高中生物 第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容课件 新人教版必修2.ppt

第2节现代生物进化理论的主要内容 自主学习新知突破 1 理解种群 种群基因库 基因频率等概念 2 掌握现代生物进化理论的主要内容 3 举例说明共同进化和生物多样性形成的原因 4 会运用数学方法进行种群基因频率的计算 1 种群是生物进化的基本单位 1 种群 生活在一定区域的 种群是生物进化的基本单位 2 基因库 一个种群中 所含有的全部基因 3 基因频率 一个种群基因库中 某个基因占 数的比率 种群基因频率的改变与生物进化 同种生物的全部个体 全部个体 全部等位 基因 基因突变 染色体变异 突变 原材料 3 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 会发生 导致生物朝一定的方向不断进化 基因频率 定向改变 思考探讨 1 引起基因频率改变的因素有哪些 2 一个池塘中的所有鱼是一个种群吗 3 生物进化的实质是什么 如何判断一个种群是否发生了进化 提示 1 基因突变 基因重组 自然选择 染色体变异等都能引起基因频率的改变 2 不是 所有鱼不是同一物种 3 进化的实质是种群基因频率的改变 判断的依据是种群基因频率是否发生改变 1 基因频率 基因型频率与基因库的比较 4 根据遗传平衡定律 哈代 温伯格定律 计算基因频率 该定律指出 在一个有性生殖的群体中 在种群足够大 种群内个体随机交配 没有突变 没有新个体迁入 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 1 物种的概念 能够在自然状态相互交配并且产生 的一群生物 2 隔离 1 概念 不同种群间的个体 在自然条件下基因不能 的现象 隔离与物种的形成 可育后代 自由交流 2 常见类型 生殖隔离 之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 的障碍而分成不同的种群 使得种群间不能发生 的现象 不同物种 地理上 基因交流 突变 基因重组 基因交流 基因频率 生殖隔离 形成明显的差异 并逐步出现生殖隔离 从而形成不同物种 结论 是形成新物种的必要条件 基因库 隔离 思考探讨 4 新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗 5 如何判断两种动物是否为同一物种 提示 4 不一定 如二倍体西瓜与四倍体西瓜的产生经秋水仙素诱导就形成了不同的物种 5 两种动物杂交 若产生可育后代则为同一物种 否则不是 1 地理隔离与生殖隔离的比较 1 物种形成过程中的地理隔离和生殖隔离分别是量变和质变过程 2 生物的进化不一定形成新物种 新物种形成 生物肯定进化 共同进化与生物多样性的形成 不同物种生物与无机环境 2 生物多样性的形成 1 主要内容 物种多样性和生态系统多样性 2 原因 生物的共同进化 3 生物进化理论在发展现有生物进化理论中 影响最广泛和最深远的是以 为核心的现代生物进化理论 基因多样性 自然选择学说 思考探讨 6 研究生物进化历程的主要依据是什么 7 生物进化的历程是怎样的 提示 6 化石 7 生物进化的历程可以概括为 从原核生物到真核生物 从异养生物到自养生物 从厌氧生物到需氧生物 从低等生物到高等生物的过程 1 生物多样性的形成过程分析 生物进化历程中的三个关键点 1 真核生物出现以后有性生殖方式的出现 生物进化速度明显加快 2 寒武纪大爆发 形成生态系统的第三极 对植物的进化产生重要影响 3 原始陆生植物和原始两栖类的出现 生物的登陆改变了陆地环境 陆地上复杂的环境为生物的进化提供了广阔的舞台 2 生物多样性三个层次之间的联系 记知识纲要 背关键语句 1 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体 种群是生物进化的基本单位 2 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 连续自交的种群中 基因型频率发生改变 基因频率不变 种群中雌雄个体自由交配 基因频率不变 基因频率等于纯合子基因型频率与杂合子基因型频率一半的和 3 基因突变和染色体变异统称为突变 突变和基因重组产生生物进化的原材料 4 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 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 5 生殖隔离是物种形成的标志 6 共同进化是不同物种之间 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 共同进化导致生物多样性的形成 7 生物多样性主要包括基因多样性 物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容 合作探究课堂互动 现代生物进化理论 油菜物种甲 2n 20 与乙 2n 16 通过人工授粉杂交 获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙 