高中生物核心概念高考复习课件—现代生物进化理论

一、拉马克的进化学说:（一）主要内容:①生物不是神造的，而是由古老生物进化来的。（二）生物进化原因:一是“用进废退”二是“获得性遗传”②生物是由低等到高等逐渐进化的。③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。（三）历史意义:1、反对神创论和物种不变论。2、历史上第一个系统地提出了进化理论的学者。1、拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。2、拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。（四）不足:达尔文查理·达尔文（1809－1882）是英国的博物学家，是最终建立进化论的人。达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔”号，做了历时五年（1831－1836）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点。二、达尔文的进化学说——自然选择学说1、提出:十九世纪中期2、内容:——《物种起源》（1859年）鳕鱼的年产卵量是500万粒。如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。达尔文自然选择学说的主要内容1、过度繁殖2、生存斗争3、遗传变异4、适者生存——进化的条件——进化的手段——进化的基础、内因——进化的结果在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。3、达尔文的自然选择学说解释模型：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：资源是有限的推论1：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推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型长颈鹿的祖先过度繁殖生存斗争长颈、长肢个体（遗传积累）适者生存现代长颈鹿（变异）长颈、长肢个体短颈、短肢个体自然选择利用达尔文的观点解释长颈鹿为什么脖子长？以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作4、贡献：（1）相对系统地解释了生物进化的原因（2）较好地解释了生物的多样性和适应性（3）反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器5、局限性：（1）对于遗传和变异的本质，未能作出科学的解释（2）对生物进化的解释也局限于个体水平（3）强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发现象三、现代生物进化理论性状水平深入基因（分子）水平以个体为单位以种群为单位形成以自然选择学说为基础的现代生物进化理论认识到了遗传和变异的本质获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。深入在自然界中，没有哪一个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过有性生殖才传给后代，因此研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化，这个群体就是种群。种群是生物进化的基本单位三、现代生物进化理论1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。基因型频率：=纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率A%+a%=1AA%+Aa%+aa%=1基因频率=某基因总数该基因等位基因的总数2.基因频率的计算等位基因的频率之和等于1遗传平衡公式：哈迪-温伯格定律（p+q）2=p2+2pq+q2=1A%a%AA%=p2Aa%=2pqaa%=q2卵细胞精子P（A）q(a)P(A)q(a)PP(AA)pq(Aa)qq(aa)pq(Aa)遗传平衡公式：哈迪-温伯格定律①群体数量足够大，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，③没有迁入与迁出，④各种基因型的生存能力完全相同⑤没有基因突变和染色体变异。这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡。应符合下列条件：取决于生物的生存环境某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型突变和基因重组产生进化的原材料基因重组、基因突变及染色体变异基因突变和染色体变异统称为突变。突变和基因重组可形成可遗传的差异。？可遗传的变异的来源有？？影响基因频率的因素：突变、基因重组、自然选择基因频率的改变生物的进化生物进化过程实质：种群基因频率发生变化的过程突变许多等位基因基因重组许多基因型大量可遗传的变异变异是不定向的那,谁决定的呢?形成了进化的原材料由于突变和基因重组，桦尺蠖出现不同的体色。(黑)S基因频率从5%→95%95%5%（1）根据前面所学的你能做出假设吗？自然选择可以使种群的基因频率定向改变探究活动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。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，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？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低(3)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？(4)在自然选择中，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s基因频率减少，S基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因•原因是：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因•结果是：使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的自然选择不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化自然选择决定生物进化的方向现代生物进化理论的主要内容（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材料。（三）、自然选择决定生物进化的方向。（四）、隔离导致物种的形成。隔离导致物种形成1.物种应该同时符合三个特征：分布在一定的自然区域能够交配繁殖后代可育2.隔离不能自由交配、不能进行基因交流地理隔离生殖隔离：3.物种的形成实例：加拉帕戈斯群岛上的几种地雀的形成思考：1）隔离的因素是什么？2）物种形成过程中，基因频率是否改变？改变的原因是什么？3）新基因的出现决定了物种形成的方向吗？什么因素决定基因是否保留？物种A（种群）小种群（亚种）（出现突变和基因重组）基因频率继续改变、积累、加强新物种（物种A、B、C、……）地理隔离自然选择（基因频率发生改变）生殖隔离现代生物进化理论：核心：基本观点：自然选择学说1.种群是生物进化的基本单位；2.生物进化的实质在于种群基因频率的改变；3.突变和基因重组、自然选择及隔离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，最终导致新物种的形成。结论：对生物进化的解释1、选择的原材料——由突变和基因重组产生提供2、内在因素（实质）——基因频率的改变3、进化方向——由自然选择决定4、新物种形成的必要条件——隔离共同进化与生物多样性的形成共同进化:不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。生物多样性：基因多样性物种多样性生态系统多样性进化依据：化石思考：基因型AA：Aa：aa=1:2:1的群体中，aa只能与aa个体交配，AA、Aa可以自由交配，则子一代基因型频率和基因频率分别为多少？子二代基因型频率和基因频率呢？