现代生物进化理论的内容(上课用)36684教学提纲

1、第七章第七章 现代现代(xindi)(xindi)生物进生物进化理论化理论7.2 7.2 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第一页，共77页。达尔文的自然选择学说指出，在一种生达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中，出现有利变异的个体能存物的群体中，出现有利变异的个体能存活，并且有机会留下自己的后代。活，并且有机会留下自己的后代。但是，研究生物的进化但是，研究生物的进化(jnhu)(jnhu)，仅研，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体基因组成的变化够的，还必须研究群体基因组成的变化。这个这个(zh ge)群体就是

2、种群！群体就是种群！第二页，共77页。 种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 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 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(fngxing) 隔离导致物种形成隔离导致物种形成第三页，共77页。1 1、种群、种群(zhn (zhn qn)qn)概念：概念：生活在一定生活在一定(ydng)(ydng)区域的同种生物的全部个体。区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区 猕猴第四页，共77页。判断判断(pndun)下列是下列是否属于种群否属于种群（1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼）一

3、个池塘中的全部鲤鱼（3）两个）两个(lin )池塘内的全部池塘内的全部青蛙青蛙（4）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿庙里的一群和尚也属于庙里的一群和尚也属于(shy)种种群吗群吗 ？否否是是否否否否否否第五页，共77页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)的特点：的特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因此可以交配，并通过繁殖将各自的基因(jyn)传传给后代。给后代。人们人们(rn men)为什么要提出为什么要提出“种群种群”这个概这

4、个概念呢？念呢？ 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。种群种群是生物是生物繁殖、进化繁殖、进化的的基本单位。基本单位。第六页，共77页。 思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因蝗虫种群在基因(jyn)组成上会有什么变化组成上会有什么变化吗？吗？第七页，共77页。性状是由基因控制的，因此研性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的究生

5、物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人群的基因组成和变化？由此人们们(rn men)提出基因库和基提出基因库和基因频率的概念。因频率的概念。第八页，共77页。3 3、基因库：、基因库：一个种群一个种群(zhn qn)(zhn qn)中全部个体所含有的中全部个体所含有的全部基因。全部基因。这些金鱼各自有自己这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了的基因，共同构成了种群的基因库。种群的基因库。它们它们各自的基因都是基因各自的基因都是基因库的一部分库的一部分。个体数。个体数目越多，个体间的差目越多，个体间的差异越大，基因库也就异越大，基因库也

6、就越大。越大。第九页，共77页。4 4、基因、基因(jyn)(jyn)频频率：率：在一个种群基因库中，某个基因占全部在一个种群基因库中，某个基因占全部(qunb)(qunb)等位基因数的比率。等位基因数的比率。基因频率基因频率某基因的总数某基因的总数全部等位基因的总数全部等位基因的总数 100% 100%基因基因型型频率频率某基因型个体数某基因型个体数种群个体总数种群个体总数 100% 100%第十页，共77页。例例1:1:如某昆虫种群中决定如某昆虫种群中决定(judng)(judng)翅色为绿色的基因为翅色为绿色的基因为A A，决，决定定(judng)(judng)翅色为褐色的基因为翅色为褐

7、色的基因为a a，从种群中随机抽出，从种群中随机抽出100100个个个个体，测知基因型为体，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那个。那么么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少? ?解解: :A A基因基因(jyn)(jyn)的基因的基因(jyn)(jyn)频率为频率为: :a a基因基因(jyn)(jyn)的基因的基因(jyn)(jyn)频率为：频率为：基因频率基因频率= =某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率= 40%= 40%

8、 30/10030/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 60%100% = 60% 10/10010/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 40%100% = 40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%= 100%100%= 60%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%A%=a%=基因频率基因频率= =第十一页，共77页。例例2:某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200人，对他们进行人，对他们进行(jnxng)调查时发现，女色盲调查时发现，女色盲5人，女性携带人，女性携带15人

9、。男性色盲人。男性色盲11人，求人，求XB,Xb的频率。的频率。解解: :100%100%52 15 11 2002 200Xb%= 6%= 6%XB%=16%= 94%= 94%如果某基因在如果某基因在X染色体上，而在染色体上，而在Y染色体上没有染色体上没有(mi yu)该基该基因及其等位基因，则公式可以转变成因及其等位基因，则公式可以转变成基因基因(jyn)频率频率=某基因总数某基因总数2X女性个体数女性个体数+男性个体数男性个体数第十二页，共77页。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假设的昆虫群体满足以下五个条件：假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，

