1.4生物的进化 课件-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

生物的进化 形形色色的生物物种是由上帝分别创造的 生物物种一经创造出来不会再发生改变 不同物种之间没有亲缘关系 特创论（神创论） 进化论的演变 1.布丰的直线式进化论 内容 ①物种是可变的，现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的 ②进化是直线式的，无分支，如远古时代的鳄鱼进化为古代鳄鱼，古代鳄鱼进化为现代鳄鱼（鳄鱼只能由鳄鱼进化而来） ③进化的原因是物种生活的环境发生了改变，特别是气候和食物的变化，引起了生物体的改变 意义 阐明了生物是进化的，物种是可变的，且认为物种改变的原因是环境的改变 3 拉马克（1744年-1829） 地球上的所有生物是由更古老的生物进化而来的。 生物各种适应性特征的形成是由于“用进废退”和“获得性遗传”。 进化论 生物经常使用的器官会逐渐发达，不使用的器官会逐渐退化，是为“用进废退说”。拉马克认为用进废退这种后天获得的性状是可以遗传的，因此生物可把后天锻炼的成果遗传给下一代。 原始短颈祖先 伸长脖子去够树上高的叶子 持续伸长 直到脖子逐渐变长 长颈鹿的长脖子就是它经常吃高处的树叶的结果 在拉马克的解释里，变异是定向的，进化也是定向的。 5 拉马克的“用进废退”学说 内容 ①现存的生物，包括人类都是由其他物种变化而来的，都有各自的祖先 ②生物体经常使用的器官会变得发达，不经常使用的会逐渐退化（用进废 退） ③后天获得的性状是可以遗传的，生物的变异一定向着适应环境的方向改变 ④物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量 举例 长颈鹿的进化： 长颈鹿祖先的腿和颈都不长，由于环境的改变（如干旱），地上的草枯死了，它们不得不把颈伸长去吃树叶，久而久之，经常使用的腿和颈就长长了（用进废退）。这种特征会遗传给它的后代，后代出生时腿和颈就比父母长一些（获得性遗传）。这种现象一代代地传下去，最后就形成了现在的长颈鹿 6 达尔文（1809-1882） 爱丁堡大学 （医学） 剑桥大学 （神学） 进化论 对自然有着强烈的兴趣爱好，喜欢观察生物。 贝格尔号 加拉帕戈斯群岛 物种是可变的 所有生物是由共同的祖先进化而来的 自然选择学说：适者生存，不适者淘汰。 达尔文（1809-1882） 进化论 出版《物种起源》，提出了生物进化论学说。 达尔文的自然选择学说 内容 过度繁殖:各种生物都具有很强的繁殖能力，能产生很多的后代，远远 超过环境的承受能力 生存斗争:在自然界中，生活环境中的各种因素都会影响生物的生存， 如气候的变化、捕食者的捕食以及与同类竞争配偶和食物等，生物之间为 了生存而进行着斗争 遗传变异:达尔文认为生物都存在差异，同种个体之间并不都是一样 的，这种差异在一定条件下会产生不同的结果，有的能适应环境，有利于 生存，并通过繁殖将这种特征传递给后代，有的则不能适应环境 适者生存：适应环境的个体生存下来，不适应环境的个体被淘汰 12 举例 长颈鹿的进化： 意义 很好地解释了生物的适应性和多样性，被人们普遍接受；极大地打击了神 创论等 局限 无法解释遗传变异的原因以及自然选择如何对可遗传的变异起作用；仅限 于对生物个体的分析等 达尔文的自然选择学说 长颈鹿的祖先中有的颈和前肢长些，有的颈和前肢短一些（变异）。这种差异在一定条件下会产生不同的结果。如在干旱时，颈和前肢长些的个体，因为能够吃到树上高处的树叶，比颈和前肢短些的个体有更多的生存机会）（适者生存）,并通过繁殖将这种特征传递给后代（遗传）。这样通过长期的自然选择，长颈鹿的颈和前肢增长的特征逐渐积累，就产生了现在这种长颈鹿 13 物种可变的进化观点 （1）观点的形成：早期的古生物学家对化石生物与现在的生物不相似这一现象感到迷惑不解。通过对化石材料的深入分析，在18世纪的后半叶，一种思想逐渐明晰起来：世界是运动的，地球不是一个固定不变的星球，生物也是在变化的……这就是物种可变的进化观点。 （2）证据：为了检验自己的假设是否正确，科学家考察了大量的化石标本，有些人将同类的化石标本按年代先后顺序排列起来，结果发现了一些支持生物演化观点的证据。 14 （3）举例——马的化石 物种可变的进化观点 随着时间的推移，马的体型在逐渐 ，四肢由 趾变为 趾。 变大 四 单 15 4.生物演化 自然界中的生物不断地进行着由简单到复杂、由低等到高等的缓慢演变，我们称之为生物演化。 