生物進(jìn)化理論.ppt

1、生物；生物進(jìn)化理論精品課件（滬科版第三冊(cè)）,生物進(jìn)化理論,一、教材分析：,教材以達(dá)爾文的自然選擇為主線，介紹達(dá)爾文進(jìn)化論的內(nèi)涵，在此基礎(chǔ)上介紹現(xiàn)代進(jìn)化理論，闡述了生物進(jìn)化的內(nèi)因、外因和基本形式，回答了生物是怎樣進(jìn)化的問題。 首先介紹了達(dá)爾文思想的來源拉馬克的進(jìn)化學(xué)說，進(jìn) 而說明達(dá)爾文進(jìn)化論形成過程“貝格爾號(hào)”的環(huán)球航行， 以及代表著作物種起源，通過對(duì)自然選擇學(xué)說的核心 內(nèi)容：遺傳和變異、繁殖過剩、生存斗爭和適者生存，以 及自然選擇作用例子的介紹，向?qū)W生展示達(dá)爾文進(jìn)化論的 主要思想和觀點(diǎn)。 生物是進(jìn)化的，人們對(duì)進(jìn)化理論的認(rèn)識(shí),也是在深入和發(fā)展的，達(dá)爾文以后又產(chǎn)生了新的生物 進(jìn)化學(xué)說，教材 選擇了

2、最為廣大學(xué)者接受的現(xiàn)代進(jìn)化 理論為例，介紹進(jìn)化理論新的認(rèn)識(shí)：種群是生物進(jìn)化 的基本單位，突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料，用基因和 基因頻率等遺傳學(xué)概念解釋生物進(jìn)化機(jī)理，并從基因 交流角度討論新物種的形成過程。最后通過對(duì)重大滅 絕事件的歸納總結(jié)，告訴學(xué)生新物種替代舊物種是生 物進(jìn)化、發(fā)展過程中的必然事件。由此，引導(dǎo)學(xué)生正 確認(rèn)識(shí)生命、了解生命的含義。,二、教學(xué)目標(biāo)：,（1） 知識(shí)目標(biāo)： a、知道自然選擇學(xué)說的基本論點(diǎn)。 b、知道自然選擇學(xué)說的創(chuàng)造作用。 c、知道種群是生物進(jìn)化的基本單位。 d、知生物進(jìn)化和物種形成的基本環(huán)節(jié)。,( 2 ) 能力目標(biāo)： a 、引導(dǎo)學(xué)生用自然選擇學(xué)說以現(xiàn)代物進(jìn)化理論來解 釋

3、生物現(xiàn)象 b、 新物種替代舊物種是生物進(jìn)化、發(fā)展過程中的必 然事件，自然形成正確認(rèn)識(shí)生命，了解生命的能力,（3）情感目標(biāo)： 通過對(duì)物種形成和滅絕的了解，初步感嘆悟生命延續(xù)的規(guī)律以及保護(hù)野生生物的重要性，正確認(rèn)識(shí)生命，了解生命的含義，強(qiáng)化辯證唯物主義世界觀。,三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： （1）教學(xué)重點(diǎn)： a、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的四個(gè)基本論點(diǎn)。 b、現(xiàn)代進(jìn)化理論。 c、物種的形成和滅絕 （2） 教學(xué)難點(diǎn)： a、生物的適應(yīng)性。 b、自然選擇的作用。 c、基因頻率,三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： （1）教學(xué)重點(diǎn)： a 、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的四個(gè)基本論點(diǎn)。 b、現(xiàn)代進(jìn)化理論。 c、物種的形成和滅絕 （2） 教學(xué)難點(diǎn)

4、： a、 生物的適應(yīng)性。 b、自然選擇的作用。 c、 基因頻率,拉馬克是進(jìn)化論的奠基者，他在18世紀(jì)初提出了用進(jìn)廢退的進(jìn)化學(xué)說：環(huán)境的改變是導(dǎo)致生物進(jìn)化的原因。環(huán)境改變了，生物的生活方式也要跟著變，有的器官由于經(jīng)常使用而發(fā)達(dá)起來，有的器官則由于長期不使用而萎縮退化了。,拉馬克認(rèn)為長頸鹿的進(jìn)化是因?yàn)椴莸赝嘶笠詷淙~，當(dāng)然頸長的有優(yōu)勢(shì)，它們想要長頸，于是天天使勁地將頸伸長，終于形成了現(xiàn)在的長頸鹿。,1、達(dá)爾文與進(jìn)化論的創(chuàng)立,拉馬克的用進(jìn)廢退學(xué)說雖有一定道理， 但事實(shí)上由于使用而發(fā) 達(dá)起來的器官特征并不 能遺傳給后代。達(dá)爾文 通過幾十年的觀察分析， 終于在1859年出版了 物種起源一書，提 出了自

