生物进化理论的发展1优秀课件.ppt

1、地球上丰富多彩的生命世界是如何产生发展的呢？生物进化理论你知道哪些进化理论？你了解达尔文吗？说说他的故事及成就。达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说事实事实1：生物都有过度繁殖的倾向：生物都有过度繁殖的倾向事实事实2：物种内的个体数能保持稳定：物种内的个体数能保持稳定事实事实3：资源是有限的：资源是有限的推论推论1：个体间存在着生存斗争：个体间存在着生存斗争达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说推论推论1：个体间存在着生存斗争：个体间存在着生存斗争事实事实4：个体间普遍存在差异（变异）：个体间普遍存在差异（变异）事实事实5：许多变异是可以遗传的：许多变异是可以遗传的推论推论2：具有有利变

2、异的个体，生存并：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多留下后代的机会多达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说推论推论2：具有有利变异的个体，生存并：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多留下后代的机会多推论推论3：有利变异逐代积累，生物不断进：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型化出新类型达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存你了解达尔文吗？说说他的故事及成就。请用达尔文的进化理论解释长颈鹿的进化。各种各样的抗生素对治疗细菌感染造成的疾病各种各样的抗生素对治疗细菌感染造成的疾病发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间

3、后，杀发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间后，杀菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。试用菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。试用达尔文的自然选择学说解释细菌产生抗药性的原因，达尔文的自然选择学说解释细菌产生抗药性的原因，并分析这一解释有什么不够完善之处。并分析这一解释有什么不够完善之处。答：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其答：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势。使用抗生素以后，抗

4、药性弱的个体大量死亡，占优势。使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间后，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间后，抗生素的杀菌效果就会下降。这一解释未能深入到基抗生素的杀菌效果就会下降。这一解释未能深入到基因水平，没有说明基因突变在进化中的作用。因水平，没有说明基因突变在进化中的作用。想一想想一想现代生物进化理论丰富了自现代生物进化理论丰富了自然选择学说，在研究方向上然选择学说，在研究方向上二者有什么本质的区别？二者有什么本质的区别？自然选择学说是从性状水平上以个自然选择学说是从性状水平上以个体为单位研究生物的进化；体为单位研究生物的进化；现

5、化生物进化理论则是从分子水平现化生物进化理论则是从分子水平上以种群为单位研究生物的进化上以种群为单位研究生物的进化二、现代生物进化理论简介二、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进化的原（二）、突变和基因重组产生进化的原 材料。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。种群是生物进化的单位种群是生物进化的单位时空条件时空条件组成和数量组成和数量生殖和遗传组成生殖和遗传组成一个自然保护区一片草地全部猕猴所有蒲公英相互交配，交流基因相互交配，

6、交流基因种群基因库探究：何谓种群？何谓种群的基因库？何谓基因频率？为什么进化发生在种群，而不是个体？一、现代达尔文主义1、进化的基本单位是种群一定自然区域同种生物个体总和群体共有全部基因2、进化的实质回顾：可遗传的变异有哪些来源？变异和进化有什么关系？基因突变、基因重组和染色体变异都引起遗传物质的改变。突变和基因重组为进化提供了原材料。探究活动：生物产生了可遗传的变化，那么，哪一种变异代表了生物进化的方向？海龟的表现型及基因型连趾连趾ww连趾连趾ww分趾分趾WW分趾分趾WW分趾分趾Ww分趾分趾WW分趾分趾Ww连趾连趾ww连趾连趾ww连趾连趾ww连趾连趾ww连趾连趾ww分趾分趾Ww连趾连趾ww连

7、趾连趾ww基因频率50%W50%W30%W30%W50%w50%w70%w70%w10%W10%W90%w90%w：分析下图，讨论基因频率发生怎样的变化及变化的原因。进化的实质是什么？自然选择决定生物进化的方向基因频率基因频率某种基因在某个种群中出现的比例某种基因在某个种群中出现的比例。1、通过基因型计算基因频率、通过基因型计算基因频率2、通过基因型频率计算基因频率、通过基因型频率计算基因频率计算方法：计算方法：3、根据遗传平衡定律计算基因频率、根据遗传平衡定律计算基因频率1、通过基因型计算基因频率、通过基因型计算基因频率某种基因的某种基因的基因频率基因频率=此种基因的个数此种基因的个数此种基