10、昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体全部的雌雄个体(gt)(gt)间都能自由交配并能产生后间都能自由交配并能产生后代，代，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，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控制的翅型性状没作用，即控制的翅型性状没作用，即没有自然选择）没有自然选择）没有基因突变和染色体变异。没有基因突变和染色体变异。第十三页，共77页。第十四页，共77页。亲代基因型亲代基因型 的频率的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( ) A( ) a( ) a( )

11、子代基因型子代基因型 频率频率AA( )Aa( )aa( )子代基因频率子代基因频率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa= 2pq aa=q2P表示基因表示基因(jyn)A的频率，的频率，q表示基因表示基因(jyn)a的频率的频率第十五页，共77页。 卵子卵子 a 40%A 60%精子精子A 60%a 40%AA36%Aa24%24%Aaaa16%第十六页，共77页。 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型型频率频率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60

12、%a40%36%48%40% 在讨论题在讨论题2中的群体满足五个条件中的群体满足五个条件(tiojin)的情况下的情况下,计算计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？基因频率与基因型频率相同吗？ 16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60%总结：若种群中个体间随机交配，则后代中的基因频率和基因型总结：若种群中个体间随机交配，则后代中的基因频率和基因型频率均不变；频率均不变； 若种群中个体自交若种群中个体自交(z jio)，则后代中的基因频率，则后代中的基因频率不变，而基因型

13、频率发生改变。不变，而基因型频率发生改变。第十七页，共77页。满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下件下, ,这样这样(zhyng)(zhyng)的种群是不存在的。这也从反的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。变化，也就是说种群的进化是必然的。上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上述计算结果是在满足五个假设条件的基础(jch)(jch)上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗

14、？立吗？ 特别是如果第点假设（基因特别是如果第点假设（基因A A和和a a都不产都不产生突变生突变, ,即没有基因突变和染色体变异。）成立这与即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变与基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)的普遍性相违背。的普遍性相违背。 第十八页，共77页。如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因等位基因(jyn)（A2），种群的基因），种群的基因(jyn)频频率会变化吗？基因率会变化吗？基因(jyn)A2的频率可能会怎样的

15、频率可能会怎样变化？变化？突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因基因A2A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往体是有益还是有害的，这往往(wngwng)(wngwng)取决于生物取决于生物生存的环境。生存的环境。第十九页，共77页。生物进化的实质：生物进化的实质：种群的进化过程就是种群的进化过程就是(jish)种群基因种群基因频率发生变化的过程。频率发生变化的过程。通过讨论基因通过讨论基因(jyn)频率的变化可以频率的变化可以认识到，自然界中种群的基因认识到，自然界中种

16、群的基因(jyn)频率一定会发生变化，也就是说种群频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。的进化是必然的。第二十页，共77页。 据调查得知，某学校的学生据调查得知，某学校的学生(xu sheng)中各血型的比率如下：中各血型的比率如下： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10%计算计算IB的基因频率。的基因频率。10% 10% 20%） = 25%第二十一页，共77页。1已知人眼的褐色（已知人眼的褐色（A）对蓝色（）对蓝色（a）是显性。在一个有）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的

17、有人，褐眼的有26400人，其中纯合体人，其中纯合体(h t)有有12000人。那么，在这一个人群中人。那么，在这一个人群中A和和a的基因频率分别为的基因频率分别为 A 0.64和和0.36 B 0.36和和0.64 C 0.50和和0.50 D 0.82和和0.182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16，问该性，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa顺序排列顺序排列答案）答案）A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16 C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0

18、.36 0.48（A）（A）第二十二页，共77页。3.3.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们进行调查时名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为发现，女性色盲基因携带者为1515人，女性患者人，女性患者1 1人人，男性患者，男性患者1414人，这个群体人，这个群体(qnt)(qnt)中色盲基因的中色盲基因的频率应为（频率应为（ ）。）。 A A、15% B15% B、3.88% C3.88% C、5.17% D5.17% D、10.3%10.3%色盲（色盲（b b）基因）基因(jyn)(jyn)频率频率1521420022005.17C C 100% 100%第二十