5、然選擇學(xué)說。,2、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說,過度繁殖,有限的生活條件,生存斗爭,適者生存,生物新類型出現(xiàn),自然選擇：適者生存、不適者被淘汰的過程。,達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡介,一、自然選擇學(xué)說 例：長頸鹿的進(jìn)化過程,長頸鹿的始祖,現(xiàn)代長頸鹿,長頸鹿始祖,自然選擇學(xué)說的基本內(nèi)容,1、過度繁殖,2、生存競爭,3、遺傳變異,4、適者生存,莢迷,魚群,人可能是繁殖能力最小的！一對(duì)夫妻最多的能產(chǎn)生十幾個(gè)子女。若以每對(duì)夫妻平均生三個(gè)子女，平均30年傳遞一代計(jì)算，每隔50年人口就將增加一倍。只需數(shù)百年時(shí)間世界人口就將達(dá)到幾萬億人，顯然，這是不可能的！動(dòng)物、植物和微生物的繁殖能力比人強(qiáng)很多很多倍！

6、若全部后代都能成活下來，只要很短時(shí)間就會(huì)超出環(huán)境的承受能力！,過度繁殖,生存斗爭：生物的生存資源有限，要生存就必須與無機(jī)環(huán)境、異種及同種的其他個(gè)體進(jìn)行斗爭！,一個(gè)物種要生存下去，就必須不停地與環(huán)境中的各種因素進(jìn)行斗爭！,遺傳變異：生物產(chǎn)生的后代會(huì)發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不同于親代的性狀！,生物的變異有的比親代更適應(yīng)環(huán)境，有的卻不適應(yīng)環(huán)境！,達(dá)爾文認(rèn)為長頸鹿的進(jìn)化原因是：長頸鹿產(chǎn)生的后代超過環(huán)境承受能力（過度繁殖）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異）；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了（適者生存）。,適者生存,1、按達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說，下列敘

7、述正確的是（ ） A、生活在地穴水井中的盲螈，因長期不用眼睛 而失去視覺。 B、食蟻獸的長舌是因?yàn)殚L期甜食樹縫中的螞蟻 反復(fù)不斷伸長所致。 C、鹿和狼在長期生存斗爭中相互進(jìn)行選擇，結(jié) 果發(fā)展了自己的特征。 D、春小麥連年冬種可以變成冬小麥，這是環(huán)境 影響的結(jié)果。,C,2、長期使用某種農(nóng)藥，會(huì)發(fā)現(xiàn)滅蟲效果越來越差， 這是因?yàn)橛行┖οx產(chǎn)生了抗藥性。害蟲產(chǎn)生抗藥性 的原因是：（ ）,（A）害蟲對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行選擇的結(jié)果；,（B）定向變異的結(jié)果；,（C）遺傳的結(jié)果；,（D）農(nóng)藥對(duì)害蟲的抗藥變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。,3、對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的不正確理解是：（ ）,（A）變異一般是不定向的；,（B）選擇是不定向的；

8、,（C）可遺傳的變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)；,（D）生物的有利變異經(jīng)過長期的自然選擇和 積累就可能產(chǎn)生出生物的新類型。,D,B,A,達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展：,性狀水平,基因（分子）水平,以生物個(gè)體為單位,以種群為基本單位,形成以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。,認(rèn)識(shí)到了遺傳和變異的本質(zhì) 獲得性遺傳的觀點(diǎn)，已經(jīng)被多數(shù)人擯棄。,4、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說很好地解釋了生物的適應(yīng)性。但限于當(dāng)時(shí)的科技水平無法解釋遺傳變異的原因，而且僅限于對(duì)生物進(jìn)化個(gè)體的分析，因而對(duì)于生物的多樣性尤其是高等生物和低等生物并存的現(xiàn)象無法作出圓滿的解釋。,現(xiàn)代生物學(xué)家吸取了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的精華部分，運(yùn)用

9、現(xiàn)代遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、物理、化學(xué)方法對(duì)生物的進(jìn)化進(jìn)行分析，提出了現(xiàn)代的生物進(jìn)化理論?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本內(nèi)容也有四點(diǎn)：,1、種群的概念：種群是生活在一定自然區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體，是生物繁殖的基本單位。個(gè)體間彼此交配，通過繁殖將自己的基因傳遞給后代。 實(shí)現(xiàn)基因交流。,生活在這里的每一種動(dòng)物、植物和微生物都構(gòu)成一個(gè)種群。生物個(gè)體通過繁殖將自己的基因傳遞給后代。,（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位,、種群全部個(gè)體所含的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫，其中每個(gè)個(gè)體所含的基因只是基因庫的一部分。,這些金魚各自有自己的基因，共同構(gòu)成了種群的基因庫。它們各自的基因都是基因庫的一部分。個(gè)體數(shù)目越多，個(gè)體間的差異

