高考生物一轮复习 33 现代生物进化理论课件 新人教版必修2.ppt

第3课时现代生物进化理论课前落实知识点一达尔文自然选择学说1 内容 过度繁殖 遗传变异和 2 进步性 科学地解释了生物 和生物 形成的原因 3 局限性 1 对 的本质不能作出科学的解释 2 对生物进化的解释局限于 水平 3 强调物种形成都是 过程 不能解释物种大爆发现象 2 和 产生生物进化的原材料 可遗传的变异来源 和 生物变异是 的 只产生生物进化的 不能决定生物进化的方向 生物变异的利与害并不是绝对的 取决于 3 决定生物进化的方向 原因 不断淘汰 变异的基因 积累 变异的基因 结果 种群的基因频率发生 改变 4 隔离导致 的形成 类型 有 和 实质 不能进行自由交流 新物种形成标志 生殖隔离 知识点三共同进化与生物多样性的形成 判一判 1 共同进化是指不同生物之间在相互影响中不断进化和发展 2 共同进化是生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间相互影响的结果 3 生物的多样性包括基因多样性 物种多样性和生态系统多样性 4 生物的多样性是进化的结果 教材解读1 教材111页图7 3达尔文自然选择学说的解释模型 2 教材115页 思考与讨论 基因频率的计算 3 教材116页 探究 自然选择对种群基因频率变化的影响 4 教材120页 资料分析 隔离在物种形成中的作用 5 教材122页 技能训练 6 教材123 126页可当兴趣资料阅读 尤其关注共同进化的概念及实例 生物多样性层次及中性学说 7 教材113页练习一中2 教材118页练习一中1和4 二拓展题 教材121页练习一中1 2 教材126页练习一中1 教材129页自我检测一中判断题 画概念图 二 三和四中1 2 自我校对知识点一1 生存斗争适者生存2 进化多样性3 1 遗传变异 2 个体 3 渐变知识点二1 分子种群2 1 生物进化生物繁殖 基因突变染色体变异自然选择 种群基因频率 2 突变基因重组 基因突变基因重组染色体变异 不定向原材料 生物的生存环境 3 自然选择 不利有利 定向 4 物种 地理隔离生殖隔离 基因知识点三 1 2 3 4 考点透析考点一自然选择学说核心突破1 主要内容 1 在生存斗争中 适者生存 不适者被淘汰的过程叫自然选择 2 变异是不定向的 为生物的进化提供了原材料 遗传变异是生物进化的内因 3 过度繁殖加剧了生存斗争 生存斗争是生物进化的动力 4 自然选择是长期缓慢的过程 决定着生物进化的方向 2 自然选择学说 解释生物进化的模型 3 历史贡献 1 较好地解释了生物的多样性和适应性 2 相对系统地解释了生物进化的原因 揭示了生物的统一性 3 使生物学摆脱了神学束缚 4 局限性 1 未能对遗传和变异的本质作出科学的解释 接受了拉马克关于器官 用进废退 和 获得性遗传 的观点 2 对生物进化的解释局限于个体水平 3 强调物种形成都是渐变的结果 不能很好地解释物种大爆发现象 知能拓展1 自然选择的对象 1 直接对象是生物的变异性状 表现型 2 间接对象是相关的基因型 3 根本对象是与变异性状相对应的基因 即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择 因而可以改变种群的基因频率 2 自然选择的因素 对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境 3 自然选择的动力 生存斗争 1 类型 包括种内斗争 种间斗争 生物与无机环境之间的斗争 2 意义 生存斗争对生物的某些个体的生存不利 但对物种的生存是有利的 并能推动生物的进化 3 原因 过度繁殖 有限的生活资源 4 自然选择的结果 适者生存 不适者被淘汰 5 变异不定向与自然选择定向性 针对训练1 2012 山西沂州 下列叙述中符合达尔文自然选择学说原理的是 a 食蚁兽具有长舌 是因为它长期舔食树缝中的蚂蚁而反复不断伸长的缘故b 害虫抗药性的增强 是因为杀虫剂使害虫产生抗药能力 并在后代中不断积累c 狼和鹿通过捕食和被捕食的关系进行着相互选择 结果狼和鹿的奔跑速度都变快d 现在人们都生活在不同的人工环境中 因此人类的进化不再受到自然选择的影响 答案c解析a项内容反应的是拉马克的用进废退学说 害虫的抗药性并不是使用杀虫剂才出现的 抗药性的产生是随机突变的结果 狼和鹿之间相互选择共同进化 反映出了达尔文的自然选择学说 人类无论生活在何种环境都要受自然选择的影响 2 2012 南京调研 分析以下图解 回答相关问题 1 图甲表示达尔文的物种形成解释模型 分析可知 其中的两个推论分别是 推论1 推论3 2 生物的变异是不定向的 定向的 决定了生物进化的方向 达尔文论证了生物是不断进化的 并且对生物进化的原因提出了合理的解释 但是这一学说存在一定局限性 如对遗传和变异的本质没有作出科学的解释 对进化原因的解释局限于 水平等 3 某海岛上生活着一种昆虫 经调查其翅的长度和个体数的关系如图乙中曲线所示 气候变化 该海岛开始常刮大风 若干年后再进行调查 