高中生物 第五章 生物的进化 5.1 生物进化理论学案 苏教版必修2.doc

第一节生物进化理论的发展学习目标：1以达尔文进化学说为比较对象，说明现代生物进化理论的主要观点。2结合实际，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。3学会简单的计算基因频率的方法。重点：说明现代生物进化理论的主要观点。难点：1理解物种形成的过程。2学会计算基因频率。基础知识一、现代达尔文主义1对达尔文进化学说的评价（1）适应的第一步是_，第二步是通过_而选择。（2）局限：不能科学地解释_的本质以及_对可遗传的变异如何起作用等问题。2现代达尔文主义（1）代表者：杜布赞斯基等。（3）种群进化的实质：种群内_的改变。种群：种群是_的基本单位，也是_的基本单位。基因库：一个生物种群中_所有_。基因频率：群体中_基因在该位点上可能出现的比例。基因型频率：指_的个体在群体中所占的比例。影响基因频率的因素：_、_、_、_。（4）生物进化的原材料：包括_、_和_。（5）生物进化的方向：自然选择可以保留对个体生存和繁衍后代有利的_，使生物向着_的方向发展。（6）物种形成的重要条件物种：分布在一定的_，具有一定的_和_特征，而且在自然状态能够_并能生殖出_的一群生物个体。物种形成和生物进化的机制：_、_和_。二、分子进化的中性学说1提出者：日本学者_。2内容（1）生物进化的主导因素不是_，而是_的随机固定。（2）每种生物的_都有一定的进化速率。（3）dna分子产生的突变大部分是_，对生物的生存_。三、生物进化理论发展的意义1生物进化理论的创立和完善，对_的发展具有重要意义。2生物进化理论所揭示的原理，有助于人类从事_的实践活动。3生物进化理论有助于确立_的自然观和科学的世界观。学习过程一、现代达尔文主义1达尔文进化学说存在哪些历史局限性？请举例说明。2阅读教材，总结基因频率和基因型频率的计算方法。3结合教材“积极思维”探究以下问题。（1）试用达尔文进化学说解释为什么在污染地区桦尺蛾易出现黑化现象？（2）环境对桦尺蛾选择时，直接的选择对象是表现型还是基因型？（3）总结改变基因频率的因素。4以加拉帕戈斯群岛上地雀为例，总结新物种形成的过程。5物种的形成一定要经过地理隔离吗？请说明理由。6总结达尔文进化学说和现代达尔文主义观点的异同。例题：下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（）。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小结：1基因频率的计算（1）已知基因型的个体数计算基因频率设有n个个体的种群，aa、aa、aa的个体数分别是n1、n2、n3，a、a的基因频率分别用pa、pa表示，则：pa100%（）100%pa1pa（2）已知基因型频率求基因频率计算公式：一对等位基因中某基因的频率该基因纯合子的基因型频率杂合子的频率例如：a的基因频率aa的基因型频率aa的基因型频率。（3）根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率基因频率与基因型频率的特点aa、aa、aa三种基因型频率和为：p22pqq21，即为（pq）2p22pqq21。实例：aa的基因型频率为m，则a的基因频率为。（4）x染色体上基因的基因频率的计算xb的基因频率100%。注意：对于伴x染色体遗传，在y染色体上没有该基因的等位基因，所以在计算基因总数时只考虑x染色体上的基因数。2物种形成的一般过程二、分子进化的中性学说和生物进化理论发展的意义1阅读教材“积极思维”，对材料后面的分析题作答。2中性学说和现代达尔文主义的主要差异是什么？例题：现代达尔文主义与中性学说的区别在于（）。