生物的多樣性、統(tǒng)一性和進化課件

第五章生物的進化第一節(jié)生物的多樣性、統(tǒng)一性和進化遺傳與進化第五章生物的進化第一節(jié)遺傳與進化1德國牧羊犬高加索牧羊犬黃鸝鸚鵡北京哈巴狗請你將這些生物分類?翠鳥德國牧羊犬高加索牧羊犬黃鸝鸚鵡北京哈巴狗請你將這些生物分類?2探究討論：馬和驢是不同的物種，然而他們卻可以交配生出騾子。那么騾子是一個新物種嗎？為什么？思考：如何判斷生物個體之間是否是同一物種呢？判斷生物個體間是否同一物種的標準：是否存在生殖隔離探究討論：馬和驢是不同的物種，然而他們卻可以交配生出騾子。那3物種是指能在自然狀態(tài)下相互交配并能產生可育后代的一群生物。是生物分類的基本單位。同種個體之間能互相交配并產生有生育能力的后代。不同種個體之間不能相互交配，或交配后不能產生有生育能力的后代，即存在生殖隔離。特征：物種是指能在自然狀態(tài)下相互交配并能產生可育后代的一群生物。同4生物的統(tǒng)一性生物的統(tǒng)一性5①在生物體及器官層次上：存在某種結構與功能的統(tǒng)一模式生物的統(tǒng)一性①在生物體及器官層次上：存在某種結構與功能的統(tǒng)一模式生物的統(tǒng)6變形蟲草履蟲眼蟲衣藻生物的統(tǒng)一性②細胞層次上：各生物具有統(tǒng)一的細胞模式③在分子層次上：組成生物體的生物大分子的結構和功能是大體相同的。變形蟲草履蟲眼蟲衣藻生物的統(tǒng)一性②細胞層次上：各生物具有統(tǒng)一7進化論對生物的多樣性和統(tǒng)一性解釋＊生物物種由上帝分別創(chuàng)造＊一經(jīng)創(chuàng)造出來不會再發(fā)生改變＊不同物種之間沒有親緣關系特創(chuàng)論觀點：現(xiàn)在地球上的各種生物不是神創(chuàng)造的，而是由共同的祖先經(jīng)過漫長的時間演變而來的，因此各種生物之間有著或遠或近的親緣關系。進化論觀點:進化論對生物的多樣性和統(tǒng)一性解釋＊生物物種由上帝分別創(chuàng)造＊一8所有生物都來自共同的祖先生物進化歷程從低等到高等；從簡單到復雜；從水生到陸生；從原核生物到真核單細胞生物再到真核多細胞生物；從異養(yǎng)生物到自養(yǎng)生物；從厭氧生物到需氧生物。為什么共同的祖先進化的后代在形態(tài)上有這么大的差異，生物進化的原因是什么？所有生物都來自共同的祖先生物進化歷程為什么共同的祖先進化的后9討論：1、一群快樂生活的鼠，雌雄個體之間可以自由交配，繁衍后代，這說明了什么？2、當這群鼠被大河分開后它們是一個種群還是兩個種群呢？3、幾千年后，大河干涸，兩群各自都發(fā)生了變化的鼠會合在一起時，還能發(fā)生交配嗎？同一物種的不同種群生活在不同的環(huán)境中，可以發(fā)生不同的變化以適應環(huán)境，時間越長，差異越來越大，出現(xiàn)了生殖隔離，就發(fā)展成了不同的物種。討論：同一物種的不同種群生活在不同的環(huán)境中，可以發(fā)生不同的變101、下列說法不能體現(xiàn)生物界具有高度統(tǒng)一性的是（）A、DNA是絕大多數(shù)生物遺傳信息的載體B、無論真核細胞還是原核細胞，DNA等生物大分子的連接方式相同C、所有生物共用一套遺傳密碼D、動物、植物、真菌三者的生物體結構不同D1、下列說法不能體現(xiàn)生物界具有高度統(tǒng)一性的是（）D11第五章生物的進化第二節(jié)進化性變化是怎樣發(fā)生的遺傳與進化第五章生物的進化第二節(jié)遺傳與進化12達爾文1831年，達爾文乘“貝格爾”號環(huán)球考察時，在加拉帕戈斯群島上有什么發(fā)現(xiàn)？并提出了什么問題？一、選擇是進化的動力1、進化的前提條件？個體間存在可遺傳的變異。2、個體間的輕微差異如何變成顯著差異，即最終導致新變種或新物種的形成？發(fā)現(xiàn)：1、該群島有許多特有的生物，原屬于南美大陸類型。2、所有動物都是能越過海洋而遷徙的。問題：閱讀課本95-96頁，完成下列問題：達爾文1831年，達爾文乘“貝格爾”號環(huán)球考察時，在加13種群的變異性在種群中普遍存在可遺傳變異是自然選擇的前提，也是生物進化的前提。YyrR基因座位