化石在不同地层中的分布规律：在越古老的地层中形成化石的生物越低等，结构越简单，水生生物越多；在越晚近的地层中形成化石的生物越高等，结构越复杂，陆生生物越多。 生物的进化规律是从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。 物种可变的进化观点 16 证据 始祖鸟 化石 19世纪，在欧洲中部的地层中发现的始祖鸟化石，既具有 爬行类的一些特征，又具有鸟类的一些特征，因此，可以 说明鸟类是由爬行类进化来的，而始祖鸟是古代爬行类向 鸟类进化的过渡类型 中华龙 鸟化石 20世纪90年代，在我国辽宁省北票市四合屯发现的中华龙 鸟（恐龙是爬行动物，鸟是鸟类）化石，也属于爬行类向 鸟类进化的过渡类型，也进一步证明了自然选择学说 过渡物种 17 5.确定亲缘关系的方法 过去 通过观察化石生物的形态结构特征来推测生物间的亲缘关系 现在 通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的 和蛋白质的差异，来推测其相互间的亲缘关系 18 生物进化的主要历程 1.动物进化历程 &1& （鸟类和哺乳类都起源于古代爬行类，不要认为哺乳类起源于鸟类） 2.植物进化历程 19 任务：用达尔文自然选择理论解释桦尺蠖的体色变化 在工业革命之前，桦尺蛾的翅面多为苍白色，当它们停歇在桦树白色的树皮或者树干附生的地衣上时，与环境几乎融为一体。 工业革命之后，工厂的煤烟熏黑了树干，杀死了树干上附生的地衣，白色的桦尺蛾在这种环境就变得非常显眼。1848年，研究者在英国的曼彻斯特采集到了第一只全黑色的桦尺蛾。 此后，黑色型越来越多，主要集中在工业污染区。到了19世纪末期，黑色桦尺蛾占了98%的比例，剩余的是很小部分白色和中间色型的蛾子。仅仅40年时间，这种蛾子的色型就随着环境产生了巨大的变化。 三种进化学说的比较 学说 原始祖先 进化原因 核心思想 布丰进化学说 拉马克进化学说 达尔文进化论 科学发展史不能简单地归结为正确与错误的斗争，新旧理论的替代并不绝对代表正确的取代错误的正确的理论中有错误错误的理论中也有正确的东西。 请分析达尔文在自然选择学说中分别汲取了布丰和拉马克理论的哪些观点？ 相同 环境改变（气候、 食物） 物种可变 不同 相同 用进废退 自然选择 物种可变、用进废退、获得性遗传 物种可变（过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存） 21 遗传？变异？ 活动 人体的性状 性 状 具 体 表 现 耳垂的位置 与面颊分离 与面颊紧贴 能否卷舌 舌能向侧卷曲 舌不能向侧卷曲 食指长短 较无名指长 较无名指短 上眼睑特征 双眼皮 单眼皮 酒 窝 有 无 足底特征 脚底有弧度 扁平足 色觉 色觉正常 红绿色盲 为什么不同的人所有性状都相同的可能性很小？ 这幅图反映了什么现象？ 狗的一家 狗的后代是狗 遗传现象 幼崽与母体，以及幼崽之间毛色不同 变异现象 遗传 生物的子代和亲代、子代和子代之间性状相似的现象。 它们完全一样吗？ 不完全一样 变异 生物的子代与亲代及子代不同个体间性状差异的现象。 遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 二、遗传物质的传递 精子或卵子中有父母性状的缩影 推测：染色体与生物遗传现象有关 DNA是决定生物体遗传性状的遗传物质 17世纪先成论者画的人的精子 染色体主要由DNA和蛋白质组成 染色体和染色质是细胞不同时期不同形态的同一种物质 读图 人类体细胞核中的染色体 人类细胞中有几条染色体？男性和女性的染色体有什么不同？ 染色体 性染色体 常染色体 X X X Y 体细胞 22对+XX 22对+XY 生殖细胞 22条+X或Y 22条+X 后代的性别由父母中的谁决定？ 细胞 DNA 1953年，科学家沃森和克里克共同提出了DNA双螺旋结构模型。 DNA分子的结构模型 DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸是由脱氧核糖、碱基和磷酸组成的。 基因 DNA分子上一些起遗传作用的片段，控制生物体的性状特征。 一个DNA分子上有成千上万个基因，每一个基因都控制着一个或多个性状。 生物个体能通过精子或卵子将自身的部分基因传递给子代。 生物体的基因可以改变吗？白化病患者为什么不能合成黑色素呢？ 生物体的基因是可以改变的。 