19、三页，共77页。含义含义变化后与进化变化后与进化的关系的关系基因型频率基因频率基因库某基因的总数某基因的总数全部等位基因的总数全部等位基因的总数 100% 100%某基因型个体数某基因型个体数种群个体总数种群个体总数 100% 100%种群中的全部种群中的全部(qunb)(qunb)基因基因可导致生物进化，可导致生物进化，它的变化是形成新它的变化是形成新物种物种(wzhng)(wzhng)的前的前提提导致导致(dozh)(dozh)生生物进化物进化生物不一定进化生物不一定进化第二十四页，共77页。基因基因(jyn)(jyn)突变在自然界是普遍存在的，因突变在自然界是普遍存在的，因此基因此基因(

20、jyn)(jyn)突变产生新的等位基因突变产生新的等位基因(jyn)(jyn)，这就可能使种群的基因，这就可能使种群的基因(jyn)(jyn)频频率发生变化。率发生变化。不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异变异变异第二十五页，共77页。 自然界中生物自然界中生物(shngw)的自然突变频率很低，的自然突变频率很低，而且一般对生物而且一般对生物(shngw)体是有害的。为什么还能体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？够改变种群中的基因频率呢？例如：一个果蝇约有例如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变对基因，假定每个基

21、因的突变率都是率都是105，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个个体），那么个个体），那么(n me)每一代出现基因突变数是多少呢每一代出现基因突变数是多少呢？ 2 104 105个体个体(gt) 108种群种群= 2 107第二十六页，共77页。 自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变生物体是有害的。为什么还能够改变(gibin)种群中种群中的基因频率呢？的基因频率呢？1. 种群是由许多个体种群是由许多个体(gt)组成的，每个个体组成的，每个个体(gt)的每一个细胞内都有成千上

22、万个基因，的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。这样，每一代就会产生大量的突变。种群中突变的特点：种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定向突变数很大、随机、不定向种群基因重组种群基因重组(zhn z)(zhn z)的结果：产生更多可遗传变异的结果：产生更多可遗传变异、不定向、不定向第二十七页，共77页。 2. 突变突变(tbin)的的有害还是有利也有害还是有利也不是绝对的，这不是绝对的，这往往取决于生物往往取决于生物的生存环境。的生存环境。 3. 突变和基因重组只产生生物进化的原材料，突变和基因重组只产生生物进化的原材料， 不能决定不能决定(judng)生物进化

23、的方向。生物进化的方向。第二十八页，共77页。基因基因(jyn)重重组组基因突变基因突变(j yn t bin)新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样(du zhn du yn)的基因型的基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料, ,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向第二十九页，共77页。自然选择自然选择(zrnxunz)(zrnxunz)对种群基因频对种群基因频率的影响率的影响英英19世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特英英20世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特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

24、频率定向改变问题：问题：桦尺蠖种群中桦尺蠖种群中s s基因的频率为什么越来越低？基因的频率为什么越来越低？假设：假设：根据前面所学的你能做出假设吗？根据前面所学的你能做出假设吗？探究探究第三十页，共77页。现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的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。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%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不，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利于浅色桦尺蠖的生存(shngcn)(

25、shngcn)，使得种群中浅色个，使得种群中浅色个体每年减少体每年减少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？第第1年年 第第2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%13.1%升高升高(shn o)26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%

26、70.7%降低降低(jingd)第三十一页，共77页。提示：假设第提示：假设第1 1年种群个体数为年种群个体数为100100个，当黑色个，当黑色 （表（表现型）现型） 个体每年增加个体每年增加10%10%时，基因型为时，基因型为SS SS （黑色）（黑色）个体第个体第2 2年将会增加到年将会增加到1111个，基因型为个，基因型为Ss Ss （黑色）（黑色） 个体第个体第2 2年将增加到年将增加到2222个，基因型为个，基因型为ss ss （浅色（浅色(qin (qin s)s)） 个体第个体第2 2年将减少到年将减少到6363个。第个。第2 2年种群个体总数年种群个体总数为为9696个，个，基

