高中生物 第五章 生物的进化 第24课时 生物进化理论(Ⅱ)课件 苏教版必修2.ppt

生物的进化 1 结合教材p110 111 说明可遗传的变异为生物进化提供了原材料 以及自然选择对生物进化方向的决定作用 2 结合教材p112 113 阐明物种形成的机制 3 阅读教材p114 115 概述分子进化的中性学说以及生物进化理论发展的意义 目标导读 1 自然选择决定生物进化的方向 2 物种的形成过程 重难点击 一生物进化的原材料和进化的方向 二物种的形成机制 当堂检测 生物进化理论 三分子进化的中性学说及生物进化理论发展的意义 1 生物进化的原材料 1 现代遗传学的研究表明 可遗传的变异来源于 和 其中 和 统称为突变 一生物进化的原材料和进化的方向 基因突变 基因重组 染色体变异 基因突变 染色体变异 2 例如 果蝇约有104对基因 假定每个基因的突变率都是10 5 若有一个中等数量的果蝇种群 约有108个个体 那么每一代出现的基因突变数是多少呢 答案 3 由 2 说明突变的频率虽然很低 但一个种群往往由许多个个体组成 而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因 所以在种群中每一代都会产生的突变 4 由前面学过的知识可以知道 基因突变产生的 通过有性生殖过程中的 可以形成多种多样的基因型 从而使种群中出现大量的可遗传的变异 大量 等位基因 基因重组 5 综合 3 4 说明 可产生生物进化的原材料 6 由于突变和基因重组都是 因此它们只是提供了生物进化的原材料 不能生物进化的方向 突变和基因重组 随机的 不定向的 决定 2 自然选择决定生物进化的方向 1 影响基因频率的因素 基因突变 自然选择 迁移 遗传漂变 2 自然选择对种群基因频率变化的影响 结合教材p111积极思维 分析下列材料 已知桦尺蛾体色受一对等位基因s和s控制 黑色 s 对浅色 s 是显性 1870年桦尺蛾的基因型频率为ss10 ss20 ss70 在树干变黑这一环境条件下 假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存 使得种群中浅色个体每年减少10 黑色个体每年增加10 以后的2 4年内 桦尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢 将计算结果和变化特点填入下表 13 1 14 6 升高 26 29 2 升高 60 9 56 1 降低 26 1 29 3 升高 73 9 70 7 降低 在树干变黑之前 色的桦尺蛾具有保护色 色个体的比例高 基因是有利基因 基因频率高 在树干变黑之后 色的桦尺蛾具有保护色 黑色个体的比例高 基因是有利基因 基因频率高 环境的变化导致 的改变 环境直接选择的是桦尺蛾的型 最终选择的是 型 浅 浅 s 黑 s 基因频率 表现 基因 生物进化的实质是 自然选择会使 发生定向改变 从而保留对个体生存和繁衍后代 的变异 使生物向着的方向发展 基因频率的改变 基因 频率 有利 适应环境 1 自然选择是环境条件或其他生物对某种生物的选择 改变了的环境 包括无机自然环境和生物环境 是一个选择因素 而不是生物变异的诱变因素 在环境改变以前 生物就存在变异 2 生物出现的变异由环境决定其有害或有利 当环境变化后 原来一些适应性的性状可能变得不适应了 说明适应具有相对性 小贴士 归纳提炼 自然选择决定生物进化方向的原理 活学活用 1 根据现代综合进化论 下列说法正确的是 a 自然选择决定了生物变异和进化的方向b 生物进化的实质是种群基因型频率的改变c 种群内基因频率的改变在世代间具有连续性d 种群内基因频率改变的偶然性随种群数量的下降而减小 问题导析 1 自然选择使种群的基因频率发生 从而使生物 所以自然选择决定了生物进化的方向 生物进化的实质是种群基因频率的改变 2 种群中基因频率的改变在世代间具有 导致生物不断进化 3 种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而 定向改变 定向进化 连续性 增大 解析生物变异是多方向的 而自然选择是定向的 故自然选择决定了生物进化的方向 生物进化的实质是种群基因频率的改变 而不是种群基因型频率的改变 种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量的下降而增大的 答案c 二物种的形成机制 基因频率的改变并不意味着新物种的产生 结合下列内容探究物种的形成机制 1 物种 1 概念 分布在一定的自然区域 具有一定的形态结构和生理功能特征 而且在状态下能够相互并能繁殖后代的一群生物称为一个物种 简称 种 自然 交配 可育 2 一般情况虎和狮是不可能相遇的 也不能自然杂交 但在动物园里可生产出虎狮兽 但虎狮兽不育 据此分析 虎狮兽 是 不是 一个新物种 原因是 虎和狮杂交不是在自然状态下 不是 虎狮兽不育 不 能产生后代 2 隔离 1 地理隔离 同一种生物由于 使得种群间不能发生基因交流的现象 如东北虎和华南虎 地理上的障碍 2 生殖隔离 不同种群的个体不能自由交配 即使能交配也不能产生 的现象 如马和驴虽然能生下骡 如图所示 但骡是不育的 可育 3 一般来说 长期的隔离最终可能导致隔离 后代 地理 生殖 3 物种形成的过程突变和基因重组 自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节 通过它们的综合作用 种群产生分化 最终导致新物种的形成 如图所示 突变和基因重组 地理隔离 时间 生殖隔离 物种形成 二倍体生物经人工诱导染色体加倍后形成四倍体 四倍体与原二倍体杂交产生的三倍体是不育的 这说明四倍体与原二倍体之间已形成了生殖隔离 四倍体为一个新物种 小贴士 归纳提炼 物种形成与生物进化的区别和联系 2 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 