高中生物 第五章 第一节 生物进化理论的发展同步授课课件 苏教版必修2.ppt

第五章生物的进化 第一节生物进化理论的发展 1 说明现代生物进化理论的主要内容 2 探讨生物进化的观点对人们思想观念的影响 英国博物学家达尔文 1859年达尔文发表了 物种起源 一书 成为进化论的创立者 进化论从根本上否定了 神创论 物种不变论 的传统观念 在哲学 社会学 伦理学 经济学等领域产生了巨大影响 恩格斯将达尔文的进化理论称为19世纪自然科学的三大发现之一 生物学家杜布赞斯基 俄国出生的美国生物学家 现代综合进化论的奠基人之一 杜布赞斯基在科学上的最重要贡献 是在 遗传学与物种起源 1937 1951 1953 一书中实现了遗传学与自然选择学说的综合 继承和发展了达尔文主义 日本学者木村资生 他认为 分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的 而只有当分子进化导致生物在形态和生理上发生差异后 自然选择才能发挥作用 这一理论被称为 中性突变 进化理论 它揭示了分子水平的进化规律 和达尔文的理论相互补充 更好地揭示了生物进化的本质 一 现代达尔文主义 1 达尔文进化学说 科学性 1 能科学地解释生物进化的原因 2 能科学地解释生物的多样性和适应性 局限性 不能科学地解释遗传和变异的本质 以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题 2 现代达尔文主义 现代综合进化论也称为现代达尔文主义 其代表人物是美籍俄国学者杜布赞斯基 种群是生物进化的基本单位 进化的实质是种群基因频率的改变 可遗传的变异提供进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 突变 选择和隔离是物种形成和生物进化的机制 现代达尔文主义认为 种群是生物进化的基本单位 山地或池塘的同种生物的总和构成种群 基因突变使红眼果蝇产生白眼变异 基因重组使猫产生毛色变异 可遗传的变异主要来源于基因突变 基因重组和染色体变异 种群内全部个体所含有的全部基因 称为该种群的基因库 积极思维 基因频率和基因型频率的关系 事实 对人类一个群体的mn血型 控制mn血型的等位基因用lm和ln表示 进行调查 统计了100个个体 其中m血型 基因型是lmlm 有30个 mn血型 基因型是lmln 有60个 n血型 基因型是lnln 有10个 该群体的基因型频率 基因频率及其关系如下表 计算该群体中各基因型频率和各基因频率 并填入表中 0 3 120 200 0 6 1 0 0 1 0 6 80 200 0 4 在基因型频率不变的条件下 由1000个个体 和由10000个个体 组成的群体中 m mn n3种血型人数变化的趋势如下 大群体随机交配没有个体迁移没有基因突变没有自然选择 基因频率不变基因型频率不变 严格地讲 在自然界中这样的群体是不存在的 小群体 遗传漂变效应明显 当种群太小时引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象 现代达尔文主义认为 自然选择决定进化方向 积极思维 桦尺蛾与自然选择 事实 1 英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾 夜间活动 白天栖息在树干上 是当地各种食虫鸟的天然食物 在自然条件下 桦尺蛾的体色受一对等位基因s和s控制 黑色 s 对灰色 s 是显性 19世纪中叶以前 桦尺蛾种群中s基因的频率很低 约为5 以下 随着英国工业的发展 工厂排出的煤烟使当地的地衣不能生存 导致树皮裸露并被煤烟熏成褐色 调查表明 20世纪桦尺蛾中s基因的频率上升到95 以上 未污染区的桦尺蛾 污染区的桦尺蛾 1 由以上研究结果你能得出一些什么样的结论 2 尝试用现代达尔文主义解释桦尺蛾在污染区的黑化现象 分析 2 一位科学家对此进行了研究 并对研究结果进行了比较 现代达尔文主义认为 在自然界中 隔离是物种形成的重要条件 物种 是指分布在一定的自然地域 具有一定的形态结构和生理功能特征 而且在自然状态能够相互交配并能繁殖出可育后代的一群生物个体 隔离 会阻断基因交流 扩大差异 最终可能形成新的物种 隔离主要包括地理隔离和生殖隔离 生殖隔离产生不可育的后代 东北虎 地理隔离形成虎亚种 华南虎 20世纪60年代以后 日本学者木村资生首先提出了 中性突变 进化理论 简称 中性学说 中性学说 认为 生物进化的主导因素不是自然选择 而是中性突变的随机固定 每种生物的信息大分子都有一定的进化速率 二 分子进化的中性学说 积极思维 计算分子进化速率 1 7种动物和人的血红蛋白 链氨基酸差异与分歧时间有关系 事实 2 分子进化速率是指核酸或蛋白质等生物大分子在进化过程中碱基或氨基酸发生置换的频率 分子进化速率的计算公式 raa kaa 2t t表示分歧年数 其中 kaa 2 3lg 1 x x表示 链氨基酸差异比例 7种动物和人的血红蛋白 链氨基酸差异与分歧时间的关系 已知人和鲨鱼的分歧年数为4 2 108 你能算出和木村资生一样的分子进化速率吗 分析 从图表中查出人和鲨鱼血红蛋白 链氨基酸差异为53 2 根据公式 raa kaa 2tkaa 2 3lg 1 x 计算 raa 2 3lg 1 0 532 2 4 2 108 0 9 109 计算结果 dna分子产生的突变大部分是中性的 中性突变积累 出现差异 形成不同物种 自然选择作用 表现型进化 中性学说认为 三 生物进化理论发展的意义 1 从生物自身及其与环境的相互关系中 生物进化理论揭示了生物产生 发展和一种生物向另一种生物进化的客观规律 阐明了生物之间 生物与非生物之间的普遍联系 2 生物进化理论的创立和完善 对现代生物科学的发展具有重要意义 3 生物进化理论所揭示的原理 有助于人类从事控制和改造生物的实践活动 4 为辩证唯物主义的自然观和科学的世界观奠定了生物学基础 1 下列关于基因库的叙述中 错误的是 a 一个种群所含的全部基因叫做这个种群的基因库b 生物个体总是要死亡的 但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传c 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因d 基因突变可改变基因库的组成 解析 一个生物种群中全部个体所有基因的总和称为该种群的基因库 种群中每个个体含有的基因种类只是种群基因库的全部基因的一部分 c 2 在一个种群中随机抽出10000个个体 其中基因型为aa aa aa的个体数量分别是2400 7200 400 那么 基因a和a的频率分别是 24 72 b 36 64 c 57 43 d 60 40 解析 a 2400 2 7200 20000 12000 20000 60 a 1 60 40 d 3 由于一种真菌的传染而使某森林所有树干的颜色变成灰白色 多年以后 不同颜色的蛾类增长率最可能的结果是 解析 由于真菌的传染而使某森林所有树干的颜色变成灰白色 灰白色体色成为蛾类的保护色 由不同颜色的蛾类增长率得最可能的结果是d d 4 在人类的mn血型系统中 基因型lmlm的个体表现为m血型 基因型lmln的个体表现为mn血型 基因型lnln的个体表现为n血型 1977年上海中心血防站调查了1788人 发现有397人为m血型 861人为mn血型 530人为n血型 则lm基因的频率为 ln基因的频率为 解析 本题考查通过基因型个体数计算基因频率