現(xiàn)代進化理論內(nèi)容推薦課件

1、2021/8/221第二節(jié)第二節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容主要內(nèi)容2021/8/2222021/8/223探究活動（一）探究活動（一）情景：情景：如果在灰色翅（基因型為如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然）昆蟲的群體中偶然 出現(xiàn)一只綠色翅（出現(xiàn)一只綠色翅（Aa）的變異個體，且綠色比灰）的變異個體，且綠色比灰 色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。那么，昆蟲的翅色將怎色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。那么，昆蟲的翅色將怎 樣變化？樣變化？ 如果該綠色個體（如果該綠色個體（Aa）能很好的生活下來，）能很好的生活下來，它體內(nèi)的它體內(nèi)的A基因怎樣才能遺傳給子代呢？基因怎樣才能遺傳給子代呢？ 如果如果A

2、a與其他個體交配生殖，后代還會是綠與其他個體交配生殖，后代還會是綠色的嗎？色的嗎？ 質(zhì)疑：該質(zhì)疑：該綠色個體綠色個體一定能被選擇而一定能被選擇而留下來留下來嗎？為什么？嗎？為什么？有利變異怎樣遺傳？有利變異怎樣遺傳？2021/8/224出現(xiàn)有利變異個體（出現(xiàn)有利變異個體（Aa）內(nèi)的有利基因（內(nèi)的有利基因（A）只有在）只有在群體群體中中,通過通過有性生殖有性生殖才能才能世代延續(xù)，另外有利變異世代延續(xù)，另外有利變異的個體也不一定能的個體也不一定能遺傳遺傳。XAAAa綠翅綠翅AA綠翅綠翅（3）P:Aa綠翅綠翅配子配子A aAF1:綠翅綠翅aa灰翅灰翅XAaAa綠翅綠翅AA綠翅綠翅（2）Aa配子配子A

3、 aA aAa綠翅綠翅P:F1:綠翅綠翅綠翅綠翅aa灰翅灰翅XAaAa綠翅綠翅（1）aa配子配子A aaP:F1:綠翅綠翅灰翅灰翅2021/8/225 研究生物的進化僅僅研究個體研究生物的進化僅僅研究個體 的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應是不的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應是不 夠的，還必須研究夠的，還必須研究群體群體的基因的基因 組成組成變化。變化。這個群體就是這個群體就是種群種群！2021/8/226探究活動（二）探究活動（二）1.1.什么叫做種群？什么叫做種群？ 生活在生活在一定區(qū)域一定區(qū)域的的同種同種生物的生物的全部全部個體叫做種群個體叫做種群.種群中的個體并不是機種群中的個體并不是機械地集合在一起械地集

4、合在一起, ,而是彼而是彼此此可以可以交配交配, ,并通過并通過繁殖繁殖將各自的基因傳給后代將各自的基因傳給后代（基因交流基因交流）。）。2021/8/227探究活動（二）探究活動（二）2.2.閱讀閱讀114114頁的第三自然段，探究并回答問題。頁的第三自然段，探究并回答問題。 種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。這句話表明種群在進化過程中處于什么代代相傳。這句話表明種群在進化過程中處于什么地位？地位？說明在自然界中，說明在自然界中，種群是生物繁殖、進化的基本單位。種群是生物繁殖、進化的基本單位。2021/8/228下列屬于種群的是下列屬于

5、種群的是 （ ）A 一塊水田里的全部水稻一塊水田里的全部水稻 、水草、水草 B 一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜 C 一塊朽木上的全部真菌一塊朽木上的全部真菌 D 一個池塘中全部魚一個池塘中全部魚下列關于種群的說法不正確的是下列關于種群的說法不正確的是 （ ） A 種群是生物進化的基本單位種群是生物進化的基本單位B 種群是生物繁殖的基本單位種群是生物繁殖的基本單位C 中國大陸上所有老虎是一個種群中國大陸上所有老虎是一個種群 D 同一種群的個體可以自由交配同一種群的個體可以自由交配BC2021/8/229 性狀是由基因控制的，性狀是由基因控制的，因此研

