高中生物 72现代生物进化理论的主要内容配套课件 新人教版必修2.ppt

第2节现代生物进化理论的主要内容 课程标准1 概述生物进化与生物多样性的形成 2 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 课标解读1 解释种群 种群基因库 基因频率等概念 2 说明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 运用数学方法讨论种群基因频率的变化 5 运用生物进化观点解释一些生物学现象 6 形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念 1 种群的概念生活在一定区域的 生物的 构成一个种群 2 基因库与基因频率 基因库 一个种群中 个体所含有的 基因 构成这个种群的基因库 基因频率 一个种群基因库中 某个基因占 的比率叫做基因频率 种群基因频率的改变与生物进化 1 种群是生物进化的基本单位 同种 全部个体 全部 全体 全部等位 基因 2 可遗传变异的结果只提供了生物进化的 不能决定 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进化 2 突变和基因重组产生进化的原材料 基因突变 染色体变异 突变 3 自然选择决定生物进化的方向 生物进化的方向 基因频率 定向改变 原材料 一个池塘中的所有鱼类 甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼 一个池塘中的所有成年鲤鱼 提示都不是 不是同种生物 不是同一区域 不是所有个体 2 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 提示生物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 思维激活1 1 判断下列是否是一个种群 并说明理由 1 三要素 同一物种 注意树 鱼 鸟 蛇等名词都包含很多种生物 全部个体 包括所有的雌性 雄性个体及各年龄段的个体 一定自然区域 2 种群有时空限制 如徐州云龙湖冬季有野鸭种群 而其他季节没有 3 种群内个体是有机组合的 从宏观方面看种群是生物繁殖的基本单位 因为种群中个体之间可以自由交配产生后代 从微观方面看种群是生物进化的基本单位 种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向进化 1 种群概念的理解 1 上图中的大圈表示的是基因库 即种群中全部基因 除去a与a外还有其他的多种基因 它的变化可以导致生物进化 是形成新物种的前提 2 上图中的每个小圈表示的是个体的基因型 2 基因频率和基因型频率 a或a的基因频率为 通过上图可以估算出a的基因频率要远大于a的基因频率 说明a控制的性状更能适应环境的变化 aa或aa或aa的基因型频率为 基因型频率 基因频率 生物进化的关系 特别提醒 生物进化中 自然选择是定向的 它使基因频率的改变也是定向的 而变异是不定向的 生物进化是以种群为单位的 而不是以物种为单位的 因为同一物种个体可能分布在不同地域而不能进行基因交流 使种群基因频率改变的因素有选择 突变和基因重组 迁移等等 a 种群是生物进化的单位b 种群内的个体彼此可以交配c 种群是同种个体的机械集合d 种群是生物繁殖的基本单位解析同一种群的不同个体相互联系 并通过交配保持一个共同的基因库 因此 种群不是个体的机械集合 答案c 巩固1 下列有关种群的叙述中 不正确的是 a 在某种条件下两种基因的频率可以相等b 该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关c 一般来说 频率高的基因所控制的性状更适应环境d 持续选择条件下 一种基因的频率可以降为零解析本题考查了生物进化过程中基因频率变化的相关知识 意在考查考生对生物进化实质的把握和理解 a中两种等位基因的频率可以相等 b中基因频率的变化与自身的遗传变异也有关 c中频率高的基因控制的性状更能适应环境 d中在持续选择条件下 可淘汰掉某种基因 答案b 巩固2 下列关于在自然条件下 某随机交配种群中等位基因a a频率的叙述 错误的是 1 物种的概念 能够在 下相互交配并且产生 的一群生物 2 隔离 概念 不同 间的个体 在 下基因不能 的现象 隔离与物种的形成 1 隔离与物种 自然状态 可育后代 种群 自然条件 自由交流 常见类型 不同物种 同种 互相交配 基因交流 可育后代 1 实例分析以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例 同一种地雀 从南美洲大陆迁来后 分布到不同的岛屿上 从而产生地理隔离 内因 不同岛屿上的不同种群出现不同的 外因 不同岛屿上的 互不相同 自然选择对种群 发生的变化起的作用不同 结果 基因库形成明显的差异 