a现代达尔文主义没有从根本上揭示生物进化的实质b中性学说与现代达尔文主义有着根本上的区别，它否定了自然选择c中性学说通过随机固定由生物个体决定保留和淘汰d中性学说侧重于微观水平，现代达尔文主义侧重于宏观水平小结：分子进化的中性学说（1）中性学说认为，生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。突变大多是“中性”的，它不影响核酸和蛋白质的功能，对生物个体的生存既无害处，也无益处。“中性突变”通过随机的“遗传漂变”在群体里固定下来，在分子水平进化上自然选择不起作用。进化的速率由中性突变的速率所决定，也就是由核苷酸和氨基酸的置换率所决定。它对于所有的生物，几乎都是恒定的。a分子进化速率：是指核酸或蛋白质等生物大分子在进化过程中碱基或氨基酸发生置换的频率。b计算公式：raakaa/2t。其中t表示比较两个蛋白质之间从共同祖先分歧开始的年数，kaa是比较的两个蛋白质之间每个氨基酸座位替换的平均数，kaa2.3 lg（1x），x表示蛋白质某链（如教材p99：7种动物和人的血红蛋白链）氨基酸差异比例。可见，如果知道了用来比较的两个物种的分歧年数和蛋白质氨基酸的差异，就可以计算出该蛋白质的进化速率。（2）对中性学说的评价中性学说是从分子水平研究上提出的一种新的进化学说，揭示了分子水平的进化规律。这一学说在学术界引起较大的反响。但是，中性学说的研究只有十几年的历史，可以说还刚刚开始。如有些数据并不充分，测定蛋白质的数目也不多；同时，它所涉及的范围也相当有限，只能说明分子进化的某些现象。凡是影响表现型的突变，并不一定是中性的，因而也不能用中性理论去解释。必须说明的一点是，中性学说尽管能说明分子进化的某些现象，这只是对达尔文自然选择学说的补充，更不能以此去否定自然选择学说。参考答案基础知识一、1（1）可变生存斗争自然选择变异的产生生存斗争（2）遗传和变异自然选择2（2）种群自然选择突变、选择和隔离（3）基因频率生殖生物进化全部个体基因的总和某一等位某种基因型突变自然选择迁移遗传漂变（4）基因突变基因重组染色体变异（5）变异适应环境（6）自然地域形态结构生理功能相互交配可育后代突变选择隔离地理隔离生殖隔离不能自由交配不可育二、1木村资生2（1）自然选择中性突变（2）信息大分子（3）中性的既无利也无害三、1现代生物科学2控制和改造生物3辩证唯物主义学习过程一、现代达尔文主义1达尔文不能解释遗传和变异的本质，不能解释自然选择对可遗传变异如何起作用等问题。2（1）基因频率：若在常染色体上某基因成对存在，则可以表示为：基因频率100%若某基因在x染色体上，因在y染色体上无该基因及其等位基因则可表示为：基因频率100%（2）基因型频率：基因型频率100%3（1）在污染区，黑色桦尺蛾是有利变异，在生存斗争中获胜，适者生存并繁殖后代，灰色个体在自然选择中容易被淘汰。（2）表现型。（3）基因突变、自然选择、迁移、遗传漂变等。4同一种群不同种群 基因频率改变新物种。5不一定，有的在很短的时间内就能完成，如自然界中植物多倍体的形成。6（1）共同点：都能解释生物进化和生物的多样性、适应性。（2）不同点达尔文进化学说没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代达尔文主义克服了这个缺点。达尔文的进化学说着重研究生物个体的进化，而现代达尔文主义强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。在达尔文进化学说中，自然选择来自过度繁殖和生存斗争，而现代达尔文主义中，则将自然选择归结于不同基因型差异的延续，没有生存斗争，自然选择也进行。例题：【答案】b【解析】图中a应表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异。图中b表示地理隔离，但并不是新物种形成的必要条件，有些新物种（如植物多倍体）形成不需要经过地理隔离。产生生殖隔离的两种生物除了不能杂交产生后代，也可能进行交配却不能产生可育后代。二、分子进化的中性学说和生物进化理论发展的意义1从图表中查出人和鲨鱼血红蛋白链氨基酸差异为53.2%