁殖 有限的生活條件 導(dǎo)致 生存斗爭 變異 導(dǎo)致 適者生存 變異可以遺傳 導(dǎo)致 有利變異逐漸積累 生物進(jìn)化出新類型 在長期的自然選擇過程中 微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異 從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類型 10 一個(gè)有大風(fēng)大浪的島嶼上 昆蟲的翅 要么特別發(fā)達(dá) 要么無翅 原始昆蟲 有翅力大 有翅力小 無翅 有翅力大 無翅 過度繁殖 變異遺傳 生存斗爭 適者生存 11 畫出長期使用某種農(nóng)藥后 害蟲數(shù)量隨時(shí)間變化的曲線圖 請用達(dá)爾文的觀點(diǎn)解釋這種現(xiàn)象 12 害蟲在繁殖過程中會產(chǎn)生各種可遺傳的變異 其中就有抗藥性強(qiáng)的變異 未使用農(nóng)藥時(shí) 抗藥性強(qiáng)的變異不是有利變異 這樣的個(gè)體在生存斗爭中不占優(yōu)勢 在使用農(nóng)藥以后 抗藥性弱的個(gè)體大量死亡 抗藥性強(qiáng)的個(gè)體就有機(jī)會產(chǎn)生更多的后代 一段時(shí)間以后 農(nóng)藥的效果就會下降 13 例 青霉素是一種抗菌素 幾十年來 由于反復(fù)使用致使某些細(xì)菌對青霉素的抗藥性越來越強(qiáng) 1 青霉素使用之前 細(xì)菌對青霉素的抗藥性存在著 患者使用青霉素后 體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)菌被殺死 這是 極少數(shù)抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌活了下來并繁殖后代 這是 青霉素的使用對細(xì)菌起了 作用 這種作用是通過細(xì)菌與青霉素之間的 實(shí)現(xiàn)的 由于青霉素的反復(fù)使用 就會使得抗藥性這個(gè)性狀逐代 而加強(qiáng) 從這個(gè)過程可以看出 雖然生物的 是不定向的 但 在很大程度上是定向的 所以細(xì)菌抗藥性產(chǎn)生的內(nèi)因是 而外因是 差異 不適者被淘汰 自然選擇 變異 積累 生存斗爭 選擇 適者生存 遺傳和變異 自然選擇 14 貢獻(xiàn) 解釋生物進(jìn)化的原因 揭示生物多樣性的原因 解釋生物適應(yīng)性的形成 擬態(tài) 保護(hù)色 警戒色 不足 對于遺傳和變異的本質(zhì)不能作出科學(xué)解釋 對生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平 強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果 無法解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象 4 貢獻(xiàn)和不足 15 性狀水平 深入 基因 分子 水平 以個(gè)體為單位 以種群為單位 形成以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 認(rèn)識到了遺傳和變異的本質(zhì)獲得性遺傳的觀點(diǎn) 已經(jīng)被多數(shù)學(xué)者擯棄 深入 16 3 總體描述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本內(nèi)容 種群是進(jìn)化的基本單位 突變和基因重組為產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率定向改變決定進(jìn)化的方向 隔離導(dǎo)致物種形成 生物進(jìn)化的過程實(shí)際是生物與生物 生物與無機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化的過程 導(dǎo)致生物多樣性 17 達(dá)爾文的進(jìn)化論著重研究生物個(gè)體的進(jìn)化 而現(xiàn)代進(jìn)化論強(qiáng)調(diào)群體的進(jìn)化 種群是生物進(jìn)化的基本單位 共同點(diǎn) 不同點(diǎn) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ) 都能解釋生物進(jìn)化 生物的多樣性和適應(yīng)性 達(dá)爾文的進(jìn)化論沒有闡明遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理 而現(xiàn)代進(jìn)化論克服了這個(gè)缺點(diǎn) 4 比較自然選擇學(xué)說和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的相同點(diǎn)和不同點(diǎn) 18 學(xué)生活動(dòng) 閱讀教材P128 本章小結(jié) 列舉達(dá)爾文自然選擇學(xué)說和現(xiàn)代生物進(jìn)化論主要內(nèi)容 早讀 遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因 過度繁殖加劇了生存斗爭 變異一般是不定向的 而自然選擇是定向的 定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向 生存斗爭是自然選擇的手段 是生物進(jìn)化的動(dòng)力 適者生存是自然選擇的結(jié)果 自然選擇是一個(gè)長期 緩慢 連續(xù)的過程 種群是生物進(jìn)化的基本單位 