8、因的个数此种基因的个数+其等位基因的个数其等位基因的个数2、通过基因型频率计算基因频率、通过基因型频率计算基因频率某种基因的基因频率某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率杂合体频率1 1、在一个种群中随机抽出一定数量的、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为个体，其中基因型为AAAA的个体占的个体占18%18%，基因型为基因型为AaAa的个体占的个体占78%78%，aaaa的个体占的个体占4%.4%.基因基因A A和和a a的频率分别是的频率分别是：（）A 18%82%A 18%82%；B 36%64%B 36%64%；C 57%43%C 57

9、%43%；D 92%8%D 92%8%；C C实例分析实例分析种群中一对等位基因的频率之和等于种群中一对等位基因的频率之和等于1（其基因型频率之和也等于（其基因型频率之和也等于1）2 2、据调查得知，某小学的学生中基因、据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为：型的比率为：X XB BX XB B 44%44%X XB BX Xb b 5%X 5%Xb bX Xb b 1%1%X XB BY 43%XY 43%Xb bY 7%Y 7%则则X Xb b的基因频率是：的基因频率是：()()A A、13.2%B13.2%B、5%5%C C、14%D14%D、9.3%9.3%D3 3、遗传平衡定律及应

10、用、遗传平衡定律及应用 一、遗传平衡定律一、遗传平衡定律 HardyHardy和和WeinbergWeinberg于于19081908年分别应用数学方法年分别应用数学方法探讨群体中基因频率变化所得出一致结论，即探讨群体中基因频率变化所得出一致结论，即遗传平衡定律遗传平衡定律(又称又称Hardy-WeinbergHardy-Weinberg定律定律)。在一定在一定条件条件下，群体的基因频率和基因型下，群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。频率在一代一代繁殖传代中保持不变。条件条件：（：（1 1）在一个很大的群体；（）在一个很大的群体；（2 2）随机婚）随机婚配而非选择性婚配；（

11、配而非选择性婚配；（3 3）没有自然选择；（）没有自然选择；（4 4）没有突变发生；（没有突变发生；（5 5）没有大规模迁移。）没有大规模迁移。假设在一个理想的群体中，某个基因座上的假设在一个理想的群体中，某个基因座上的两个等位基因两个等位基因 A A和和a a，基因频率基因频率A=pA=p 基因频率基因频率a=qa=q p+q=1 p+q=1 按数学原理（按数学原理（p+qp+q）2 2=1=1。二项式展开二项式展开 p p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1 亲代配子随机结合产生合子，如下表：精精 子子 A（p）a（q）卵卵 A（p）AA（p2）Aa（pq）子子 a（q）Aa（pq

12、）aa（q2）由表可见子代基因型组成：由表可见子代基因型组成：p p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1 这里基因型这里基因型AAAA的频率为的频率为p p2 2，基因型，基因型aaaa的频率为的频率为 q q2 2，基因型基因型AaAa的频率为的频率为2pq2pq。AAAA：AaAa：aa=paa=p2 2：2pq2pq：q q2 2 子一代向下一代提供的配子中两种基因子一代向下一代提供的配子中两种基因频率分别是频率分别是：A=p2+1/2（2pq）=p2+pq=p（p+q）=p a=q2+1/2（2pq）=q2+pq=q（p+q）=q 由此可见，子代基因由此可见，子代基因A A的频

13、率仍然是的频率仍然是p p，基因基因a a的频率仍然是的频率仍然是q q，而且将以这种频率在，而且将以这种频率在所有世代传递下去，这就是遗传平衡。所有世代传递下去，这就是遗传平衡。2、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 生物的突变率很低，而且一般是生物的突变率很低，而且一般是有害的，为什么还能作为生物进化的有害的，为什么还能作为生物进化的原材料？原材料？思考题(1)(1)虽然对于每一个基因来说虽然对于每一个基因来说,突变率是突变率是很低的，但很低的，但一个种群每一代都会产生大一个种群每一代都会产生大量的突变；量的突变；(2)(2)突变的有利和有害取决于生物的生突变的