请绘制出最可能的翅长度和个体数的关系曲线 对这一现象的出现作出解释 答案 1 推论1 个体间存在着生存斗争推论3 有利变异逐代积累 生物不断进化出新类型 2 自然选择个体 3 如图海岛上常刮大风 翅长和翅短的变异个体以抗风和避风的方式可以避免大风将它们刮入大海而死亡 经长期选择 海岛上的该种昆虫的基因频率分别向着翅长和翅短的方向发展 翅长和翅短的个体数均多于中等翅长的个体数 解析 1 达尔文的物种形成解释模型由五个事实和三个推论组成 推论1是 个体间存在着生存斗争 推论3是 有利变异逐代积累 生物不断进化出新类型 2 变异是不定向的 自然选择是定向的 决定进化的方向 达尔文的自然选择学说对进化原因的解释局限于个体水平 3 解析见答案 特别提醒 1 自然选择的实质 定向改变基因频率 2 变异与环境的关系 变异在环境变化之前已经产生 环境只是起选择作用 不是影响变异的因素 不要夸大其作用 通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来 其余变异遭到淘汰 例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来 而不是使害虫产生抗药性 4 隔离与物种的形成 物种形成的三种典型模式 渐变式 如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成 人工创造新物种 通过植物体细胞杂交 如番茄 马铃薯 多倍体远缘杂交 如甘蔗 萝卜 多倍体育种 如八倍体小黑麦 等方式也可以创造新物种 特别提醒 新物种形成不一定经过地理隔离 但不管哪种方式都需要达到生殖隔离 2 共同进化与生物进化的大致过程 1 共同进化 在物种与物种之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响中不断进化和发展 2 生物进化的历程 生物进化的趋势 从原核生物到真核单细胞生物 再到真核多细胞生物 从异养生物到自养生物 从厌氧生物到需氧生物 从无性生殖到有性生殖 从低等到高等 从水生到陆生 知能拓展1 现代生物进化理论与达尔文进化论的比较 1 共同点 都能解释生物进化的原因和生物的多样性 适应性 2 不同点 达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理 而现代生物进化理论克服了这个缺点 达尔文的进化论研究生物个体的进化 而现代生物进化论则强调群体的进化 认为种群是生物进化的基本单位 现代生物进化理论认为生物进化的实质 基因频率的改变 是从分子水平上阐述 而自然选择学说从性状水平解释进化 现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用 2 基因频率相关概念辨析 1 基因突变和染色体变异 自然选择 遗传漂变 基因迁移均可引起基因频率的改变 2 自交与自由交配 随机交配 自交是指基因型相同的个体交配 雌雄同株植物是自花传粉 结果是杂合基因型频率降低 纯合基因型频率增大 在无选择条件下 基因频率不变 自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配 在无选择的条件下 基因频率 基因型频率均保持不变 相关计算可按哈代 温伯格定律进行 只要种群的基因频率不变 即使基因型频率改变 种群也未发生进化 针对训练3 2010 大纲全国 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 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 答案b解析遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因 故b项错误 在自然条件下 通过选择作用 两种基因的频率可能相等 持续选择条件下 某种基因的频率可以降为零 优胜劣汰的结果是频率高的基因所控制的性状更适应环境 故选项a c d均正确 4 2012 江苏 下列关于生物进化的叙述 错误的是 a 生物的种间竞争是一种选择过程b 化石是研究生物进化的重要依据c 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向d 突变的可遗传性阻碍生物进化 答案d解析生物竞争也是一种环境因素 a正确 化石是过去生物的遗体 遗迹和遗物 可通过对比了解生物进化情况 b正确 生物入侵也可引起环境的变化 c正确 突变是生物进化的原材料 d错 由以上公式可得出下列结论 在种群中一对等位基因的频率之和等于1 基因型频率之和也等于1 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 2 伴x染色体遗传方式 在一个工厂中 男女职工各100名 女性中 色盲基因 xb 携带者为5人 色盲患者为1人 男性中色盲患者为8人 则xb的基因频率为 5 1 2 8 100 2 100 100 5 特别提醒 xy型性别决定的生物 