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變 突變和基因重組 自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié) 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向 進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性形成 19 一 種群是生物進(jìn)化的基本單位 指生活在一定的時(shí)間和空間內(nèi)的同種生物全部個(gè)體的總和 基因庫 一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因 在一個(gè)種群基因庫中 某種基因型占全部個(gè)體的比率 在一個(gè)種群基因庫中 某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率 理解 一個(gè)種群都有一個(gè)基因庫 種群中的個(gè)體最終死亡 但基因庫在代代相傳中保留下來 并得到發(fā)展 基本概念 種群 基因型頻率 基因頻率 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及計(jì)算 生物繁殖的基本單位 生物進(jìn)化的基本單位 20 例2 已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病 據(jù)調(diào)查 該病的發(fā)病率大約為1 10000 請問在人群中該苯丙酮尿癥隱性致病基因 a 的基因頻率以及攜帶此隱性基因的攜帶者 Aa 基因型頻率分別是 A 1 和0 99 B 1 和1 98 C 1 和3 96 D 1 和0 198 B 例1 科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子 AABB A B基因位于非同源染色體上 只有A或B基因的胚胎致死 若純合的雄蚊 AABB 與野生型雌蚊 aabb 交配 F1群體中A基因頻率是 F2群體中A基因頻率是 50 60 例3 某工廠有男女職工各200名 調(diào)查發(fā)現(xiàn) 女性色盲基因的攜帶者為15人 患者5人 男性患者11人 那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率是 A 4 5 B 6 C 9 D 7 8 B 21 一 種群是生物進(jìn)化的基本單位 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及計(jì)算 深度思考 1 請分別用哈迪 溫伯格平衡 遺傳平衡定律 的方法 配子比率方法和自由交配類型的方法分析教材P115思考與討論 你得出什么結(jié)論 2 哈迪 溫伯格平衡 遺傳平衡定律 使用的條件是什么 現(xiàn)實(shí)中這樣的平衡是不是存在 你能舉出哪些實(shí)例 基本計(jì)算 22 一 種群是生物進(jìn)化的基本單位 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及計(jì)算 深度思考 1 請分別用哈迪 溫伯格平衡 遺傳平衡定律 的方法 配子比率方法和自由交配類型的方法分析教材P115思考與討論 你得出什么結(jié)論 基本計(jì)算 基因型頻率開始是非平衡群體 一次交配后即可平衡 沒有篩選 基因頻率始終沒變 這樣的群體有沒有進(jìn)化 23 一 種群是生物進(jìn)化的基本單位 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及計(jì)算 深度思考 基本計(jì)算 2 哈迪 溫伯格平衡 遺傳平衡定律 使用的條件是什么 現(xiàn)實(shí)中這樣的平衡是不是存在 你能舉出哪些實(shí)例 24 如果滿足上述五個(gè)條件 則親代和子代每一種基因的頻率都不會改變 到下一代也是如此 也就是說基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變 這就是哈迪 溫伯格平衡 也叫遺傳平衡定律 但是 在實(shí)際中 這樣的平衡是不存在的 這是因?yàn)?第一 足夠大的種群是不存在 而根據(jù)概率原理 當(dāng)個(gè)體數(shù)不是充足大時(shí) 實(shí)際得到的數(shù)值與理論上的數(shù)值就存在誤差 實(shí)際中子代和親代的基因頻率就會有差異 25 第二 種群中充分的隨機(jī)交配也是不現(xiàn)實(shí)的 也就是說不同基因型的卵細(xì)胞和精子結(jié)合的機(jī)會不會是均等的 例如 在生殖季節(jié) 為了爭奪異性配偶 雄性海象之間要進(jìn)行激烈而又殘酷的競爭 爭斗的最后結(jié)果常常是強(qiáng)大的一方占有二三十個(gè)雌性海象 由于競爭失敗 有的雄性海象沒有任何的交配機(jī)會 假設(shè)其它條件不變 在生殖季節(jié)里 如果競爭力強(qiáng)的雄性海象個(gè)體基因型大多數(shù)是AA 而競爭失敗的雄性海象個(gè)體的基因型大多數(shù)是aa 可能是由于本身基因型的關(guān)系 而導(dǎo)致性狀上的差異 那么A的基因頻率將越來越大 26 第三 基因突變每時(shí)每刻都有可能發(fā)生 雖然每一個(gè)基因突變的頻率很低很低 但一個(gè)種群中有很多很多的基因 所以基因的實(shí)際突變數(shù)是較大的 而且經(jīng)過代代的遺傳基因突變必然對種群的基因頻率產(chǎn)生影響 使基因的頻率發(fā)生改變 如由a突變成A的數(shù)或a突變成其它復(fù)等位基因的數(shù)相對較大 