6、究生物的進化必須研因此研究生物的進化必須研究種群的究種群的基因組成和變化基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出變化？由此人們提出基因庫基因庫和和基因頻率基因頻率的概念。的概念。2021/8/2210探究活動（三）探究活動（三）1.什么是種群的基因庫？什么是種群的基因庫？一個種群一個種群中中全部個體全部個體所所含有的含有的全部基因全部基因叫這個叫這個種群的基因庫。種群的基因庫。2021/8/2211下列關于基因庫的敘述正確的是下列關于基因庫的敘述正確的是 ( )( )A A一個種群中一個個體所含有的全部基因叫做這個種一個種群中一個個體所含有的全部基因叫

7、做這個種群的基因庫群的基因庫B B一個種群中全部個體所含有的顯性基因叫做這個種一個種群中全部個體所含有的顯性基因叫做這個種群的基因庫群的基因庫C C一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫群的基因庫D D一個種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而一個種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡消減和滅亡 C2021/8/22122.2.什么是種群的基因頻率？什么是種群的基因頻率？在一個種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。2021/8/2213基因頻率的計算基因頻率的計算 某昆蟲種群中，綠色翅的基因為某昆蟲種群中

8、，綠色翅的基因為A, A, 褐色翅的基因褐色翅的基因為為a a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AAAA、AaAa、aaaa的個體分別占的個體分別占3030、6060、10,10,那么那么A A、a a的基因頻率是多少？的基因頻率是多少？_A=302+60 200=60% 200a=102+60 _=40%該基因總數(shù)該基因總數(shù)=純合子個體數(shù)純合子個體數(shù) X 2 X 2雜合子個體數(shù)雜合子個體數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)=個體總數(shù)個體總數(shù) X 2 X 2 =2021/8/2214 某種群中某種群中AAAA、AaAa、aaaa的個體分別占的個體分別占24%24%、72%72%、4%4%那么那

9、么 A A、a a的基因頻率是多少？（的基因頻率是多少？（ ） A. 36%A. 36%和和64% B. 57%64% B. 57%和和43% 43% C. 24% C. 24%和和72% D. 60%72% D. 60%和和40%40%D=A=24% 72% = 60%2021/8/2215注意：對伴注意：對伴X染色體遺傳，在染色體遺傳，在Y染色體上往往沒有該染色體上往往沒有該 基因或其等位基因，所以在計算基因總數(shù)時應基因或其等位基因，所以在計算基因總數(shù)時應 只考慮只考慮X染色體上的基因總數(shù)。染色體上的基因總數(shù)。2021/8/2216 用數(shù)學方法討論基因頻率的改變用數(shù)學方法討論基因頻率的改變

10、假設討論題中的種群滿足以下假設討論題中的種群滿足以下五個條件：五個條件：昆蟲種群非常大，昆蟲種群非常大， 沒有遷入與遷出，沒有遷入與遷出，所有的雌雄個體間都能所有的雌雄個體間都能自由交配自由交配并能產(chǎn)生后代，并能產(chǎn)生后代，AAAA、AaAa、aaaa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同三種基因型昆蟲的生存能力完全相同 （也就是說自然選擇對（也就是說自然選擇對A A、a a控制的翅型性狀沒有作用）控制的翅型性狀沒有作用）A A和和a a都不產(chǎn)生突變都不產(chǎn)生突變探究活動（四）探究活動（四）2021/8/2217在有性生殖過程中，如果符合上述的理想條件，那么(1)該種群產(chǎn)生的A 配子和a 配子的比率各是

11、多少?(2)子代基因型的頻率各是多少? 卵細胞精子36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型頻率A 60%a 40%A 60%a 40%2021/8/221830%30%30%10%36%48%60%40%16%親代基因型的親代基因型的頻率頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型的子代基因型的頻率頻率AA( ) Aa( )aa( )子代種群的基子代種群的基因頻率因頻率A ( )a( )(3)(3)子一代種群的基因頻率是多少子一代種群的基因頻率是多少? ?2021/8/2219 親代親代子一代子一代 子二代子二代 子三

12、代子三代基因基因型頻型頻率率AA30%Aa60%aa10%基因基因頻率頻率A60%a40%36%48%16%36%16%48%40%36%48%16%(4)計算子二代、子三代的計算子二代、子三代的基因型頻率基因型頻率與與基因頻率基因頻率 ; 分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？2021/8/2220 由此可見，如果滿足上述五個條件，則由此可見，如果滿足上述五個條件，則親代和子代每一種基因的頻率都不會改變，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，也就是說到下一代也是如此，也就是說基因頻率可以基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變。代代保持穩(wěn)定不變

