高中生物 2.7.0现代生物进化理论配套课件 新人教版必修2 .ppt

本章内容 一 现代生物进化理论1 种群是生物进化的基本单位 1 种群概念 生活在一定区域的 的全部个体 2 计算一个种群的基因频率 同种生物 案例 若一个种群中a的基因频率为60 则该种群中aa aa aa的频率分别为多少 写出计算步骤 aa aa aa a2 36 2 a a 2 60 40 48 a2 1 aa aa 16 3 生物进化的实质 2 突变和基因重组产生进化的原材料 1 可遗传变异的来源 基因重组 2 生物突变的有利和有害不是绝对的 往往取决于 3 生物的变异是 的 只是产生了生物进化的 不能决定生物进化的 种群基因频率发生改变 突变 基因突变 染色体变异 生物的生存 环境 不定向 原材料 方向 3 自然选择决定生物进化的方向 1 原因 不断淘汰 的基因 积累 的基因 2 结果 种群的基因频率发生 改变 4 隔离导致物种形成 1 隔离类型 常见的有 和 2 隔离实质 不能自由交流 3 物种形成三个基本环节 及 4 新物种形成的标志 不利变异 有利变异 定向 地理隔离 生殖隔离 基因 突变和基因重组 自然选择 隔离 生殖隔离 二 共同进化与生物多样性的形成1 共同进化 之间 之间在相互影响中不断进化和发展 2 生物多样性 包括 和 不同物种 生物与无机环境 基因多样性 物种多样性 生态系统多 样性 思维判断 1 基因频率改变 生物一定进化 分析 生物进化的实质是种群基因频率的改变 基因频率改变 生物一定进化 2 生物进化一定会形成新的物种 分析 生物进化是量变 物种形成是质变 进化到一定程度形成新物种 3 物种的形成必须经过隔离 分析 物种的形成必须经过生殖隔离时期 但不一定要经过地理隔离 4 共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 分析 共同进化包括两个方面 生物与生物之间 以及生物与无机环境之间 5 达尔文认为自然选择作用于种群 使种群发生进化 分析 达尔文认为生物进化的单位是个体 现代生物进化理论认为生物进化的单位是种群 自然选择学说和现代生物进化理论1 二者的联系 2 现代生物进化理论的基本观点 1 生物进化的基本单位 种群 2 生物进化的原材料 突变和基因重组 3 生物进化的方向 取决于自然选择 4 生物进化的实质 种群基因频率的定向改变 5 物种形成过程的三个基本环节 突变和基因重组 自然选择及隔离 其中隔离是新物种形成的必要条件 6 新物种形成的标志 产生生殖隔离 高考警示钟 1 突变 不是基因突变的简称 而是包括 基因突变 和 染色体变异 2 农田喷施农药杀灭害虫 在喷施农药之前 害虫中就存在抗农药的突变个体 喷施农药仅杀灭不抗药的个体 抗药的个体存活下来 农药不能使害虫产生抗药性变异 只是对抗药性个体进行了选择 典例训练1 2011 江苏高考 根据现代生物进化理论 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下降而减小 解题指南 1 考查实质 现代生物进化理论的基本内容 2 知识储备 1 生物进化的实质是种群基因频率的改变 2 变异是不定向的 解析 选c a项 自然选择决定了生物进化的方向 b项 生物进化的实质是种群基因频率的改变 c项 种群内基因频率的改变在世代间具有连续性 导致生物不断进化 d项 应该是种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大 因为当种群数量下降时 各基因型的个体也很少 某种基因很可能因其基因型的个体的偶然死亡而丢失 所以这种改变的偶然性会增大 变式备选 如图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障 水 的阻碍 已经分离为两个独立的群体 如果群体a经历了长期生活环境的剧烈变化 而群体b的环境没有发生较大的变化 则群体a的进化速度将可能是 a 比群体b快b 比群体b慢c 与群体b相同d 停止进化 解析 选a 同种生物的群体分为群体a和群体b后 群体a生活环境变化剧烈 基因频率变化较大 故群体a的进化速度比群体b快 物种形成与生物进化1 隔离在物种形成中的作用 1 隔离的实质 隔离是物种形成的必要条件 包括地理隔离和生殖隔离 其实质是阻止生物之间的基因交流 2 物种形成的必要条件 物种的形成必须经过生殖隔离时期 