现代生物进化理论的内容

1、2021/3/231 达尔文的成功与局限达尔文的成功与局限 达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说,科学地解释了科学地解释了 1、生物进化的原因生物进化的原因, 2、生物多样性和适应性的产生。生物多样性和适应性的产生。 但受到当时科学水平的限制但受到当时科学水平的限制,不能科学地解释不能科学地解释 1、遗传和变异的本质遗传和变异的本质, 2、对生物进化的解释也局限于个体水平。对生物进化的解释也局限于个体水平。 随着遗传学和生态学的发展随着遗传学和生态学的发展,人们对生物进化理论的研究人们对生物进化理论的研究 不断深入不断深入,形成了以自然选择学说为基础的形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化现

2、代生物进化 理论理论。 2021/3/232 第二节第二节 现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容 一、种群基因频率一、种群基因频率 的改变与生物进化的改变与生物进化 2021/3/233 探究活动（一）探究活动（一） 情景情景:如果在灰色翅（基因型为 如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然昆虫的群体中偶然 出现一只绿色翅（出现一只绿色翅（Aa)的变异个体的变异个体,且绿色比灰且绿色比灰 色更不容易被敌害发现。色更不容易被敌害发现。 1 1、根据达尔文、根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的观点的观点, ,该该 绿色个体能被选择下来吗绿色个体能被选择下来吗

3、? ? 2 2、如果该绿色基因能很好的生活下来、如果该绿色基因能很好的生活下来, ,他体内他体内 的的A A基因怎样才能传递给后代基因怎样才能传递给后代? ?（写出遗传图解（写出遗传图解) ) 能能 2021/3/234 出现有利变异个体内的有利基因只有在出现有利变异个体内的有利基因只有在 群体中通过群体中通过有性生殖有性生殖才能世代延续。才能世代延续。 aa 灰翅灰翅 XAa Aa 绿翅绿翅 AA 绿翅绿翅 （2）Aa 配子配子A aA a Aa 绿翅绿翅 P: F1: 绿翅绿翅绿翅绿翅 aa 灰翅灰翅 XAa Aa 绿翅绿翅 （1） aa 配子配子A aa P: F1: 绿翅绿翅灰翅灰翅

4、2021/3/235 研究生物的进化仅仅研究个体研究生物的进化仅仅研究个体 的表现型是否与环境适应是不的表现型是否与环境适应是不 够的够的,还必须研究还必须研究群体 群体的基因 的基因 组成变化。组成变化。 这个群体就是这个群体就是种群种群! 2021/3/236 ( (一一) )种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 2021/3/237 探究活动（二）探究活动（二） 1.什么叫做种群什么叫做种群? 生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体叫做种群。个体叫做种群。 种群中的个体并不是种群中的个体并不是 机械地集合在一起机械地集合在一起, ,而是而是 彼此可以

5、交配彼此可以交配, ,并通过繁并通过繁 殖将各自的基因传给后代。殖将各自的基因传给后代。 实例分析实例分析: : （1 1）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼; ; （2 2）一片草地上的全部蒲公英）一片草地上的全部蒲公英; ; （3 3）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物; ; （4 4）一个池塘中的全部鱼；）一个池塘中的全部鱼； 2021/3/238 现在练练吧现在练练吧! 探究活动（二）探究活动（二） 2.阅读阅读114页的第三自然段页的第三自然段,探究并回答问题。 探究并回答问题。 种群在繁衍过程中种群在繁衍过程中,个体有新老交替个体有新老交替,基因却代代基因却代代 相

6、传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位? 说明在自然界中说明在自然界中,种群是生物繁殖、进化的基种群是生物繁殖、进化的基 本单位。本单位。 2021/3/239 1.下列属于种群的是下列属于种群的是 （ ） A.一块水田里的全部水稻一块水田里的全部水稻 、水草、水草 B. 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C. 一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼 2.下列关于种群的说法不正确的是下列关于种群的说法不正确的是 （ ） 种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基

7、本单位 种群是生物繁殖的基本单位种群是生物繁殖的基本单位 C.中国大陆上所有老虎是一个种群中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配同一种群的个体可以自由交配 B C 2021/3/2310 性状是由基因控制的性状是由基因控制的, 因此研究生物的进化必须研因此研究生物的进化必须研 究究种群种群的基因组成和变化。的基因组成和变化。 如何分析种群的基因组成和如何分析种群的基因组成和 变化变化?由此人们提出由此人们提出基因库基因库 和和基因频率基因频率的概念。的概念。 2021/3/2311 探究活动（三）探究活动（三） 1.什么是种群的基因库什么是种群的基因库? 一个种群一个种群