27、因型基因型SSSS的频率是的频率是111196=11.5%96=11.5%；基因型基因型SsSs的频率是的频率是222296=22.9%96=22.9%；基因型基因型ssss的频率是的频率是636396=65.6% 96=65.6% 第三十二页，共77页。(1)(1)在这个探究实验在这个探究实验(shyn)(shyn)中根据上面的数据分析，变黑中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖的环境对桦尺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率有影响吗？浅色个体的出生率有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接在自然选择中，直接(zhji)(zhji)

28、受选择的是基因型还是表受选择的是基因型还是表现型？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(jinsho),S(jinsho),S基因频率增加。基因频率增加。有影响。有影响。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。就已被天敌捕食。天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因。色的基因。第三十三页，共77页。突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生择可以使基因频率发生(fshng)定向改变，

29、导致定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。生物朝着一定的方向不断进化。第三十四页，共77页。第三十五页，共77页。1 1、物种、物种(wzhng)(wzhng)的概念：的概念： 能够在自然状态下相互交配并且能够在自然状态下相互交配并且(bngqi)(bngqi)产生可育后代的一群生物称为一个物种，简产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称称“种种”。一个生物一个生物(shngw)“(shngw)“种种”或或“物种物种”与种群有何区别？与种群有何区别？ 物种物种是生物的种类是生物的种类, 可以分布在自然界的不同区域可以分布在自然界的不同区域；而而种群种群是是一定区域内的一定区域内的全部全部同

30、种个体的集合。同种个体的集合。如：鲫鱼是一个如：鲫鱼是一个物种，物种，湘江中的鲫鱼是一个湘江中的鲫鱼是一个种群。种群。自然界的自然界的物种物种实际上是以一个个实际上是以一个个种群种群存在的，存在的，种群种群是是物种繁衍、进化的基本单位。物种繁衍、进化的基本单位。 一个物种可以包括多个种群第三十六页，共77页。人都是一个物种，无论白人都是一个物种，无论白人黑人人黑人(Hirn)(Hirn)黄种人结黄种人结婚，都能产生具有生殖能婚，都能产生具有生殖能力的后代。力的后代。所有的马是一个物种，所有所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴不是一个

31、物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有驴交配产生的后代骡没有(mi yu)(mi yu)生殖能力。生殖能力。全世界的人都是一个全世界的人都是一个(y )物种吗？物种吗？马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？第三十七页，共77页。隔离：指不同种群间的个体隔离：指不同种群间的个体(gt)(gt)，在自然条，在自然条件下基因不能自由交流的现象。件下基因不能自由交流的现象。生殖隔离：不同物种之间一般是不能交配生殖隔离：不同物种之间一般是不能交配(jiopi)(jiopi)，即使交配，即使交配(jiopi)(jiopi)成功，也不能产成功，也不能产生可育后代。生可育后代。地理隔离：同一物种由于高山、河流

32、、沙漠等地地理隔离：同一物种由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍理上的障碍(zhng i)(zhng i)，使彼此间不能相遇而不能，使彼此间不能相遇而不能交配，使种群间不能发生基因交流的现象。交配，使种群间不能发生基因交流的现象。2.2.隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用第三十八页，共77页。 如果只通过地理隔离，如果只通过地理隔离，2 2个种群的基因个种群的基因库各自发展，互不影响库各自发展，互不影响(yngxing)(yngxing)，出现，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种量变。是形成不同的亚种量变。如东北虎和华南虎就

33、是如东北虎和华南虎就是(jish)两个亚种。两个亚种。 生殖隔离则是由于生殖隔离则是由于2 2个种群之间的遗传物质基础（基因库个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代(hudi)(hudi)不育。不育。生殖隔离生殖隔离是是新物种形成的标志新物种形成的标志质变质变第三十九页，共77页。资料资料(zlio)分分析析第四十页，共77页。1.由于这两个由于这两个(lin )种群的个体数量都不够种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。多，基因频率可能是不一样的。2.不一样。因为不一样。因为(yn wi)突变是随机

