高中生物 第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容课件 新人教版必修2.ppt

第7章,第2节,课前预习巧设计,设计1,设计2,名师课堂一点通,创新演练大冲关,通要点,通高考,课堂练,课下练,现代生物进化理论的主要内容,现代生物进化理论的主要内容,一、种群是生物进化的基本单位1种群的概念及特点(1)概念：生活在一定区域的的全部个体。(2)特点：是生物进化的，彼此之间可以交配，并通过繁殖将传给后代。,同种生物,基本单位,各自的基因,2基因库与基因频率(1)基因库：一个种群中全部个体所含有的。(2)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占数的比率。二、突变和基因重组产生进化的原材料,全部基因,全部等位,基因,基因重组,基因突变,突变,(2)可遗传变异是进化原材料的原因：可遗传变异的形成可遗传变异的特点是随机的和的。可遗传变异的结果：只提供生物进化的原材料，不能决定。(3)变异的有利和有害是相对的，是由决定的。,不定向,生存环境,生物进化的方向,等位基因,有性生殖,基因型,三、自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的会发生，导致生物不断进化。即生物进化的实质是的定向改变。四、隔离与物种的形成1物种的概念能够在相互交配并且产生的一群生物。,基因频率,定向改,变,种群基因频率,朝着一定的方向,自然状态下,可育后代,2隔离(1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能的现象。(2)常见类型：,自由交流,同一种生物,相互交配,可育后代,基因交流,3隔离在物种形成中的作用(1)加拉帕戈斯群岛多种地雀形成原因的分析内因：不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和，而且不同种群之间不发生。外因：不同岛屿上的和互不相同，自然选择对不同种群的改变所起的作用不同。结果：形成明显的差异，并逐步出现，从而形成不同种的地雀。(2)结论：隔离是的必要条件。,基因交流,栖息条件,生殖隔离,食物,基因重组,基因频率,基因库,物种形成,五、共同进化与生物多样性的形成1共同进化(1)生物与生物之间的共同进化：某种兰花具有细长的花矩，而专门给它传粉的蛾具有细长的吸管似的口器，这两种生物的出现是的结果。捕食者吃掉被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进的作用，此外，捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存。,共同进化,种群发展,(2)生物与无机环境间的共同进化：,(3)共同进化的含义：之间、之间在相互影响中不断进化和发展。,不同物种,生物与无机环境,2生物多样性的形成(1)生物多样性的内容：、和。(2)研究生物进化历程的主要依据：。(3)生物多样性的进化历程：,基因多样性,物种多样性,生态系统多样性,化石,蓝藻和细菌,无脊椎,动物,基因,的重组,消费者,蕨类植物,被子植物,哺乳类,一、种群是生物进化的基本单位1为什么说生物进化的基本单位是种群而不是个体？提示：个体的基因型是终身不变的，无论它在自然选择中具有多大优势，其基因型也不可能一成不变地遗传给下一代个体，因为个体的基因组成来自双亲。种群中个体的基因来自种群基因库，个体死亡后又通过其后代把基因延续下去。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。,2阅读教材p115第二自然段，结合图77分析探究下列问题：若一个种群中含有a和a一对等位基因，根据下列条件，计算种群的基因频率。（1）若已知种群中基因型为aa、aa和aa的个体数目分别为a1、a2、a3，如何计算种群中a的基因频率？,（2）若已知aa、aa和aa的基因型频率分别为p1、p2、p3，如何计算a的基因频率？,（3）若已知基因型为xbxb、xbxb、xbxb、xby和xby的个体数分别为a1、a2、a3、a4、a5，试求xb的基因频率。,3试分析导致种群基因库改变的因素。提示：基因突变；染色体变异；自然选择；种群个体数量过少；种群个体的迁入、迁出。,二、突变、基因重组和自然选择与生物进化的关系1阅读教材p116内容，结合变异知识，探究下列问题：(1)所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗？为什么？提示：不是。只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成，才能改变基因频率。,(2)基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗？试分析原因。提示：二者都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。只有基因突变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成；而基因重组不能产生新基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成。,(3)有人认为“发生在体细胞中的基因突变不能传递给后代，因此不能为生物进化提供原材料”，这种说法正确吗？分析原因。提示：不正确。发生在体细胞中的突变，可以通过无性繁殖的方法传递给后代，如发生基因突变的花芽或叶芽，通过植物组织培养技术或者嫁接的方法可以传递给下一代，因此能为生物进化提供原材料。,2阅读教材p116探究，分析探究下列问题：(1)自然选择是如何使桦尺蠖种群中决定浅色性状的s基因频率越来越低的？提示：在树干变黑的环境下，浅色桦尺蠖易被天敌发现和捕食，使ss的个体越来越少，ss和ss的个体越来越多，从而使决定黑色性状的s基因频率越来越高。(2)在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？并简要说明原因。提示：直接受选择的是表现型，因为天敌看到的是性状，而不是控制性状的基因。,三、隔离与物种形成1判断下列生物是否属于同一个物种，并说明理由。(1)生活在同一区域的两个种群。提示：不是。种群是指生活在一定区域的同种生物的总和，既然在同一地点是两个种群，说明它们属于两个物种。,(2)生活在不同区域的两个种群。提示：不一定。看两个种群能否相互交配并产生可育后代，若能则属于同一物种，若不能则属于不同物种。,2根据教材p120资料分析，探究下列问题：(1)用流程图的形式总结物种形成的一般过程。,(2)地理隔离和生殖隔离在对种群影响上的共同点是什么？生殖隔离产生的根本原因是什么？提示：共同点是都能阻断种群间的基因交流。产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异。(3)经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？提示：不一定。