现代生物进化理论课件.ppt

1、生物进化的实质生物进化的实质达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说查理达尔文（18091882，英国博物学家），1831-1836年，自费搭乘英国政府组织的自费搭乘英国政府组织的“贝格贝格尔号尔号”军舰的军舰的环球环球考察考察。在在历时历时5 5年的环球考察中，达尔文积累了大量的资年的环球考察中，达尔文积累了大量的资料。回国之后，他一面整理这些资料，一面又深料。回国之后，他一面整理这些资料，一面又深入实践，查阅大量书籍，为他的生物理论寻找根入实践，查阅大量书籍，为他的生物理论寻找根据。据。18421842年，他第一次写出年，他第一次写出物种起源物种起源的简要的简要提纲。提纲。18591859

2、年年1111月达尔文经过月达尔文经过2020多年研究而写成多年研究而写成的科学巨著的科学巨著物种起源物种起源终于出版了。在这部书终于出版了。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了里，达尔文旗帜鲜明地提出了“进化论进化论”的思想，的思想，说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。由简单到复杂的演变过程。这部著作的问世，第一次以全新的生物进化这部著作的问世，第一次以全新的生物进化思想，推翻了思想，推翻了“神创论神创论”和物种不变的理论。和物种不变的理论。物种起源物种起源是达尔文以是达尔文以自然选择自然选择为核心的为核心的进化进化论论

3、的代表作，标志着进化论的正式确立。的代表作，标志着进化论的正式确立。自然选择学说解释长颈鹿的进化事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定事实3：资源是有限的：个体间存在着生存斗争事实4：个体间普遍存在差异(变异)事实5：许多变异是可能遗传的：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型对达尔文自然选择学说的评价对达尔文自然选择学说的评价意义：意义：第一次科学系统的第一次科学系统的阐述了生物是不断进化的观点，阐述了生物是不断进化的观点，对对生物生物的多样性（进化的结果）和的多样性（进化的结果）和适应性做出来合理的解适应性做出来合理的解释

4、。释。局限性局限性（1 1）未能对遗传和变异的本质在基因层次做出解释。）未能对遗传和变异的本质在基因层次做出解释。（2 2）对生物进化的解释仅局限于个体水平）对生物进化的解释仅局限于个体水平（3 3）强调物种的形成是渐变的结果，不能很）强调物种的形成是渐变的结果，不能很 好地解释寒武纪物种大爆发现象好地解释寒武纪物种大爆发现象达尔文以后进化理论的发展达尔文以后进化理论的发展以自然选择为核以自然选择为核心的现代生物进心的现代生物进化理论化理论个体个体种群种群性状性状基因基因 桦桦尺蠖尺蠖（huhu），夜间活动，白天栖息在树，夜间活动，白天栖息在树干上，是多种食虫鸟的食物。干上，是多种食虫鸟的食物

5、。进化单位初探索进化单位初探索 1919世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的树干上长满了浅色的地衣，栖息在上面的地衣，栖息在上面的桦尺蠖几乎都是浅色桦尺蠖几乎都是浅色。到。到2020世纪中叶，世纪中叶，工工业发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，树皮被熏成了黑色，业发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，树皮被熏成了黑色，栖息在树干上的桦尺蠖几乎都成了黑色的。栖息在树干上的桦尺蠖几乎都成了黑色的。个体？个体？群体！群体！种群种群：同一时间：同一时间生活生活在在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全全部个体部个体。出现有利变异的个体的性状只有通过种群内

6、出现有利变异的个体的性状只有通过种群内部的部的繁殖繁殖才能才能延续保留。延续保留。1.进化进化应该应该是个体还是是个体还是群体群体为研究对象为研究对象呢呢？进化单位初探索进化单位初探索种群才是种群才是生物进化的基本单位。生物进化的基本单位。构建生物学概念构建生物学概念SSSsssSSSSSsSsSsSsSsSsSsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss现象现象本质本质2.进化进化应该是应该是研究研究性状性状还是还是基因？基因？基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因全部等位基因的总数该基因全部等位基因的总数 100%100%基因

7、库基因库一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因叫这个种群的基因库。叫这个种群的基因库。基因频率基因频率 在一个种群基因库中，某个基因占在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因全部等位基因数数的比率，叫做基因频率。的比率，叫做基因频率。活动活动【一一】计算种群的基因计算种群的基因频率频率进化实质现端倪进化实质现端倪 某桦尺蠖种群中，决定黑色体色的基因为S，决定浅色体色的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个，请问S、s的基因频率是多少？S S基因频率基因频率=（10X210X2）+（20X120X1）100X21

8、00X2 100%=20%100%=20%s s基因频率基因频率=（20X120X1）+（70X270X2）100X2100X2 100%=80%100%=80%这一种群繁殖（自由交配这一种群繁殖（自由交配）一代）一代,二代后二代后，其基因型频率和基因频，其基因型频率和基因频率分别率分别会发生如何改变会发生如何改变？进化实质现端倪进化实质现端倪计算项目第1年第2年第3年基因型频率个数占比个数个数占比个数占比SS1010%Ss2020%ss7070%基因频率S20%s80%用配子的方法用配子的方法讨论基因型频率。讨论基因型频率。S(20%)s(80%)S(20%)s(80%)雌配子雌配子雄配子雄

