山东省济宁市学而优教育咨询有限公司高考生物一轮复习 第7单元 第25课时 现代生物进化理论课件 新人教版.ppt

第七单元 生物变异 育种和进化 1 涵盖范围 本单元包括必修2第五章生物的三种可遗传变异 基因突变 基因重组和染色体变异 第六章从杂交育种到基因工程和第七章现代生物进化理论三大部分内容 变异是进化的前提 变异是育种的原理 将三部分内容放到一个单元中体现了知识间的有机结合 单元教学分析 2 考情分析 1 考查力度 占分比重相对较大 尤其是有关育种的题目 2 考查内容 三种可遗传变异的实质与区别 遗传病的类型 判断与概率计算 变异与育种 基因工程的联系 基因频率的求解 现代生物进化理化的内容 3 考查题型 多数考点以选择题形式考查 以简答题的形式考查作物育种与变异的联系 3 复习指导 1 复习线索 以可遗传变异类型为线索 复习基因突变 基因重组 染色体变异与不同育种方式的联系 以现代生物进化理论的内容为线索 将达尔文自然选择学说和现代生物进化理论有机联系在一起 2 复习方法 列表比较三种可遗传变异 列表并结合图解掌握不同的育种方法 图示复习基因工程的操作工具及步骤 列表比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的区别与联系 第25课时 现代生物进化理论 回扣基础 构建网络 基础导学 一 拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说1 拉马克的进化学说 和 是生物不断进化的主要原因 2 达尔文的自然选择学说 内容 遗传变异和适者生存 意义 科学地解释了 的原因和 形成的原因 局限性 对 的本质不能做出科学的解释 对生物进化的解释局限于 水平 强调物种形成都是 的结果 不能很好地解释物种大爆发等现象 用进废退 获得性遗传 过度繁殖 生存斗争 生物进化 物种多样性 遗传和变异 个体 自然选择 二 现代生物进化理论 判一判 1 物种是生物进化的基本单位 2 只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料 3 喷洒农药导致害虫产生抗药性 4 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 提示种群 提示突变和基因重组 突变包括两个方面 基因突变和染色体变异 提示在喷洒农药前 害虫抗药性已经产生 农药仅起选择作用 提示不是定向改变 5 地理隔离是物种形成的必要条件 6 进化时基因频率总是变化的 总是由突变引起的 7 新物种形成的标志是隔离 进化的标志是基因频率的改变 8 新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离 9 基因交流是指生物个体之间相互交配 提示隔离 不是地理隔离 提示前半句对 后半句造成基因频率改变的因素除突变外 还有自然选择等因素 提示是生殖隔离 提示还必须产生可育后代 提示可以不经过地理隔离 如二倍体西瓜和四倍体西瓜 10 自然选择的直接选择对象是个体的基因型 本质是基因频率的定向改变 三 共同进化与生物多样性的形成及中性学说1 共同进化 概念 不同 之间 之间在相互影响中不断进化和发展 原因 生物与生物之间的 和生物与无机环境之间的 2 生物多样性 内容 基因多样性 多样性 多样性 形成原因 生物的 研究生物进化历程的主要依据 物种 生物与无机环境 相互选择 相互影响 物种 生态系统 进化 化石 提示是表现型 课外拓展生物进化的历程和规律 简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 代谢 异养厌氧 光能自养 异养需氧 结构 原核细胞 真核单细胞 真核多细胞 生殖 无性生殖 有性生殖 自身受精 异体受精 体外受精和发育 体内受精和发育 消化 细胞内消化 细胞外消化 3 中性学说 提出者 日本学者 内容 大量的基因突变是 的 既无利也无害 决定生物进化方向的是 的积累 而不是 木村资生 中性 中性突变 自然选择 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 回扣教材 知识网络 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率 地理隔离 种群间生殖隔离 突破考点 提炼方法 1 物种起源 出版已有150年 但依然深深影响着现代科学研究 达尔文 a 提出了适者生存 不适者被淘汰的观点b 提出了用进废退的理论c 认为种群是生物进化的基本单位d 决定生物进化方向的是中性突变的积累 模型构建 自然选择学说 典例引领 考点74 解析用进废退的理论是拉马克提出来的 种群是生物进化基本单位的观点是现代生物进化理论的基本内容 达尔文没有提出 中性突变的积累是木村资生提出的 答案a 排雷 自然选择指生物在生存斗争的过程中 适者生存 不适者被淘汰的过程 其手段和动力为生存斗争 生存斗争包括种内斗争 种间斗争 竞争 和生物与无机环境的斗争 生存斗争对某些个体的生存不利 但对物种的生存有利 并推动生物进化 达尔文自然选择学说从个体水平上解释生物进化 考点剖析 1 主要内容 在生存斗争中 适者生存 不适者被淘汰的过程叫自然选择 