8、中中全部个体全部个体所所 含有的含有的全部基因全部基因叫这个叫这个 种群的基因库。种群的基因库。 2021/3/2312 什么是基因频率什么是基因频率? 在在一个种群基因库一个种群基因库中中,某基因占某基因占全全 部等位基因部等位基因的比率叫做基因频率。的比率叫做基因频率。 基因频率基因频率= = 该基因的总数该基因的总数 该等位基因的总数该等位基因的总数 100% 100% 2021/3/2313 什么是基因型频率什么是基因型频率? 在一个种群中在一个种群中,某基因型个某基因型个 体占体占全部个体全部个体的比率。的比率。 基因型频率基因型频率= = 该基因型个体数该基因型个体数 该种群个体总

9、数该种群个体总数 100% 100% 2021/3/2314 2.基因频率的计算基因频率的计算 某昆虫种群中某昆虫种群中, ,绿色翅的基因为绿色翅的基因为A, A, 褐色翅的基因位褐色翅的基因位 a a, ,调查发现调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,10, 那么那么A A、a a的基因频率是多少的基因频率是多少? ?（自读（自读115115页）页） A= 302+60 _ _ 200 =60% 200 a= 102+60 _ = 40% = 30%+60 % =10%+60 % = AA 30% Aa 60% aa 10% 2021/3/23

10、15 1、AA、Aa、 、aa的个体分别占的个体分别占24%、72%、 4%、那么、那么A、a的基因频率是多少的基因频率是多少?（ （ ） A. 36%和和64% B. 57%和和43% C. 24%和和72% D. 60%和和40% D 练练 习习 A=24% 72% X 1/2 = 60% a= 4% + 72% X 1/2 = 40% 2021/3/2316 2 2、某工厂有男女职工各、某工厂有男女职工各200200名名, ,对他们进对他们进 行调查发现行调查发现, ,女性色盲基因携带者女性色盲基因携带者1515人，人， 患者患者5 5人，男性患者人，男性患者1111人，那么这个种群人，

11、那么这个种群 中色盲基因的频率是（中色盲基因的频率是（ ） A.6% B.4.5%A.6% B.4.5% C.13% D.15% C.13% D.15% 色盲（色盲（b b）基因频率）基因频率 155211 2002200 6 100% 2021/3/2317 3 3、下列关于基因库的叙述正确的是、下列关于基因库的叙述正确的是 ( )( ) A A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种 群的基因库群的基因库 B B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种 群的基因库群的基因库 C C一个种群中全部

12、个体所含有的全部基因叫做这个种一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种 群的基因库群的基因库 D D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而 消减和灭亡消减和灭亡 C 2021/3/2318 3. 用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变 (5) (6) (1) (2) (3) (4) 2021/3/2319 假设假设115115页题目中的种群满足以下五个条件：页题目中的种群满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大， 没有迁入与迁出，没有迁入与迁出， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，全部的雌雄个体间

13、都能自由交配并能产生后代， AAAA、AaAa、aaaa三种基因型昆虫的生存能力完全相同三种基因型昆虫的生存能力完全相同 （也就是说自然选择对（也就是说自然选择对A A、a a控制的翅型性状没有作用），控制的翅型性状没有作用）， A A和和a a都不产生突变都不产生突变, ,即没有基因突变和染色体变异。即没有基因突变和染色体变异。 在有性生殖过程中在有性生殖过程中,如果符合以上的理想条件如果符合以上的理想条件, (1)该该种群种群产生的产生的A 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少? A 60% a 40% 卵细胞卵细胞 精子精子 A 60%a 40% 36%24% 16% A

14、A Aa Aa 24% aa 子一子一 代基代基 因型因型 频率频率 2021/3/2320 (2)子代基因型的频率各是多少子代基因型的频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少子代种群的基因频率各是多少? 30%30%30%10% 36%48% 60%40% 16% 2021/3/2321 36% 48% 16% 36% 16% 48% 40% 36% 48% 16% (4) 在讨论题在讨论题2中的群体中的群体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计 计 算子二代、子三代的基因频率与基因型频率算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分分 析一下各代基因频率与基因型频率相同吗析一