基因在x染色体上 y染色体上无等位基因 计算时只计x染色体上的基因数不考虑y染色体 zw型性别决定也是这样 已知人群中 伴x隐性男性患者的比例为p 则可认为这个人群中此基因频率为p 由此可计算女性中患病的频率为p2 例色盲 男性中发病率7 女性中发病率为 7 2 0 5 3 哈代 温伯格定律 成立前提 a 种群非常大 b 所有雌雄个体之间自由交配 c 没有迁入和迁出 d 没有自然选择 e 没有基因突变 典例1 2013 湖南 某生物种群中aa aa和aa的基因型频率分别为0 3 0 4和0 3 请回答 1 该种群中a基因的频率为 2 如果该种群满足四个基本条件 即种群非常大 没有基因突变 没有自然选择 没有迁入迁出 且种群中个体间随机交配 则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为 如果该种群的子一代再随机交配 其后代中aa的基因型频率 会 不会 发生改变 3 假如该生物种群中仅有aabb和aabb两个类型个体 并且aabb aabb 1 1 且该种群中雌雄个体比例为1 1 个体间可以自由交配 则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为 4 假定该生物种群是豌豆 则理论上该豌豆种群的子一代中aa aa的基因型频率分别为 课堂笔记 解析 1 一等位基因的频率 该等位基因纯合子的频率 1 2 杂合子的频率 2 题干条件下符合哈代 温伯格定律 子代aa基因型频率为0 5 0 5 0 25 3 aabb aabb产生的配子中ab ab 3 1 故自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体aabb aabb 3 4 3 4 1 4 1 4 5 8 4 豌豆是严格自交生物 子代中aa概率为 0 3 0 4 1 4 0 4 aa概率为 0 4 1 2 0 2 答案 1 0 5 2 0 25不会 3 5 8 4 0 40 2 易错警示 辨析不清生物进化中的观点 典例2 下列与生物进化相关的描述中 正确的是 a 进化总是由突变引起的b 进化时基因频率总是变化的c 变异个体总是适应环境的d 进化改变的是个体而不是群体e 长期地理隔离一定能达到生殖隔离 如东北虎和华南虎f 共同进化是指不同物种间的进化g 生物能完成有性杂交就是同一个物种 课堂笔记 解析 a还有自然选择等因素 c变异是不定向的 d进化的基本单位是种群不是个体 e必须达到生殖隔离才能成为两个物种 f还包括生物与环境之间 g还必须产生可育后代 答案 b 纠错笔记 1 物种指的是不存在生殖隔离的全部生物 可以是不同地域内 而种群指的是一定地域内同一物种个体的总和 2 种群基因库指种群内全部个体的所有基因 若有n个个体 每个个体平均有m个基因 则基因库中应有nm个基因 3 因地理隔离造成两个亚种 如东北虎和华南虎 应为同一个物种 仍能进行交配繁殖产生后代 但地理隔离不一定是高山 河流的阻隔 两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离 4 突变性状是有利还是有害是相对的 取决于环境条件 如昆虫的残翅性状在正常环境中是不利的 但在多风的岛上则是有利的 5 基因频率与生物进化的关系 只要基因频率改变 生物就进化 只要生物进化 基因频率一定改变 若基因频率不变 则生物就不进化 基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据 6 可遗传的变异包括基因突变 染色体变异和基因重组 而基因突变和染色体变异合称突变 7 生物多样性指基因 遗传 多样性 物种多样性和生态系统多样性 不能说种群多样性 8 共同进化既包括生物与生物之间 也包括生物与无机环境之间 9 判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交 还要看杂交后代是否可育 如二倍体西瓜和四倍体西瓜 马和驴等 10 进化过程中环境只起选择作用 变异是生物自身固有的 实验精讲课题9评价改进类实验的解题思路理论指导1 一般答题程序阅读试题 明确研究的问题和试题条件 形成自己的实验方案 对照试题实验方案 提出自己的观点和想法 书写答案 2 评价角度分析实验原理及方法是否正确 有无更为简单的实验方案 实验能否顺利完成和实验的安全性如何 常见的试题主要考查如下几个方面 实战演练 例 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 基因重组 遗传漂变 生物个体的迁入迁出等 某中学生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响 选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验 已知果蝇的长翅 b 对残翅 b 为显性 基因位于常染色体上 他们的实验过程如下 a 