則a的基因頻率將越來越小 第四 由于各種原因 種群中有的個(gè)體會離開該群體 相反的可能 有的同種的外來個(gè)體會遷入該種群 使種群中各種基因型的比例發(fā)生變化 而導(dǎo)致種群基因頻率的改變 27 第五 在自然界中 自然選擇是不可抗拒的 始終對種群發(fā)揮作用 如基因型為aa的個(gè)體由于本身基因的原因 在特定的環(huán)境條件下 而導(dǎo)致性狀缺陷 不能適應(yīng)變化了的環(huán)境 在自然選擇中處于不利地位 則a的基因頻率也會越來越小 由于上述五方面的因素 種群基因頻率的改變是客觀的 親代和子代之間基因頻率的差異可能是微妙的 但經(jīng)過代代的遺傳 當(dāng)這一差異由量變的積累而達(dá)到質(zhì)的差異時(shí) 該種群就漸變成另外一個(gè)不同的種群了 所以從理論上分析 種群基因頻率的改變是不可避免的 生物的進(jìn)化是必然的 28 二 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料三 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 深度思考 1 突變和基因重組為什么不能決定進(jìn)化的方向 2 計(jì)算教材P117數(shù)字化的問題情境 通過結(jié)果 推出生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì) 3 自然選擇過程中 直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型 突變和基因重組是隨機(jī)的 不定向的 它們只提供生物進(jìn)化的原材料 不能決定生物進(jìn)化的方向 29 1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10 Ss20 ss70 在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存 使得種群中淺色個(gè)體每年減少10 黑色個(gè)體每年增加10 以后的幾年內(nèi) 樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢 13 1 升高 26 60 9 26 1 73 9 14 6 29 3 56 1 29 3 70 7 降低 自然選擇對基因頻率變化的影響 30 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變 表面看 自然選擇是對一個(gè)個(gè)生物個(gè)體的選擇 實(shí)質(zhì)上是對個(gè)體所包含的變異進(jìn)行選擇 從現(xiàn)代分子遺傳水平看 自然選擇實(shí)質(zhì)上是對變異所對應(yīng)的基因的選擇 從而改變著群體中不同基因的基因頻率 31 變異是不定向的 自然選擇 不利變異被淘汰 有利變異逐漸積累 種群的基因頻率發(fā)生定向改變 生物朝一定方向緩慢進(jìn)化 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 提供選擇材料 32 四 隔離與物種的形成 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及計(jì)算 基本概念 指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物 簡稱 種 指不同種群間的個(gè)體 在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象 種類 生殖隔離 地理隔離 不同物種之間一般是不能夠相互交配的 即使交配成功 也不能夠產(chǎn)生可育的后代 這種現(xiàn)象叫生殖隔離 由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)生基因交流的現(xiàn)象 物種 隔離 33 深度思考 1 白種人和黃種人 馬和驢 東北虎和華南虎是不是一個(gè)物種 體會他們之間的隔離 2 設(shè)計(jì)表格將物種和種群進(jìn)行比較 3 通過加拉帕哥斯群島的地雀實(shí)例說明新物種形成的一般過程 4 物種的形成是否一定要經(jīng)過地理隔離 舉例說明 5 物種的形成與進(jìn)化有什么聯(lián)系 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及計(jì)算 四 隔離與物種的形成 34 2 設(shè)計(jì)表格將物種和種群進(jìn)行比較 35 2 設(shè)計(jì)表格將物種和種群進(jìn)行比較 36 地理隔離阻斷種群間的基因交流在不同的突變 基因重組和自然選擇作用下種群的基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大生殖隔離新物種形成 3 通過加拉帕哥斯群島的地雀實(shí)例說明新物種形成的一般過程 突變和基因重組 自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié) 37 在自然界里還存在另一種物種形成方式 它往往只需要幾代甚至一代就完成了 而且不需經(jīng)過地理隔離 例如 多倍體植物的形成就是如此 自然界里幾平將近一半的被子植物和某些栽培作物就是這樣形成的 4 物種的形成是否一定要經(jīng)過地理隔離 舉例說明 38 實(shí)質(zhì)上是種群基因頻率改變的過程 所以生物進(jìn)化的標(biāo)志為基因頻率的改變 不論變化大小都屬于進(jìn)化的范圍 基因頻率的改變導(dǎo)致突破物種的界限 形成生殖隔