高中生物 第5章 生物的进化配套课件 浙科版必修2.ppt

本章内容 一 生物的多样性 统一性和进化1 物种之间存在 隔离 即不同种的个体之间 互相交配 或者交配后不能产生有 能力的后代 2 生物界在类型上具有 性 3 生物界在模式上的统一性在 或 等层次上 不同生物之间总有一个或几个层次的 存在着统一的模式 生殖 不能 生育 多样 生物体 细胞 生物大分子 结构与功能 4 进化论对生物的统一性和多样性的解释 1 对生物多样性的解释 由于 等因素的作用 生活在不同环境中的同一物种的不同种群 可以发展出 2 对生物统一性的解释 整个生物界有 说明生物界在不同层次上存在着高度的统一性 自然选择 多个物种 一个共同由来 点拨 1 生物多样性包括三个层次 遗传多样性 基因多样性 物种多样性和生态系统多样性 2 所有的细胞均具有细胞膜 细胞质和核糖体 体现了细胞层次上的统一性 二 进化性变化是怎样发生的 1 选择是进化的动力 1 人工选择 同种生物普遍存在着变异个体保留 的变异个体淘汰其他变异个体微小变异成为 培育出符合人们要求的新品种 合乎要求 显著变异 2 自然选择 同种生物普遍存在着变异个体保留有利于在特定环境中 的变异个体淘汰其他变异个体微小变异积成 新的类型 新的物种由此产生 3 是进化的一个重要动力和机制 2 种群的变异性 是自然选择的前提 也是生物进化的前提 存活和繁殖 显著变异 自然选择 可遗传变异 3 种群基因频率的平衡和变化 1 含义 基因库 一个生物种群的全部 的总和 基因频率 某一个等位基因的数目 该基因的 的总数 基因型频率 某种 的个体数 该种群总个体数 2 遗传平衡定律 在一个大的随机交配的种群里 基因频率和基因型频率在没有迁移 的情况下 世代相传不发生变化 并且基因型频率是由 频率所决定的 等位基因 所有等位基因 基因型 突变 选择 基因 3 基因频率发生变化的因素 主要有突变 和自然选择等 4 自然选择导致适应适应是生物特有的一种现象 是生命的结构及功能 行为 生活方式等特征使该生物适合在一定环境下生存和延续 是 的结果 基因迁移 遗传漂变 非随机交配 选择 自然 5 异地的和同地的物种形成 1 异地的物种形成 种群两个种群 出现差异 2 同地的物种形成 二倍体植物 四倍体 新物种 遗传组成 新物种 二倍体配子 点拨 1 变异是不定向的 自然选择是定向的 自然选择决定了生物进化的方向 2 环境改变对变异起选择作用 而不是导致变异产生 思维判断 1 物种是生物进化的基本单位 分析 种群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 分析 基因突变 基因重组和染色体畸变是生物进化的原材料 3 种群基因库是不断变化的 分析 自然情况下 由于自然选择等因素使种群基因库不断变化 4 遗传平衡定律适用于任何种群 分析 遗传平衡定律有六个限制条件 即种群足够大 无基因突变 无迁入迁出 无遗传漂变 随机交配 无自然选择和人工选择 因此并不适用于任何种群 5 自然选择不仅能保留有利变异 淘汰不利变异 而且能使有利变异积累起来 分析 自然选择使具有适应某种特定环境的变异性状个体被保留下来 导致生物的适应性进化 自然选择与进化性变化的发生1 种群与物种的区别与联系 生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群 种群必须具备 三同 即同一时间 同一地点 同一物种 主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代 一个物种可以包括许多种群 同一个物种的多个种群之间存在着地理障碍 长期发展下去可成为不同亚种 进而可能形成多个新物种 注 两者的关系 如图 2 自然选择是进化的动力 3 异地的和同地的物种形成 技巧点拨台 1 判断生物是否属于同一个物种的方法是是否出现生殖隔离 即能否自由交配并产生可育后代 若出现生殖隔离 即不能交配或交配后不能产生可育后代 则说明不是同一物种 2 判断种群是否进化的方法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 典例训练1 2011 海南高考 某地区共同生活着具有捕食关系的甲 乙两种动物 两者的个体数长期保持稳定 下列叙述正确的是 a 乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝 反之亦然b 在长期进化中 甲 乙两物种必然互为选择因素c 甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变 反之亦然d 甲 乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变 解题指南 1 知识储备 1 捕食关系与生物进化的联系 2 自然选择在生物进化过程中的作用 2 解题关键 熟悉捕食关系中的营养结构 关注基因频率和基因突变对生物进化的影响 解析 选b a项 甲 乙为捕食关系 捕食者的食物来源不一定唯一 而被捕食者也可能被多种动物捕食 因此乙灭绝不一定会导致甲灭绝 同理若甲灭绝 乙也不一定会灭绝 b项 生物的进化是同步的 甲对乙进行选择 乙同样对甲进行选择 c项 基因突变是随机的 频率很低 甲对乙的突变没有影响 d项 自然条件下 生物的进化是随时在进行着的 基因频率是在不断变化的 变式训练 如图表示生物新物种形成的基本环节 据此判断下列叙述正确的是 a 自然选择过程中 直接受选择的是基因型 进而导致基因频率的改变b 同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大 但生物没有进化c 地理障碍能使种群基因库产生差别 必然导致生殖隔离d 种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件 解析 选d 本题考查生物进化理论的基本内容 具体分析如下 变式备选 科学家发现某地某种蝴蝶在1863年和1963年不同体色个体数量所占百分比如图所示 下列叙述正确的是 a 深体色和浅体色个体分别属于不同的性别b 环境变化后 中间体色的蝴蝶不容易被天敌发现c 蝴蝶深 浅体色个体逐渐进化成中间体色个体d 深体色和浅体色类群逐渐产生生殖隔离 