如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小，或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不产生生殖隔离。,(4)产生生殖隔离是否一定要经过漫长的地理隔离？提示：不一定。如植物中多倍体的形成，不经过地理隔离，直接产生了生殖隔离。,四、共同进化与生物多样性形成1阅读教材p123内容，仔细观察图79、710，分析探究下列问题：(1)在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体和种群两个方面分析是有利还是有害。提示：从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的，从种群考虑，有利于种群的发展。,(2)从共同进化角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明原因。提示：异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧气，最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。,2生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。试探究分析：(1)生物多样性的直接原因和根本原因是什么？运用进化论观点分析生物多样性形成原因。提示：生物多样性直接原因是蛋白质多样性，根本原因是遗传物质的多样性。生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。(2)三种生物多样性之间的关系是怎样的？提示：基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。,1遗传平衡定律及其适用条件(1)定律内容：若种群中，一对等位基因为a和a，设a的基因频率为p，a的基因频率为q，则pqa%a%100%。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(pq)2p22pqq2aa%aa%aa%1。,p2代表纯合子aa的基因型频率；2pq代表杂合子aa的基因型频率；q2代表纯合子aa的基因型频率。即：aa%p2；aa%2pq；aa%q2。,(2)适用条件：保证种群基因频率稳定不变的5种因素。该种群非常大；所有的雌雄个体都能自由交配；没有迁入和迁出；自然选择对不同表现型的个体没有作用；这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发变异。,2地理隔离与生殖隔离的关系(1)仅有地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以在融合在一起。(2)只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生生物新类型(或亚种)，但不可能产生新物种。(3)地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段，生殖隔离是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。(4)生殖隔离保持物种间的不可交配性，从而也保证了物种的相对稳定性。,3生物多样性三个层次之间的联系,(1)基因多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变异是不定向的，进而出现了基因多样性。(2)物种多样性：基因的多样性决定了蛋白质的多样性，基因多样性是形成物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。(3)生态系统多样性：生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的，所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。,例1所谓“杂种优势”是指杂合子的生活力(繁殖力、抗逆性及产量和品质)高于亲本的平均值，甚至超出亲本范围的现象，杂种优势常见于种间杂种的子一代。(1)试运用“杂种优势”原理解释近亲繁殖的坏处。(2)生物进化的实质是环境对不利基因的淘汰及对有利基因的保留和放大过程。为模拟自然选择过程，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是_。,(3)某植物种群中，aa基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则：植物的a、a基因频率分别是_、_。若该植物自交，后代中aa、aa基因型个体分别占_、_。这时，a、a基因频率分别是_、_。依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？_，原因是_。,解析(1)杂种优势主要是利用杂种f1的优良性状，并不要求遗传上的稳定，而近亲往往带有相同的隐性劣质基因，近亲繁殖增大了后代隐性纯合的几率，使后代显出劣势。(2)由于aa全部致死，则a基因频率会越来越小，而a基因频率会越来越大。,(3)aa基因型个体占总数的50%，则a基因频率30%1/250%55%，a基因频率155%45%。若该植物自交，自交后代产生基因型比例为：aa30%1/450%42.5%，aa20%1/450%32.5%，aa1/250%25%，所以a基因频率42.5%1/225%55%，a基因频率45%。通过计算可见前后代的基因频率没有发生改变，说明生物没有发生进化。,答案(1)近亲繁殖，基因杂合率下降，杂种优势丧失；同时隐性致病基因的纯合率上升，患病几率增大。(2)a的频率逐渐变大，a则变小(3)55%45%42.5%32.5%55%45%没有发生基因频率没有发生改变,例2下图是生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是(),a图中甲表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料b种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提c图中乙表示地理隔离，是新物种形成的必要条件d图中丙表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代,解析图中甲表示的是突变和基因重组，为生物进化提供原材料；种群基因频率的定向改变是生物进化的实质，只有生物进化了才有可能形成新物种；图中乙表示地理隔离，但地理隔离不一定形成新物种；图中丙表示生殖隔离，生殖隔离也包括产生不可育的后代。答案b,判断生物是否属于同一个物种的方法(1)依据：生殖隔离。(2)方法：若出现生殖隔离，即不能交配或交配后产生不可育的后代，则说明不是同一物种。,例3下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是(