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(共25张PPT)
生物的进化
第5章
第1节 生物有共同祖先的证据
本节聚焦
支持共同由来学说的证据有哪些？
怎样通过化石证据研究生物的进化？
当今生物在器官、胚胎发育、细胞和分子水平上
是否具有共同特征 这是否支持共同由来学说？
生物是由上帝创造的，物种是不变的
意大利 佛朗哥 费鲁奇
耶稣
圣母玛利亚
神创论
拉马克不相信“创世说”，认为地球上所有生物都不是神创造的，而是由更古老的生物进化而来。
拉马克，历史上第一个提出比较完整的进化学说的人。
拉马克认为，器官用得越多就越发达
食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果
鼹鼠穴居，视觉明显退化，前足适宜挖掘；
白鹭为了在水中觅食时不沾湿身体，用力伸长两腿，久而久之，代代相传，导致两腿渐渐变长
拉马克的生物进化理论要点：
“环境多样性是生物多样性的原因”
“用进废退”
“获得性遗传”
由于适应环境的变化而引起的能够遗传的性状变异。
拉马克(L.B.Lamarck) 1744 — 1829
一、拉马克的生物进化理论
达尔文（1809—1882）
英国生物学家，博物学家。
进化论的奠基人
19岁进入剑桥大学学习神学，同时学习地质学与矿物学，热衷于收集矿石和生物标本
22岁登上“贝格尔”号，历经为时五年的环球考察。
达尔文的自然选择学说：
基础
动力
适者生存（结果）
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：
许多变异是可以遗传的
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，具有这些有利变异的个体越来越多，形成新的适应特征的生物新类型
遗传变异（内因）
事实4：
同种个体间普遍存在差异（变异）
长颈鹿的祖先
过度繁殖
大量长颈鹿
遗传变异
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
生存斗争
长颈长腿的长颈鹿存活
适者生存
现代长颈鹿
运用达尔文的进化学说解释长颈鹿的长颈
缺乏青草的环境
讨论：细菌产生抗药性的原因
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
未使用抗生素时,抗药性强的变异未体现出优势
在使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性强的个体就有机会产生更多的后代.
一段时间以后,抗生素的效果就会下降.
因此，抗药性的产生是自然（药物）选择的结果
注意：变异在前，自然选择在后
变异是不定向的，自然选择是定向的
抗药性又称耐药性，是指微生物、寄生虫以及肿瘤细胞对于化疗药物作用的耐受性，耐药性一旦产生，药物的作用就明显下降。
三、以“自然选择学说”为核心的现代生物进化理论
种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组提供进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离是物种形成的必要条件
种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群内的个体间彼此可以交配，实现基因交流。而非机械性组合的生物群体。
（一）种群是生物进化的基本单位
例：判断下列概念是否属于种群
（1）一个池塘中的全部鲤鱼( )
（2）一个池塘中的全部雄鲤鱼( )
（3）一个池塘中的全部鱼( )
（4）一片草地上的全部植物( )
（5）一片草地上的全部蒲公英( )
否
是
否
否
是
种群基因库和基因频率
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。某种基因型的个体在种群中所占的比率被称为基因型频率。
（一）种群是生物进化的基本单位
关于计算：种群基因库和基因频率
基因频率=
基因型频率=
（一）种群是生物进化的基本单位
活动二（2）某昆虫的种群中，决定翅色为绿色的基因为A，褐色的基因为a。从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率分别是多少？
定义法：基因频率=某基因的数目 / 全部等位基因的总数
则：A基因的基因频率=
a基因的基因频率=
（30×2+60）/200×100% = 60%
（10×2+60）/200×100% = 40%
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因 频率 A
a
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
结论：基因频率和基因型频率稳定不变。
合作探究：活动二（5）
思考：繁殖若干代后，基因频率会不会发生变化？
（一）种群是生物进化的基本单位
在一个有性生殖的自然种群中，在符合上述5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。
遗传平衡定律（哈代 —— 温伯格定律）：
需满足5个条件：
a．种群足够大；
b．种群中个体间的交配是随机的；
c．没有突变发生；
d．没有迁入和迁出；
e．没有自然选择。
（一）种群是生物进化的基本单位
基因突变
基因重组
染色体变异
（遗传变异——生物进化的内因）
基因突变产生新基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
（二）突变和基因重组提供进化的原材料
突变
（三）自然选择决定生物进化的方向
20世纪工业革命后：黑色个体多
未污染区
污染区
19世纪工业革命前：浅色个体多
工业革命后，环境被污染，黑色个体存活率增大。
桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性。树干变黑不利浅色桦尺蛾生存（更容易被天敌发现），使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第2~10年间，该种群每年的基因型频率是多少？每年的基因频率是多少？
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
70.7%
26%
29.2%
14.7%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升高
降低
种群进化的实质是种群基因频率的改变。
（三）自然选择决定生物进化的方向
（四）隔离是物种形成的必要条件
物种：具有一定的形态结构和生理功能特征，在自然状态下能够相互交配并繁殖可育后代的一群生物个体，通常称为物种，简称为“种”。
马
驴
骡
隔离：是指同种生物中不同种群的个体在自然条件下不能自由交流基因的现象。隔离主要包括地理隔离和生殖隔离。
东北虎
华南虎
（四）隔离是物种形成的必要条件
地理隔离：指同一种生物由于地理屏障而被分隔成不同的种群，各种群之间不发生基因交流的现象。
（四）隔离是物种形成的必要条件
生殖隔离：物种的个体之间不能自由交配或交配后不能产生可育后代的现象，称为生殖隔离。
加拉帕戈斯群岛上地雀的喙形进化示意图
地理隔离
孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同而出现生殖隔离
生殖隔离
自然选择2
自然选择1
地理隔离
物种形成的比较常见的方式：
原种
变异1
变异2
基因频率的定向改变
变异类型1
变异类型2
新物种
新物种
生殖 隔离
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
隔离是新物种形成的必要条件、生殖隔离是新物种形成的标志

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