必修二-第五单元-生物的进化省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第五单元

当代生物进化理论1/84知识内容考纲要求1当代生物进化理论主要内容Ⅱ2生物多样性、统一性和进化Ⅱ2/841．整合：本单元内容虽不多，但与其它章节联络却非常亲密，这种关系成为命题热点。在复习中应注意本单元与其它章节中相关知识综合归纳和总结，以形成良好知识结构，如：3/84(1)生物遗传和变异(基因突变、基因重组、染色体畸

变)与生物进化。(2)环境对生物影响(选择)。(3)种群特征。(4)免疫与病原微生物进化。(5)DNA分子杂交与生物亲缘关系判定等。4/842．比较：比较思维对于认识生命本质和规律含有主要意义，经过比较才能了解进化理论发展，才能认识不一样理论真谛。3．数学方法利用：基因频率改变需要借助于数学方法。但在利用中需注意不一样条件下所用方法并不相同，需注意总结规律。5/846/847/848/849/8410/84达尔文自然选择学说当代生物进化理论基本观点①遗传变异是自然选择内因②过分繁殖为自然选择提供更多选择材料，加剧了生存斗争③变异普通是不定向，而自然选择是定向，定向自然选择决定着生物进化方向④生存斗争是自然选择方式，是生物进化动力⑤适应是自然选择结果⑥自然选择是一个长久、迟缓、连续过程①种群是生物进化基本单位，生物进化实质在于种群基因频率改变②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程三个基本步骤③突变和基因重组提供了生物进化原材料④自然选择使种群基因频率定向改变并决定生物进化方向⑤隔离是新物种形成必要条件11/84达尔文自然选择学说当代生物进化理论不一样点①没有说明遗传变异本质以及自然选择作用机理②着重硕士物个体进化③认为物种形成是微小有利变异积累结果，没有认识到隔离作用①从分子水平上说明了自然选择对遗传变异作用机理②强调群体进化，认为种群是生物进化基本单位③隔离是物种形成必要条件共同点①都能解释生物进化原因和生物多样性、适应性②都认为自然选择决定生物进化方向12/84①达尔文自然选择学说是当代生物进化理论关键与基础，而后者是前者发展与完善。②遗传和变异是进化内因(原料)，生存斗争是进化动力(外因)，自然选择决定了进化方向。③自然选择和人工选择：无人为参加为自然选择，有人为参加为人工选择。人工选择性状有利于人类，不然应视为自然选择，如抗菌素和杀虫剂选择作用应为自然选择。13/841．(·南京调研)如图表示环境条件发生改变后某个种群中A和a基因频率改变情况，以下说法错误是(

)A．Q点表示环境发生了改变，A控制性状愈加适应环境B．P点时两曲线相交，此时A和a基因频率均为50%C．该种群中杂合体百分比会越来越高，逐步取代纯合体D．在自然选择作用下，种群基因频率会发生定向改变14/84解析：某个基因出现频率越高，说明该基因控制性状对环境有较强适应性。A和a基因频率之和为1，P点时两曲线相交，表示二者频率相等，所以此时A和a基因频率均为50%。在自然选择作用下，种群基因频率会发生定向改变，造成生物朝着一定方向不停进化。即使A基因频率逐步增大，但AA、Aa中并非Aa生存能力更强，所以不一定会出现“该种群中杂合体百分比会越来越高，逐步取代纯合体”现象。答案：C15/841.物种形成(1)物种形成三种经典模式①渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成。16/84②骤变式——主要是经过异源多倍体染色体畸变方式形成新物种，一出现能够很快形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物。③人工创造新物种——经过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也能够创造新物种。17/84(2)新物种形成标志——生殖隔离生殖隔离受精前隔离受精后隔离生态隔离季节隔离行为隔离机械(形态)隔离配子隔离杂种不活杂种不育杂种败育18/842．共同进化(1)共同进化①不一样物种之间相互影响：生物生活于复杂环境中，任何一个物种都不是单独进化，其必定要和其它生物发生营养关系。在捕食与被捕食，相互帮助等关系下，它们共同发展，协同进化，增加了物种多样性。②生物与无机环境相互影响：生物能够适应一定环境，也能够影响环境。生物与无机环境之间是相互影响和共同演变。比如：最早生物是厌氧，光合生物出现，使大气中有了氧气，为好氧生物出现创造了前提条件。19/84(2)进化规律20/84①生物进化总趋势a．从结构上看：由简单→复杂(由原核细胞→真核细胞，由单细胞→多细胞，由无胚层分化→两胚层→三胚层等)。b．从功效上看：由低等→高等(如：无性生殖→有性生殖)。c．从生存环境上看：由水生→陆生。②代谢进化a．异养→自养(又包含光合作用→化能合成作用)。b．厌氧→需氧。c．总趋势：厌氧异养→光能自养→需氧异养。21/843．生物多样性(1)内涵(三层次)遗传多样性：指遗传信息总和，包含地球上全部动

