【教学导航】高三生物复习 第21讲 现代生物进化理论课件 新人教版必修2.ppt

第21讲现代生物进化理论 一 现代生物进化理论的由来 1 拉马克的进化学说 生物是由更古老的生物进化而来的 是由低等到高等逐渐进化的 生物的各种适应性特征的形成都是由于 和 2 达尔文的自然选择学说达尔文自然选择学说的解释模型 获得性遗传 用进废退 达尔文创立的进化论从丰富的事实出发 论证了生物是不断进化的 并且对 提出了合理的解释 它揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有 生物的多样性是进化的结果 达尔文自然选择学说的局限性 在于他未能对 的本质做出科学的解释 对生物进化的解释局限在个体水平 生物进化的原因 共同的祖先 遗传变异 3 达尔文以后进化理论的发展随着生物科学的发展 关于遗传和变异的研究 已经从性状水平深入到 水平 人们逐渐认识到遗传和变异的本质 获得性遗传的观点 已经被大多数学者所摒弃 关于自然选择的作用等问题的研究 已经从以生物个体为单位 发展到以 为基本单位 这样就形成了以 为核心的现代生物理论 从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说 自然选择 种群 基因 二 现代生物进化理论的主要内容 同种 全部基因 基因频率 可遗传变异 染色体变异 基因突变 等位基因 新性状 种 地理隔离 生殖隔离 地理隔离 自然选择 无性生殖 有性生殖 消费者 一 对达尔文进化理论的理解1 自然选择学说内容的整合 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 竞争 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 4 自然选择的结果 适者生存 二 生物进化与物种形成的关系 突变和基因重组产生生物进化的原材料 自然选择使种群基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向 隔离是新物种形成的必要条件 图示如下 三 种群基因频率的改变与生物进化1 种群概念的理解 1 两个要素 同种 和 全部 2 两个条件 时间 和 空间 即种群具有一定的时空限制 离开一定的空间和时间的种群是不存在的 3 两个方面 2 关于基因频率 基因型频率的计算 1 基因型频率是某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例 其计算公式为 基因型频率 100 2 设二倍体生物个体中有两个等位基因a和a 而aa aa aa分别表示三种基因型的个体数 那么种群中a a基因的频率是 a 100 a 100 3 关于伴性遗传中伴x染色体基因频率的计算 由于基因位于x染色体上 y染色体上没有 又因为女性有两条x染色体 男性只有一条x染色体 所以一个女性个体有两个相关基因 而一个男性个体只有一个相关基因 在计算基因频率时 应从基因频率的概念入手 4 特殊情况下基因频率的计算 在一个有性生殖的自然种群中 当等位基因只有两个 a a 且种群无限大 所有雌雄个体间能够自由交配产生后代 自然选择对a a没有作用 基因a a都不产生突变时 设p代表a的基因频率 q代表a的基因频率 则 p q 2 p2 2pq q2 1 其中p2是aa基因型的频率 2pq是杂合子aa的基因型频率 q2是aa基因型频率 特别提醒 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 该基因纯合子的频率 1 2杂合子的频率 四 隔离与物种的形成1 物种和种群的比较 2 地理隔离与生殖隔离 1 地理隔离是由于地理上的障碍 使不同种群之间的雌雄个体彼此间无法相遇而不能交配 2 生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配或者交配后不能产生可育后代的现象 这种隔离主要是由于遗传组成上的差异而造成的 生殖隔离不一定在地理上隔开 只要彼此不能杂交或者杂交后不能产生可育后代便是生殖隔离 3 一般来讲 先有地理隔离 再形成生殖隔离 这种形成新物种的方式为异地物种形成 但是 有时没有地理隔离 也能产生新物种 如植物中多倍体的形成 3 物种形成的三个必要环节及作用 1 突变和基因重组产生生物进化的原材料 2 在自然选择的作用下 种群的基因频率发生定向改变 导致生物朝着一定的方向不断进化 3 隔离是新物种形成的必要条件 新物种形成的标志是与原物种的个体间出现了生殖隔离 特别提醒 物种形成方式有两种 渐变式和骤变式 渐变式指经过长期的历史年代逐渐形成 骤变式指在很短的时间内即可形成 如自然界中多倍体的形成 知识点1 对现代生物进化理论的理解 例1 2010 汕头期末 下列有关生物进化的描述 错误的是 a 基因突变的方向和环境之间没有明确的因果关系b 自然选择的实质是选择种群的有利基因 不决定新基因的产生c 隔离是新物种形成的必要条件 隔离包括地理隔离和生殖隔离d 共同进化指生物与无机环境之间的进化 