并逐步出现 从而形成不同种的地雀 2 结论 是物种形成的必要条件 2 隔离在物种形成中的作用 突变和基因重组 食物和栖息条件 基因频率 生殖隔离 隔离 提示须经隔离 但可不经地理隔离 2 如何判断两种动物是否是同一物种 提示观察二者能否交配 并能否产生可育后代 3 生物的进化是否一定会形成新的物种 提示不一定 思维激活2 1 物种的形成是否必须要经过隔离 是否必须要经过地理隔离 1 物种形成的两种方式 渐变式 如下图 爆发式物种的形成主要是由异源多倍体的染色体变异的方式形成新物种 一出现可以很快形成生殖隔离 如下图 1 物种形成 2 三个环节 突变和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 隔离导致物种形成 三者关系如下图 3 地理隔离和生殖隔离的关系 2 生物进化和物种形成的比较 a 不同种群的生物肯定不属于同一物种b 物种是具有一定形态结构和生理功能 能相互交配且产生可育后代的一群生物个体c 地理隔离是形成新物种的必要条件d 在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离解析考查现代生物进化理论的有关知识 现代生物进化理论认为 隔离导致物种的形成 新物种的形成必须经过生殖隔离 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体 同一物种包括不同的亚种 可形成不同的种群 答案b 巩固3 下列有关物种的叙述中 正确的是 1 概念 之间 与 之间在相互影响中不断进化和发展 1 主要内容 物种多样性和 2 原因 生物的 共同进化与生物多样性的形成 1 共同进化 2 生物多样性的形成 不同物种 生物 无机环境 基因多样性 生态系统多样性 共同进化 传粉 相互选择 相互影响 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 提示从个体考虑 对被捕食者来说是有害的 从种群考虑 有利于种群的发展 3 生物进化理论在发展 自然选 择学说 思维激活3 在捕食者与被捕食者的共同进化中 从生物个体和种群两个方面分析 是有利的还是有害的 1 生物多样性三个层次之间的联系 特别提醒生物多样性的三个层次是密切联系的 基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础 反过来物种和生态系统多样性又影响基因多样性 2 生物多样性的形成过程图解 a 生物多样性的形成经历了漫长的进化历程b 消费者的出现不影响生产者的进化c 生物多样性的形成是共同进化的结果d 生物的进化与无机环境的变化是相互影响的解析消费者的出现一方面使生态系统具有更复杂的结构 另一方面对生产者的进化产生重要的影响 如消费者对具有某些性状的某种生产者的捕食可改变该种群的基因频率 进而使该种群朝着一定的方向进化 答案b 巩固4 下列关于生物进化与生物多样性的形成 错误的说法是 例1 某自花传粉植物种群中 亲代中aa基因型个体占30 aa基因型个体占20 则亲代a的基因频率和f1中aa的基因型频率分别是 a 55 和32 5 b 55 和42 5 c 45 和42 5 d 45和32 5 示例一基因频率与基因型频率的计算 思维导图 答案b 归纳提升有关基因频率和基因型频率的计算 1 已知基因型的个体数计算基因频率 3 根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 遗传平衡定律 在一个有性生殖的自然种群中 在符合以下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 这5个条件是 种群是极大的 种群中个体间的交配是随机的 没有突变发生 没有新基因加入 没有自然选择 设a基因频率为p a基因频率为q 则p q 1 基因频率与基因型频率的特点 aa aa aa三种基因型频率之和为 p2 2pq q2 1 即为 p q 2 p2 2pq q2 1 a 图中a表示基因突变和基因重组 为进化提供原材料b 种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提c 图中b表示地理隔离 是新物种形成的必要条件d 图中c表示生殖隔离 指两种生物不能杂交产生后代 示例二隔离与物种形成 例2 如图是生物新物种形成的基本环节 对图示分析正确的是 思维导图 深度剖析图中a表示的是突变和基因重组 为生物进化提供原材料 种群基因频率的定向改变是生物进化的实质 只有生物进化了才有可能形成新物种 图中b表示地理隔离 但仅有地理隔离不一定形成新物种 图中c表示生殖隔离 生殖隔离也包括产生不可育的后代 答案b 误区警示 1 生物进化并不必然导致物种的形成 生物进化的实质是种群基因频率的改变 而物种形成的标志是出现生殖隔离 2 物种的形成可以不经过地理隔离 但必然经过生殖隔离 