选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交 获得子一代雌雄果蝇 b 让子一代果蝇连续自由交配5代 同时在每一代中要除去残翅果蝇 c 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 d 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 请分析回答 1 如果按照上述步骤进行 在子三代长翅果蝇中纯合子占 2 如果在每代中不除去残翅果蝇 在子三代长翅果蝇中纯合子占 3 请判断该实验过程的设计是否科学 你的理由是 4 若让你对此实验过程进行改进 请设计出改进后的步骤 选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行杂交 获得子一代雌雄果蝇 5 请预期这种人工选择对种群基因频率的影响 解析 1 f2中bb bb 1 2 产生的两种类型的配子b b 2 1 故f3中bb为1 3 1 3 1 9 即f3中长翅果蝇占8 9 其中的纯合子为bb 2 3 2 3 4 9 占长翅总数的1 2 2 若不去除残翅果蝇 则f2中bb bb bb 1 2 1 f2产生的配子b b 1 1 f3中bb bb bb 1 4 1 2 1 4 故长翅中的纯合子比例为 bb bb bb 1 3 3 要研究人工选择是否对种群基因频率产生影响 需要以人工选择作为单一的变量 通过由人工选择作用的种群和自然繁殖的种群分别繁殖若干代后进行对照得出实验结论 4 5 解析 略 答案 1 1 2 2 1 3 3 不科学没有设置对照 没有对照实验 4 将子一代果蝇随机分成相同的甲 乙两组 让甲 乙两组果蝇分别连续自由交配5次 同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇 当子六代所有长翅果蝇自由交配后 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 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 5 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 高考随堂考向一生物进化理论的综合应用1 2011 重庆 2008年 在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少 眼睛退化的 盲鱼 下列有关叙述 正确的是 a 盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果b 种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素c 洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的k值d 盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性的间接使用价值 答案c解析变异 基因突变 在前 黑暗是环境 选择在后 环境决定生物进化的方向 种群密度不是生态因素而是种群的特征 水生生物的种群数量 k值 制约的主因素是水中的溶解氧 间接使用价值是生物的生态功能 科研价值是直接使用价值 2 2011 江苏 下列符合现代生物进化理论的叙述是 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 答案d解析新物种的形成必须要经过隔离 隔离是物种形成的必要条件 因此a错误 生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变 因此b错误 生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有利变异所决定 因此c错误 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 因此d正确 3 2012 海南 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相同 也可不同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 答案d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 表现型相同 对环境的适应性相同 也可能表现型不同 对环境的适应性也不同 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 如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性 也可能不起选择作用 使基因频率不变 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