13、。 即：在一個即：在一個極大的隨機交配極大的隨機交配的種群中，的種群中，在在沒有遷移、選擇和突變沒有遷移、選擇和突變的條件下，種群的的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳，基因頻率和基因型頻率可以世代相傳，不發(fā)不發(fā)生變化，保持平衡生變化，保持平衡。2021/8/2221遺傳平衡定律即遺傳平衡定律即哈代哈代溫伯格定律溫伯格定律 遺傳平衡定律是由英國數(shù)學家遺傳平衡定律是由英國數(shù)學家哈代哈代和德國醫(yī)生和德國醫(yī)生溫伯格溫伯格分別分別獨立證明的，這一定律又稱獨立證明的，這一定律又稱哈代哈代溫伯格定律溫伯格定律。它是指在它是指在一個一個極大的隨機交配極大的隨機交配的種群中，在的種群中，在沒有突變

14、、選擇沒有突變、選擇和遷移和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡不發(fā)生變化，保持平衡。若一個理想種群中一對等位基因為A和a，設A的基因頻率=p，a的基因頻率=q ，則(pq)=A%+a%=1； （p + q)2= p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。AA的基因型頻率= p2；aa的基因型頻率= q2；Aa的基因型頻率= 2pq2021/8/2222例、某人群中每10000人中有一白化病患者(aa)，問該人群中帶有a基因的雜合體概率是多少？解析：已知基因型aa的頻率為1/10000，則基因a的頻率q

15、=01000/ 1基因A的頻率p=10.01=0.99，=0.01則基因型Aa的頻率為2pq=20.990.01=0.0198答案0.01982021/8/2223（5 5）上述計算結(jié)果是在滿足五個假設條件的基礎上）上述計算結(jié)果是在滿足五個假設條件的基礎上計算的，對自然界的種群來說，這五個條件都能成立計算的，對自然界的種群來說，這五個條件都能成立嗎？嗎？生物進化的實質(zhì)：生物進化的實質(zhì)：種群基因頻率的改變種群基因頻率的改變滿足這五個假設條件的種群是理想的種群,在自然條件下,這樣的種群是不存在的.即使前4個條件可以滿足，但基因突變和染色體變異總會發(fā)生的。這也從反面說明了在自然界中,種群的基因頻率遲

16、早要發(fā)生變化,也就是說種群的進化是必然的.2021/8/2224(6)(6)如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因（的等位基因（A A2 2），種群的基因頻率會變化嗎？），種群的基因頻率會變化嗎？基因基因A A2 2的頻率可能會怎樣變化？的頻率可能會怎樣變化？突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化。生變化。基因基因A A2 2的頻率是的頻率是增加還是減少增加還是減少，要看這一，要看這一突變對生物體是突變對生物體是有益還是有害有益還是有害的，這往往的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。取決于生物生存的環(huán)境。2021

17、/8/2225 普遍性: 隨機性:稀有性(低頻率） :多害少利性：不定向性：Aa1或Aa2基因突變的的特點和意義分別是什么?基因突變盡管是隨機的、不定向的，在自然狀態(tài)下，突變頻率很低，但卻是普遍存在的，意義:它是新基因產(chǎn)生的途徑；是生物變異的根本來源；是生物進化的原始材料。2021/8/2226(二)突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 基因突變在自然界是普遍存在的，基因突變產(chǎn)生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化.什么是突變？現(xiàn)代遺傳學研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。2021/8/2227基因突變?nèi)旧w變異 基 因重 組突變

18、可遺傳的變異種群基因頻率改變的因素2021/8/2228 自然界中生物的自然突變頻率自然界中生物的自然突變頻率很低很低，而且一般對生物體是有害的。而且一般對生物體是有害的?；蛲蛔兓蛲蛔?yōu)闉槭裁催€能夠改變種群中的基因頻率，作為什么還能夠改變種群中的基因頻率，作為生物進化的原材料呢？生物進化的原材料呢？ 種群是由種群是由許多個體許多個體組成的，每個個體的每組成的，每個個體的每一個細胞內(nèi)都有成一個細胞內(nèi)都有成千上萬個千上萬個基因，這樣，每一基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。代就會產(chǎn)生大量的突變。 此外，突變的有此外，突變的有害還是有利也不是絕害還是有利也不是絕對的，這往往取決于對的，這往往取