白化病患者不能合成黑色素，是由细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。 患白化病的儿童和不患此病的儿童 基因组成的多样性 基因传递的稳定性 基因传递的变异性 基因传递中的自然选择 基因 不同物种生物的基因组成不同，同一物种不同个体细胞内的基因组成也有差异，基因呈现多样性的特点。 三、进化理论的发展 在代代相传的种族繁衍过程中,基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。 基因组成的多样性 基因传递的稳定性 基因传递的变异性 基因传递中的自然选择 基因 基因传递的稳定性 基因传递的变异性 亲代把基因遗传给子代，再由基因使亲代的性状在子代身上得到表现。 生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的。 基因组成的多样性 基因传递的稳定性 基因传递的变异性 基因传递中的自然选择 基因 阅读 基因组改变未来 “人类基因组计划”于1990年10月由美国科学家正式启动,随后英、日、德、法、中等国的科学家陆续加入。 我国于1999年9月1日正式加入该计划,并承担了1%人类基因组的测序任务。 2000年6月26日，六国同时宣布“人类基因组计划”工作框架图完成。 基因组改变未来 人类已步入后基因组时代 后基因组时代 也称功能基因组学时代，是指对基因组结构、表达、修复、功能等进行研究。 阅读 课堂总结 遗传变异及遗传物质 染色体 遗传变异 遗传：生物的子代和亲代、子代和子代之间性状相似的现象 变异：生物的子代与亲代及子代不同个体间性状差异的现象 DNA 蛋白质 双螺旋结构模型 基因 进化理论的发展 一、育种 传统育种方法——人工选择 根据人们的需求和爱好进行选择而培育生物新品种的方法。 原鸡 产蛋鸡 肉食鸡 观赏鸡 鸡的人工选择 将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 传统育种方法——杂交育种 杂交优势 杂交后代的生命力比双亲强的现象。 骡的获得 基因工程 完全按照人的意愿重新组合基因的技术。 培养转基因细菌的过程 人体细胞 大肠杆菌 质粒DNA 提取 剪切 重组 转入大肠杆菌 繁殖 可以合成胰岛素 人体内的许多蛋白质都可以通过遗传功能改造细菌来合成。 应用 农业 转基因工程可以改良果蔬的加工品质， 提高营养物质含量等。例如，把目的基因转入西红柿、小麦、大米、大豆等一些重要的作物中，使作物具有抗寒、抗虫害、抗除草剂、耐盐、抗旱等能力。 抗虫棉 制药 利用大肠杆菌生产胰岛素；将某些基因转入动物体内，改造过的动物可以为人类生产一些重要的药物，如目前已成功地生产血友病患者需要的凝血因子等。 克隆 生物在繁殖过程中，不经过两性生殖细胞的结合，产生与原个体遗传物质完全相同的新个体的现象。 克隆羊“多莉” 植物组织培养 克隆 生物在繁殖过程中，不经过两性生殖细胞的结合，产生与原个体遗传物质完全相同的新个体的现象。 克隆羊“多莉” 植物组织培养 太空育种 将种子搭乘卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。 太空椒 卫星 高空气球 二、优生 遗传病 由于遗传物质（DNA、基因或染色体）发生变化而引起的疾病。 先天愚型 患有先天愚型的儿童生长迟缓，学会坐、立、走都很晚，智力低下，这种遗传病就是由患儿细胞中多了一条第21号染色体而引起的。 优生学 运用遗传学的原理和方法，防止有明显遗传缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。 优生的措施 禁止近亲结婚 遗传咨询 婚前检查 产前诊断 适龄生育 终止妊娠 产前诊断 禁止近亲结婚 近亲指血统关系比较近的亲戚，一般把直系血亲和三代以内的旁系血亲称为近亲。 近亲结婚的夫妇所生子女患隐性遗传病的概率较高。 53 叔伯姑的子女 兄弟姐妹 叔、伯、姑 舅姨的子女 舅、姨 叔伯姑的孙子女 舅姨的曾孙子女 兄弟姐妹的子女 兄弟姐妹的孙子女 母 自己 父 子女 孙子女 直系血亲 旁系血亲 旁系血亲 旁系血亲 叔伯姑的曾孙子女 祖父母 外祖父母 舅姨的孙子女 课堂小结 育种与优生 优生 育种 人工选择 禁止近 亲结婚 遗传病 杂交育种 基因工程 近亲 直系血亲 旁系血亲 DNA、基因、染色体发生变化 直系血亲和三代以内的旁系血亲 克隆 传统育种方法 太空育种 $$