15、下各代基因频率与基因型频率相同吗? 2021/3/2322 满足五个假设条件的种群是满足五个假设条件的种群是理想理想的种的种 群群, ,在自然条件下在自然条件下, ,这样的种群是这样的种群是不存在不存在的。的。 这也从反面说明了在自然界中这也从反面说明了在自然界中, ,种群的基因种群的基因 频率频率迟早要发生迟早要发生变化变化的的, ,也就是说也就是说种群的进种群的进 化化是是必然必然的。的。 （5 5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上 计算的计算的, ,对自然界的种群来说对自然界的种群来说, ,这五个条件都能成立吗这五个条件都能成立吗? ?

16、特别是如果第点假设特别是如果第点假设（ （基因基因A A和和a a都不产生突变都不产生突变, ,即没即没 有基因突变和染色体变异。有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学的 成立这与前面我们所学的 基因突变的哪个特性相违背基因突变的哪个特性相违背? ? 与基因突变的与基因突变的普遍性普遍性相违背的。相违背的。 2021/3/2323 (6) 如果该种群出现新的突变型如果该种群出现新的突变型,也就是产生也就是产生 新的等位基因（新的等位基因（A2）,种群的基因频率会变种群的基因频率会变 化吗化吗?基因基因A2的频率可能会怎样变化的频率可能会怎样变化? 会发生变化。会发生变化。 基因基因A

17、A2 2的频率是增加还是减少的频率是增加还是减少, ,要看这一突要看这一突 变对生物体是有益还是有害的变对生物体是有益还是有害的, ,这往往取决这往往取决 于于生物生存的环境生物生存的环境。 2021/3/2324 用数学方法讨论基因频率的变化用数学方法讨论基因频率的变化 遗传平衡定律遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈遗传平衡定律是由英国数学家哈 代和德国医生温伯格分别于代和德国医生温伯格分别于19081908年和年和 19091909年独立证明的年独立证明的, ,这一定律又称为这一定律又称为哈哈 代代温伯格定律温伯格定律, ,它是指在一个它是指在一个极大的极大的 随机交配随机交配的种

18、群中，在的种群中，在没有突变、选没有突变、选 择和迁移择和迁移的条件下，种群的基因频率的条件下，种群的基因频率 和基因型频率可以世代相传和基因型频率可以世代相传不发生变不发生变 化，保持平衡化，保持平衡。 2021/3/2325 若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a,a,设设A A的基因频的基因频 率率=p,a=p,a的基因频率的基因频率=q =q ， 因为因为(p(pq)=A%+a%=1q)=A%+a%=1， 则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aa%=1 =AA%+Aa%+aa%=1 。 AAAA的基因型频率的基因型频率

19、=p=p2 2; ; aaaa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2; ; AaAa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。 哈代哈代温伯格定律温伯格定律 2021/3/2326 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化 ( (一一) )种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 1、种群、基因库、基因频率、基因型频率等概念、种群、基因库、基因频率、基因型频率等概念 2、用数学方法讨论基因频率的变化、用数学方法讨论基因频率的变化 2021/3/2327 1 1现在许多学者认为现在许多学者认为, ,生物进化的基本单位是生物进化的基本单位是 （ ） A A生物个体生物个体B

20、 B同种生物的全部个体同种生物的全部个体 C C种群种群 D D生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物 2 2下列有关种群基因库的叙述中下列有关种群基因库的叙述中, ,不正确的是不正确的是 （ ） A. A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因 B. B. 生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而 代代相传代代相传 C. C. 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D. D. 基因突变可改变基因库的组成基因突变可改变基因库的组成 3.3

21、.以下属于种群范畴的是（以下属于种群范畴的是（ ） A A一座山上所有的马尾松一座山上所有的马尾松 B B一块草地上所有的昆虫一块草地上所有的昆虫 C C一个池塘内所有的鱼类一个池塘内所有的鱼类 D D一个公园内所有的树木一个公园内所有的树木 C C A 练练 习习 2021/3/2328 5 5已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A A）对蓝色（）对蓝色（a a）是显性。在一个有）是显性。在一个有3000030000 人的人群中人的人群中, ,蓝眼的人蓝眼的人36003600人人; ;褐眼的有褐眼的有2640026400人人, ,其中纯合体其中纯合体 有有1200012000人。那么，在这一个人