14、有利和有害取决于生物的生存环境。存环境。(3)(3)在突变过程中产生的等位基因，通过在突变过程中产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现种多样的基因型，从而使种群出现大量的大量的可遗传变异可遗传变异，而且变异，而且变异的产生是不定向的的产生是不定向的，所以为生物进化提供了原材料。所以为生物进化提供了原材料。3、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 自然选择自然选择使种群的基因频率定向使种群的基因频率定向改变改变并决定生物进化的方向并决定生物进化的方向桦尺蠖桦尺蠖深色深色浅色浅色栖息环境浅色栖息环

15、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%4、隔离导致物种的形成、隔离导致物种的形成物种物种:分布在一定的自然区域，具有一定的分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在形态结构和生理功能，而且在自然状自然状态态下能够相互交配和繁殖，并且能够下能够相互交配和繁殖，并且能够产生出可育后代产生出可育后代的一群生物个体。的一群生物个体。左图：马和驴杂交生骡子，但骡子是不育的，这属于哪种

16、情况？阅读课本材料回答：形成隔离的原因有哪些？地理隔离生殖隔离(1)马（马（2N64）和驴（）和驴（2N62）杂交能产）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为这种情况称之为 （）A、杂交育种、杂交育种 B、人工诱变、人工诱变 C、基因重组、基因重组 D、生殖隔离、生殖隔离(2)产生上述情况的原因主要是产生上述情况的原因主要是 （）A、染色体结构发生了变化、染色体结构发生了变化 B、马和驴的遗传物质有本质区别、马和驴的遗传物质有本质区别 C、发生突变、发生突变 D、减数分裂过程中联会紊乱、减数分裂过程中联会紊乱DD选择最常见的一类物

17、种形成过程最常见的一类物种形成过程种种 群群地理隔离地理隔离小的种群小的种群自然选择自然选择基因频率基因频率产生改变产生改变生殖隔离生殖隔离新物种新物种经过长期的地理隔离而达到生殖隔离经过长期的地理隔离而达到生殖隔离下图为加拉帕戈斯群岛上淡化的模型，下图为加拉帕戈斯群岛上淡化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请回答：为四个物种及其演化关系，请回答：1、A物种进化为物种进化为B、C两个物种的外部因素是两个物种的外部因素是?2、甲岛上的、甲岛上的B物种迁移到乙岛后，不与物种迁移到乙岛后，不与C物种进化为物种进化为同一物种的原因是同一物种的原因是?3、迁移到乙岛的、迁移到乙岛的B物种进化

18、为物种进化为D物种的原因是物种的原因是?自然选择、自然选择、地理隔离。地理隔离。B与与C之间已经形成生殖隔离。之间已经形成生殖隔离。甲乙两岛上的环境条件不同，自然选择作用也不同，甲乙两岛上的环境条件不同，自然选择作用也不同，再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到积累形成再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到积累形成了生殖隔离。了生殖隔离。A B B B C B C D C甲岛甲岛乙岛乙岛现代达尔文主义在哪些方面发展了达尔文的自然选择学说？还有什么不足之处？小结：现代达尔文主义认为，是生物进化的基本单位；_提供了进化的原材料；决定了进化方向；_ 是新物种形成的重要条件。种群种群可遗传的变异可遗传

19、的变异自然选择自然选择隔离隔离根据表中提供的信息，结合所学知识分析：两组海胆组蛋白IV的mRNA比较表：mRNA1 GAU AAC AUC CAA GGA AUA ACU AAA CCG GCA AUC mRNA2 GAC AAC AUC CAA GGU AUC ACG GCU AUC氨基酸氨基酸1、写出海胆组蛋白的氨基酸排列顺序。2、这两组海胆控制组蛋白IV的基因相同吗？3、从组蛋白IV分析自然选择对这两组海胆的影响有差别吗？：1、突变大多是中性的二、中性学说天冬天冬 天冬天冬 异亮异亮 谷氨谷氨 甘氨甘氨 异亮异亮 苏氨苏氨 赖氨赖氨 脯氨脯氨 丙氨丙氨 异亮异亮氨酸氨酸 酰氨酰氨 氨酸氨

