高二生物-生物的進(jìn)化

1、第五章第五章 生物的進(jìn)化生物的進(jìn)化生物多樣性生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性物種多樣性物種多樣性基因多樣性基因多樣性生物的統(tǒng)一性生物的統(tǒng)一性生物體層次生物體層次生物的統(tǒng)一性生物的統(tǒng)一性生物體層次生物體層次動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞植物細(xì)胞真菌細(xì)胞真菌細(xì)胞生物的統(tǒng)一性生物的統(tǒng)一性細(xì)胞層次細(xì)胞層次生物的統(tǒng)一性生物的統(tǒng)一性生物大分子層次生物大分子層次根據(jù)根據(jù)DNADNA雜交估計(jì)核苷酸差異的百分比雜交估計(jì)核苷酸差異的百分比用于比較的用于比較的DNA核苷酸差異（）核苷酸差異（）人黑猩猩人黑猩猩2.5人長臂猿人長臂猿5.1人青猴人青猴9.0人獼猴人獼猴9.3人卷尾猴人卷尾猴15.8人狐猴人狐猴42.0

2、生物的統(tǒng)一性生物的統(tǒng)一性生物大分子層次生物大分子層次所有生物共用一套遺傳密碼所有生物共用一套遺傳密碼進(jìn)化的證據(jù)進(jìn)化的證據(jù)化石化石生命進(jìn)化史生命進(jìn)化史對生物多樣性、統(tǒng)一性、適應(yīng)性對生物多樣性、統(tǒng)一性、適應(yīng)性以及生物進(jìn)化現(xiàn)象的解釋以及生物進(jìn)化現(xiàn)象的解釋 生物進(jìn)化論生物進(jìn)化論拉馬克拉馬克用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退學(xué)說學(xué)說達(dá)爾文達(dá)爾文自然選擇自然選擇學(xué)說學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退學(xué)說學(xué)說vsvs自然選擇自然選擇學(xué)說學(xué)說生物各種適應(yīng)性生物各種適應(yīng)性特征的形成都是特征的形成都是由于由于用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退和和獲得性遺傳獲得性遺傳生物進(jìn)化的原因：生物進(jìn)化的原因：適者生存適者生存達(dá)爾文隨“貝格爾”

3、號環(huán)球考察（1831183118361836）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說解釋模型達(dá)爾文自然選擇學(xué)說解釋模型事實(shí)事實(shí)1：生物：生物都有都有過度繁過度繁殖殖的傾向的傾向事實(shí)事實(shí)2：物種：物種的個(gè)體數(shù)量保的個(gè)體數(shù)量保持穩(wěn)定持穩(wěn)定事實(shí)事實(shí)3：資源：資源是有限的是有限的推論推論1：個(gè)體：個(gè)體間存在著間存在著生生存斗爭存斗爭 事實(shí)事實(shí)4：個(gè)體：個(gè)體間普遍存在差間普遍存在差異（異（變異變異）推論推論2：具有：具有有利變異有利變異的的個(gè)體生存并留個(gè)體生存并留下后代的機(jī)會(huì)下后代的機(jī)會(huì)多多事實(shí)事實(shí)5：許多：許多變異是可以變異是可以遺傳遺傳的的推論推論3：有利變：有利變異逐代積累，異逐代積累，進(jìn)化進(jìn)化出適應(yīng)環(huán)出適應(yīng)環(huán)境的新

4、類型境的新類型（適者生存適者生存）進(jìn)化論進(jìn)化論觀點(diǎn)：觀點(diǎn)：18591859物種起源物種起源自然選擇學(xué)說自然選擇學(xué)說18681868動(dòng)物和植物在家養(yǎng)下的變異動(dòng)物和植物在家養(yǎng)下的變異18711871人類起源及性的選擇人類起源及性的選擇對自然選擇學(xué)說的評價(jià)對自然選擇學(xué)說的評價(jià) 科學(xué)性科學(xué)性： 合理解釋了合理解釋了生物多樣性生物多樣性的原因，揭的原因，揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有一性是由于所有的生物都有共同的共同的祖先祖先 生物生物的的多樣多樣性和性和適應(yīng)適應(yīng)性是性是自然選擇自然選擇的結(jié)果的結(jié)果 局限性局限性 不能從本質(zhì)上解釋生物不能從本質(zhì)上解釋生物遺傳和遺傳和變異變異的