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 过度繁殖加剧了生存斗争 生存斗争是生物进化的动力 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 模型解读 自然选择的对象 直接对象是生物的变异性状 表现型 间接对象是相关的基因型 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 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 自然选择的动力 生存斗争 类型 包括种内斗争 种间斗争 竞争 生物与无机环境之间的斗争 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 原因 过度繁殖 有限的生活资源 自然选择的结果 适者生存 不适者被淘汰 两个方向 变异不定向 自然选择定向 如下图 4 历史贡献 较好地解释了生物的多样性和适应性 相对系统地解释了生物进化的原因 揭示了生物的统一性 使生物学摆脱了神学束缚 5 局限性 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 对生物进化的解释局限于个体水平 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 对位训练 1 按照达尔文的进化学说 下列叙述正确的是 a 生活在地穴水井中的盲螈 因长期不用眼睛而失去了视觉b 食蚁兽的长舌是因为长期舔食树缝中的蚂蚁 反复不断伸长的结果c 鹿与狼在长期的生存斗争中相互选择 结果都发展了各自的特征d 春小麦连年冬种可变成冬小麦 这是环境影响的结果 答案c解析a b d项都强调环境的变化是物种产生变化的原因 生活在特定环境中的生物为了适应环境 某些器官由于经常使用而发达 并且传递给下一代 这是拉马克的 用进废退 观点 c项的阐述 说明鹿和狼相互选择 生存下来的类型经过一代代的积累 结果发展成为具有各自特征的种群 这符合达尔文进化学说的观点 提示用进废退是拉马克的核心观点 自然选择是达尔文的核心观点 2 2011 江苏卷 6 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 概念突破及模型构建 现代生物进化理论 典例引领 考点75 解析根据现代生物进化理论可知 变异是不定向的 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 而不是基因型频率的改变 基因突变 染色体变异和自然选择均可改变基因频率 基因频率的改变与种群大小没 有一定的关系 种群内基因频率的改变在世代间具有连续性 故c正确 答案c排雷模型构建 考点剖析 1 主要内容 种群是生物进化的基本单位 突变和基因重组产生生物进化的原材料可遗传变异的三个来源 基因突变 基因重组和染色体变异 基因突变和染色体变异合称突变 由于突变和基因重组都是随机的 不定向的 因此它们只是提供了生物进化的原材 料 不能决定生物进化的方向 自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的 不利变异被淘汰 有利变异逐渐积累 种群的基因频率发生定向改变 生物朝一定方向缓慢进化提醒 自然选择的实质 定向改变基因频率 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 隔离与物种的形成物种形成的三种典型模式 经自然选择 导致 骤变式 如自然界多倍体植物的形成骤变式物种的形成主要是通过异缘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 基因频率改变 此种方式多见于植物 渐变式 如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成 物种a物种b 杂种植物 异源多倍体 杂交 染色体加倍 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 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 现代生物进化理论与达尔文进化论的比较 共同点 都能解释生物进化的原因和生物的多样性 适应性 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 2010 江苏卷 12 根据现代生物进化理论 下列观点中正确的是 a 人工培育的新物种只能生活在人工环境中b 生物进化的方向与基因突变的方向一致c 冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害d 受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代 对位训练 答案d解析人工培育的新品种要看具体情况 有的也可以生活在野外中如杂交水稻等 基因突变是不定向的 生物进化的方向取决于自然选择的方向 冬季来临时 植物体内可溶性糖含量增加 增大了细胞内溶液的浓度 降低了凝固点 