↓物、植物、微生物个体基因物种多样性：指地球上生命有机体多样性，当前被

↓描述物种约175万种生态系统多样性：指生物圈中生态环境、生物群落和

生态过程多样性22/84(2)相互关系(3)成因：生物与环境共同进化结果。23/84生物进化与物种形成关系(1)区分

①生物进化：实质上是种群基因频率改变过程，所

以生物发生进化标志为基因频率改变，不论改变大小，

都属于进化范围；24/84

②物种形成：种群基因频率改变至突破种界限，

形成生殖隔离，标志着新物种形成，隔离是物种

形成必要条件。(2)联络：生物发生进化，并不一定形成新物种，但新

物种形成一定要经过生物进化过程。25/842．(·广州模拟)关于生物进化与生物多样性形成，错误说法是（双选）项 (

)A．生物多样性形成经历了漫长进化历程B．消费者出现不影响生产者进化C．生物多样性形成是变异结果D．生物进化与无机环境改变是相互影响26/84解析：消费者出现，首先使生态系统含有更复杂结构，另首先对植物进化产生主要影响。如消费者对含有一些性状某种生产者捕食可改变该种群基因频率，进而使该种群朝着一定方向进化。生物多样性形成是共同进化结果。答案：BC27/841.基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数比率。基因频率＝×100%2．基因型频率是指某种特定基因型个体占群体内全部个体比率。基因型频率＝ ×100%28/843．经过基因型频率计算基因频率(1)在种群中一对等位基因频率之和等于1，基因型频率