5、原因的原因 對生物進(jìn)化的解釋也僅限于對生物進(jìn)化的解釋也僅限于個(gè)體個(gè)體水平水平現(xiàn)代生物進(jìn)化理論主要內(nèi)容一、一、種群種群是生物進(jìn)化的單位是生物進(jìn)化的單位二、突變二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料三、三、自然選擇自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向決定了生物進(jìn)化的方向四四、隔離隔離導(dǎo)致物種的形成導(dǎo)致物種的形成以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)理論，以種群為研究單位，以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)理論，以種群為研究單位，從遺傳學(xué)角度研究生物進(jìn)化從遺傳學(xué)角度研究生物進(jìn)化什么是物種？什么是物種？不育不同物種生殖隔離物種物種指分布在一指分布在一定的自然區(qū)域，定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能

6、，結(jié)構(gòu)和生理功能，而且而且在自然狀態(tài)在自然狀態(tài)下能互相交配，下能互相交配，并產(chǎn)生出可育后并產(chǎn)生出可育后代代的一群生物個(gè)的一群生物個(gè)體。體。不同不同物種物種之間存之間存在生殖隔離在生殖隔離可以雜交產(chǎn)生可育后代同一物種種群種群和物種的區(qū)別和物種的區(qū)別 種群 物種 概念 范圍判斷標(biāo)準(zhǔn)生活在一定區(qū)域的同種生物的生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群是全部個(gè)體。種群是生物進(jìn)化和生物進(jìn)化和繁殖的單位繁殖的單位，同一種群內(nèi)的個(gè)，同一種群內(nèi)的個(gè)體之間可以進(jìn)行基因交流體之間可以進(jìn)行基因交流分布在一定自然區(qū)域內(nèi)，具分布在一定自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能夠在自然狀態(tài)下相互能

7、，能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并且產(chǎn)生可育后代的交配，并且產(chǎn)生可育后代的一群生物一群生物較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體組成較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體組成分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成生物的許多種群組成不同種群個(gè)體交配能產(chǎn)生可育后代不同種群個(gè)體交配能產(chǎn)生可育后代不同物種間存在生殖隔離不同物種間存在生殖隔離一、種群一、種群是生物進(jìn)化的基本單位是生物進(jìn)化的基本單位種群遺傳種群遺傳特征：特征：基因庫基因庫 一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因基因型頻率基因型頻率 某種某種基因型個(gè)體數(shù)占種群個(gè)體總數(shù)的基因型個(gè)體數(shù)占種群個(gè)體總數(shù)的比例比例基因頻率基

8、因頻率 種群種群基因庫中，某個(gè)基因庫中，某個(gè)基因數(shù)占基因數(shù)占全部等位基因數(shù)的全部等位基因數(shù)的比例比例基因頻率基因頻率= =某基因數(shù)某基因數(shù) / / 該基因及其等位基因總數(shù)該基因及其等位基因總數(shù)A A基因頻率基因頻率: :a a基因頻率：基因頻率：(30(302 260)/260)/2(30(30606010)10)100%100%60%60%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=2aaAa2(AAAaaa)100%100%基因頻率與基因型比例的換算 根據(jù)調(diào)查所獲得是基因型比例數(shù)據(jù)，計(jì)算基因頻率根據(jù)調(diào)查所獲得是基因型比例數(shù)據(jù)，計(jì)算基因頻率例例1 1：從種群中隨機(jī)抽出：從種群中隨

9、機(jī)抽出100100個(gè)個(gè)體，測知基因型為個(gè)個(gè)體，測知基因型為AAAA、AaAa和和aaaa的個(gè)體分別是的個(gè)體分別是3030、6060和和1010個(gè)。那么個(gè)。那么A A和和a a的基因頻率是多少的基因頻率是多少? ?簡算：簡算：A% = AA% +1/2Aa% a% = aa% +1/2Aa%(10(102 260)/260)/2(30(30606010)10)100%100%40%40%遺傳平衡遺傳平衡定律（定律（哈代哈代溫伯格定律）溫伯格定律）遺傳平衡的遺傳平衡的條件（條件（理想條件理想條件） 1.1.種群種群足夠足夠大大 2.2.個(gè)體個(gè)體間間隨機(jī)交配隨機(jī)交配 3.3.沒有遷移沒有遷移 4.4