19、決于生物的生存環(huán)境。生物的生存環(huán)境。2021/8/2229 例如：一個果蠅約有例如：一個果蠅約有10104 4對基因，假定每個基因的突對基因，假定每個基因的突變率都是變率都是10105 5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有10108 8個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？ 2 104 105個體個體 108種群種群= 2 1071 1種群中突變的特點：種群中突變的特點： 突變數(shù)很大、隨機、不定向突變數(shù)很大、隨機、不定向2 2種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、

20、不定向 由于突變和基因重組都是由于突變和基因重組都是隨機的、不定向的隨機的、不定向的，因此，因此，突變和基因重組只是提供了生物進化的原突變和基因重組只是提供了生物進化的原材料，材料，不能決定不能決定生物進化的方向生物進化的方向2021/8/2230（1 1）根據(jù)前面所學的你能做出假設嗎？）根據(jù)前面所學的你能做出假設嗎？探究活動（五）探究活動（五）“探究探究自然選擇自然選擇對種群基因頻率的影響對種群基因頻率的影響”黑褐色樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變2021/8/2231(2(2）現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基因頻

21、率變化的原因。）現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。18701870年樺尺蠖的基因型頻率為年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10% SS 10% ； Ss 20% Ss 20%； ss 70% ss 70%，在樹，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使，使得種群中得種群中淺色個體每年減少淺色個體每年減少10%10%，黑色個體每年增加，黑色個體每年增加10%10%，以后的幾，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？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？第第1 1年年第第2

22、2年年第第3年年第第4年年 基因基因型頻型頻率率 SS 10% 10%11.5%11.5% Ss 20% 20%22.9%22.9% ss 70% 70%65.6%65.6%基因基因頻率頻率 S 20% 20% 23% 23% s 80% 80% 77% 77%70.7%29.2%14.7%56.1%29.3%26%60.9%26.1%73.9%13.1%升高升高降低降低自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變2021/8/2232(3)(3)變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體（變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體（ssss）的）的出生率出生率有影有影響嗎？響嗎？(4)(4)在自

23、然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？ 變黑的環(huán)境使控制淺色的變黑的環(huán)境使控制淺色的s s基因頻率基因頻率減少減少, ,S S基基因頻率因頻率增加增加 因為許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)因為許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn) 卵前就已被天敵捕食卵前就已被天敵捕食 因為天敵看到的是樺尺蠖的體色因為天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因而不是控制體色的基因有影響。有影響。表現(xiàn)型。表現(xiàn)型。自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變2021/8/2233（三）自然選擇決定生物進化的方向（三）自然選擇決定

24、生物進化的方向 突變和基因重組為生物進化提供了突變和基因重組為生物進化提供了原材料，原材料，自然選擇自然選擇可以使種群基因頻率可以使種群基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。向不斷進化。2021/8/2234生物進化的實質(zhì)：生物進化的實質(zhì)： 是生物進化的基本單位是生物進化的基本單位 產(chǎn)生進化的原材料產(chǎn)生進化的原材料 決定生物進化的方向決定生物進化的方向種群種群突變和基因重組突變和基因重組自然選擇自然選擇種群基因頻率的改變種群基因頻率的改變2021/8/22356.6.某島嶼上存在著尺蛾的兩個變種，該地區(qū)原為森林，后建設成工某島嶼上存在著尺蛾的兩

25、個變種，該地區(qū)原為森林，后建設成工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時期的兩個變種尺蛾的數(shù)量比。這些變產(chǎn)業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時期的兩個變種尺蛾的數(shù)量比。這些變產(chǎn)生的原因是生的原因是 ( )( ) A灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入B B工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾C C自然選擇作用自然選擇作用D D人工選擇的作用人工選擇的作用7.7.用現(xiàn)代生物進化理論分析解釋狼的進化過程。用現(xiàn)代生物進化理論分析解釋狼的進化過程。(1)(1)狼群中存在不同類型的個體，如有跑得快的，有跑得慢的。它狼群中存在不同類型的個體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說 明 生 物 具 有說 明 生 物