但不一定要经过地理隔离 仅有地理隔离不能产生新的物种 生殖隔离才是物种形成的关键 2 物种形成与生物进化的比较 技巧点拨台 判断是否属于同一物种的方法 1 两个种群是否属于同一物种 判断依据 是否具有生殖隔离 具有生殖隔离 两个种群属于两个物种 不具有生殖隔离 两个种群属于一个物种 2 下列不能作为判断两个种群是否属于同一物种的依据 形态 结构 两个种群形态 结构相同 不一定是同一物种 如两个种群的生物形态 结构相同 但繁殖期不同 不能交配 则两个种群属于两个物种 是否能够交配 两个种群的生物能够交配 不一定属于同一物种 如果交配后代不育 则两个种群的生物不属于一个物种 如马和驴相互交配产生骡子 二倍体和四倍体杂交产生三倍体 骡子和三倍体不能经过有性生殖产生后代 马和驴 二倍体和四倍体都不属于同一物种 典例训练2 如图中的a b c表示三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 丙分别表示三个种群 下列相关说法正确的是 a 上述过程说明进化总是由突变引起的 地理隔离是新物种形成的标志b 甲 乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的 其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 进化改变的是个体而不是群体 解题指南 1 知识储备 1 隔离的实质是种群之间不能进行基因交流 2 新物种形成的标志 形成生殖隔离 2 解题关键 地理隔离导致两个种群不能进行基因交流 自然选择的方向不同 种群的基因频率不同 解析 选b 分析题中信息可知 生物进化是由地理隔离引起的 生殖隔离是新物种形成的标志 故a项错误 甲 乙两个种群在新环境中基因频率会发生变化 基因库存在差异 无法进行基因交流 故b项正确 乙 丙两个种群存在地理隔离 两种群的基因频率不会相同 故c项错误 甲 丙种群存在生殖隔离 进化改变的应该是种群 故d项错误 变式训练 关于地理隔离和生殖隔离 说法不正确的是 a 都能阻断不同种群间的基因交流b 地理隔离的两个种群 如果人为地放在一起 一定不能相互交配产生可育后代c 生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异d 不同的物种之间一定具有生殖隔离 解析 选b 地理隔离和生殖隔离都能阻断不同种群间的基因交流 地理隔离的两个种群 人为地放在一起后 如果这两个种群有生殖隔离 则不能交配产生可育后代 如果这两个种群没有生殖隔离 则能交配产生可育后代 生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异 不同的物种之间一定具有生殖隔离 基因频率和基因型频率相关计算1 种群中基因频率的计算 一对等位基因 1 已知基因型个体数 求基因频率 某基因频率 纯合子个数 2 杂合子个数 总个数 2 2 已知基因型频率 求基因频率 一个等位基因的频率 该等位基因纯合子的基因型频率 1 2杂合子的基因型频率 2 遗传平衡定律 哈代 温伯格定律 1 成立前提 种群非常大 所有雌雄个体之间自由交配 没有迁入和迁出 没有自然选择 没有基因突变 2 计算公式 当等位基因只有两个时 a a 设p表示a的基因频率 q表示a的基因频率 则 基因型aa的频率 p2 aa的频率 2pq aa的频率 q2 如果一个种群达到遗传平衡 其基因频率应保持不变 技巧点拨台 常染色体遗传和伴性遗传基因频率用naa nxay分别表示该基因型的个体数 用paa pxay表示该基因型的频率 用p q表示a a的基因频率 1 常染色体遗传方式 2 伴x染色体遗传方式 典例训练3 金鱼的一对相对性状由一对等位基因 a a 控制 其中a基因在纯合时使胚胎致死 aa xaxa xay等均为纯合子 现取一对金鱼杂交 f1金鱼共67只 其中雄金鱼21只 则f1金鱼自由交配所得f2成活个体中 a基因频率为 a 1 8b 1 6c 1 11d 1 14 解题指南 1 题眼 a基因在纯合时使胚胎致死 即无aa xaxa xay等个体出生 2 解题关键 明确基因位于x染色体上时基因频率的计算方法 解析 选c f1金鱼共67只 雄金鱼21只 雌雄比例不等 故该基因位于x染色体上 由于a基因纯合时致死 f1雌金鱼基因型为1 2xaxa和1 2xaxa 雄金鱼的基因型为xay