解析 选b a项 深体色和浅体色与性别无必然联系 b项 解读数据可知 1963年与1863年相比 中间体色的蝴蝶比例增加 说明它们的体色与环境色彩一致 在自然选择的过程中得以保留 应该是适应环境的类型 c项 中间体色的蝴蝶比例增加是自然选择的结果 而非蝴蝶深 浅体色个体逐渐进化 d项 同一物种不存在生殖隔离 基因频率和基因型频率比较及计算1 比较 一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因总数的比例 进化的实质是种群基因频率的改变 指群体中具有某一基因型的个体所占的比例 其计算公式为 该基因型个体数 该种群总个体数 100 基因型频率改变 基因频率不一定改变 2 计算 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 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 已知人群中 伴x染色体隐性遗传病男性中患者的比例为p 则可认为这个人群中相应致病基因频率为p 由此可计算女性中患病的频率为p2 若色盲在男性中发病率为7 则在女性中发病率为 7 2 0 5 高考警示钟 1 位于x染色体上的基因 在y染色体上往往没有该基因及其等位基因 所以在计算基因总数时只需考虑x染色体上的基因总数 2 在自然条件下 同时满足遗传平衡定律六个条件的种群是不存在的 这也说明了自然界中种群的基因频率迟早要发生变化 即种群的进化是必然的 典例训练2 2011 广东高考改编 科学家获得一种显性突变蚊子 aabb a b基因位于非同源染色体上 只有a或b基因的胚胎致死 若纯合的雄蚊 aabb 与野生型雌蚊 aabb 交配 f1群体中a基因频率是 f2群体中a基因频率是 解题指南 1 考查实质 通过对特例 胚胎致死 的分析 考查基因频率的计算 2 解题关键 准确写出f1和f2基因型的种类 并由基因型频率转化为基因频率 解析 f1的基因型全为aabb 则a基因频率是50 f2的基因型为a b 和aabb 且比例为9 1 a 中包括1 3aa和2 3aa 则a基因频率是9 10 1 3 2 3 1 2 60 答案 50 60 互动探究 1 题干过程中蚊子是否发生了进化 提示 是 分析 生物进化的实质是种群基因频率的改变 因为题干中种群基因频率发生了改变 则生物在进化 2 假定基因型为aa aa的个体全部能生存并繁殖后代 而基因型为aa的个体全部致死 若不考虑基因突变 则其基因频率的变化趋势如何 提示 a的频率逐渐变大 a的频率则变小 分析 由于aa全部致死 则a基因频率会越来越小 则a基因频率会越来越大 变式备选 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 种群中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 种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大 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浓度的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 然而这些具有抗药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 自然选择决定变异的方向 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 果蝇抗药性的产生在环境变化之前产生 2 实验变量的确定 该案例中单独的实验 没有对照 不能说明问题 两次实验对照可知 该实验的自变量是是否接触ddt 因变量是果蝇的存活情况 从实验结果来看 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对果蝇的抗药性起 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 答案唯一 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 答错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 答错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 下列不能体现生物正在进化的是 a 在黑褐色环境背景下 黑色桦尺蠖被保留 浅色桦尺蠖被淘汰b 杂交育种通过不断地自交 筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高c 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高d 青霉菌通过辐射诱变获得了青霉素产量很高的菌株 解析 选c a项表示的是自然选择 能体现生物正在进化 b项存在筛选和淘汰 能体现生物正在进化 c项中基因频率不发生改变 不能体现生物正在进化 d项中通过基因突变进行人工选择 能体现生物正在进化 2 家鸡起源于原鸡 现家鸡的年产卵量可达260个以上 而原鸡年产卵量仅12个 下列与此相关的叙述中 正确的是 a 原鸡在食物充足的饲养条件下产卵逐渐增多 并将此变异遗传下去b 发生了遗传物质变化的鸡蛋 孵化出了产卵量高的鸡 并被人工选择c 人工饲养条件能够满足原鸡多产卵的营养需求 从而使产卵量变多d 家鸡的起源可以证明 生存环境的变化可导致生物性状的改变 解析 选b 原鸡在食物充足的饲养条件下产卵多 该变异是由环境条件变化引起的不遗传的变异 现在的家鸡产卵量高 是由于原鸡产生了遗传物质变化的受精卵 孵化出产卵量高的鸡 被人工选择保留下来 3 2012 兖州模拟 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 出现地理障碍d 形成生殖隔离 解析 选d 新物种形成的标志是形成生殖隔离 生殖隔离一旦形成 便不能进行基因交流 也就形成了新物种 4 在一个种群中 开始时a基因频率为50 a基因频率为50 三种基因型的比例分别是 aa为25