26、具 有 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的 特 性 ， 而 這 種 特 性 是 生 物 進 化的 特 性 ， 而 這 種 特 性 是 生 物 進 化的的 。(2)(2)隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物生存下去。這樣，食物、環(huán)境對狼起了生存下去。這樣，食物、環(huán)境對狼起了_作用，而這種作用是作用，而這種作用是_，它決定著生物進化的，它決定著生物進化的_。森林時期森林時期工業(yè)時期工業(yè)時期灰蛾灰蛾黑蛾黑蛾灰蛾灰蛾黑蛾黑蛾99%1%1%99%C C變異變異原材料原材料選擇選擇方向方向定向的定向的2021/8/2236

27、2021/8/2237 曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然基因頻率發(fā)生了很大變化，但并沒有形成新物種。怎樣判斷兩個種群是否屬同一物種呢？英19世紀曼徹斯特英20世紀曼徹斯特S(黑色)基因頻率：樺尺蠖樺尺蠖5%以下 95%以上 S(淺色)基因頻率： 95%以上 5%以下 2021/8/2238 能夠在自然狀態(tài)下能夠在自然狀態(tài)下相互交配相互交配并且并且產(chǎn)生可育后代產(chǎn)生可育后代的一群生物的一群生物稱為一個物種，簡稱稱為一個物種，簡稱“種種”。 是不是所有不同種的生物之間都是不是所有不同種的生物之間都不能交配呢？不能交配呢？2021/8/2239騾騾子子( (不可育不可育) ) 不同物種不同物種之間之間一般一

28、般是是不能相互交配不能相互交配的的，即使交配成功，也，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育不能產(chǎn)生可育的后代，的后代，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。生殖隔離生殖隔離：2021/8/2240( (不可育不可育) )2021/8/2241 在自然界，是不是同一物種的個體在自然界，是不是同一物種的個體都生活在一起呢？都生活在一起呢？ 不是。由于高山、河流、沙漠或其不是。由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障礙，每一個物種總是被他地理上的障礙，每一個物種總是被分成一個一個或大或小的群體，這些分成一個一個或大或小的群體，這些群體就是不同的種群。群體就是不同的種群。2021/8/22422、兩個池塘的

29、魚能夠發(fā)生基因交流嗎？為什么？、兩個池塘的魚能夠發(fā)生基因交流嗎？為什么？ 1、兩個池塘的魚、兩個池塘的魚（鯉魚）（鯉魚）都是都是一個物種一個物種，它，它們是屬于一個種群還是兩個種群？們是屬于一個種群還是兩個種群？3 3、如果把它們放到一個池塘里飼養(yǎng)，它們能不能、如果把它們放到一個池塘里飼養(yǎng)，它們能不能發(fā)生基因交流？為什么？發(fā)生基因交流？為什么？2021/8/2243東北虎東北虎華南虎華南虎 同一種生物同一種生物由于由于地理上的障礙地理上的障礙而分而分成不同的種群，使得種群間成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基不能發(fā)生基因交流因交流的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。地理隔離：地理隔離： 東北虎(左)和華南虎(右)都

30、是亞洲虎的后代，由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形態(tài)和習性有了顯著差異，若再次相遇仍能交配和繁育后代，這樣的不同種群稱為同一物種的兩個亞種。2021/8/2244隔離隔離生殖隔離生殖隔離地理隔離地理隔離 隔離：隔離：不同種群間的個體，不同種群間的個體，在自然條件下在自然條件下基因不能自由交基因不能自由交流流的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。2021/8/2245兩種顏色的樺尺蠖是不是一個物種？兩種顏色的樺尺蠖是不是一個物種？英英19世紀曼徹斯特世紀曼徹斯特英英20世紀曼徹斯特世紀曼徹斯特樺樺尺尺蠖蠖樺樺尺尺蠖蠖 是。自然選擇使曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖種群中是。自然選擇使曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖種群中的黑色