10、越大，基因庫也就越大。,（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位,3、某種基因在整個(gè)種群中出現(xiàn)的比例叫基因頻率。生物進(jìn)化其實(shí)就是種群基因頻率改變的過程。如：假設(shè)一群金魚有1000條，它們有2000個(gè)顏色基因，其中純合灰色200條，雜合的有400條，紅色的有600條。則灰色基因頻率為（200*2+400）/2000=40%；紅色基因頻率為（400*2+400）/2000=60%。,人類把鯽魚的后代培育成金魚，實(shí)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。,1、通過基因型計(jì)算基因頻率,某種基因的 基因頻率=,此種基因的個(gè)數(shù) 此種基因的個(gè)數(shù)+其等位基因的個(gè)數(shù),2、通過基因型頻率計(jì)算基因

11、頻率,某種基因的基因頻率=,某種基因的純合體頻率+1/2雜合體頻率,實(shí)例分析,1、據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10% 計(jì)算IA、 IB、i的基因頻率。,IB=25%,IA=2*20%+30%+10%/200%=40%,i=35%,（二）突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料,生物在繁殖的過程中會(huì)產(chǎn)生基因重組、基因突變及染色體變異等可遺傳的變異。其中基因突變和染色體變異都可稱為突變。突變和基因重組使生物個(gè)體間出現(xiàn)可遺傳的差異。,由于突變和基因重組，樺尺蠖形成了不同的體色。,某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅

12、類型,基因突變,多種多樣的基因型,（三）自然選擇主導(dǎo)著生物進(jìn)化的方向,在一定的環(huán)境條件下，具有不同性狀的生物個(gè)體的適應(yīng)能力是不同的。不適應(yīng)環(huán)境的性狀及控制該性狀的基因會(huì)因個(gè)體死亡或難以繁殖而減少（頻率降低）；反之，適應(yīng)環(huán)境的基因其頻率會(huì)升高。,如某海島上的昆蟲，普通能飛的個(gè)體會(huì)因被風(fēng)吹到海中淹死而導(dǎo)致基因頻率降低，殘翅和無翅的基因頻率卻相對(duì)提高了。,1、可遺傳的變異：基因突變、基因重組、染色體變異,2、突變的有害和有利取決于生物的生存環(huán)境,3、變異是不定向的，不能決定生物進(jìn)化的方向。,(三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,1、原因：,淘汰不利變異的基因,積累有利變異的基因,2、結(jié)果：使基因頻率定向

13、改變,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,樺尺蠖,深色,淺色,棲息環(huán)境淺色,（個(gè)體多） （個(gè)體少）,棲息環(huán)境深色,s基因頻率降低 S基因頻率升高,淺色,深色,s基因頻率又降低 S基因頻率又升高,s基因頻率95%,S基因頻率95%,自然選擇決定進(jìn)化的方向,變異是不定向的,不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累,經(jīng)過自然選擇,種群的基因頻率發(fā)生定向改變,生物朝一定方向緩慢進(jìn)化,自然選擇,表現(xiàn)型,基因型,基因頻率,（四）隔離導(dǎo)致物種形成,物種的概念：指分布在一定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能互相交配，并產(chǎn)生出可育后代的一群生物個(gè)體。,如全世界的人都是一個(gè)物種

14、，所有人都生活在地球上，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(gè)物種，所有的驢也是一個(gè)物種。但馬和驢不是一個(gè)物種，因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力。,同種物種能成功交配。 不能成功交配的是兩個(gè)不同的物種。即使交配成功后代也不可育。,騾是不育的，所以馬和驢是兩個(gè)物種。,舉例1：,不能成功交配的是兩個(gè)不同的物種。即使交配成功后代也不可育。 同種物種能成功交配。,獅虎獸是不育的，所以虎和獅是兩個(gè)物種。,舉例2：,隔離：指同一物種不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。包括：地理隔離：由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配。

15、生殖隔離：種群間的個(gè)體不能自由交配或交配后不能產(chǎn)生可育的后代。,如麻鴨(上)和孚鴨(下)都是大雁的后代，由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形成了生殖隔離，現(xiàn)在即使人為讓它們交配，也不能產(chǎn)生可育的后代了。也就是說，它們形成兩個(gè)不同的物種了。,由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。,物種形成過程,種群,小種群,新物種,發(fā)生改變基因頻率,經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離,分類學(xué)上把只有地理隔離的同一物種的幾個(gè)種群叫亞種。,種群是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體。一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因，稱為種群的基因庫。 某種基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例，叫做基因頻率。,生物進(jìn)化與物種形成有何區(qū)別？,生物進(jìn)化,同種生物的發(fā)展變化，,時(shí)間可長可短,任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何，引起的性狀變化程度如何都屬進(jìn)化的范圍。,物種形成,指一個(gè)物種發(fā)展為另一個(gè)物種的過程。,必須當(dāng)基因頻率的改變?cè)谕黄莆锓N的界限形成生殖隔離時(shí)，方可成立。（需漫長時(shí)間）,二者都是在自然選擇過程中發(fā)生的。,1，馬（2N64）和驢（2N62）雜交能產(chǎn)生后代稱騾子，能夠正常發(fā)育，但不能