有利于适应寒冷环境 而不是为了适应寒冷环境 农药处理后选择了具有抗药性的个体 淘汰了没有抗药性的 因此抗药性强的个体生存下来并繁殖产生子代的机会大大增加 提示突变是不定向 但进化是定向的 生物代谢的改变有利于适应环境而不是为了适应环境 3 某植物种群中 aa基因型个体占30 aa基因型个体占20 若该种群植物自交 后代中aa aa基因型个体出现的频率以及a a基因频率分别为 a 55 45 45 55 b 42 5 32 5 45 55 c 55 45 55 45 d 42 5 32 5 55 45 提升计算能力 基因频率和基因型频率有关计算 典例引领 考点76 解析由 aa 50 a的基因频率为 100 55 a的基因频率为45 aa 30 aa 20 aa 30 0 25 50 42 5 aa 0 5 50 25 aa 20 0 25 50 32 5 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 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 答案d排雷 比较 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 考点剖析 1 常染色体遗传方式设有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 aa aa aa的基因型频率分别用paa paa paa表示 则 pa 2n1 n2 2n n1 n 1 2 n2 n paa 1 2paapa 2n3 n2 2n n3 n 1 2 n2 n paa 1 2paa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 提醒 xy型性别决定生物 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 伴x遗传病中 男性中患者的表现型概率 色盲 相关基因型概率 xby 相关基因频率 b 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 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 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的频率为p2 aa的频率为2pq aa的频率为q2 当告诉基因型aa的频率为x 时 则a的基因频率为 a的基因频率为1 aa基因型频率为 1 2 aa基因型频率为2 1 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 某植物种群中 aa个体占16 aa个体占36 该种群随机交配产生的后代中aa个体百分比 a基因频率和自交产生的后代中aa个体百分比 a基因频率的变化依次为 a 增大 不变 不变 不变b 不变 增大 增大 不变c 不变 不变 增大 不变d 不变 不变 不变 增大 对位训练 答案c解析由哈代 温伯格定律得知 随机交配后代的基因频率不会改变 连续自交产生的后代中纯合子会越来越多 导致种群中纯合子比例增大 但基因频率不会发生改变 aa占16 aa占36 所以aa占48 a 0 4 a 0 6 由于不存在自然选择作用 因此种群的基因频率不变 在随机自由交配的情况下 根据基因平衡公式 p q 2 p2 2pq q2 其中p2代表aa的基因型频率 q2代表aa的基因型频率 后代aa 0 4 0 4 16 aa 2 0 4 0 6 48 aa 0 6 0 6 36 16 aa 16 aa 48 aa 48 1 4aa 1 2aa 1 4aa aa 16 12 28 自交 自交 新材料 新情景的题目 无论起点有多高 落脚点一定在教材的基础知识中 提供新材料的试题的解题步骤一般是 第一 认真 快速读题 提取关键信息 弄清设问意图 关于设问的类型 一般有以下几种 概括式 概括文字材料 示意图 曲线图 表格等所反映的生物学要点 探究式 利用所提供材料 结合教材的知识背景 对某个问题作出合理的解释 结论 逻辑式 根据文章内容作出逻辑推理 建议式 根据材料内容和相关知识背景 提出解决问题的方法 思路 或作出合理的建议 假设 第二 联想文章所涉及的材料中的知识背景 第三 针对设问联系相关知识 寻找内在联系 初步思考作答要点 第四 根据答题要点 组织文字 编写答案 方法体验与生物进化相关的材料题分析 典例 2010 上海卷 九 分析有关生物进化的资料 回答问题 自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加 根据达尔文自然选择学说 这是因为 下图表示自然选择对种群的3种作用类型 图 代表长颈鹿种群的选择类型 具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来 该选择类型可由图 代表 这三种选择类型中 最易产生新种的是图 生存斗争 下图表示某种两栖动物3个种群在某山脉的分布 在夏季 种群a与b 种群a与c的成员间可以通过山脉迁移 有人研究了1900至2000年间3个种群的变化过程 