之和也等于1。(2)一个等位基因频率＝该等位基因纯合子频率＋

1/2×杂合子频率。29/844．哈代——温伯格平衡定律(遗传平衡定律)(1)内容：在一个有性生殖自然种群中，并符合以下5个

条件情况下，各等位基因频率和等位基因基因型

频率在一代一代遗传中是稳定不变，或者说是保持

着基因平衡。这5个条件是：①种群大；②种群中个体

间交配是随机；③没有突变发生；④没有新基因加

入；⑤没有自然选择。30/84(2)示例：一个自然种群中，一对等位基因A和a频率比

例是，在满足上述5个条件前提下，即使繁

殖很多代，A和a等位基因频率也永远是。这

就是哈代——温伯格平衡定律。可用数学方程式表示：

(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝131/84其中p代表一个等位基因(如上例中A)频率，q代表另一个等位基因(如上述中a)频率。(p＋q)永远为1，即A频率加a频率为＝1；p2代表一个等位基因(即A)纯合子AA频率，即；q2代表另一个纯合子aa频率，也是；2pq代表杂合子Aa频率，即2×。32/845．伴X染色体遗传基因频率计算pA＝qa＝33/84①基因突变和基因重组、自然选择、遗传漂变、迁移等均可引发基因频率改变。②在伴X染色体遗传病中，男性中患者表现型概率＝相关基因型频率＝相关基因频率。34/843．某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则：(1)该植物种群中A、a基因频率分别是_____________________________________________、____________。35/84(2)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____________、____________。(3)依据当代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？____________。原因是_____________。(4)由此可知，进化基本单位是______________，进化原材料由________________提供，是否发生进化决定于______________，进化实质是______________。36/84解析：(1)植物种群中，三种基因型(AA、Aa、aa)频率之和等于1，所以Aa频率＝1－30%－20%＝50%，依据基因型频率计算基因频率公式得，A频率＝30%＋1/2×50%＝55%，a频率＝20%＋1/2×50%＝45%。(2)植物自交，AA和aa基因型个体后代基因型分别是AA、aa，Aa自交后代中1/4AA、1/2Aa、1/4aa，所以自交后代中AA基因型频率＝30%＋1/4×50%＝42.5%，aa基因频率＝20%＋1/4×50%＝32.5%，Aa基因型频率＝1/2×50%＝25%，自交后代中A基因频率＝42.5%＋1/2×25%＝55%，a基因频率＝32.5%＋1/2×25%＝45%。37/84(3)当代生物进化理论认为生物进化实质是种群基因频率改变，上述植物在两年内基因频率没有发生改变，证实植物没有进化。(4)当代生物进化理论认为：种群是生物进化基本单位，突变和基因重组提供进化原材料，是否发生进化取决于自然选择，进化实质是基因频率改变。所以在某一时间内，某个种群基因库中不一样基因频率改变幅度大小，是衡量种群进化程度主要参数。38/84答案：(1)55%、45%

(2)42.5%、32.5%

55%、45%(3)没有该生物种群中A、a基因频率未发生改变(4)种群突变和基因重组自然选择基因频率改变39/8440/84下列图是物种形成一个模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长进化，分别形成新物种b和c。在此进程中某一时刻，a1种群部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。以下相关叙述正确是 (

)

41/8442/84A．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中外迁群体与当初留居群体基因频率相同，则b和d是同一物种D．a1中外迁群体与当初a2种群基因频率不一样，则c和d是不一样物种43/84[解析]

判断是不是一个物种标准是：两个种群间能否随机交配并产生可育后代。基因频率不一样只能说明生物发生了进化，不一定产生生殖隔离，形成新物种。新物种形成普通先经过地理隔离而后产生生殖隔离，但经过地理隔离不一定就产生生殖隔离。没有地理隔离时，因为c和d基因库差异也可产生生殖隔离。[答案]

B44/84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后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生后代中AA个体百分比、A基因频率改变依次为(

)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45/84[解析]

由题意可知，种群中A基因频率为40%，a基因频率为60%，随机交配产生后代中AA个体百分比为40%×40%＝16%，aa个体百分比为60%×60%＝36%，Aa个体百分比为48%，A基因频率为16%＋48%×1/2＝40%；自交产生后代中AA个体百分比为16%＋48%×1/4＝28%，aa个体百分比为36%＋48%×1/4＝48%，Aa个体百分比为1/2×48%＝24%，A基因频率为28%＋1/2×24%＝40%。[答案]

C46/84自交与自由交配(随机交配)(1)自交是指基因型相同个体交配，雌雄同株植物是指自

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。47/84(2)自由交配是指种群内不一样基因型个体间相互交配。

在无选择条件下，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。(3)只要种群基因频率不变，既使基因型频率改变，种

群也未发生进化。48/84桦尺蛾是一个栖息在密林中、白天停歇在树干上昆虫，普通为浅色，它借助与环境相同体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色桦尺蛾数量有增多趋势。为证实两种体色桦尺蛾因环境不一样而数量百分比不一样，进行了以下探究。请完成以下探究方案。49/84(1)假设：_______________________________。

(2)试验步骤：①选择工业污染区A和________地域B；②搜集桦尺蛾，并在翅下用有色颜料分别标识黑色蛾与浅色蛾若干；③_________________________________；④一段时间后用诱蛾灯诱捕，统计、统计结果。50/84(3)试验结果：以下表。依据表内数据在下面空白处绘制A、B两地域不一样体色蛾回收率柱形图。桦尺蛾释放数和回收数表地域项目浅色蛾黑色蛾工业污染区A释放数400500回收数32150B释放数500600回收数603051/84(4)结论：____________________。