生物进化的实质是种群基因频率的改变 其中影响种群基因频率的因素有很多 如自然选择 基因突变 基因重组 生物个体的迁入迁出等 根据以上分析可探究人工选择对种群基因频率的影响 探究人工选择对种群基因频率的影响 技法必备 请根据提供的实验材料 回答相关问题 1 实验材料纯种雄性长翅果蝇 雌性残翅果蝇 长翅 b 对残翅 b 为显性 基因位于常染色体上 果蝇是xy型生物 2 实验过程 选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交 获得子一代雌雄果蝇 让子一代果蝇连续自由交配5次 同时在每一代中都要除去残翅果蝇 能力展示 当子六代所有长翅果蝇自由交配后 统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比 根据残翅果蝇的百分比计算出b b基因在种群中的基因频率 得出结论 3 请分析回答 通过该实验过程得出的结论令人信服吗 为什么 若让你对此实验过程进行改进 请设计出改进后的步骤 a 选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交 获得子一代雌雄果蝇 b c 当子六代果蝇自由交配后 分别统计甲 乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比 d 请预期这种人工选择对种群基因频率的影响 解析本实验考查设计实验的对照性原则和完成设计实验的能力 生物学实验必须设置对照 才使实验结论更让人信服 同时 在实验组中控制好单一变量 即人工去除残翅果蝇 答案 3 不能令人信服 因为没有对照实验 b 将子一代分成性状完全相同的甲 乙两组 让甲 乙两组的果蝇分别连续自由交配5次 同时将乙组在每一代中都除去残翅果蝇d 根据甲 乙两组中残翅果蝇的百分比 分别计算出甲 乙两组中的b b基因在种群中的基因频率 比较得出结论 这种人工选择将导致b基因的频率增大 b基因的频率减小 a 物种的形成可以不经过隔离b 生物进化过程的实质在于有利变异的保存c 基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向d 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率解析本题考查现代生物进化理论的主要内容 意在考查考生对现代生物进化理论的理解 掌握和运用能力 隔离是物种形成的必备环节 因此a选项错误 生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变 因而b选项错误 自然选择决定生物进化的方向 所以c选项错误 答案d 1 下列符合现代生物进化理论的叙述是 a 基因库指一个种群所含有的全部基因b 生物个体总要死亡的 但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传c 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因d 基因突变可改变基因库的组成解析基因库是指种群中所含有的全部基因 由于个体之间存在着差异 所以每个个体中不可能含有种群基因库的全部基因 基因库中只要有一个发生变化 则基因库组成一定会发生变化 种群是生物繁殖的基本单位 基因库随繁殖的进行而不断延续 答案c 2 下列有关基因库的叙述中 错误的是 a 生物只要发生进化 基因频率一定发生了改变b 基因频率的改变不一定引起生物的进化c 生物在进化过程中不一定有基因频率的改变d 自然选择是影响基因频率的唯一因素解析解此题的关键是正确理解生物进化的实质 生物进化的实质是种群基因频率的改变 生物只要发生进化 基因频率一定发生了改变 基因频率只要发生变化 说明生物一定发生进化 自然选择是影响基因频率的因素 但不是唯一因素 答案a 3 下列有关基因频率和生物进化的关系 说法正确的是 a 隔离阻止了种群间的基因交流b 地理隔离必然导致生殖隔离c 种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因d 不同物种之间存在着生殖隔离解析隔离是形成新物种的必要条件 分为地理隔离和生殖隔离 只有地理隔离的时间足够长 使种群基因库间的差异足够大时 才会产生生殖隔离 形成新物种 答案b 4 下列关于隔离的叙述错误的是 a 某种兰花有专门为它传粉的蛾b 猎豹捕食斑马c 光合作用生物出现后 为好氧生物的出现创造了条件d 草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增解析共同进化过程中的两种生物相互选择 而草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增 正是共同进化的反例 狼灭绝则谈不上进化 鹿的数量激增对环境会有较大的破坏 对鹿本身也不利 答案d 5