31、突變類型迅速發(fā)展，但是這個種群至今沒的黑色突變類型迅速發(fā)展，但是這個種群至今沒有形成新物種，有形成新物種，就是因為它們?nèi)匀簧钤谝黄穑褪且驗樗鼈內(nèi)匀簧钤谝黄?，通過交配進行基因交流，并通過交配進行基因交流，并沒有形成生殖隔離沒有形成生殖隔離。2021/8/2246 在一個山谷中，生活著一個鼠種群。雌鼠在一個山谷中，生活著一個鼠種群。雌鼠和雄鼠之間可以自由交配，繁衍后代。后來山洪爆發(fā)，和雄鼠之間可以自由交配，繁衍后代。后來山洪爆發(fā)，在山谷中形成了一條洶涌的大河。將整個鼠種群分成在山谷中形成了一條洶涌的大河。將整個鼠種群分成了兩個部分，一半在河這邊，一半在那邊。就這樣過了兩個部分，一半在河這邊，

32、一半在那邊。就這樣過了幾千年。了幾千年。后來，河流干涸后來，河流干涸了，兩個鼠種群了，兩個鼠種群又會合在一起。又會合在一起。它們發(fā)現(xiàn)彼此大它們發(fā)現(xiàn)彼此大不相同，還能算不相同，還能算是同一個物種嗎？是同一個物種嗎？2021/8/2247 2222歲那年，達爾文以博物學者的身份登上歲那年，達爾文以博物學者的身份登上“貝貝格爾格爾”號遠航考察船，隨船進行為期五年的環(huán)球科號遠航考察船，隨船進行為期五年的環(huán)球科學考察。學考察。2021/8/2248加拉帕戈斯群島上的地雀加拉帕戈斯群島上的地雀2021/8/22491.1.設想南美洲大陸的設想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島來到加拉帕戈斯群島后，先在

33、兩個島嶼上形成后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群兩個初始種群。這兩個種。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？不一定。不一定。由于這兩個種群的個體數(shù)量都由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。不夠多，基因頻率可能是不一樣的。2021/8/2250不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？一樣嗎？不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。2021/8/2251對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化作用有

34、沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？會產(chǎn)生什么影響？不同島嶼的地形和植被條件不一樣，不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會因此環(huán)境的作用會有有差別差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。2021/8/2252如果這片海域只有一個小島，還會形成如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？這么多種地雀嗎？ 不會。因為個體間有基因的交流。不會。因為個體間有基因的交流。2021/8/2253加拉帕戈斯群島不同種地雀形成加拉帕戈斯群島不同種地雀形成原始原始地雀地雀分布于不同島嶼分布于不同島嶼上上（地理隔離）（地理隔離）各地雀種群有可能各地雀

35、種群有可能出現(xiàn)不同出現(xiàn)不同突變和基突變和基因重組因重組各島嶼環(huán)境不同，各島嶼環(huán)境不同，自然自然選擇選擇導致所留下的基因?qū)е滤粝碌幕虿煌煌L此以往，不同長此以往，不同種群種群基因庫基因庫形成形成明顯差異明顯差異最終產(chǎn)生最終產(chǎn)生生殖隔離生殖隔離物種形成物種形成它們各自它們各自種群的基種群的基因頻率因頻率就會發(fā)生就會發(fā)生不不同同的變化的變化2021/8/2254小結(jié)：物種形成的一般過程種群地理隔離小種群自然選擇生殖隔離新物種發(fā)生改變基因頻率（突變和基因重組） 物種形成 的標志由此得出：隔離是物種形成的必要條件生物進化與物種形成的關系2021/8/2255地理隔離地理隔離是形成物種的是形成物種的

36、量變量變階段階段生殖隔離生殖隔離是形成物種的是形成物種的質(zhì)變質(zhì)變階段階段隔離隔離是物種形成的是物種形成的必要條件必要條件 物種的形成都需要地理隔離嗎？思考：提示：二倍體西瓜和四倍體西瓜是不是同一物種？不同物種間都存在著生殖隔離不同物種間都存在著生殖隔離,物種的形成必須經(jīng)過物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。但不一定要經(jīng)過地理隔離。隔離是新物種形成的必要條件2021/8/2256 物種形成本身表示生物類型的物種形成本身表示生物類型的增加。同時，它也意味著生物能增加。同時，它也意味著生物能夠以新的方式利用環(huán)境條件，從夠以新的方式利用環(huán)境條件，從而為生物的進一步發(fā)展開辟新的而