YYRRyyrrYyRrn對等位基因能產生多少種基因型，多少種表現(xiàn)型？種群的變異性在種群中普遍存在可遺傳變異是自然選擇的前提，也是14思考：家雞種類繁多，它們都來自于原始的共同祖先。這些品種多樣的家雞是怎樣形成的？思考：家雞種類繁多，它們都來自于原始的共同祖先。這些品種多樣15人工選擇：人們根據(jù)自己需要培育出新品種挑選合乎要求的變異個體，淘汰其他數(shù)代選擇所需變異被保存家養(yǎng)生物普遍存在變異輕微差異顯著差異人工選擇思考：在自然界中，有沒有類似人工選擇的過程在影響生物？人工選擇：人們根據(jù)自己需要培育出新品種挑選合乎要求的變異個體16資料：克格倫島上昆蟲一般呈現(xiàn)出兩種類型：許多昆蟲不能飛，而少數(shù)能飛的則是翅膀異常發(fā)達的。在這里可以排除人工選擇的因素，那是什么原因造成的？原始昆蟲有翅力大有翅力小無翅暴風有翅力大生存生存淘汰無翅遺傳變異生存斗爭適者生存資料：克格倫島上昆蟲一般呈現(xiàn)出兩種類型：許多昆蟲不能飛，而少17自然選擇：影響存活與繁殖適者生存，不適者淘汰進化，新品種產生所需變異被保存生物普遍存在變異生存斗爭數(shù)代選擇輕微差異顯著差異自然選擇達爾文認為自然選擇是進化的一個重要動力和機制生物進化的方向是由環(huán)境來決定的，即自然選擇決定生物進化的方向！自然選擇：影響存活與繁殖適者生存，不適者淘汰進化，新品種產生18一個生物種群的全部等位基因的總和基因庫基因頻率=某種基因的數(shù)目控制同種性狀的等位基因的總數(shù)×100%基因型頻率特定基因型的個數(shù)總的個數(shù)×100%=三、種群基因頻率的平衡和變化一個生物種群的全部等位基因的總和基因庫基因頻率=19已知樺尺蠖的深色和淺色由一對等位基因控制，深色（S）對淺色（s）為顯性。假設1870年從英國某地某個樺尺蠖種群中隨機抽取100只進行調查，測得基因型為SS、Ss、ss的個體分別為10個、20個、70個求：1、各基因型的頻率2、基因S、s的頻率1、2、P（S）＝100×2

10×2+20×100％＝20％100P（SS）＝10×100％=10%P（Ss）＝10020×100％=20%P（ss）＝×100％=70%70100×100％＝80％

P（s）=70×2+20100×2種群中一對等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。等位基因中一個基因的頻率=該基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率.已知樺尺蠖的深色和淺色由一對等位基因控制，深色（S）對201：在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型為AA的個體占18%，基因型為Aa的個體占78%，aa的個體占4%.基因A和a的頻率分別是多少？有關基因頻率的計算：2、某校的一個生物興趣小組在研究性學習活動中，開展了色盲普查活動，他們先從全校的1800名學生中隨機抽取了200名學生（男女學生各半）作為首批調查對象，結果發(fā)現(xiàn)有女性色盲患者3人，男性色盲患者6人，女性色盲基因攜帶者15人。那么在該校全校學生中色盲基因的頻率約為多少？9%1：在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型為AA的個21在一個大的隨機交配的群體中，假定AA個體占20%，Aa個體占40%，aa個體占40%，求其后代各基因型頻率和基因頻率？思考：在一個大的隨機交配的群體中，假定AA個體占20%，Aa思考：22親代配子隨機結合產生合子，如下表：

