高中生物 7.2现代生物进化理论的主要内容课件 新人教版必修2.ppt

第2节现代生物进化理论的主要内容 课标解读1 解释种群 种群基因库 基因频率等概念 2 说明现代生物进化理论的主要内容 3 举例说明共同进化和生物多样性形成的原因 4 运用数学方法讨论种群基因频率的变化 1 种群是生物进化的基本单位 1 种群的概念生活在一定区域的生物的构成一个种群 2 基因库与基因频率 基因库 一个种群中个体所含有的基因 构成这个种群的基因库 基因频率 一个种群基因库中 某个基因占的比率叫做基因频率 种群基因频率的改变与生物进化 同种 全部个体 全体 全部 全部等位 基因 2 可遗传变异的形成 特点和作用 形成 a 产生等位基因 b 通过有性生殖过程中的基因重组 可以形成多种多样的 特点 随机的 作用 只是提供生物进化的 不能决定生物进化的 基因突变 染色体变异 基因突变 基因型 不定向的 原材料 方向 种群基因频率的改变 自然选择 思维激活1 1 判断下列是否是一个种群 并说明理由 一个池塘中的所有鱼类 甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼 一个池塘中的所有成年鲤鱼 提示都不是 不是同种生物 不是同一区域 不是所有个体 2 生物进化的实质是什么 如何判断一个种群是否发生了进化 提示生物进化的实质是种群基因频率的改变 判断的依据是种群基因频率是否发生改变 2 突变和基因重组产生进化的原材料每一个基因发生基因突变的频率虽然很低 但由于每个生物个体所含的基因数是一个非常巨大的数目 因此基因突变对个体来说不是稀有的 况且生物进化的单位是种群 生物进化是一个漫长的积累过程 因此 突变可以为生物进化提供丰富的变异材料 同时 突变 等位基因 基因重组 大量的变异 可见 突变和基因重组为生物进化 物种形成提供了丰富的原材料 名师点睛自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率 1 自交 指基因型相同的个体之间的交配 杂合子连续自交时 尽管基因频率不变 但后代的基因型频率会发生改变 表现为纯合子的频率不断增大 杂合子的频率不断减小 2 自由交配 指各种基因型的个体随机交配 在无基因突变 各种基因型的个体生活力相同时 自由交配遵循遗传平衡定律 上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变 强化训练1 某植物种群 亲代 中 AA基因型个体占30 aa基因型个体占20 则 1 该植物的A a基因频率分别是 2 若该植物种群自交 后代中AA aa基因型个体分别占 这时 A a的基因频率分别是 3 依据现代生物进化理论 这种生物在两年中是否发生了进化 原因是 4 若该亲代植物种群中aa基因型个体被淘汰 没有繁殖能力 让该植物种群自交一次 其后代中A a的基因频率分别是 这时生物是否进化了 1 物种的概念能够在下相互交配并且产生后代的一群生物 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 类型 隔离与物种形成 自然状态 可育 自由交流 不同物种 同一种 突变 基因重组 基因交流 食物 栖息条件 基因频率 基因库 4 物种形成的必要条件是物种形成的必要条件 思维激活2 物种的形成是否必须要经过隔离 是否必须要经过地理隔离 提示须经隔离 但未必经地理隔离 隔离 1 地理隔离与生殖隔离的比较 2 物种形成的两种模式和三个环节 1 物种形成的两种方式 渐变式 如下图 爆发式物种的形成主要是由异源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 如下图 此外还可利用远缘杂交和染色体加倍的原理人工创造新物种 如八倍体小黑麦 2 三个环节 突变和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 隔离导致物种形成 三者关系如下图 名师点睛 1 达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较 2 生殖隔离三种情况体现 种群间的个体不能自由交配 有些虽能交配 但胚胎期死亡 有些虽能交配 并能成功繁殖出子代但成活的杂种后代没有生育能力 总之 只有能繁育出 可育子代 才堪称 无生殖隔离 只有不存在生殖隔离时 才可称作 同一物种 强化训练2 如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 解析A项中 b和d不一定达到生殖隔离 B项中 由于a1和a2的地理隔离 d和c有可能存在生殖隔离 C项中 a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同 D项中 a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同 但如果只发生地理隔离 而没有发生生殖隔离 则c和d可能是一个物种 答案B 1 共同进化 共同进化与生物多样性的形成 2 生物多样性的形成 1 2 形成原因 生物的共同进化 思维激活3 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 是有利的还是有害的 提示从个体考虑 对被捕食者来说是有害的 从种群考虑 有利于种群的发展 1 共同进化的实例 2 生物多样性的内涵 1 形成原因 共同进化 2 生物多样性三个层次之间的联系 特别提醒生物多样性的三个层次是密切联系的 基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础 