37、為生物的進一步發(fā)展開辟新的前景。前景。2021/8/22572021/8/2258 在自然界，一種植物專在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化對常見，昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有什么意義？植物繁衍后代有什么意義？. .共同進化共同進化2021/8/2259資料：資料： 動物學家對生活在非洲大草原奧蘭治河動物學家對生活在非洲大草原奧蘭治河兩岸的羚羊進行研究時發(fā)現(xiàn)，東岸的羚羊群兩岸的羚羊進行研究時發(fā)現(xiàn)，東岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分鐘竟快的奔跑速度比西岸的羚羊每分鐘竟快1313米。米。為何差距如此之大？為何差距如此之大？ 經(jīng)過觀察和科

38、學實驗，動物學家終于明經(jīng)過觀察和科學實驗，動物學家終于明白，東岸的羚羊之所以強健，是因為它們附白，東岸的羚羊之所以強健，是因為它們附近有一個近有一個狼群狼群，生存時時處于危險之中。，生存時時處于危險之中。2021/8/2260捕捕食食2021/8/2261捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？ 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、病弱或年幼的個體，客觀上起到老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進促進種群發(fā)展種群發(fā)展的作用。的作用?！熬鞯牟妒痴呔鞯牟妒痴摺辈呗裕翰呗裕?捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自捕食者一般不能將所有的

39、獵物吃掉，否則自己也無法生存。己也無法生存?！笆崭罾碚撌崭罾碚摗保?捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食捕食者的存在有利于增加物種的多樣性者的存在有利于增加物種的多樣性。2021/8/2262共同進化的含義共同進化的含義1： 不同物種間的共同進化不同物種間的共同進化根瘤菌：根瘤菌： 與豆科植物共生，與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中形成根瘤并固定空氣中的氮氣供植物營養(yǎng)的一的氮氣供植物營養(yǎng)的一

40、類桿狀細菌。類桿狀細菌。 2021/8/2263 地球形成地球形成時原始大氣時原始大氣中是中是沒有沒有氧氧氣氣的，但是的，但是隨著隨著光合細光合細菌菌的出現(xiàn)，的出現(xiàn)，使得大氣中使得大氣中有了有了氧氣氧氣共同進化的含義共同進化的含義2： 生物和無機環(huán)境間也存在共同進化生物和無機環(huán)境間也存在共同進化2021/8/2264生物進化與無機環(huán)境變化的關系生物進化與無機環(huán)境變化的關系 生物的新陳代生物的新陳代謝類型由謝類型由原始原始異養(yǎng)厭氧異養(yǎng)厭氧自自養(yǎng)厭氧養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需氧自養(yǎng)需氧。 生物進化歷程示意圖生物進化歷程示意圖2021/8/2265 不同物種不同物種之間，之間，生物與無機環(huán)境生物與無機環(huán)境之間在相

41、互之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是影響中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化共同進化。 通過漫長的共同進化過程，地球上不僅出現(xiàn)通過漫長的共同進化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，而且形成了多種多樣的生態(tài)了千姿百態(tài)的物種，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性生物的多樣性綜上所述：綜上所述：2021/8/2266生物多樣性的形成生物多樣性的形成物種多樣性基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性 地球上所有的植物、動物和微生物，地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)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。系統(tǒng)

42、，共同構(gòu)成了生物多樣性。2021/8/2267簡單復雜低等高等原核細胞真核細胞單細胞多細胞無性生殖有性生殖原始異養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需氧水生水陸兩棲陸生生物多樣性的形成生物多樣性的形成生物多樣性的形成是共同進化的結(jié)果（原因）2021/8/2268生物進化理論在發(fā)展生物進化理論在發(fā)展 生物的進化如此復雜，現(xiàn)有的進化理生物的進化如此復雜，現(xiàn)有的進化理論所不能解釋的問題比已經(jīng)解釋的問論所不能解釋的問題比已經(jīng)解釋的問題還要多。在這些學說中，題還要多。在這些學說中，以自然選以自然選擇為核心的進化理論比其他學說的影擇為核心的進化理論比其他學說的影響要廣泛而深遠響要廣泛而深遠，它仍然是以后各個，它仍然是以后各

43、個方面研究的一個基礎。進化理論同其方面研究的一個基礎。進化理論同其他科學理論一樣，它不會停滯不前，他科學理論一樣，它不會停滯不前，它還在發(fā)展。它還在發(fā)展。 2021/8/2269總結(jié)總結(jié)種群是生物進化的基本單位突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)（突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件）。生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點是：2021/8/22702021/8/2271 隔離是形成新物種的隔離是形成新物種的 ，常見的隔，常見的隔 離類型有離類型