22、群中人。那么，在这一个人群中A A和和a a的基因频率分别为的基因频率分别为 A 0.64A 0.64和和0.36 B 0.360.36 B 0.36和和0.64 0.64 C 0.50C 0.50和和0.50 D 0.820.50 D 0.82和和0.180.18 6 6在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为1616，问该性，问该性 状不同类型的基因型频率是多少状不同类型的基因型频率是多少? ?（按（按AAAA、AaAa、aaaa顺序排列答案）顺序排列答案） A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16A 0.36 0.48 0

23、.16 B 0.48 0.36 0.16 C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48 （ A ） （ A ） 2021/3/2329 ( (二二) )突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料 2021/3/2330 基因突变基因突变 染色体变异染色体变异 基因重组基因重组 突变突变 可可 遗遗 传传 的的 变变 异异 产生新的等位基因产生新的等位基因,这这 就可能使种群的基因频就可能使种群的基因频 率改变。率改变。 （二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材

24、料 2021/3/2331 普遍性普遍性: :随机性随机性: : 低频性低频性: : 多害少利性多害少利性: : 不定向性不定向性: :AaAa1 1或或AaAa2 2 基因突变的的特点和意义分别是什么基因突变的的特点和意义分别是什么? 温故知新温故知新 意义意义: 是新基因产生的途径是新基因产生的途径; 是生物变异根本来源是生物变异根本来源; 是生物进化的原始是生物进化的原始材料材料。 质疑质疑基因突变的基因突变的频率很低频率很低,为什么还为什么还 能够改变种群中的基因频率呢能够改变种群中的基因频率呢? 2021/3/2332 例如例如:果蝇约有果蝇约有104对基因对基因,假定每个基因的突变

25、率假定每个基因的突变率 都是都是10 5,若有一个中等数量的果蝇种群（约有 若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个个个 体），那么每一代出现基因突变数是多少呢体），那么每一代出现基因突变数是多少呢? 2 104 10 5 个体个体 108 种群种群 =2 107 突变和基因重组只产生进化的原材突变和基因重组只产生进化的原材 料料, ,不能决定生物进化的方向。不能决定生物进化的方向。 算一算算一算 2021/3/2333 某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型 突变的有害还是有利也突变的有害还是有利也不是绝对的不是绝对的, 这往往取决于生物的生存环境。这往往取决于生

26、物的生存环境。 2021/3/2334 ( (三三) )自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向 2021/3/2335 （1 1）根据前面所学的知识你能做出假设吗）根据前面所学的知识你能做出假设吗? ? 探究活动（四）探究活动（四） “探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响” 黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖 自然选择可以使种群的基因频率定向改变自然选择可以使种群的基因频率定向改变 2021/3/2336 探究活动（四）探究活动（四） （2 2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化

27、的原因。 18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% SS 10% ; ; Ss 20%Ss 20%; ; ss 70%ss 70%, ,在树干变在树干变 黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存, ,使得种使得种 群中浅色个体每年减少群中浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10%10%，以后的几年内，以后的几年内， 桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢? ? 70.7 % 26% 29.3 % 14.6 % 56.1 % 6

28、0.9 % 26.1 % 73.9 % 29.3 % 13.1 % 升高升高 降低降低 2021/3/2337 (3)(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析在这个探究实验中根据上面的数据分析, ,变黑的环境对桦尺变黑的环境对桦尺 蠖产生了什么样的影响蠖产生了什么样的影响? ?变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生 率有影响吗率有影响吗? ? (4)(4)在自然选择中在自然选择中, ,直接受选择的是基因型还是表现型直接受选择的是基因型还是表现型? ? 变黑的环境使控制浅色的变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少基因频率减少, ,S S基因频率增加。基因频率增加。 许

29、多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天 敌捕食。敌捕食。 天敌看到的是天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色 的基因。的基因。 2021/3/2338 桦尺蠖桦尺蠖 深色深色 浅色浅色 栖息环境浅色栖息环境浅色 （个体多）（个体多） （个体少）（个体少） 栖息环境深色栖息环境深色 s基因频率降低基因频率降低 S基因频率升高基因频率升高 浅色浅色 深色深色 s基因频率又降低基因频率又降低 S基因频率又升高基因频率又升高 s基因频率基因频率95% S基因频率基因频率95% 2021/3/2339 再来练练吧!