反过来物种和生态系统多样性又影响基因多样性 3 生物进化的规律 1 生物进化的总趋势 从结构上看 简单 复杂 如 原核细胞 真核细胞 单细胞 多细胞等 从功能上看 低等 高等 如 无性生殖 有性生殖 从生存环境上看 水生 陆生 2 代谢的进化异养 自养 厌氧 需氧 3 生殖方式无性生殖 有性生殖 4 生态系统结构两极生态系统 无消费者 三极生态系统 生产者 消费者 分解者 强化训练3 2013 高考江苏卷 12 下图为四个物种的进化关系树 图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度 DNA碱基进化速率按1 百万年计算 下列相关论述合理的是 A 四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B 生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C 人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积D 大猩猩和人类的亲缘关系 与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同 解析物种的形成是遗传变异 选择和隔离三个环节共同作用的结果 A错误 自然选择决定生物进化的方向 B错误 人与黑猩猩的DNA差异百分比是0 99 而碱基进化速率为1 百万年 通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历99万年左右的积累 C正确 通过DNA的差异百分比可知 人与大猩猩的亲缘关系较大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多 D错误 答案C 例1 下图所示为种群与物种的关系图解 下列叙述不正确的是 区分种群与物种 A 由图中可以看出 一个物种可以有很多种群 这些种群间只是因为地理隔离阻碍了基因交流B 若物种2是物种1形成的 则物种1一定发生了基因频率的改变C 物种形成的必要条件是地理隔离D 若种群1与种群2的基因频率都发生了改变 则这两个种群都在进化 深度剖析隔离是新物种形成的必要条件 新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离 但不是所有的新物种形成都需要经过地理隔离 答案C 规律总结 1 物种和种群的区别与联系 2 物种和种群的关系可通过下图表示 一个物种可以包括许多种群 如同种鲫鱼可以生活在不同的池塘 湖泊中 形成一个个彼此被地理障碍隔离的种群 同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离 长期发展下去可成为不同亚种进而形成多个新物种 例2 如图表示生物新物种形成的基本环节 对图示分析正确的是 A 图中A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B表示地理隔离 是新物种形成的必要条件D 图中C表示生殖隔离 指两种生物不能杂交产生后代 界定物种形成与生物进化 深度剖析图中A表示的是突变 包括基因突变和染色体变异 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B表示地理隔离 但地理隔离不一定形成新物种 图中C表示生殖隔离 生殖隔离也包括产生不可育的后代 答案B 归纳提升物种形成与生物进化的区别和联系 课堂小结 1 下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是 A 突变和基因重组为生物的进化提供原材料B 新物种的形成大多要经过长期的地理隔离C 生物进化的实质是种群的基因频率发生定向改变D 生物多样性包括遗传多样性 种群多样性和生态系统多样性三个层次解析生物多样性包括遗传 或基因 多样性 物种多样性和生态系统多样性三个层次 D错误 答案D 2 下图为现代生物进化理论的概念图 以下说法正确的是 A 是生物的突变和重组B 是自然选择C 是自然选择学说D 是物种多样性 解析生物进化的实质是基因频率的改变 突变导致了基因频率的改变 现代进化理论的核心是自然选择学说 生物的多样性包含三个层次 基因的多样性 物种的多样性和生态系统的多样性 因此 代表的含义叙述错误 答案C 3 1万年前 科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群 两个种群现在已经发生明显的分化 研究人员指出 经过长期演化可能形成两个物种 如图所示 请分析回答下列问题 1 结合现代生物进化理论分析可知 a c分别表示 b的实质变化是 2 的存在说明了 3 原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50 环境变化后 峡谷北侧山高林密 生活于其中的松鼠种群中基因型为AA Aa的个体数量在一年后各增加20 基因型为aa的个体数量减少20 则一年后a的基因频率为 基因型为aa的个体的比例为 解析松鼠种群由于地理隔离而形成两个种群 在不同的环境选择下进化 产生各种特异性变异 导致种群基因频率发生差异性变化 直至产生生殖隔离成为不同物种 由题意可知 A的基因频率为50 则原来种群中AA Aa aa的基因型频率分别为25 50 25 可设其分别为25只 50只 25只 则一年后种群中基因型为AA Aa aa的个体数量分别为30只 60只 20只 其基因型频率分别为27 27 54 55 18 18 所以此时a的基因频率为45 45 答案 1 地理隔离生殖隔离种群基因频率的改变 2 变异是不定向的 3 45 45 18 18