不包括生物多样性的形成 d 思路点拨 变异是不定向的 而进化是定向的 进化的方向由自然选择决定 环境引起的生物变异并没有改变生物的遗传物质 所以是不能遗传的 新物种形成的标志是产生生殖隔离 举一反三 突变和基因重组产生了生物进化的原始材料 现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状 下列有关叙述 错误的是 a 人工诱变因突变率的提高而实现了定向变异b 转基因技术造成的基因重组 产生了定向变异c 体细胞杂交技术能产生染色体变异 突破了生殖隔离的限制d 现代生物技术能改变许多生物的性状 使之更适合人的需要 a 思路点拨 人工诱变是不定向的 基因工程按照人们的意愿将目的基因导入受体细胞 发生了定向变异 体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍 知识点2 隔离与物种的形成 例2 下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 思路点拨 本题考查物种形成的相关知识 a通过地理隔离形成两个种群a1和a2 又分别演化出b c d三个种群 虽然有地理隔离 但是不一定会产生生殖隔离 所以a项错误 由于d是由a1演变而来 所以c与d之间可能存在生殖隔离 b项正确 基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种 但是产生了生殖隔离的种群 基因频率一定会变化 a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同 但是b和d由于地理隔离存在 所以可能不是同一物种 所以c项错误 即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同 只要c和d不存在生殖隔离 则它们仍是同一物种 答案 b 规律方法 1 判断两个种群是否属于同一物种的标准 就是看它们之间是否存在生殖隔离 若存在生殖隔离 则一定是两个物种 2 判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化 若种群基因频率没有变化 则种群一定没有进化 举一反三 新物种形成的标志是 a 具有新的生理功能b 出现新的形态结构c 出现地理隔离d 形成生殖隔离 思路点拨 新物种形成的标志是形成生殖隔离 d 知识点3 基因频率的计算 例3 2010 安庆联考 如果在一个种群中 aa占25 aa占50 aa占25 如果因为环境的变化 每年aa的个体减少20 aa和aa的个体分别增加20 一年后 aa的个体在种群中的比例为 a 23 7 b 20 c 18 2 d 15 6 c 思路点拨 设原来种群中有100个个体 所以aa有25个 aa有50个 aa有25个 根据题意 一年后aa为25 1 20 30个 aa为50 1 20 60个 aa为25 1 20 20个 所以 一年后aa的个体在种群中的比例为20 20 60 30 100 18 2 举一反三 某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19 一对夫妇中妻子患病 丈夫正常 他们所生的子女患该病的概率是 a 10 19b 9 19c 1 19d 1 2 思路点拨 常染色体显性遗传病 丈夫正常 为隐性纯合子 假设基因型为aa 妻子患病 基因型为aa或aa 发病率为19 可知正常概率为81 a基因频率为9 10 可推出妻子为aa的概率为1 10 1 10 19 1 19 aa的概率为2 9 10 1 10 19 18 19 18 19 与正常男性婚配 子女患病的概率为1 19 18 19 1 2 10 19 a 知识点4 进化与生物多样性的形成 例4 下列说法正确的是 a 一个物种的形成或绝灭 不会影响到若干其他物种的进化b 物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的c 生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程d 有性生殖的出现加快了生物进化的步伐 思路点拨 a选项没有考虑不同物种之间是相互影响的 b选项物种之间共同进化涉及不同物种之间的相互影响 生存斗争不是相互影响的全部体现 c选项没有考虑生物多样性不光包括物种多样性 还有基因多样性和生态系统多样性等 这三个选项都是片面的 d正确 有性生殖的出现 使基因重组得以实现 增加了生物变异的多样性 因而使生物进化速度加快 答案 d 举一反三 用a或b选择填空 a表示 易被保存 b表示 易被淘汰 1 在生物的变异中 与环境变化一致的基因 与环境变化不一致的基因 2 结构复杂的生态系统中的基因 结构简单的生态系统中的基因 3 对人类有利 对生物本身有一定害处的基因在自然条件下 在生产条件下 a b b a b a 思路点拨 1 在生物的变异中 与环境变化保持一致的基因 即适应环境变化的基因容易被保存 反之则容易被淘汰 2 结构简