10、.沒有突變沒有突變 5.5.沒有自然選擇沒有自然選擇遺傳平衡遺傳平衡：種群的基因頻率和基因型頻率世代相傳：種群的基因頻率和基因型頻率世代相傳， 不不發(fā)生變化的現(xiàn)象。發(fā)生變化的現(xiàn)象。公式：公式：p+qp+q=1 p=1 p2 2+2pq+q+2pq+q2 2 = 1 = 1 含義：含義：p p、q q分別代表分別代表A A、a a基因頻率基因頻率 AAAA、AaAa、aaaa基因型頻率分別為：基因型頻率分別為：p p2 2、2pq2pq、q q2 2 已知某種群基因頻率，計(jì)算該種群隨機(jī)交配后， 子代的基因型比例：若：若： 種群中種群中A的基因頻率為的基因頻率為A%， a的基因頻率為的基因頻率為a

11、% ，則：子代基因型：則：子代基因型： AA基因型頻率基因型頻率AA% = A% A% aa 基因型頻率基因型頻率 aa% = a % a% Aa基因型頻率基因型頻率 Aa% = A% a% 2基因頻率與基因型比例的換算平衡被打破的因素：基因頻率改變平衡被打破的因素：基因頻率改變遺傳漂變：偶然事件造成小種群基因頻率較大改變遺傳漂變：偶然事件造成小種群基因頻率較大改變非隨機(jī)交配：非隨機(jī)交配影響基因頻率變化非隨機(jī)交配：非隨機(jī)交配影響基因頻率變化基因遷移：個(gè)體的遷入和遷出影響基因頻率基因遷移：個(gè)體的遷入和遷出影響基因頻率突變：少數(shù)有利基因被保留突變：少數(shù)有利基因被保留自然選擇：適者生存造成基因頻率定

12、向改變自然選擇：適者生存造成基因頻率定向改變練習(xí)：練習(xí)： 某工廠有男女職工各某工廠有男女職工各200200名，經(jīng)調(diào)查，女性色盲基因名，經(jīng)調(diào)查，女性色盲基因的攜帶者的攜帶者1515人，患者人，患者5 5人，男性患者人，男性患者1111人，那么這個(gè)人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為多大？群體中色盲基因的頻率為多大？X Xb b = = 15+515+52 2 +11+11 200 2002+2002+200=6%=6%練習(xí)練習(xí)：植物中存在由基因突變導(dǎo)致的白化現(xiàn)象，基因型為植物中存在由基因突變導(dǎo)致的白化現(xiàn)象，基因型為aaaa的的種子可以正常萌發(fā)成為白化苗，但是由于缺乏葉綠素，白化苗種子可以正常萌發(fā)成

13、為白化苗，但是由于缺乏葉綠素，白化苗不能正常生長、無法留下后代。不能正常生長、無法留下后代。 假定有一株小麥苗的基因型為假定有一株小麥苗的基因型為AaAa，該株小麥自花傳粉共，該株小麥自花傳粉共結(jié)出第一代種子結(jié)出第一代種子100100粒，第一代種子種植后自花受粉獲得第二代粒，第一代種子種植后自花受粉獲得第二代種子。請分析回答下列問題：種子。請分析回答下列問題：（1 1）第一代種子發(fā)育的幼苗中，白化苗的株數(shù)約為（）第一代種子發(fā)育的幼苗中，白化苗的株數(shù)約為（ ），）， 白化白化基因的頻率為（基因的頻率為（ ）。（2 2）第二代種子發(fā)育的幼苗中，白化苗的比例為（）第二代種子發(fā)育的幼苗中，白化苗的比例

14、為（ ），）， 白化白化基因的頻率為（基因的頻率為（ ）。251/21/61/3自然選擇淘汰白化苗，使白化基因自然選擇淘汰白化苗，使白化基因a a頻率減小頻率減小練習(xí)：練習(xí)：人類的苯丙酮尿癥是代謝疾病，由隱性基因（人類的苯丙酮尿癥是代謝疾病，由隱性基因（a a）控制。）控制。如果群體的發(fā)病率為如果群體的發(fā)病率為1/1001/100。表現(xiàn)型正常的個(gè)體婚配，。表現(xiàn)型正常的個(gè)體婚配，生出患病小孩的概率是多少？生出患病小孩的概率是多少？1/1211/121種群中：種群中：a基因頻率是基因頻率是1/10，A基因頻率是基因頻率是9/10，種群中：種群中：AA基因型頻率是基因型頻率是18/100，aa基因型頻率是基因型頻率是1/100 Aa基因型頻率是基因型頻率是18/100表現(xiàn)型正常的個(gè)體是攜帶