20、酸 酰氨酰氨 酸酸 氨酸氨酸 酸酸 酸酸 酸酸 酸酸 氨酸氨酸讨论：1、何谓中性突变？2、哪些突变是中性突变？中性突变：不影响核酸和蛋白质的功能，对生物既无害处也无好处的基因突变。“同义”突变、结构基因中的突变及“非功能性”DNA顺序中发生的突变是中性突变。眼睛的大小、鼻子的高低、毛发的深浅、眼皮的单双，这些性状为中性性状2、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。通过群体中的随机交配即遗传漂变，使这些中性突变在群体里固定、发展和消失。在美国宾州有一种“敦克尔人”，是18世纪初从德国西部迁居来的。他们在本族内通婚，形成了一个半隔离的小群。如今，敦克尔人的脸部特征不

21、同于德国西部人，也不同于宾州的其他美国人。生活在北极的白人、瑞典人、德国人、意大利人的脸部特征各不相同，但是，他们是同一祖先的后裔。请解释原因？3、进化的速率由中性突变的速率决定阅读材料：海豆芽自奥陶纪以来，5亿年没有显著变化；马的进化大约每250（25万代）万年出一个新种；现代人同200150万年前的直立人有显著差别。通过材料你能得出什么结论？表现型水平的进化速度有快有慢，形态愈高，进化愈快。蛋白质胰RNA酶 溶菌酶血红蛋白肌红蛋白胰岛素细胞色素C置换率 2.1 2.0 1.2 0.89 0.44 0.30关于构成蛋白质的各种氨基酸平均10亿年的置换率分子水平的进化速率又是怎样的呢？1、分子

22、水平的进化速率几乎是恒定的2、不同蛋白质的进化速率又各不相同3、进化的速率由中性突变的速率决定比较现代达尔文主义和中性学说对生物进化解释的差异。生物进化的主导因素生物进化的方向影响生物进化的速率因素现代达尔文主义中性学说自然选择中性突变本身随机自由组合环境和生物世代恒定的自然选择你如何看待进化论各学派的不同观点？85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。约翰B塔布 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。戴尔卡内基 87

23、.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。贾柯瑞斯 88.每个意念都是一场祈祷。詹姆士雷德非 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。柏格森 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。托尔斯泰 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。兰斯顿休斯 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预

24、见的攻击做准备。玛科斯奥雷利阿斯 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。约翰纳森爱德瓦兹 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。约翰拉斯金 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。威廉班 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。萧伯纳 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对

25、我冷漠的人教我自立。JE丁格 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。英国哲学家培根 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。马塞尔普劳斯特 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。罗丹 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。托尔斯泰 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候。叔本华 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和

26、他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。梭罗 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。威廉彭 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。戴尔卡内基 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。约翰罗伯克 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。撒母耳厄尔曼 108.快

27、乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。卡雷贝C科尔顿 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。戴尔卡内基 110.每天安静地坐十五分钟倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。艾瑞克佛洛姆 111.你知道何谓沮丧-就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。坎伯 112.伟大这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。布鲁克斯 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得

28、的。只有最明智的人类做到第二点。罗根皮沙尔史密斯 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。阿萨赫尔帕斯爵士 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。威廉海兹利特 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。凯里昂 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。BC福比斯 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。迈可汉默 119.

29、进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。奥古斯汀 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。史迈尔斯 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。CHK寇蒂斯 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。乔治桑 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便

30、同时改变了你和未来。约翰夏尔 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。道格拉斯米尔多 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度。老子 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。怀特曼 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。G.K.Chesteron 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。马克吐温 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。约翰鲁斯金