9、配子（4X24X2）+（32X132X1）100X2100X2 100%=20%100%=20%（64X264X2）+（32X132X1）100X2100X2 100%=80%100%=80%S S基因频率基因频率=s s基因频率基因频率=计算项目第1年第2年第3年基因型频率个数占比个数个数占比个数占比SS1010%44%44%Ss2020%3232%3232%ss7070%6464%6464%基因频率S20%20%20%s80%80%80%结论：结论：在在理想条件理想条件下，种群的基因频率在一代一代的下，种群的基因频率在一代一代的遗传中保持不变，达到遗传平衡。（哈迪遗传中保持不变，达到遗传平

10、衡。（哈迪-温伯格定律）温伯格定律）如果如果S sS s的基因频率分别用的基因频率分别用P,q P,q 表示，且表示，且P+q=1P+q=1，那么每，那么每一代个体一代个体3 3种基因型种基因型AA,Aa,aaAA,Aa,aa出现的频率分别为出现的频率分别为P P2 2,2pq,q,2pq,q2 2并且并且P P2 2+2pq+q+2pq+q2 2=（P+qP+q）2 2=1=1理想条件：理想条件：2.2.所有的雌雄个体间都能所有的雌雄个体间都能自由交配自由交配并产生后代并产生后代3.3.没有迁入和迁出没有迁入和迁出4.4.自然选择自然选择对体色这一相对性状对体色这一相对性状没有作用没有作用5

11、.S5.S和和s s都都不产生突变不产生突变1.1.该种群该种群非常大非常大进化材料探本质进化材料探本质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突变突变可遗传可遗传的的变异变异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在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多活动活动【二二】探究自然选择对种群基因频率变化探究自然选择对种群基因频率变化的影响的影响探究自然选择对基因频率的影响探究自然选择对基因频率的影响 某桦尺蠖种群中，某桦尺蠖种群中，体色体色黑色的基因为黑色的基因为S S，体色浅色体色浅色的基因的基因为为s s，抽样调查，抽样调查100100个个体，测得基因型为

12、个个体，测得基因型为SSSS、SsSs、ssss的个体分别为的个体分别为1010、2020、7070个个（S%=20%S%=20%、s%=80%s%=80%）。）。1919世纪时，该世纪时，该桦尺蠖种群桦尺蠖种群所处的环境条件为：所处的环境条件为：黑褐色树干。黑褐色树干。种群的基因频率会不会改变？会怎样改变？种群的基因频率会不会改变？会怎样改变？探究自然选择对基因频率的影响探究自然选择对基因频率的影响（环境条件：（环境条件：黑褐色树干黑褐色树干 ）探究自然选择对基因频率的影响探究自然选择对基因频率的影响假设浅色个体每年减少假设浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10

13、%10%，根据基因型频，根据基因型频率计算第率计算第2 2年，第年，第3 3年每年种群基因频率。年每年种群基因频率。计算项目第1年第2年第3年基因型频率个数占比存活个数占比存活个数占比SS1010%1111.5%12.113%Ss2020%2222.9%24.226%ss7070%6365.6%56.761%基因频率S20%s80%计算项目计算项目第一年第一年第二年第二年第三年第三年基因频率基因频率S20%s80%（环境条件：（环境条件：黑褐色树干黑褐色树干 ）探究自然选择对基因频率的影响探究自然选择对基因频率的影响23%77%26%74%探究自然选择对基因频率的影响探究自然选择对基因频率的影

14、响时间时间第三年第三年第二年第二年第一年第一年第四年第四年基因频率基因频率 （%）8080606040 40 2020S S基因频率基因频率s s基因频率基因频率结论：生物进化的实质就是种群基因频率的定结论：生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变，向改变，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。1、会引发会引发生存斗争生存斗争；2、为自然选择（生物进化）提供为自然选择（生物进化）提供原材料原材料；3、使有利变异在后代中得到使有利变异在后代中得到积累积累；4、对生物的变异、对生物的变异起选择作用起选择作用的是的是 ；5、自然选择的自然选择的结果结果是是 ；6、是生物进化的是生物进化的内在因素内在因素(内因内因)；是生物进化的是生物进化的外界因素外界因素(外因外因);7、是不定向的；是不定向的；是定向的，它决定是定向的，它决定生物进化的方向。生物进化的方向。过度繁殖过度繁殖变变 异异遗遗 传传环环 境境适者生存适者生存遗传和变异遗传和变异环环 境境变变 异异自然选择自然选择老师寄语老师寄语适应环境，勇于求变，敢立潮头适应环境，勇于求变，敢立潮头守住信念，不忘初心，方得始终守住信念，不忘初心，方得始终适应环境，勇于求变。适应环境，勇于求变。