2019高中生物 第7章 现代生物进化理论 7.2 现代生物进化理论的主要内容课件 新人教版必修1.ppt

目标导航,预习导引,1.举例说明种群、种群基因库、基因频率的概念。2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。3.说出现代生物进化理论的主要内容。4.举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。5.形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,一、种群是生物进化的基本单位1.种群(1)概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体。(2)特点:种群是生物进化的基本单位,彼此之间可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。2.基因库与基因频率(1)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。(2)基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,二、突变和基因重组产生进化的原材料1.可遗传变异的来源可遗传的变异来源于基因重组、基因突变、染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。2.可遗传变异是生物进化的原材料的原因(1)基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群出现大量的可遗传变异。(2)由于突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。进化的原材料都是适应环境的吗?提示:不是,进化原材料的来源包括基因重组、基因突变和染色体变异,都是不定向的,有适应环境的,也有不适应环境的。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,三、自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定方向不断进化。进化的实质是什么?提示:进化的实质是种群基因频率的改变。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,四、隔离与物种的形成1.物种能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种,简称“种”。2.隔离(1)概念: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叫做隔离。(2)类型生殖隔离:不同物种间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象。地理隔离:同一种生物由于地理位置上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,(3)在物种形成中的作用:隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离的形成标志着新物种的形成。二倍体西瓜与四倍体西瓜是一个物种吗?提示:不是。因为二者杂交产生的三倍体西瓜不育。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,五、共同进化与生物多样性的形成1.共同进化(1)概念:共同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(2)原因:生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。2.生物多样性(1)层次:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。(2)形成原因:生物的共同进化。(3)研究生物进化历程的主要依据是化石。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,3.生物进化理论在发展(1)有些学者认为:大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。(2)有些人认为:物种形成并不都是渐变的过程,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。(3)在现有的生物进化理论中,影响最广泛最深远的是以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,一、达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,特别提醒(1)选择的对象:从表面上看,自然选择是对一个个不同的个体的选择,实质上是对个体所包含的变异进行选择;从分子水平上看,现代生物进化理论认为,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,从而改变着种群内不同基因的基因频率。(2)选择因素:对生物的变异起选择作用的是个体所处的外界环境,包括无机环境和生物环境。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,二、基因频率与基因型频率基因频率是指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。基因型频率是某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比率。如:设二倍体生物个体有等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体分别是n1、n2、n3,那么种群中A基因的频率和AA基因型的频率分别是:A的基因频率=(2n1+n2)/2N;AA的基因型频率=n1/N。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,三、与基因频率有关的计算1.已知调查的各种基因型的个体数,计算基因频率(A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型的个体数)2.已知基因型频率求基因频率计算公式:一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。PA=PAA+1/2PAa,Pa=Paa+1/2PAa,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,3.X染色体上基因的基因频率的计算不涉及Y染色体,XB的基因频率+Xb的基因频率=1。4.根据哈迪温伯格定律计算基因频率该定律指出:在一个有性生殖的种群中,在种群足够大,种群内个体随机交配,没有突变,没有迁入和迁出,没有自然选择的条件下,各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的。即(A+a)2=A2+2Aa+a2=1。特别提醒当题干只给出一个纯合子的频率时,可开方求出该基因的频率。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,四、物种的形成与生物进化,规律总结判断生物是否属于同一物种,依据是是否出现生殖隔离,即能否自由交配并产生可育的后代。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,五、种群与物种的区别,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,五,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,题型一基因频率和基因型频率的计算【例1】蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是()A.30%,21%B.30%,42%C.70%,21%D.70%,42%解析:蜗牛种群中PAA=55%,PAa=30%,Paa=15%,该种群自由交配,其基因频率PA=55%+1/230%=70%,Pa=1-70%=30%。自由交配的种群中基因频率不变,所以F1中PAa=270%30%=42%。答案:D,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,反思领悟在一个自然大种群中,若无选择、突变和迁入、迁出,并且随机交配,其后代基因频率和基因型频率不变。自交种群中,其自交后代基因频率不变,基因型频率的改变。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,题型二现代生物进化理论的观点【例2】下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是()A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要B.不同基因型的个体对环境的适应性可能相同,也可能不同C.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变D.同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,解析:基因突变率虽然低,却是生物变异的根本来源,是生物进化的原材料,A项正确。生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果。基因型不同的个体,表现型可能相同,也可能不同,所以对环境的适应性可能相同,也可能不同,B项正确。环境发生的变化如果影响到某些基因型,由于环境的选择作用,就会使种群的基因频率改变;环境发生的变化如果不影响种群中各基因型的适应性,也可能不起选择作用,基因频率不变,C项正确。种群内个体之间才有基因交流,所以生物进化的基本单位是种群而非群落,D项错误。答案:D反思领悟进化的基本单位是种群,生物进化的原材料来自突变和基因重组,生物进化的实质是基因频率改变。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,题型三物种形成的基本环节【例3】下图表示生物新物种形成的基本环节,下列叙述正确的是()A.自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致基因频率的改变B.同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大,但生物没有进化C.地理隔离能使种群基因库产生差别,必然导致生殖隔离D.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,解析:突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料。自然选择过程中,直接受选择的是表现型,进而导致基因频率的改变。同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大。新物种形成的标志是生殖隔离,生物进化的本质是种群基因频率的改变,种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件,但种群基因频率的改变并不意味着一定产生生殖隔离。隔离是物种形成的条件,但有些生物不经过地理隔离也会形成新的物种,如植物多倍体的形成。地理隔离能使种群基因库产生差别,但不一定会导致生殖隔离。答案:D,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型四,题型四共同进化与生物多样性的形成【例4】下列有关