f1金鱼随机交配 f2为3 8xaxa 3 8xay 1 8xaxa 1 8xay 致死 故成活个体3 7xaxa 3 7xay 1 7xaxa中 a的基因频率为1 11 变式训练 据调查 某小学的学生中 基因型的比例为xbxb 42 32 xbxb 7 36 xbxb 0 32 xby 46 xby 4 则在该小学xb和xb的基因频率分别为 a 6 94 b 92 8 c 78 22 d 69 6 解析 选b 若按100人计算 xb 42 32 2 7 36 46 138 xb 7 36 0 32 2 4 12 xb和xb两种基因中 xb的频率为138 2 42 32 7 36 0 32 46 4 0 92 xb的频率为1 0 92 0 08 教材理论知识的利用 果蝇对ddt抗药性的进化实验 案例 下面是关于果蝇对ddt抗药性的进化实验 实验一将一个果蝇群体 第一代 饲养到一定规模后 用涂有a浓度ddt的玻璃片处理 将成活下来的果蝇后代 第二代 继续饲养到一定规模后用2a浓度的ddt处理 用同样的方法逐代将ddt浓度增加1a处理果蝇 到第15代时 ddt浓度增加至15a 仍有能抗15a浓度ddt的果蝇存活 因此 实验者认为 果蝇的变异是 定向的 即是在环境条件 ddt 的 诱导 下产生的 另有学者发现了 实验一 设计的缺陷 怀疑实验一得出的结论的科学性 因而设计了实验二 实验二将若干雌雄果蝇分别饲养成若干个家系 此为第一代 然后将每个家系分成两半 用a浓度的ddt分别处理每个家系的一半 然后在有果蝇存活的家系的另一半果蝇中 再培养若干个家系 第二代 将每个家系分成两半 用2a浓度的ddt处理每个家系的一半 在有果蝇存活的家系的另一半中 再培养若干个家系 用同样的方法逐代将ddt浓度增加1a处理果蝇 到第15代时 ddt浓度增加至15a 也产生了能抗15a浓度ddt的果蝇群体 然而这些具有抗性的果蝇的父母及其祖先并没有接触过ddt 通过实验二的分析后 你认为 1 ddt对果蝇变异所起的作用不是 诱导 而是 果蝇种群的进化是定向的 而果蝇个体的变异是 的 果蝇抗药性的产生在环境变化 ddt处理 之 前 中 后 2 通过对实验一和实验二的比较分析 你认为实验一得出不正确结论的原因是什么 命题人透析 1 已有知识的利用 已有知识 现代生物进化理论中明确指出 变异具有不定向性 自然选择决定进化的方向 知识利用 变异是不定向的 不论有无选择 变异都是存在的 因此 果蝇抗药性在环境变化之前产生 2 实验变量的确定 该案例中实验一没有对照 不能说明问题 两实验对照可知 自变量为是否接触ddt 因变量是果蝇的存活情况 从实验结果看 二者结果一致 说明抗药性的变异与是否接触ddt无关 标准答案 1 选择不定向前 2 实验一将果蝇个体作为进化单位研究 不能发现个体变异不定向的特点 实验一用ddt直接处理果蝇 虽然看到的是群体变异 但容易误认为ddt对果蝇的抗性起 诱导 作用 而看不出 诱导 掩盖下的选择作用 阅卷人点评 得分要点 1 答案惟一 必须呈现 选择不定向前 2 必须体现 ddt直接处理果蝇 看不出选择作用 失分案例 1 答案多样化 错答原因主要是对现代生物进化理论理解不透 无法用理论解决实际问题 2 答案多样化 错答原因主要是对实验变量分析不到位 得不出正确的结论 找不到问题的关键 1 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体 种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代 下列叙述不正确的是 a 使种群基因频率发生定向改变的因素是自然选择b 种群基因频率改变生物一定进化c 一长颈鹿发生了基因突变 此长颈鹿发生了进化d 东北虎和华南虎是一个物种 解析 选c 自然选择使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向 种群基因频率改变生物一定进化 生物进化基因频率一定改变 进化的基本单位是种群 一长颈鹿不能说进化 东北虎和华南虎属于同一个物种 但形态有差异 属于两个虎亚种 2 根据现代生物进化理论 下列说法正确的是 a 生物的变异为生物进化提供了原材料 也决定了生物进化的方向b 种群是生物进化的基本单位 地理隔离是形成新物种的标志c 在自然选择的作用下种群基因频率发生不定向改变 导致生物朝着一定的方向进化d 