現(xiàn)代生物進化論的重要內(nèi)容全

現(xiàn)代生物進化論的重要內(nèi)容全第一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三問題探討：幼虎把自己想象成虎體內(nèi)的一個基因。你不僅不愿意自己在虎的后代中消失，而且想讓越來越多的虎擁有自己的拷貝。你怎樣才能達到這一目的呢？你將選擇做哪一種基因？

一個基因所控制的性狀對個體生存和繁殖后代的貢獻越大,擁有該基因的個體的可能越多!當然就會使越來越多的虎擁有自己的拷貝!第二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三達爾文的自然選擇學(xué)說指出，在一種生物的群體中，出現(xiàn)有利變異的個體能存活，并且有機會留下自己的后代。但是，研究生物的進化，僅研究個體的表現(xiàn)型是是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化。這個群體就是種群！第三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三一、種群基因頻率的改變與生物進化第四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三（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)獼猴第五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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否是否否否第六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三2、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。思考：同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化嗎？第七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三人們?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。第八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三

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。第九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三3、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)第十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三例: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%第十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三新代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA=p2Aa=2pqaa=q2P表示基因A的頻率，q表示基因a的頻率第十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%40%在討論題2中的群體滿足五個條件的情況下,計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率;分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60%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，到再下一代也是如此，也就是說基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變。這就是哈代－溫伯格平衡，也叫遺傳平衡定律。它是指在一個極大的隨機交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。第十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三滿足五個假設(shè)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。這也從反面說明了在自然界中，種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，也就是說種群的進化是必然的。上述計算結(jié)果是在滿足五個假設(shè)條件的基礎(chǔ)上計算的，對自然界的種群來說，這五個條件都能成立嗎？特別是如果第⑤點假設(shè)（⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。）成立這與前面我們所學(xué)的基因突變的哪個特性相違背？與基因突變的普遍性相違背。第十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因（A2），種群的基因頻率會變化嗎？基因A2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)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。第十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三

生物進化的過程實質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。通過討論基因頻率的變化可以認識到，自然界中種群的基因頻率一定會發(fā)生變化，也就是說種群的進化是必然的。第十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？變異變異的類型有那些？不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異第十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三2.種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多變異(基因型)、不定向（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料1.基因突變的特點：普遍性，隨機性，低頻性，多害少利性，不定向性3.基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。基因突變在自然界是普遍存在的，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。第十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三

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。此外，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。第二十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三

例如：一個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個體×108種群=2×1071．種群中突變的特點：突變數(shù)很大、隨機、不定2．種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料第二十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三基因重組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第二十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三

人類把鯽魚的后代培育成金魚，實質(zhì)就是通過選擇改變基因頻率。從圖中看顯然紅色基因的頻率顯著提高了。第二十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三長滿地衣的樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖探究自然選擇對種群基因頻率的影響英19世紀曼徹斯特英20世紀曼徹斯特自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變問題：樺尺蠖種群中s基因的頻率為什么越來越低？假設(shè)：根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？第二十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，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？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低第二十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三(1)在這個探究實驗中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？(2)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s基因頻率減少,S基因頻率增加許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因結(jié)論：自然選擇決定生物進化的方向自然選擇使基因頻率定向改變。第二十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三（三）自然選擇決定了生物進化的方向突變和基因重組為生物進化提供了原材料，自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。原因：淘汰不利變異基因，積累有利變異基因。結(jié)果：使基因頻率定向改變。第二十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三某工廠有男女職工各200名，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個群體中色盲基因的頻率應(yīng)為（）。A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因頻率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C課堂練習(xí)：×100%第二十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三已知人眼中的褐色（A）對藍色(a)是顯性。在一個有30000人的人群中，藍眼人有3600人，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這個人群中A和a基因頻率分布為（）A.0.64和0.36B.0.36和0.64C.0.50和0.50D.0.82和0.18在某一種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用A、a表示）占16%，那么該性狀的AA、Aa基因型個體出現(xiàn)的頻率分別為（）A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36AA第二十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中基因型的比例為XBXB（42.32%）

XBXb（7.36%）

XbXb（0.32%）

XBY

（46%）

XbY（4%），則該地區(qū)