精子A（p）a（q）

卵A（p）AA（p2）Aa（pq）

子a（q）Aa（pq）aa（q2）

由表可見子代基因型組成：p2+2pq+q2=1這里基因型AA的頻率為p2，基因型aa的頻率為q2，基因型Aa的頻率為2pq。

親代配子隨機結合產生合子，如下表：23子一代向下一代提供的配子中兩種基因頻率分別是：A=p2+1/2（2pq）=p2+pq=p（p+q）=pa=q2+1/2（2pq）=q2+pq=q（p+q）=q由此可見，子代基因A的頻率仍然是p，基因a的頻率仍然是q，而且將以這種頻率在所有世代傳遞下去，這就是遺傳平衡。子一代向下一代提供的配子中兩種基因頻率分別是：24遺傳平衡定律Hardy和Weinberg于1908年分別應用數(shù)學方法探討論群體中基因頻率變化所得出一致結論，即遺傳平衡定律(又稱Hardy-Weinberg定律)。在一定條件下，群體的基因頻率和基因型頻率在一代一代繁殖傳代中保持不變。條件：（1）在一個很大的群體；（2）隨機婚配而非選擇性婚配；（3）沒有自然選擇；（4）沒有突變發(fā)生；（5）沒有大規(guī)模遷移。生物進化的實質：種群基因頻率的變化遺傳平衡定律生物進化的實質：種群基因頻率的變化25用遺傳平衡定律計算：囊性纖維腫瘤是一種常染色體上的隱性遺傳病。在歐洲每2500中有一人患病。若一對表現(xiàn)正常的夫婦生育有一患有此病的孩子，當該婦女離異后與另一表現(xiàn)正常的男人再婚，再生育患有此病的小孩的概率是多少？例題：在某一地區(qū)，已知男人中有8%患紅綠色盲，請你計算正常女人雜合子頻率和女人純合子頻率。用遺傳平衡定律計算：例題：在某一地區(qū)，已知男人中有8%患紅綠26打破遺傳平衡的因素種群基因頻率的平衡和變化第一、基因突變第二、基因遷移第三、遺傳漂變第四、非隨機交配第五、自然選擇打破遺傳平衡的因素種群基因頻率的平衡和變化第一、基因突變27

基因類型黑色（S）淺色（s）

工業(yè)革命前（19世紀中葉）5%95%

工業(yè)革命后（20世紀中葉）95%5%自然選擇導致適應黑色淺色工業(yè)革命前5%95%工業(yè)革命后282004年7月1日，國家藥監(jiān)部門出臺了抗生素“限售令”，明確規(guī)定所有零售藥店必須憑執(zhí)業(yè)醫(yī)師處方才能銷售抗生素，違者將被處以最高3萬元的罰款。細菌抗藥性是基因突變的結果，突變是不定向的，抗生素起了選擇作用，選擇是定向的。國家為什么要將抗生素列為處方藥？學以致用答：細菌在繁殖過程中會產生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強的變異。在未使用抗生素時，抗藥性強的變異個體在生存斗爭中不占優(yōu)勢。使用抗生素以后，抗藥性弱的個體大量死亡，抗藥性強的個體有機會產生更多的后代，一段時間后，抗生素的殺菌效果就會下降。2004年7月1日，國家藥監(jiān)部門出臺了抗生素“限售令29青霉素起初殺死絕大多數(shù)細菌存活下來的細菌進行繁殖并將其抗性基因傳給后代，最后青霉素對它們不再起作用抗青霉素細菌的產生青霉素起初殺死絕大多數(shù)細菌存活下來的細菌進行繁殖并將其抗性基30思考：用農藥消滅害蟲，開始時，效果顯著，但過一段時間后，藥效明顯下降，是什么原因使害蟲產生了抗藥性？在農藥使用前，本來就存在抗藥性變異的個體，農藥殺死的是不具抗藥性的個體，具有抗藥性的個體保留了下來，并把抗藥性遺傳給了后代。農藥對害蟲的抗藥性變異起了定向選擇作用，抗藥性變異經(jīng)過遺傳逐代積累，最后就形成了具有抗藥性的新品種，農藥對其就不起作用。思考：用農藥消滅害蟲，開始時，效果顯著，但過一段時間后，藥效31討論：1、一群快樂生活的鼠，雌雄個體之間可以自由交配，繁衍后代，這說明了什么？2、當這群鼠被大河分開后它們是一個種群還是兩個種群呢？3、幾千年后，大河干涸，兩群各自都發(fā)生了變化的鼠會合在一起時，還能發(fā)生交配嗎？還是同一物種嗎?同一物種的不同種群生活在不同的環(huán)境中，可以發(fā)生不同的變化以適應環(huán)境，時間越長，差異越來越大，出現(xiàn)了生殖隔離，就發(fā)展成了不同的物種。討論：同一物種的不同種群生活在不同的環(huán)境中，可以發(fā)生不同的變32異地物種的形成物種地理障礙小種群自然選擇生殖隔離新物種基因頻率發(fā)生改變（有突變和重組產生變異）物種形成的關鍵經(jīng)長期的地理障礙而達到生殖隔離異地物種的形成物種地理障礙小種群自