現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

1、第第7 7章章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第第2 2節(jié)節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容人教版必修2“如果在灰色翅（基因型為如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲(chóng)的群體中偶然出現(xiàn)一）昆蟲(chóng)的群體中偶然出現(xiàn)一支黑褐色翅（基因型為支黑褐色翅（基因型為Aa）的變異個(gè)體，且黑褐色比灰色更不）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？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，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)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

2、實(shí)遺傳。因此，研究生物的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，還需要研究群體的基因組成的變化，應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成的變化，這個(gè)群體就是種群。這個(gè)群體就是種群。 一個(gè)生物一個(gè)生物“種種”或或“物種物種”與種群有何區(qū)別？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。的集合才是

3、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。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？自然界種群的基因頻率能世代不變嗎？為什么？ 該種群非常大該種群非常大 所有的雌雄個(gè)體都能自由交配所有的雌雄個(gè)體都能自由交配 沒(méi)有遷入和遷出沒(méi)有遷入和遷出 自然選擇對(duì)不同表現(xiàn)型的生自然選擇對(duì)不同表現(xiàn)型的生物個(gè)體沒(méi)有作用物個(gè)體沒(méi)有作用 這對(duì)基因不發(fā)生突變和攜帶者對(duì)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?；虻娜旧w不發(fā)生異常。 二、突變與基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料二、突變與基因重組產(chǎn)生進(jìn)化

4、的原材料 1 1、種群中基因突變的特點(diǎn)：、種群中基因突變的特點(diǎn)： 突變數(shù)大，不定向。突變數(shù)大，不定向。 2 2、 種群中基因重組的結(jié)果：種群中基因重組的結(jié)果： 產(chǎn)生更多的變異，不定向。產(chǎn)生更多的變異，不定向。 結(jié)論：提供進(jìn)化的原材料。結(jié)論：提供進(jìn)化的原材料。三、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向三、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向原因原因：淘汰不利變異基因，：淘汰不利變異基因， 積累有利變異基因。積累有利變異基因。結(jié)果結(jié)果：使基因頻率定向改變。：使基因頻率定向改變。四、隔離導(dǎo)致物種的形成四、隔離導(dǎo)致物種的形成 物種物種：物種是指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的物種是指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的

5、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。和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體。 隔離隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下不能發(fā)生基因不能發(fā)生基因交流交流 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 地理隔離地理隔離:地理隔離在物種形成中起著促進(jìn)性狀分歧的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。作用，是生殖隔離必要的先決條件。 生殖隔離生殖隔離:a生態(tài)隔離；生態(tài)隔離；b季節(jié)隔離；季節(jié)隔離；c性別隔離、性別隔離、心理隔離或行為隔離；心理隔離或行為隔離；d機(jī)械隔離

6、；機(jī)械隔離；e不親合性；不親合性；f雜種不活；雜種不活；g雜種不育。雜種不育。 由地理隔離發(fā)展到生殖隔離是大多數(shù)物種形成的基本因由地理隔離發(fā)展到生殖隔離是大多數(shù)物種形成的基本因素素現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：進(jìn)化的基本進(jìn)化的基本單位單位是種群。是種群。進(jìn)化的進(jìn)化的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料；提供進(jìn)化的原材料；自然選擇自然選擇基因頻率定向改變，決定進(jìn)化的方向；基因頻率定向改變，決定進(jìn)化的方向；隔離隔離物種形成的必要條件物種形成的必要條件 （一）共同進(jìn)化

7、（一）共同進(jìn)化任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。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、共同進(jìn)化的實(shí)例 生物與生物之間。例：生物與生物之間。例： 蘭花和專(zhuān)門(mén)給它傳粉的昆蟲(chóng)。蘭花和專(zhuān)門(mén)給它傳粉的昆蟲(chóng)。 獵豹與鹿。獵豹與鹿。五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、捕食者所捕食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。的作用?！熬鞯牟妒痴呔鞯牟妒痴摺辈呗裕翰呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無(wú)法生存。有的獵物吃掉，否則自己也無(wú)法生存。

8、“收割理論收割理論”：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的捕食者往往捕食個(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)被捕食者捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益？有害無(wú)益？2、捕食等在共同進(jìn)化中的作用、捕食等在共同進(jìn)化中的作用 淘劣保優(yōu)，雙向選擇。淘劣保優(yōu)，雙向選擇。 控制個(gè)體數(shù)量，有利多樣性發(fā)展。控制個(gè)體數(shù)量，有利多樣性發(fā)展。共同進(jìn)化還有生物進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化還有生物進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境變化的關(guān)系

9、變化的關(guān)系例：例： 生物的新陳代生物的新陳代謝類(lèi)型由原始異養(yǎng)謝類(lèi)型由原始異養(yǎng)厭氧厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需氧。自養(yǎng)需氧。 生物進(jìn)化歷程示意圖生物進(jìn)化歷程示意圖3、共同進(jìn)化的概念、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，這就是中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化共同進(jìn)化。（二）生物多樣性的形成（二）生物多樣性的形成基因多樣性基因多樣性物種多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性生物多樣性 地球上所有的植物、動(dòng)物和微生物，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)它們所擁有的全部基因