30、 自然选择可以使种群的基因频率定向改变自然选择可以使种群的基因频率定向改变 2021/3/2340 2.影响基因频率的因素影响基因频率的因素: 突变突变、基因重组和、基因重组和自然选择自然选择 3.生物进化的实质就是生物进化的实质就是: 1.种群是生物进化的单位种群是生物进化的单位,也是生物也是生物 （ ）的单位。）的单位。 繁殖繁殖 生物进化生物进化=种群基因频率变化种群基因频率变化 种群基因频率发生变化的过程。种群基因频率发生变化的过程。 小结小结: 2021/3/2341 小结（小结（自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向）: 种群中产生的变异是（种群中产生的变异是（ ）的

31、）的,经过经过 长期的自然选择长期的自然选择,其中不利变异被不断淘汰，有其中不利变异被不断淘汰，有 利变异逐渐（利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频），从而使种群的基因频 率发生（率发生（ ）改变，导致生物朝向一定）改变，导致生物朝向一定 方向进化。可见，生物进化的方向是由方向进化。可见，生物进化的方向是由 （ ）决定的。）决定的。 不定向不定向 积累积累 定向定向 自然选择自然选择 种群中产生的变异种群中产生的变异（ ） 自然选择方向自然选择方向( ) 不定向不定向 定向定向 2021/3/2342 1.1.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种某岛屿上存在着尺蛾的两个变种, ,该地区原为森林该地区原

32、为森林, ,后建设成工业后建设成工业 区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产 生的原因是生的原因是 ( )( ) A A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C C自然选择作用自然选择作用 D D人工选择的作用人工选择的作用 2.2.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。 (1)(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它 说 明 生 物

33、具 有说 明 生 物 具 有 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的 特 性 ， 而 这 种 特 性 是 生 物 进 化的 特 性 ， 而 这 种 特 性 是 生 物 进 化 的的 。 (2)(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物 生存下去。这样，食物、环境对狼起了生存下去。这样，食物、环境对狼起了_作用，而这种作用是作用，而这种作用是 _的，它决定着生物进化的的，它决定着生物进化的_。 C 变异变异 原材料原材料 选择选择 方向方向 定向的定向的 2021/3/2343 曼彻斯特地区的桦尺蠖曼彻斯特地区的桦尺

34、蠖,虽然基因频率发生了虽然基因频率发生了 很大变化很大变化,但是并没有形成新的物种。为什么说它们但是并没有形成新的物种。为什么说它们 没有形成新的物种没有形成新的物种?怎样判断两个种群是否属于一怎样判断两个种群是否属于一 个物种个物种? 2021/3/2344 下列组合是否为同一个物种下列组合是否为同一个物种, ,判断的依据是什麽判断的依据是什麽? ? 2021/3/2345 （一）、物种的概念 物种物种: :在遗传学和进化论中在遗传学和进化论中, ,把能够在自然把能够在自然 状态下状态下相互交配相互交配, ,并能够产生出并能够产生出可育后代可育后代的的 一群一群生物称为一个物种，简称生物称为

35、一个物种，简称“种种”。 2021/3/2346 马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力 2021/3/2347 2021/3/2348 狮虎兽狮虎兽 公狮与母虎公狮与母虎 虎狮兽虎狮兽 公虎与母狮公虎与母狮 2021/3/2349 种群和物种的区别种群和物种的区别 同一地点同一地点 一定自然区域一定自然区域,同同 一地点、不同地点一地点、不同地点 一个物种可以包括多个种群一个物种可以包括多个种群 是生物是生物繁繁 殖的基本单位殖的基本单位。 指分布在指分布在一定的自然区域一定的自然区域 内内,具有一定的形态、结具有一定的形态、结 构和生理功能构和生理功能,而而在

