1、授课人:授课人:XXXXXX授课时间:授课时间:20XX20XX 第第7 7章章 第第2 2节节 种群基因频率种群基因频率 的改变与生物进化的改变与生物进化 THECHANGEOFPOPULATIONGENEFREQUENCYANDBIOLOGICALTHECHANGEOFPOPULATIONGENEFREQUENCYANDBIOLOGICAL EVOLUTIONEVOLUTION “如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色翅(基因 型为Aa)的变异个体,且黑褐色比灰色更适宜环境生存。那么,昆虫的翅色将怎样变化?” 问题探讨: 是指能够在自然状态下相互交配
2、并且产生可育后代的一群生物。简称“种” 同种物种之间能相互交配。 不同物种之间一般不能相互交配。即使交配成功后代也不可育。 如何判断两个生物是不是同一物种呢? 一、物种的概念 v隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。 1.隔离的概念 二、隔离在物种形成中的作用 同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群,使得种群 间不能发生基因交流的现象。 不同物种之间一般是不能够相互交配的,即使交配成功 ,也不能够产生可育的后代,这种现象叫生殖隔离。 (1)生殖隔离: (2)地理隔离: 2.隔离的种类 1. 经过地理隔离的种群,若再次相遇仍能交配和繁殖后代,这样不同的种群称之为亚种。 例
3、东北虎与华南虎. 2.生殖隔离是物种形成的关键。两个种群一旦形成生殖隔离,这两个种群就属于两个物 种。 地理隔离 突变、基因重组 自然选择 生殖隔离新物种 地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系: 在一个山谷中,生活着一个鼠种群。雌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。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。 后来,河流干涸了,两个鼠种群又会合在一起。它们发现彼此大不相同,还能算是同一个物种吗? 隔离在物种形成中的作用 22岁那年,达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔”号远航考察船 ,随船进行为期五年的环球科学考察。 实例
4、 地理隔离 突变、基因重组 自然选择 生殖隔离新物种 南 美 洲 地 雀 因地理隔离导致生 殖隔离比较常见 新物种形 成的标志: 生殖隔离 物种的形成:加拉帕戈斯群岛一的几种地雀 1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,先在两个岛屿上形成两个 初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗? 由于这两个种群的个体数量都不够多,基因频率可能是不一样的。 资料分析 不同岛屿上的地雀种群,产生突变的情况一样吗 ? 不一样。因为突变是随机发生的。 资料分析 对不同岛屿上的地雀种群来说,环境的作用有没有差别? 这对种群基因频率的变化会产生什么影响? 不同岛屿的地形和植被条件不一样,
5、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。 资料分析 如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗? 不会。因为个体间有基因的交流。 资料分析 同一种群 地理隔离 多个小种群 基因频率的改变(基因库形成明显差异) 新的物种 突变和基因重组 自然选择 生殖隔离 物种形成的一般途径 常见的物种形成模式是经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。 也有爆发式的物种形成:如多倍体的形成。 生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的生物就成了不同的物 种。 (生殖隔离是物种形成的标志) 物种的形成 现代 生物 进化 理论 基本 观点 自然选择学说 隔离 核心 种群生物进化的基本单位 生物进化的实
6、质种群基因频率的改变 进化的原材料突变和基因重组 决定进化的方向自然选择 物种形成的 三个环节 物种形成的必要条件 总结 进化的基本单位是种群。 进化的实质是种群基因频率的改变。 物种形成的基本环节是: 1.突变和基因重组提供进化的原材料; 2.自然选择基因频率定向改变,决定进化的方向 ; 3.隔离物种形成的必要条件 现代生物进化理论的基本观点是: 任何一个物种都不是单独进化的。 不同_之间、_与_之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。物种生物 无机环境 三、共同进化 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 种群发展的作用。 “精明的捕食者”策略: 捕食
7、者一般不能将所有的猎物吃掉,否则自己也无法生存。 “收割理论”: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。 捕食者的存在是否对被捕食者有害无益? 1、内容:基因多样性物种多样性生态系统多样性(3层次 ) 2、形成生物多样性的原因:长期自然选择、共同进化达到结果 3、研究生物进化的主要依据:化石 四、生物多样性的形成 从原核生物到真核生物, 从无性生殖到有性生殖, 由简单到复杂, 由水生到陆生, 由低等到高等。 地球上最早出现的生物是:厌氧单细胞生物 生物的进化历程可概括为: 生物进化是如此复杂
8、的,现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多 ,因此现代生物进化理论是不断发展的。 中性进化理论: 中性学说:决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累 (三)生物进化理论的不断发展 (5.0-5.7亿年前的寒武纪大爆发) 真核生物(15亿年前) 藻类植物 原始蕨类 原始蕨类 裸子植物出现 裸子植物 被子植物 无脊椎动物(第三极) 鱼、两栖动物 两栖动物繁盛 爬行类出现 爬行类繁盛 鸟类,原始哺乳动物出现 人 (4亿年前) (3亿年前) (中生代的1亿年前) (400至多300万年前) 一些海洋植物开始适应陆地生活,主要是蕨类植物。 最早登陆的生物是植物还是动物?为什么 ? 植物,否则
9、动物登陆后就会饿死。 中生代三叠纪生物复苏,开始出现水生爬行动物,如鱼龙、蛇颈龙等;侏罗纪是恐龙的天下 ,发现始祖鸟、中华龙鸟等,昆虫类也开始繁盛;白垩纪末期也是生物的灭绝时期,但开 始出现被子植物 3)中生代生物 生物的进化历程可概括为: 从原核生物到真核生物,从无性生殖到有性生殖,由简单到复杂,由水生到陆生, 由低等到高等。 生物的进化历程可概括为: 授课人:授课人:XXXXXX授课时间:授课时间:20XX20XX 第第7 7章章 第第2 2节节 THANKTHANK YOUYOU THECHANGEOFPOPULATIONGENEFREQUENCYANDBIOLOGICALEVOLUTIONTHECHANGEOFPOPULATIONGENEFREQUENCYANDBIOLOGICALEVOLUTION