(5)分析与讨论：①人们观察到工业污染造成树皮变黑，从这个角度解释上述试验结果。_____________________________。②已知桦尺蛾体色由常染色体上一对等位基因控制。为了深入探究桦尺蛾黑色与浅色显隐性关系，有些人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交，F1中黑色蛾与浅色蛾数量比为1∶1。请利用F1蛾，在此基础上设计遗传试验完成探究。52/84a．试验步骤：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

b．结果与分析：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。53/84[解析]

依据试验题目可知，单一变量为工业污染区与非污染区；要做到随机分组和平均分配；树皮颜色与蛾颜色一致时，就是一个保护性适应；探究显隐性时，要注意试验结果全方面性，黑色雌雄个体相交，后代可能全部为黑色，也可能全部为浅色，也可能黑色、浅色都有。54/84[答案]

(1)在工业污染区，黑色蛾数量占优势(合理即给分)(2)①非工业污染③将标识不一样体色蛾分别释放到上述两地域(3)见下列图55/84(4)在工业污染区，黑色蛾数量占优势；在非工业污染区，浅色蛾数量占优势

(5)①不一样污染程度区域树皮颜色不一样，使停歇在树干上不一样体色蛾被鸟类捕食概率不一样，造成它们存活率不一样②a.选择F1雌雄黑色蛾杂交；观察、统计后代体色

b．若后代出现浅色蛾，则黑色为显性性状；若后代全部是黑色蛾，则黑色为隐性性状(合理即给分)56/8457/84本讲试验试验设计基本模式试验设计可遵照以下步骤进行：(1)了解题目要求：认真读题，从题中找出答案。(2)写出试验名称：指出是什么试验，判断出是“验证性

试验”还是“探究性试验”。(3)写出试验目标：搞清该题要验证或探究是什么样

生物学事实。即明确试验要处理什么问题。58/84(4)写出试验原理：就是完成该试验理论依据是什么？需要分析试验中所包括生物学及相关学科中知识、方法，以及所依据科学原理。另外，提供试验仪器使用方法和原理也应考虑在内。(5)设计试验操作过程：大多数题目要求写出试验步骤。下面一个书写模式，能够使书写条理，思绪清楚。59/84①分组标号：依据试验要求选择适宜材料和器材，选材应保持条件相同(如：日龄相同、体重相近雄性成年大白鼠)。将试验分为试验组和对照组，能够分两组，也能够分若干组，每组进行明确标识，便于试验观察、统计、比较和叙述。②试验处理：依据试验要求分别对试验组和对照组进行处理，除试验变量外，对试验组和对照组培养、喂养等条件应要相同，即控制无关变量。要注意能表达“单一变量”词语准确使用，比如使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。60/84③培养(或喂养)、观察、统计：对于植物试验和一些动物试验，分别进行试验处理后，要进行一段时间培养，才能出现结果。而有些试验进行试验处理之后，在相对较短时间(1～2小时)就能够观察实现现象。要仔细观察试验组与对照组出现差异，统计试验现象和试验数据。....61/84④试验结果分析或者预测试验现象：假如是“验证型”试验，则要依据所学知识和原理，分析得出应有试验结果和推出对应结论(此时普通只有一个结果和对应结论，且结论与试验目标相对应)。若是“探究型”试验，则要依据原理、目标预测出可能结果和推出对应结论(此时普通有几个不一样结果及对应结论)。⑤试验结论：经过现象、结果分析，概括出规律性结论，结论普通就是试验目标。62/84(·黄山质检)生物进化实质是种群基因频率改变，其中影响种群基因频率原因有很多，如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物个体迁入迁出等。某中学生物研究小组为证实人工选择对种群基因频率影响，选取了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行试验。已知果蝇长翅(B)对残翅果蝇(b)为显性，基因位于常染色体上。他们试验过程以下：63/84a．选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，取得子一代雌雄果蝇；

b．让子一代果蝇连续自由交配5代，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；

c．当子六代全部长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中百分比；

d．依据残翅果蝇百分比计算出B、b基因在种群中基因频率，得出结论。64/84请分析回答：(1)假如按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中纯合子占__________。(2)假如在每代中不除去残翅果蝇，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。