34、发生的。突变是随机发生的。3.不同岛屿的地形和植被条件不同岛屿的地形和植被条件(tiojin)不一不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。因频率朝不同的方向改变。4.不会。因为个体间有基因的交流。不会。因为个体间有基因的交流。第四十一页，共77页。地理地理(dl)隔隔离离生殖隔离生殖隔离长期长期(chngq)加拉帕戈斯群岛加拉帕戈斯群岛(qndo)(qndo)的的地雀地雀由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。其过程十分缓慢其过程十分缓慢! !物种形成的比较常见的方式：物种形成的

35、比较常见的方式：不同小岛上的植被不同，不同小岛上的植被不同，果实大小不同所致。果实大小不同所致。第四十二页，共77页。自然选择自然选择(zrnxu(zrnxunz)2nz)2自然选择自然选择(zrnxu(zrnxunz)1nz)1地理地理(dl(dl) )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新物种新物种新物种新物种生殖生殖 隔离隔离第四十三页，共77页。地理隔离地理隔离 阻断基因交流阻断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

36、选择作用下基因频率向不同方向发生改变基因频率向不同方向发生改变种群种群(zhn qn)的基因库出现差异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第四十四页，共77页。地理隔离是形成物种的量变阶段，地理隔离是形成物种的量变阶段，生殖隔离是形成物种的质变阶段，生殖隔离是形成物种的质变阶段，隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。不同物种间都存在着生殖隔离不同物种间都存在着生殖隔离, ,物种的形成必须物种的形成必须经过经过(jnggu)(jnggu)生殖隔离，但不一定要经过生殖隔离，但不一定要经过(jnggu)(jnggu)地理隔离。地理隔离。第四十

37、五页，共77页。现代生物进化理论的基本现代生物进化理论的基本(jbn)观点是：观点是：生物进化的基本生物进化的基本(jbn)单位是种群。单位是种群。生物进化的实质是种群基因频率的改变。生物进化的实质是种群基因频率的改变。物种形成的基本物种形成的基本(jbn)环节是：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改变，决定进化的方向；基因频率定向改变，决定进化的方向；隔离隔离物种形成的必要条件物种形成的必要条件 第四十六页，共77页。1下列各种现象中哪一种属于自然选择的例子（下列各种现象中哪一种属于自然选择的例子（ ）A警犬能够嗅到毒品警犬能

38、够嗅到毒品 B秋水仙素处理后得到的多倍体生物秋水仙素处理后得到的多倍体生物C北极熊毛色为白色北极熊毛色为白色 D太空椒的出现太空椒的出现(chxin)2达尔文认为变异是不定向的，而自然选择是定向的达尔文认为变异是不定向的，而自然选择是定向的，所谓定向是指（，所谓定向是指（ ）A定向生存斗争定向生存斗争 B适应特定环境适应特定环境 C定向遗传定向遗传 D只产生有利的变异只产生有利的变异第四十七页，共77页。有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成新建的高速公路将该种群分成A A和和B B两个种群。如果两个种群。如果

39、A A种群种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而生活的地区发生了一系列的环境变化，而B B种群的地区没种群的地区没有变化，则种群有变化，则种群A A进化的速率很可能是（进化的速率很可能是（ ）A A、比、比B B慢慢 B B、比、比B B快快C C、与、与B B相同相同(xin tn) D(xin tn) D、开始比、开始比B B慢，后来慢，后来比比B B快快第四十八页，共77页。第四十九页，共77页。第五十页，共77页。在自然界，一种植物专门由在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对植物，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么繁衍后代有什么

40、(shn me)(shn me)意义？意义？. .共同共同(gngtng)(gngtng)进进化化第五十一页，共77页。根瘤菌：根瘤菌： 与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。物营养的一类杆状细菌。 第五十二页，共77页。资料资料(zlio)：动物学家对生活在非洲大草原动物学家对生活在非洲大草原(coyun)(coyun)奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快钟竟快1313米。为何差距如此之大？米。为何差距如

41、此之大？经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时狼群，生存时时(shsh)(shsh)处于危险之中。处于危险之中。第五十三页，共77页。捕食者的存捕食者的存在在(cnzi)是是不是对被捕不是对被捕食者有害无食者有害无益呢？益呢？ 捕食捕食(b sh)第五十四页，共77页。捕食者的存在捕食者的存在(cnzi)是否对被捕食者有害无益？是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱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，客观上起到促进种