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进而形成生物多样性 解析 选d 自然选择决定生物的进化方向 生殖隔离是新物种形成的标志 在自然选择的作用下 种群基因频率的改变是定向的 从而导致生物朝着一定的方向进化 3 下列关于基因频率 基因型频率与生物进化的叙述正确的是 a 一个种群中 控制一对相对性状的基因型频率的改变说明物种在不断进化b 色盲患者中男性多于女性 所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体c aa自交后代所形成的群体中 a基因的频率大于a基因的频率d 一个种群中 控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1 解析 选d a项中 生物进化的实质是种群基因频率的改变 b项中 色盲基因在男性和女性中频率相等 c项中 aa自交后代所形成的群体中 a基因的频率等于a基因的频率 d项中 一个种群中 控制一对相对性状的各种基因型频率之和应该等于1 4 南岭国家森林公园被誉为 广东物种宝库 下列关于种群和物种的描述 正确的是 a 一个个体具有该种群基因库中的全部基因b 一个种群的生物存在地理隔离 不存在生殖隔离c 东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流 所以它们属于同一物种d 由于不同物种间存在生殖隔离 所以正常情况下不同物种之间不可能产生后代 解析 选c a项中 种群的全部基因称为基因库 一个个体具有的基因是基因库中基因的一部分 b项中 一个种群的生物是指生活在同一地域的同种生物 不存在地理隔离和生殖隔离 c项中 东北虎和华南虎是由于地理隔离而形成的两个虎亚种 它们的基因库中的基因可以交流 所以它们属于同一物种 d项中 马和驴是两个物种 二者具有生殖隔离 但二者能够产生不可育的后代 5 下列四组图是关于生物进化方面的证据 下列相关叙述中 正确的是 a 图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异b 图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应c 图3是两种体色的桦尺蠖 它们的性状分化证实了物种形成的机制d 图4中捕食关系对两者都是有益的 捕食者的存在有利于增加物种多样性 解析 选d 地雀喙的差异是自发产生的 不是不同环境食物的刺激所致 a错误 环境对变异进行选择 b错误 物种形成的标志是产生生殖隔离 c错误 6 双选 2012 广州模拟 根据现代生物进化理论 下列说法正确的是 a 自然选择决定了生物进化和变异的方向b 生物进化的实质是种群基因频率的改变c a基因突变为a基因 a基因不可能再突变为a基因d 突变和基因重组产生进化的原材料 解析 选b d 自然选择决定了生物进化的方向 而变异是不定向的 自然选择无法控制 基因突变是可逆的 a基因突变为a基因 a基因也可能再突变为a基因 生物进化的实质是种群基因频率的改变 突变和基因重组产生进化的原材料 实验方法 开放型探究实验的解题策略 理论指导 开放型实验设计是指具有明确的实验目的 但是答案具有不确定性或者条件不惟一或者解题方法多样的试题 这类试题常以基础知识为背景设计而成 要求自己选取相关的知识或方法来解答 主要考查基础知识掌握程度 归纳推理能力和逆向思维能力 为加强对开放型试题的研究 现将这类试题分类剖析如下 1 方法开放型 这种类型的试题要求能根据题目所设条件和要求 寻找切合实际的多种解决问题的途径 2 条件开放型 这种类型的试题具有明确的实验目的 根据已有知识可找到多种解决问题的途径 要求能选择其中部分条件设计实验方案 主要考查灵活运用所学知识解决新情境中新问题的能力 3 结论开放型 答案开放型试题从不同角度 不同层面分析有不同的答案 典例分析 某些科研人员在农科站研究奶牛 发现牛厩中的苍蝇很多 影响了牛群的健康 人们用ddt溶液 一种杀虫剂 能杀死几乎所有苍蝇 喷洒在牲口圈内和牛身上 但一周后 苍蝇的数目再次增加 工人再次喷洒ddt 得到类似于第一次喷洒的结果 多数苍蝇都死了 然后苍蝇的群体再次扩大 工人又一次喷洒ddt 经过4 5次重复喷洒后 ddt能杀死的苍蝇越来越少直至最后全无杀虫效果 有人认为可能是所使用的ddt本身失效了 有人认为是ddt对