(3)请判断该试验过程设计是否科学？________。你理由是：____________________________________。65/84(4)若让你对此试验过程进行改进，请设计出改进后步骤。①选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行交杂，取得子一代雌雄果蝇；②______________________________；③_________________________________________；④______________________________________。(5)请预期这种人工选择对种群基因频率影响_______________________________________________。66/84[解析]

(1)F2中BB∶Bb＝1∶2，产生两种类型配子B∶b＝2∶1，故F3中bb为1/3×1/3＝1/9，即F3中长翅果蝇占8/9，其中纯合子为BB＝2/3×2/3＝4/9，占长翅总数1/2。(2)若不去除残翅果蝇，则F2中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，F2产生配子B∶b＝1∶1，F3中BB∶Bb∶bb＝3/8∶2/8∶3/8，故长翅中纯合子百分比为：BB/(BB＋Bb)＝3/5。(3)要研究人工选择作用是否对种群基因频率产生影响，需要以人工选择作用作为单一变量，经过由人工选择作用种群和自然繁殖种群繁殖若干代后进行对照得出试验结论。67/84[答案]

(1)1/2

(2)3/5

(3)不科学没有设置对照(没有对照试验)

(4)②将子一代果蝇分成性状完全相同甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇③当子六代全部长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中百分比④依据甲、乙两组中残翅果蝇百分比，分别计算出甲、乙两组中B、b基因在种群中基因频率，比较得出结论(5)这种人工选择将造成B基因频率增大，b基因频率减小68/8469/84[随堂高考]、1．(·广东高考)《物种起源》出版已经有150年，但依然深深影响着当代科学研究，达尔文(多项选择)(

)A．提出了适者生存，不适者被淘汰观点B．提出了用进废退理论C．认为种群是生物进化基本单位D．认识到变异广泛存在并能遗传给后代解析：选项B理论是拉马克观点；选项C说是当代生物进化理论观点。答案：AD70/842．(·广东理基)因为蟹类捕食，某种海洋蜗牛种群中含有较厚外壳个体百分比逐步增加。对这个现象解释，正确是 (

)A．适者生存 B．人工选择C．用进废退

D．定向变异解析：题干中“蟹类捕食”是海洋蜗牛种群中含有较厚外壳个体百分比逐步增加原因，即蜗牛性状定向改变是因为生存斗争存在，是因为自然选择结果。答案：A 71/843．(·上海高考)某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV果蝇，且全部果蝇均随机交配，则F1代中V基因频率约是(

)A．43% B．48%C．52% D．57%72/84解析：由题意可知小岛上原有VV果蝇3000只，Vv果蝇11000只，vv果蝇6000只，从小岛外入侵2000只VV果蝇后，VV共有5000只，果蝇总数为2只，所以入侵后VV占5/22，Vv占11/22，vv占6/22，此时V基因频率为5/22＋11/22×1/2＝21/44≈48%。又因为随机交配不会改变种群基因频率，所以F1代中V基因频率仍为48%。答案：B73/844．(·山东高考)以下与生物进化相关叙述，正确是(

)A．进化总是由突变引发B．进化时基因频率总是改变C．变异个体总是适应环境D．进化改变是个体而不是群体74/84解析：进化原材料由突变和基因重组提供，然后经过自然选择作用，使得基因频率发生定向改变；有利变异能适应环境，而不利变异则被环境所淘汰；进化基本单位不是个体而是种群。答案：B75/845．(·广东高考)普通栽培稻是由普通野生稻进化而来，以下