资料显示1915年 在种群a和b的栖息地之间建了矿 1920年在种群a和c的栖息地之间修了路 100年来气温逐渐升高 降雨逐渐减少 建矿之后 种群b可能消失 也可能成为与种群a c不同的新种 分析种群b可能形成新种的原因 由于与种群a之间 下表是种群a c的规模 等位基因1 t t 和2 w w 频率的数据 表中为各自隐性基因的频率 的地理隔离 阻断了种群b与种群a的基因交流 因此种群b内的基因突变积累 且产生的变异被环境选择保留下来 种群逐渐适应了生存环境 种群规模开始扩张 并形成生殖隔离 新种形成 依据表中数据和上述资料 对种群c的描述 更为准确的是 a 等位基因1的杂合子逐渐增多b 与种群a之间不能进行基因交流c 正在经历适应辐射d 受气候影响更大 据表中数据分析 种群c的基因库比种群a 种群规模与基因 的频率变化关系密切 a 小 1 t t 解析达尔文自然选择学说认为生物都有过度繁殖的倾向 但物种内的个体数量却能保持相对稳定 是因为生物的个体间存在着生存斗争 而生存斗争的结果是适者生存 自然选择的结果是适者生存 图 表示该种群保留下来的个体中体形中等的个体所占比例较大 图 表示该种群保留下来的个体中体形较大或较小的个体所占比例较大 图 表示该种群保留下来的个体中体形较大的个体和体形稍小的个体所占比例相差不大 这说明该种群在进化过程中产生的变异类型较多 在长期的自然选择的作用下 更容易进化产生出新物种 由于在种群a和b之间建了矿 导致种群a和b之间出现地理隔离 阻断了种群a和b之间的基因交流 种群a和c之间仍可以有基因交流 因此种群b内的突变和基因重组逐渐积累 其有利变异不断地被自然选择保留下来 经过长期的选择作用 种群b同种群a与c 的基因库差别越来越大 并逐渐形成生殖隔离从而形成新的物种 从表格数据来看 种群a的种群数量没发生多大变化 其基因1和基因2的各基因频率也没发生多大变化 说明种群a在一百年中 其种群基因库变化不明显 而种群c的种群数量明显减少 由于种群a和种群c的栖息地之间有公路 但它们之间仍有基因交流 而基因1中t的基因频率升高 w的基因频率基本没变 这说明种群的规模与基因1 t t 的基因频率的变化关系密切 典例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 易错警示辨析不清生物进化中的观点 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 物种指的是不存在隔离的全部生物 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 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 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 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 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 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 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 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 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 进化过程中环境只起选择作用 变异是生物自身的事情 检测落实 体验成功 1 下列对现代生物进化理论的理解 正确的是 a 环境改变使生物产生的定向变异 为进化提供原材料b 自然选择使种群基因频率发生改变 决定生物进化的方向c 地理隔离使种群间基因不能交流 必然导致生殖隔离d 共同进化就是物种间在相互影响中不断发展和进化 题组一自然选择学说和现代生物进化理论 答案b解析变异是不定向的 而自然选择是定向的 经过长期的地理隔离往往形成生殖隔离 这是新物种形成的一般途径 但地理隔离不一定导致生殖隔离 共同进化包括物种间的进化 同时也包括物种和环境之间的共同进化 2 下列为现代生物进化理论的概念图 以下说法正确的是 a 是生物的突变和基因重组b 是自然选择c 是自然选择学说d 是物种多样性 答案c解析 是基因频率的变化 是突变和基因重组以及自然选择 是基因 物种和生态系统多样性 3 2010 大纲全国卷 4 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 题组二育种的考查 答案b解析种群在自交的情况下 两种基因的频率可以相等 a项的叙述是正确的 通过自然选择 有利的变异会被保留 不利于生存的基因会被逐渐淘汰 有的基因 如某显性基因 甚至全部淘汰 自然界中种群的基因频率总是在不断变化着 因为 种群中的个体组成在不断发生变化更新 这会引起遗传漂变和迁移现象 导致基因频率改变 还有基因突变 染色体变异和基因重组的发生 以及自然选择均会引发基因频率的改变 从中可以看出 影响种群基因频率改变的因素不单是环境的选择作用