44、有 隔離和隔離和 隔離，隔離， 通通常經(jīng)過長期的常經(jīng)過長期的 隔離?？蛇_到隔離?？蛇_到 隔離。不同的地雀種群之間，一旦發(fā)生了隔離。不同的地雀種群之間，一旦發(fā)生了 隔離，就不會有隔離，就不會有 交流了。交流了。必要條件必要條件地理地理生殖生殖地理地理生殖生殖生殖生殖基因基因2021/8/22722 2、生物多樣性的形成、生物多樣性的形成（1 1）生物多樣性的內(nèi)容：）生物多樣性的內(nèi)容：物種多樣性物種多樣性 基因多樣性基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性2021/8/2273化石化石埋藏在地層中的古代生物的遺體、遺跡和遺物，石化后形成的。是研究生物進化最直是研究生物進化最直接的證據(jù)接的證據(jù)（2 2

45、）生物多樣性的形成的進化歷程）生物多樣性的形成的進化歷程2021/8/2274最早的生物化石古細菌（距今最早的生物化石古細菌（距今35億年）億年）最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？它們生活在什么環(huán)境中？厭氧的單細胞生物，厭氧的單細胞生物，它們生活在海洋中。它們生活在海洋中。2021/8/22751313億年前真核生物億年前真核生物的紅藻化石的紅藻化石 3434億年前的古細胞化石億年前的古細胞化石 前寒武紀地層中前寒武紀地層中的水母化石的水母化石 前寒武紀生物前寒武紀生物 寒武紀之前寒武紀之前(前寒前寒武紀武紀)，地球上的生，地球上的生命都是非常低級的

46、，命都是非常低級的，主要是一些單細胞生主要是一些單細胞生物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物等。動物等。2021/8/2276 多細胞生物大約是什么時期出現(xiàn)的？多細胞生物大約是什么時期出現(xiàn)的？它們生活在什么環(huán)境？它們生活在什么環(huán)境？ 大約是在寒武紀，生活在海洋中。大約是在寒武紀，生活在海洋中。2021/8/2277 早古生代生物早古生代生物 （寒武紀）（寒武紀） 進入早古生代，一些大型的古生物相繼出現(xiàn)，如三進入早古生代，一些大型的古生物相繼出現(xiàn)，如三葉蟲、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上的第一次繁榮景葉蟲、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上的第一次繁榮景象。在中國云南澄江發(fā)現(xiàn)的寒武紀古生物是最有代表

47、性象。在中國云南澄江發(fā)現(xiàn)的寒武紀古生物是最有代表性的寒武紀生物群的寒武紀生物群.2021/8/22782021/8/2279 最早登陸的生物是植物還是動物？為什么？最早登陸的生物是植物還是動物？為什么？ 植物，否則動物登陸后就會餓死。植物，否則動物登陸后就會餓死。 一些海洋植物開始適應陸地生活，主要一些海洋植物開始適應陸地生活，主要是蕨類植物。是蕨類植物。2021/8/2280中生代生物中生代生物 中生代三疊紀生物復蘇中生代三疊紀生物復蘇, ,開始出現(xiàn)水生爬行動物，如開始出現(xiàn)水生爬行動物，如魚龍、蛇頸龍等；魚龍、蛇頸龍等；侏羅紀侏羅紀是恐龍的天下，發(fā)現(xiàn)始祖鳥、是恐龍的天下，發(fā)現(xiàn)始祖鳥、中華龍鳥等，昆蟲類也開始繁盛；白堊紀末期也是生物中華龍鳥等，昆蟲類也開始繁盛；白堊紀末期也是生物的滅絕時期，但開始出現(xiàn)被子植物的滅絕時期，但開始出現(xiàn)被子植物 2021/8/2281中生代陸地和海洋中的情況中生代陸地和海洋中的情況2021/8/2282始祖鳥始祖鳥2021/8/2283 在白堊紀全部絕在白堊紀全部絕滅。恐龍的絕滅有利滅。恐龍的絕滅有利于哺乳動物的繁盛，于哺乳動物的繁盛，使生物進化翻開了嶄使生