用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁 待丁开花后自交获得后代戊若干 下列叙述正确的是 a 秋水仙素通过促进着丝点分裂 使染色体数目加倍b 幼苗丁细胞分裂后期 可观察到36或72条染色体c 丙到丁发生的染色体变化 决定了生物进化的方向d 形成戊的过程未经过地理隔离 因而戊不是新物种 自主解答 解析 在有丝分裂过程中 秋水仙素的作用是在分裂前期抑制纺锤体的形成 从而达到使染色体数目加倍的目的 a错误 油菜物种甲 乙杂交 子代丙是异源二倍体 其染色体数为10 8 18 用秋水仙素处理其顶芽后 发育成的幼苗丁中部分细胞染色体加倍为36条 该类细胞到有丝分裂后期可观察到72条染色体 b正确 决定生物进化方向的是自然选择 不是丙到丁发生的染色体变化 染色体变异 c错误 虽然形成戊的过程没有经过地理隔离 但是其体细胞中染色体组成为物种甲 2n 20 物种乙 2n 16 为异源四倍体 与二倍体物种甲 二倍体物种乙都存在生殖隔离 因而戊是新物种 d错误 答案 b 1 某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫 经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线 纵坐标为翅的长度 横坐标为个体数 所示 下列叙述错误的是 a 该昆虫的性状不同是自然选择的结果b 上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的c 在生存斗争中 生物和无机环境之间进行着相互选择d 自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别 最终导致这些种群的基因库变得很不相同解析 自然选择是定向的 因为环境的差异 选择不同 导致翅的长度出现不同的类型 答案 b 家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性 原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸 下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果 基因频率的计算 下列叙述正确的是 a 上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果b 甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22 c 比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高d 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果 自主解答 解析 解答本题需熟练掌握基因频率的计算方法 理解基因突变的概念和自然选择的作用 某通道蛋白中只有一个氨基酸被替换 可推知控制此蛋白质合成的基因发生了碱基对被替换 a错误 甲地区家蝇种群中抗性基因的频率为 20 2 2 100 2 100 12 b错误 通过计算可知乙地区的抗性基因频率是最高的 但是不能得出抗性基因突变率最高的结论 c错误 丙地区敏感性基因频率高 抗性基因频率低是自然选择的结果 d正确 答案 d 基因频率 基因型频率与生物进化的关系 1 生物进化的实质是种群基因频率的改变 2 一个种群中 控制一对相对性状的基因频率之和为1 控制一对相对性状的基因型频率之和为1 2 在对某厂职工进行遗传学调查时发现 在男女各400名职工中 女性色盲基因的携带者为30人 患者为10人 男性患者为22人 那么这个群体中色盲基因的频率为 a 4 5 b 5 9 c 6 d 9 解析 x染色体数目 400 2 400 1200 则色盲基因及其等位基因共1200个 其中色盲基因数目 30 10 2 22 72 所以色盲基因频率为72 1200 100 6 答案 c 如图表示生物新物种形成的基本环节 下列叙述正确的是 隔离与物种的形成 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 能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 自主解答 解析 自然选择过程中 直接受选择的是表现型 而不是基因型 a错误 只要是种群的基因频率发生改变 生物就发生了进化 b错误 地理隔离不一定能导致生殖隔离的产生 c错误 生殖隔离的产生是生物进化的结果 生物进化的实质是种群基因频率的改变 d正确 答案 d 物种形成与生物进化的关系 3 如图是我国黄河两岸a b c d4个物种及其演化关系的模型 请据图分析下列说法错误的是 a 由a物种进化为b c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程b 黄河北岸的b物种迁移到黄河南岸后 不与c物种进化为同一物种 其原因在于二者间已形成生殖隔离c c物种的种群基因频率发生了变化 则该物种一定在进化d 判断d物种是否是不同于b物种的方法是观察两个物种的生物能否交配 并产生后代 解析 物种a分布在黄河两岸进化为b c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程 