10、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)，共同構(gòu)成了生物多樣性。1、生物多樣性三層次的內(nèi)容、生物多樣性三層次的內(nèi)容（1）、生物的結(jié)構(gòu)：）、生物的結(jié)構(gòu)： 簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜（2）、生物的等級(jí)：）、生物的等級(jí)： 低等低等高等高等（3）、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：）、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)： 原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞（4）、生物的細(xì)胞組成：?jiǎn)渭?xì)胞）、生物的細(xì)胞組成：?jiǎn)渭?xì)胞多細(xì)胞多細(xì)胞（5）、生殖方式：無(wú)性生殖）、生殖方式：無(wú)性生殖有性生殖有性生殖（6）、代謝方式：原始異養(yǎng)厭氧）、代謝方式：原始異養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需自養(yǎng)需氧。氧。（7）、生態(tài)成分：生產(chǎn)者、分解者兩極生態(tài)系統(tǒng)）、生態(tài)成分：生產(chǎn)者、分解者兩

11、極生態(tài)系統(tǒng)生生產(chǎn)者、產(chǎn)者、 消費(fèi)者、分解者三極生態(tài)系統(tǒng)消費(fèi)者、分解者三極生態(tài)系統(tǒng)（8）、生活環(huán)境：水生）、生活環(huán)境：水生水陸兩棲水陸兩棲陸生陸生2、生物多樣性的進(jìn)化歷程、生物多樣性的進(jìn)化歷程1、分子進(jìn)化與中性學(xué)說(shuō)、分子進(jìn)化與中性學(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)的影響不是不是非益即害或非害即益非益即害或非害即益，絕大多數(shù)突變都是，絕大多數(shù)突變都是中中性突變性突變；生物體內(nèi)的大分子都是以一定的速率進(jìn)；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

12、的影及生物世代的長(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)谶m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)的自然群體中進(jìn)行隨機(jī)的“遺傳漂變遺傳漂變”的結(jié)果，而的結(jié)果，而與選擇無(wú)關(guān)與選擇無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，遺傳漂變才是分子進(jìn)化。也就是說(shuō)，遺傳漂變才是分子進(jìn)化的的基本動(dòng)力基本動(dòng)力。 基因頻率因偶然的機(jī)會(huì)，而不是由于選擇，基因頻率因偶然的機(jī)會(huì)，而不是由于選擇，而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為遺傳漂變遺傳漂變。（三）生物進(jìn)化理論在發(fā)展（三）生物進(jìn)化理論在發(fā)展例：不同

13、生物的細(xì)胞色素c與人的比較生物名稱(chēng)氨基酸差別生物名稱(chēng)氨基酸差別黑猩猩獼猴袋鼠豹馬雞響尾蛇01101l121314金槍魚(yú)鯊魚(yú)天蠶蛾小麥鏈孢霉酵母菌212331354344 從上表中可以看出，黑猩猩與人的親源關(guān)系最近，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)。酵母菌與人的親源關(guān)系最遠(yuǎn)。2、漸變論與驟變論、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，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)化但漸變式的進(jìn)化難以解釋難以解釋下面兩個(gè)問(wèn)題。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

14、的進(jìn)化。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)展完善之前，即在還適應(yīng)性的器官結(jié)構(gòu)在尚未發(fā)展完善之前，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？的壓力的？ 所以驟變式進(jìn)化理論認(rèn)為，生物的進(jìn)化所以驟變式進(jìn)化理論認(rèn)為，生物的進(jìn)化起源起源于大突變于大突變（特別是某些調(diào)節(jié)基因的突變）。（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)論所不能解釋的問(wèn)題比

15、已經(jīng)解釋的問(wèn)題還要多。在這些學(xué)說(shuō)中，以題還要多。在這些學(xué)說(shuō)中，以自然選自然選擇為核心的進(jìn)化理論擇為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說(shuō)的影比其他學(xué)說(shuō)的影響要廣泛而深遠(yuǎn)，它仍然是以后各個(gè)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，他科學(xué)理論一樣，它不會(huì)停滯不前，它還在發(fā)展。它還在發(fā)展。 小結(jié)：小結(jié)： 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1、共同進(jìn)化、共同進(jìn)化 不同物種間的共同進(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、生物多樣性的

16、形成 基因多樣性基因多樣性（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 生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性（2）生物多樣性形成的進(jìn)化歷程）生物多樣性形成的進(jìn)化歷程生物的進(jìn)化歷程可概括為：生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，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，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。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、生物進(jìn)化理論在發(fā)展含義含義本章總結(jié)：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

17、個(gè)體生物個(gè)體 B同種生物的全部個(gè)體同種生物的全部個(gè)體 C種群種群 D生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物2根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,下列符合種群概念的是下列符合種群概念的是 （ ）A. 太平洋里全部的魚(yú)太平洋里全部的魚(yú) B. 中華人民共和國(guó)國(guó)土上的所有人中華人民共和國(guó)國(guó)土上的所有人C. 稻田里全部的蛇稻田里全部的蛇 D. 草原上的灰倉(cāng)鼠草原上的灰倉(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)

18、體的繁殖而生物的個(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)的組成基因突變可改變基因庫(kù)的組成4 4.以下屬于種群范疇的是（以下屬于種群范疇的是（ ）A一座山上所有的馬尾松一座山上所有的馬尾松 B一塊草地上所有的昆蟲(chóng)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(lèi)一個(gè)池塘內(nèi)所有的魚(yú)類(lèi) D一個(gè)公園內(nèi)所有的樹(shù)木一個(gè)公園內(nèi)所有的樹(shù)木CBCA練習(xí)練習(xí)5已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的人人的人群中，藍(lán)眼的人3600人，