現(xiàn)代生物進化理論的內(nèi)容(上課用PPT) 2

第七章現(xiàn)代生物進化理論§7.2現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容（一）種群是生物進化的基本單位1、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。臥龍自然保護區(qū)獼猴判斷下列是否屬于種群（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿廟里的一群和尚也屬于種群嗎？否是否否否2、種群的特點：

種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。人們?yōu)槭裁匆岢觥胺N群”這個概念呢？

自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群是物種繁衍、進化的基本單位。它為研究生物與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化帶來了方便。性狀是由基因控制的，因此研究生物的進化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。3、基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。4、基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蝾l率＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)例1:如某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)純合子頻率+1/2雜合子頻率=40%

30/100×100%

+1/2×60/100×100%=60%

10/100×100%

+1/2×60/100×100%=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%A%=a%=基因頻率=例2:某工廠有男女職工各200人，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女色盲5人，女性攜帶15人。男性色盲11人，求XB,Xb的頻率。解:×100%5×2＋15＋11200×2＋200Xb%==6%XB%=1-6%=94%（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料

基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變?；蛲蛔冊谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘?，因此基因突變產(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。不可遺傳變異可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異變異

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。

突變的有害還是有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境?；蛑亟M基因突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是不定向的形成了進化的原材料,不能決定生物進化的方向二、隔離與物種的形成1、物種的概念：一個生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)別？

物種是生物的種類,

可以分布在自然界的不同區(qū)域；而種群是一定區(qū)域內(nèi)的全部同種個體的集合。如：鯽魚是一個物種，湘江中的鯽魚是一個種群。自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群是物種繁衍、進化的基本單位。人都是一個物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。同樣，所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。但馬和驢不是一個物種，因為馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力。全世界的人都是一個物種嗎？馬跟驢是一個物種嗎？3、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。如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。2、生殖隔離：東北虎和華南虎之間存在什么隔離？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。4、隔離在物種形成中的作用隔離不同種群間的個體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。地理隔離生殖隔離長期加拉帕戈斯群島的地雀由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。其過程十分緩慢!物種形成的比較常見的方式：不同小島上的植被不同，果實大小不同所致。地理隔離阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫出現(xiàn)差異差異進一步加大生殖隔離新物種形成地理隔離是形成物種的量變階段，生殖隔離是形成物種的質(zhì)變階段，隔離是物種形成的必要條件。不同物種間都存在著生殖隔離,物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離?，F(xiàn)代進化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料2、自然選擇決定生物進化的方向3、隔離導(dǎo)致物種的形成課后練習(xí)（P121）基礎(chǔ)題

1.（1）√；（2）√；（3）√。2.生活在峽谷北側(cè)的種群發(fā)生了突變，由于突變的隨機性，同樣的突變沒有發(fā)生在峽谷南側(cè)的種群中。由于這兩個種群被河流隔開，彼此沒有交配的機會，也就是沒有基因的交流，所以兩個種群發(fā)生明顯的分化，有可能演變成兩個物種。三、共同進化與生物多樣性的形成在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有什么意義？１.共同進化根瘤菌：與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中的氮氣供植物營養(yǎng)的一類桿狀細菌。資料：動物學(xué)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)，東岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分鐘竟快13米。為何差距如此之大？經(jīng)過觀察和科學(xué)實驗，動物學(xué)家終于明白，東岸的羚羊之所以強健，是因為它們附近有一個狼群，生存時時處于危險之中。捕食者的存在是不是對被捕食者有害無益呢？捕食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老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進種群發(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，否則自己也無法生存。“收割理論”：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)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性。共同進化的含義1：不同物種間的共同進化地球形成時原始大氣中是沒有氧氣的，但是隨著光合細菌的出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣,進而出現(xiàn)好氧生物。共同進化的含義2：生物和無機環(huán)境間也存在共同進化。不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。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)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性．綜上所述：2、生物多樣性的形成（1）生物多樣性的內(nèi)容：物種多樣性

基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性化石——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接的證據(jù)（2）生物多樣性的形成的進化歷程最早的生物化石－－古細菌（距今35億年）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？厭氧的單細胞生物，它們生活海洋中。13億年前真核生物的紅藻化石

34億年前的古細胞化石

前寒武紀地層中的水母化石前寒武紀生物

寒武紀之前(前寒武紀)，地球上的生命都是非常低級的，主要是一些單細胞生物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物等。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？

大約是在寒武紀，生活在海洋中。早古生代生物

（寒武紀）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.

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。一些海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類植物。陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。寒武紀時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？中生代生物中生代三疊紀生物復(fù)蘇,開始出現(xiàn)水生爬行動物，如魚龍、蛇頸龍等；侏羅紀是恐龍的天下，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的滅絕時期，但開始出現(xiàn)被子植物

。中生代陸地和海洋中的情況始祖鳥恐龍是在中生代后期絕滅的。恐龍的絕滅有利于哺乳動物的繁盛，使生物進化翻開了嶄新的一頁。

恐龍是什么時候滅絕的？恐龍的滅絕對生物多樣性會產(chǎn)生怎樣的影響？新生代少女化石和復(fù)原圖生物的進化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。3、生物進化理論的不斷發(fā)展生物進化是如此復(fù)雜的，現(xiàn)有的進化理論所不能解釋的問題比已經(jīng)解釋的問題還要多，因此現(xiàn)代生物進化理論是不斷發(fā)展的。中性進化理論：“間斷平衡學(xué)”理論：……課后練習(xí)（P126）基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）×；（3）×;

2.C。3.有性生殖的出現(xiàn)，使基因重組得以實現(xiàn)，增加了生物變異的多樣性，因而使生物進化的速度明顯加快。拓展題1.假如那樣，生物界紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象就很難用統(tǒng)一的觀點和理論來解釋，作為生物學(xué)基本觀點之一的進化觀點將難以建立，生物學(xué)就不可能形成現(xiàn)在這樣一個科學(xué)的框架體系，學(xué)習(xí)生物學(xué)將缺少基本觀點和方法的指導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)。2.生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關(guān)系，進化指的是生物界的歷史演變；如果把進化看做由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互關(guān)系。物種進化的表演受舞臺背景的制約，舞臺背景也要與上演的內(nèi)容相協(xié)調(diào)。自我檢測（P129）一、概念檢測判斷題1.×。2.×。3.×。4.√。選擇題1.A。2.C。畫概念圖二、知識遷移1.這兩個種群屬于同一個物種，因為未出現(xiàn)生殖隔離。2.按照達爾文的自然選擇學(xué)說，可以做如下解釋：昆蟲在繁殖過程中會產(chǎn)生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強的變異。在未使用殺蟲劑時，抗藥性強的變異不是有利變異，這樣的個體在生存斗爭中不占優(yōu)勢；使用殺蟲劑以后，抗藥性弱的個體大量死亡，抗藥性強的個體有機會產(chǎn)生更多的后代，一段時間以后，殺蟲劑的殺蟲效果就會下降。三、技能應(yīng)用中間體色可能與環(huán)境色彩較接近，這樣的個體不容易被捕食者發(fā)現(xiàn)，生存并繁殖后代的機會較多，相應(yīng)的基因型頻率較高。經(jīng)過長期的自然選