36、自然在自然 状态下能够相互交配和繁状态下能够相互交配和繁 殖殖，并能产生，并能产生可育后代可育后代的的 一群生物个体。一群生物个体。 2021/3/2350 （二）隔离（二）隔离在物种形成中的作用在物种形成中的作用 1.隔离的隔离的概念概念: 不同种群间的个体不同种群间的个体,在自然在自然 条件下基因不能自由交流的现条件下基因不能自由交流的现 象。象。 2.种类种类: 地理隔离地理隔离 生殖隔离生殖隔离 2021/3/2351 地理隔离地理隔离 分布在不同自然区域的种群分布在不同自然区域的种群,由于高山、由于高山、 河流和沙漠等地理上的障碍河流和沙漠等地理上的障碍,使彼此间无法相使彼此间无法相

37、 遇而不能交配，遇而不能交配，同一种生物由于地理上的障碍同一种生物由于地理上的障碍 而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因 交流的现象。交流的现象。 2021/3/2352 例:东北虎与华南虎 东北虎和华南东北虎和华南 虎分别生活在我国虎分别生活在我国 的东北地区和华南的东北地区和华南 地区地区,这两个地区之这两个地区之 间的辽阔地带就起间的辽阔地带就起 到了地理隔离的作到了地理隔离的作 用。经过长期的地用。经过长期的地 理隔离理隔离,这两个种群这两个种群 之间产生了明显的之间产生了明显的 差异，成为两个不差异，成为两个不 同的虎亚种。同的虎亚种。 2

38、021/3/2353 生殖隔离 种群间的个体不能自由交配种群间的个体不能自由交配,或者交配后不或者交配后不 能产生出可育后代的现象。能产生出可育后代的现象。 求偶方式不同求偶方式不同 繁殖期不同繁殖期不同 开花季节不同开花季节不同 花的形态不同花的形态不同 植物植物 动物动物 生殖生殖 隔离隔离 新物种形新物种形 成的标志成的标志: 生殖隔离生殖隔离 2021/3/2354 自然界中存在的不同生物种群之间的生殖自然界中存在的不同生物种群之间的生殖 隔离是如何产生的呢隔离是如何产生的呢? ? 2021/3/2355 在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌 鼠和雄鼠之

39、间可以自由交配，繁衍后代。后来鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来 山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。 将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边， 一半在那边。就这样过了几千年。一半在那边。就这样过了几千年。 后来，河流干涸后来，河流干涸 了，两个鼠种群了，两个鼠种群 又会合在一起。又会合在一起。 它们发现彼此大它们发现彼此大 不相同，它们为不相同，它们为 什么会大不相同？什么会大不相同？ 还能算是同一个还能算是同一个 物种吗？物种吗？ 2021/3/2356 隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作

40、用 资料资料 分析分析 2021/3/2357 例例:加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀 2021/3/2358 物种的形成物种的形成:加拉帕戈斯群岛的几种地雀加拉帕戈斯群岛的几种地雀 南南 美美 洲洲 地地 雀雀 2021/3/2359 地理隔离地理隔离 阻断种群间的基因交流阻断种群间的基因交流 在不同的突变基因重组和自然选择作用下在不同的突变基因重组和自然选择作用下 种群的基因频率向不同方向发生改变种群的基因频率向不同方向发生改变 种群的基因库出现差异种群的基因库出现差异 差异进一步加大差异进一步加大 生殖隔离生殖隔离 新物种形成新物种形成 2021/3/2360 地理隔离地理隔离

41、突变、基因重突变、基因重 组、组、形成不同形成不同 的基因型的基因型 生殖隔离生殖隔离 新物种新物种 种群种群 自然选择自然选择基因频率基因频率 改变改变,基基 因库改变因库改变 2021/3/2361 自然选择自然选择2 2 自然选择自然选择1 1 地理地理 隔离隔离 物种形成的比较常见的方式物种形成的比较常见的方式: 原原 种种 变异变异1 1 变异变异2 2 基因频率的定向改变基因频率的定向改变 变异变异 类型类型1 1 变异变异 类型类型2 2 新物种新物种 1 1 新物种新物种 2 2 生殖生殖 隔离隔离 种群种群1 1 种群种群2 2 地理隔离导致生殖隔离比较地理隔离导致生殖隔离比

42、较常见常见 2021/3/2362 1 1、突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料 2 2、自然选择自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向 3 3、隔离隔离导致物种的形成导致物种的形成 2021/3/2363 1 1、物种形成的方式有多种、物种形成的方式有多种, ,经过长期地理经过长期地理 隔离而达到生殖隔离是比较隔离而达到生殖隔离是比较常见常见的方式。的方式。 2 2、物种的形成不一定都需要地理隔离、物种的形成不一定都需要地理隔离。 4 4、隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。 如如:二倍体西瓜和四倍体西瓜二倍体西瓜和四倍体西瓜 如如:大雁的后代形