a正确 物种b迁移到黄河南岸后 与物种c之间存在生殖隔离 b正确 生物进化的实质是种群基因频率发生了变化 只要种群的基因频率发生了改变 则生物一定发生了进化 c正确 不同物种的生物之间不能交配 或交配后不能产生 可育后代 d错误 答案 d 高效测评知能提升 1 某种有翅昆虫有时会出现残翅的突变类型 残翅昆虫在大陆上难以生存 但在常刮大风的海岛上 残翅昆虫在种群中的比例却上升 下列对该现象的有关叙述中 与现代生物进化理论观点不符的是 a 昆虫适应海岛环境而产生了残翅变异b 海岛上残翅昆虫具有更多的生存繁殖机会c 环境对昆虫的变异进行了定向选择d 昆虫种群的基因频率发生了定向改变 解析 现代生物进化理论中变异是不定向的 而环境对变异进行定向的选择 使种群的基因频率发生定向的改变 答案 a 2 某一种瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体 这一性状由一对等位基因控制 黑色 b 对红色 b 为显性 如果基因型为bb的个体占18 基因型为bb的个体占78 基因型为bb的个体占4 基因b和b的频率分别是 a 18 82 b 36 64 c 57 43 d 92 8 解析 由基因型频率可计算基因频率 b的基因频率等于bb的基因型频率加上1 2bb的基因型频率 即18 39 57 由于b与b两者的基因频率之和为1 所以b的基因频率为43 答案 c 3 下图中的a b c表示3个自然条件有差异的地区 地区间的黑线表示存在一定的地理隔离 a地区某些个体由于某种机会开始分布到b c地区 并逐渐形成两个新物种 中的甲 乙 丙分别表示3个种群 下列相关说法正确的是 a 上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志b 甲 乙两个种群的基因库存在较大的差异 不能进行基因交流c 乙 丙两个种群存在地理隔离 但两种群的基因频率相同d 甲 丙种群存在生殖隔离 两个种群基因库组成完全不同 解析 长期的地理隔离是形成新物种的条件 而新物种形成的标志是是否产生了生殖隔离 a错误 乙和丙已经是两个物种 种群的基因库存在较大差异 c错误 由于丙种群是由甲种群进化而来的 所以两个种群之间虽然基因库存在较大差异 但也存在某种程度上的相同 d错误 由于甲和乙是两个物种 所以二者之间都存在生殖隔离 b正确 答案 b 4 由地震形成的海洋中有大小相似的甲 乙两个小岛 某时间段内岛上鸟类种类和数量随时间变化的情况如图所示 下列有关叙述中 错误的是 a 两岛上的鸟类存在地理隔离 不同种的鸟类之间存在着生殖隔离b 甲岛较乙岛鸟种类增加更多 可能是甲岛的环境变化更大c 两岛的鸟类各形成一个种群基因库 且两个基因库间的差异越来越大d 两岛上鸟类的种类虽然不同 但最终两岛上鸟类的数量趋于相同 解析 由于鸟类位于两个不同的岛上 所以两岛上的鸟类存在地理隔离 不同种的鸟存在生殖隔离 甲岛的环境变化大 从而选择出较多的适应环境的鸟类 由于即使在一个岛上的鸟类也不属于同一物种 所以每个岛上均有较多的基因库 由右面的坐标曲线可知两岛上的鸟类数量最终趋于相同 答案 c 5 某种兰花有细长的花矩 右图 花矩顶端贮存着花蜜 这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成 下列叙述正确的是 a 蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向b 花矩变长是兰花新种形成的必要条件c 口器与花矩的相互适应是共同进化的结果d 蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 解析 本题考查现代生物进化理论的基本观点 变异是不定向的 a错误 新物种形成的必要条件是生殖隔离 花矩变长不一定出现生殖隔离 b错误 该兰花的花矩与该种蛾的口器相互适应 体现了共同进化 c正确 蛾口器的长短是自然选择的结果 保留下来的是适应环境的变异类型 而不是通过用进废退形成的 d错误 答案 c 6 如图是物种形成的一种模式 物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2 经过漫长的进化 分别形成新物种b和c 在此过程中的某一时刻 a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布 向d方向进化 1 该地区原来的物种a由许多个体组成 这些个体的总和称为 这是生物进化的 2 是物种a进化为物种b和c的内在因素 判断b和c是两个不同物种的依据是它们之间出现了 3 物种b中全部个体所含有的全部基因 称为物种b的 4 如果b过度繁殖 将会导致 加剧 5 a1种群中某一性状由等位基因m和m控制 当a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布后 基因m在种群中出现的比例逐渐加大 而基因m在该种群中出现的比例逐渐减小 那么该种群具有基因 的个体容易在当时的环境中生存 基因m和m在该种群中出现的比例发生变化是 的结果 6 以生物多样性的不同层次来分析 物种c中不同个体的存在反映了 的多样性 解析 1 在一定自然区域内 同种生物的全部个体形成种群