42、群或年幼的个体，客观上起到促进种群(zhn (zhn qn)qn)发展的作用。发展的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有策略：捕食者一般不能将所有(suyu)(suyu)的猎物吃掉，否则自己也无法生存。的猎物吃掉，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，这样就会避免出现一种或几种生物在生态种，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，为其他物种的形成系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。腾出空间有利于增加物种的多样性。共同进化的含义共同进化的含义1：不同物种

43、间的共同进化不同物种间的共同进化第五十五页，共77页。地球形成时地球形成时原始大气中原始大气中是没有氧气是没有氧气的，但是随的，但是随着光合细菌着光合细菌(xjn)(xjn)的出的出现，使得大现，使得大气中有了氧气中有了氧气气, ,进而出现进而出现好氧生物。好氧生物。共同进化的含义共同进化的含义2：生物和无机环境：生物和无机环境(hunjng)间也存在共同进化。间也存在共同进化。第五十六页，共77页。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是响中不断进化和发展，这就是(jish)共同进化共同进化。通过漫长的共同进化过程，地球上不仅

44、出现通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统生态系统(shn ti x tn)，也就是形成了，也就是形成了生物的多样性生物的多样性综上所述：综上所述：第五十七页，共77页。（1 1）生物）生物(shngw)(shngw)多样性的多样性的内容：内容：物种物种(wzhng)(wzhng)多多样性样性 基因基因(jyn)(jyn)多样性多样性生态系统多样性生态系统多样性2 2、生物多样性的形成、生物多样性的形成形成生物多样性的原因：形成生物多样性的原因：长期自然选择、长期自然选择、共同共同进化进化达到结果达到结果第五十

45、八页，共77页。化石化石埋藏在地层中的埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和古代生物的遗体、遗迹和遗物遗物(yw)，石化后形成，石化后形成的。的。是研究生物进化最直接的是研究生物进化最直接的证据证据（2 2）生物）生物(shngw)(shngw)多样性的形成的多样性的形成的进化历程进化历程第五十九页，共77页。最早的生物化石最早的生物化石(hush)古细菌（距今古细菌（距今35亿亿年）年）最早出现的生物是哪一类生物？最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么它们生活在什么(shn me)环境中？环境中？厌氧的单细胞生物厌氧的单细胞生物(shngw)，它们生，它们生活海洋中。活海洋中。第六十页，共

46、77页。1313亿年亿年(y nin)(y nin)前前真核生物的红藻化真核生物的红藻化石石 3434亿年前的古细胞亿年前的古细胞(xbo)(xbo)化石化石 前寒武纪地层前寒武纪地层(dcng)(dcng)中的水母中的水母化石化石 前寒武纪生物前寒武纪生物 寒武纪之前寒武纪之前(前寒武纪前寒武纪)，地球上的生命都是，地球上的生命都是非常低级的，主要是非常低级的，主要是一些单细胞生物、环一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等节动物、节肢动物等。第六十一页，共77页。多细胞生物大约是什么多细胞生物大约是什么(shn me)时期出现的时期出现的？它们生活在什么？它们生活在什么(shn me)环境？环

47、境？ 大约是在寒武纪，生活在海洋中。大约是在寒武纪，生活在海洋中。第六十二页，共77页。 早古生代生物早古生代生物 （寒武纪）（寒武纪） 进入早古生代，一些大型的古生物相继出现进入早古生代，一些大型的古生物相继出现(chxin)，如，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现三叶虫、鹦鹉螺等。出现(chxin)了生命演化史上的第一次了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群性的寒武纪生物群.第六十三页，共77页。第六十四页，共77页。 最早登陆的生物是植物还是动物最早登陆的生物是植物还是动物(dngw)？为什么？为什么？ 植物，否则动物植物，否则动物(dngw)登陆后就会饿登陆后就会饿死。死。一些海洋植物开始适应陆地一些海洋植物开始适应陆地(ld)(ld)生活，主要是蕨类生活，主要是蕨类植物。植物。第六十五页，共77页。陆地上还是一片陆地上还是一片(y (y pin)pin)荒芜，生物都荒芜，生物都生活在海洋中。生活在海洋中。寒武纪时地球上的寒武纪时地球上的生态系统生态系统(shn (shn ti x tn)ti x tn)有有什么特点？什么特点？第六十六页，共77页。中生代生物中生代生