43、成麻鸭和孚鸭。大雁的后代形成麻鸭和孚鸭。 （三）、物种的形成（三）、物种的形成 注意的几点: 3 3、生殖隔离一旦形成、生殖隔离一旦形成, ,原来属于同一物种原来属于同一物种 的生物就成了不同的物种。的生物就成了不同的物种。 2021/3/2364 小结小结: :现代生物进化理论的基本观点是现代生物进化理论的基本观点是: : 1 1、进化的基本单位是种群、进化的基本单位是种群 2 2、进化的实质是种群基因频率的改变、进化的实质是种群基因频率的改变 3 3、物种形成的基本环节是、物种形成的基本环节是: : 突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料提供进化的原材料 自然选择自然选择基因频率定向

44、改变基因频率定向改变, ,决定进决定进 化的方向。化的方向。 隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要条件 2021/3/2365 二二 现代生物进化理论简介现代生物进化理论简介 （一）种群是生物进化的单位（一）种群是生物进化的单位 （二）突变和基因重组产生生物进化的原材料（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料 （三）自然选择决定生物进化的方向（三）自然选择决定生物进化的方向 （四）隔离导致物种的形成（四）隔离导致物种的形成 1种群中基因突变的特点种群中基因突变的特点: 2种群基因重组的结果种群基因重组的结果: 1.原因原因2.结果结果 1物种的定义物种的定义 2. 物种区分的主要依据物种区

45、分的主要依据 3物种形成的原因物种形成的原因: 2021/3/2366 总结总结: 以（以（ ）为核心的现代生物进化）为核心的现代生物进化 理论理论,其基本观点是其基本观点是（ ）是生物进化的基本单是生物进化的基本单 位位,生物进化的实质在于种群（生物进化的实质在于种群（ ）的）的 改变。（改变。（ ）（）（ ） 及（及（ ）是物种形成过程的三个基本环节，）是物种形成过程的三个基本环节， 通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致 新物种的形成。在这个过新物种的形成。在这个过程程中，中， （ ）产生生物进化的原材料，）产生生物进化的原材料， （ ）使种

46、群的基因频率定向改变并）使种群的基因频率定向改变并 决定生物进化的方向，（决定生物进化的方向，（ ）是新物种形成的）是新物种形成的 必要条件。必要条件。 自然选择学说自然选择学说 种群种群 基因频率基因频率 突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择 隔离隔离 突变和基因重组突变和基因重组 自然选择自然选择 隔离隔离 2021/3/2367 三、共同进化 任何一个物种都不是单独进任何一个物种都不是单独进 化的。化的。 不同物种之间不同物种之间,生物与无机环生物与无机环 境之间在相互影响中不断进境之间在相互影响中不断进 化和发展化和发展,这就是这就是共同进化共同进化。 2021/3/2368

47、捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、 病弱或年幼的个体病弱或年幼的个体, ,客观上起到促进种群发展的客观上起到促进种群发展的 作用。作用。 “精明的捕食者精明的捕食者”策略策略:捕食者一般不能将所有的捕食者一般不能将所有的 猎物吃掉猎物吃掉,否则自己也无法生存。否则自己也无法生存。 “收割理论收割理论”:捕食者往往捕食个体数量多的物捕食者往往捕食个体数量多的物 种种,这样就会避免出现一种或几种生物在这样就会避免出现一种或几种生物在 生态系统中占绝对优势的局面生态系统中占绝对优势的局面,为其他物为其他物 种的形成腾出空间有利于增加物种的多种的形成腾出空间有利于增加物种的多 样性样性。 捕食者的存在是否对被捕食者有 害无益? 2021/3/2369 生物进化与无机环境变化的关系 例例: 生物的新陈代生物的新陈代 谢类型由原始异养谢类型由原始异养 厌氧厌氧自养厌氧自养厌氧 自养需氧。自养需氧。 2021/3/2370 生物多样性的形成 基因多样性基因多样性 物种多样性物种多样性 生态系统多样性生态系统多样性 生物多样性生物多样性 地球上所有的植物、动物和微生物地球上所有的植物、动物和微