在此进程中的某一时刻 a1种群的部分 活学活用 群体越过障碍外迁与a2同域分布 向d方向进化 下列有关叙述正确的是 a b和d存在地理隔离 所以一定存在生殖隔离b c和d不存在地理隔离 却可能存在生殖隔离c a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同 则b和d是同一物种d a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同 则c和d是不同物种 问题导析 1 明确 区分物种的关键是看是否存在 存在的不同种群 可能属于不同物种 也可能属于同一物种 b和d存在 达到生殖隔离 由于a1和a2的地理隔离 d和c存在生殖隔离 生殖 隔离 地理隔离 地理隔离 不一定 有可能 2 理解 是生物进化的实质 而不是形成新物种的标志 a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同 a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同 但如果只发生地理隔离 而没有发生生殖隔离 则c和d可能是一个物种 种群基因频率改变 解析a项中 b和d不一定达到生殖隔离 b项中 由于a1和a2的地理隔离 d和c有可能存在生殖隔离 c项中 a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同 d项中 a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同 但如果只发生地理隔离 而没有发生生殖隔离 则c和d可能是一个物种 答案b 三分子进化的中性学说及生物进化理论发展的意义 现代综合进化论伴随着生物科学和其他相关科学的发展在不断完善和发展 请分析以下内容 1 分子进化的中性学说 1 生物进化的主导因素不是 而是的随机固定 自然选择 中性突变 2 每种生物的信息大分子都有一定的 例如 血红蛋白的氨基酸每年按约10 9的速率发生置换 细胞色素c的氨基酸置换率约为血红蛋白的1 3 3 dna分子产生的突变大部分是的 对生物的生存 当这些随机漂变日积月累 使同种生物的不同种群间出现巨大差异 形成不同的物种 进化速率 中性 既无利也无害 4 当积累导致生物性状出现差异之后 才会发生作用而导致表现型进化 中性突变 自然选择 中性突变对生物既无利又无害的原因 1 同义突变 遗传密码具有简并性 即决定一个氨基酸的密码子有两个或多个 简并性使得那些即使密码子中碱基被改变 仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高 2 非功能性突变 dna分子中有些不转录的序列等 小贴士 3 不改变功能的突变 结构基因的一些突变 虽然改变了由它编码的蛋白质分子的氨基酸组成 但不改变蛋白质原来的功能 如不同生物的细胞色素c的氨基酸组成有一些是置换的 但它们的生理功能却是相同的 2 生物进化理论发展的意义是什么 答案生物进化理论对人类从事控制和改造生物的实践活动具有重要意义 生物进化理论对优良品种的培育 作物的栽培 动物的饲养提供了理论依据 指导生物新品种的培育 如杂交水稻和杂交玉米等作物的培育等 归纳提炼 3 下列有关叙述符合中性学说的是 a 中性突变一般不引起生物性状的改变 因此中性突变不是突变b 当自然选择作用于中性突变时 有利的变异被积累c 当环境恶劣时 中性突变的进化速率加快了d 中性学说并没有否认选择的作用 承认形态 行为和生态性状 即生物的表现型是在自然选择下进化的 活学活用 问题导析 1 中性学说认为多数或绝大多数突变都是 的 即无所谓 因此对于这些中性突变发生自然选择与适者生存的情况 2 突变大多在种群中 而不是 的 答案d 中性 有利或有害 不会 随机地被固定或消失 通过选 择才被保留或淘汰 课堂小结 种群 突变和基因重组 自然选择 隔离 中性突变 当堂检测 1 下列属于同一物种的是 a 生活在同一片森林中的所有食草动物b 生活在某一地区的白种人 黄种人和黑种人c 种植在同一块地里的二倍体水稻和四倍体水稻d 培养在同一培养皿中的大小两种草履虫解析物种是指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 b 1 2 3 4 2 生殖隔离的形成包括 动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配 植物因开花季节和形态不同而不能交配 动物胚胎发育早期死亡 产生的杂种后代没有生育能力a b c d 1 2 3 4 解析生殖隔离包括动物因求偶方式 繁殖期不同 植物因开花季节和花的形态不同而造成不能自由交配 即使能交配 但也会在胚胎发育的早期死亡 或产生的杂种后代无生殖能力 这都属于生殖隔离 答案d 1 2 3 4 3 下列哪项不是生物进化的原材料 a 基因突变b 基因重组c 不遗传的变异d 染色体变异解析突变和基因重组为生物进化提供了原材料 其中突变又包括基因突变和染色体变异 c 1 2 3 4 4 下图是某一条大河两岸物种演化的模型 图中上为河东 下为河西 甲 乙 丙 丁为4个物种及其演化关系 请据图回答 1 2 3 4 1 由甲物种进化为乙 丙两个物种的两个外部条件是 和 2 河东的乙物种迂回河西后 不与丙物种进化为同一物种的内部条件是 不同 外部条件是存在 1 2 3 4 3 假如迂回河西的乙物种进化为丁物种 你判断丁物种是否是不同于乙物种的新品种的依据和方法是什么 1 2 3 4 解析同一自然区域中的甲物种 由于大河的阻隔 有的生活在河西 有的生活在河东 因河东 河西的环境条件不同 使得同一物种的两个种群的基因频率发生不同的定向改变 由于地理隔离 河东生活的种群 不能与河西生活的种群自由交配 使不同种群的基因库各不相同 并逐渐出现生殖隔离 经过长期的自然选择 原属于