现代生物进化理论,一、拉马克的进化学说:,（一）主要内容 :,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”,生物是由低等到高等逐渐进化的。,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（18091882）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（18311836）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%=1 AA%+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 =1,A%,a%,AA%= p2 Aa%= 2pq aa%=q2,PP(AA),pq(Aa),qq(aa),pq(Aa),遗传平衡公式：哈迪-温伯格定律,群体数量足够大， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， 没有迁入与迁出， 各种基因型的生存能力完全相同 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SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，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？,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：,2.隔离,不能自由交配、不能进行基因交流,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、）,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？,