XB和Xb的基因頻率分別是（）A.6%、8%B.8%、92%C.78%、92%D.92%、8%D第三十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三在一個足夠大的種群中，A的頻率0.4，a的頻率是0.6，若各種條件穩(wěn)定不變，則該種群中AA、Aa、aa的基因型頻率各是

。該種群中所有成熟個體自由交配一次，產(chǎn)生的后代個體中A的頻率是

，a的頻率是

。0.16 、0.48、0.360.4 0.6第三十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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(shè)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)生的原因是

()A．灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入B．工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾C．自然選擇作用D．人工選擇的作用7.用現(xiàn)代生物進化理論分析解釋狼的進化過程。(1)狼群中存在不同類型的個體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說明生物具有______的特性，而這種特性是生物進化的

。(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生存下去。這樣，食物、環(huán)境對狼起了______作用，而這種作用是______的，它決定著生物進化的______。森林時期工業(yè)時期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C變異原材料選擇方向定向的第三十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三二、隔離與物種的形成第三十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三1、物種的概念：指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種，簡稱“種”。一個生物“種”或“物種”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)的同種全部個體的集合才是一個種群。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。第三十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三人都是一個物種，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？第三十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三3、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。第三十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三4、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。第三十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三資料分析：第三十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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。第三十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三自然選擇2自然選擇1地理隔離物種形成的比較常見的方式：原種變異1變異2基因頻率的定向改變變異類型1變異類型2新物種新物種生殖隔離第四十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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第四十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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。第四十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三現(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(定向)3、隔離導(dǎo)致物種的形成第四十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三1、關(guān)于物種的敘述，錯誤的是：A、物種是形態(tài)上類似的、彼此能交配并產(chǎn)生可育后代的，要求類似環(huán)境條件的生物個體的總和B、物種是一個具有共同基因庫的，與其他類群有生殖隔離的類群C、區(qū)分物種有多種依據(jù)，但最主要的是看有無生殖隔離D、不同物種的種群若生活在同一地區(qū)，也會有基因交流D第四十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三2、下列關(guān)于隔離的敘述，錯誤的是：A、阻止了種群間基因的交流B、物種的形成都必定先經(jīng)過長期的地理隔離C、遺傳組成上的差異是生產(chǎn)生殖隔離的根本原因D、多倍體植物的形成不需要經(jīng)過地理隔離B3、新物種的形成的標志：A、具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)B、具有一定的生理功能C、產(chǎn)生了生殖隔離D、改變了基因頻率C第四十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三4、有一個老鼠的種群，最初都生活在一個地域，后來一條新建的高速公路將該種群分成A和B兩個種群。如果A種群生活的地區(qū)發(fā)生了一系列的環(huán)境變化，而B種群的地區(qū)沒有變化，則種群A進化的速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、與B相同D、開始比B慢，后來比B快5、_______是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群_________的改變。物種形成需要三個基本還節(jié)：其中_____和_______產(chǎn)生生物進化的原材料，_____使種群的基因頻率發(fā)生_______改變并決定生物進化的方向，________是新物種形成的必要條件。B種群基因頻率基因重組突變自然選擇定向隔離第四十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三三、共同進化與生物多樣性的形成第四十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第四十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三在自然界，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.共同進化第四十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三資料：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。第五十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三捕食者的存在是不是對被捕食者有害無益呢？捕食第五十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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?！笆崭罾碚摗保?/p>

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。第五十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三共同進化的含義1：不同物種間的共同進化根瘤菌：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。第五十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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共同進化的含義2：

生物和無機環(huán)境間也存在共同進化。第五十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三不同物種之間，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：第五十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三2、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)系多樣性第五十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三化石——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第五十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三最早的生物化石－－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。第五十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三13億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。第五十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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。第六十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三

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.第六十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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。第六十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三陸地上還是一片荒蕪，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？第六十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三中生代生物

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

第六十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三中生代陸地和海洋中的情況第六十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三始祖鳥第六十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三新生代少女化石和復(fù)原圖第六十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三在白堊紀全部絕滅?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛，使生物進化翻開了嶄新的一頁?？铸埵鞘裁磿r候滅絕的？恐龍的滅絕對生物多樣性會產(chǎn)生怎樣的影響？第七十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三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。第七十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三3、生物進化理論的不斷發(fā)展

生物進化是如