2019高中生物 第五章 第一节 生物进化理论课件 苏教版必修2

一、拉马克的进化学说1．主要观点(1)物种是的，所有现存的物种都是从其他物种而来的。(2)生物本身存在由低级向高级的内在趋势。可变演变连续发展(3)变化是物种变化的原因，“用进废退”和“遗传”是其核心进化观点。2．不足和地位：该学说中较多，但内容系统丰富，为达尔文进化学说的诞生奠定了基础。获得性环境主观推测二、达尔文的进化学说1．基本观点(1)物种是可变的：进化通过进行。(2)生存斗争和自然选择：①生存斗争：包含之间的斗争和之间的斗争。②自然选择：在生存斗争中，的过程。物种的演变生物与生物生物与无机环境适者生存，不适者淘汰(3)适应是自然选择的结果：适应的第一步是，第二步是通过而选择。2．局限对于的本质以及对可遗传的变异如何起作用等问题，不能做出科学的解释。变异的产生生存斗争遗传和变异自然选择三、现代达尔文主义1．代表者：杜布赞斯基等。3．生物进化的基本单位——种群(1)进化的实质：种群内的改变。(2)种群：生活在同一地点的同种生物的全部个体。种群不仅是生殖的基本单位，也是的基本单位。(3)基因库：一个生物种群中所有基因的总和。基因频率生物进化全部个体(4)基因频率：群体中在该位点上可能出现的比例。(5)基因型频率：指的个体在群体中所占的比例。(6)影响基因频率的因素：、、迁移、遗传漂变等。4．生物进化的原材料——突变和基因重组：主要由、基因重组和提供。某一等位基因某种基因型基因突变自然选择基因突变染色体变异5．生物进化的方向——自然选择：自然选择可以保留对个体生存和繁衍后代有利的，使生物向着适应环境的方向发展。6．物种形成的必要条件——隔离：(1)物种：分布在一定的自然地域，具有一定的和特征，而且在自然状态能够相互交配并能生殖出后代的一群生物个体。(2)物种形成和生物进化的机制是。形态结构变异生理功能可育突变、选择和隔离四、分子进化的中性学说1．提出者：日本学者。2．内容：(1)生物进化的主导因素不是而是。(2)每种生物的都有一定的进化速率。(3)DNA分子产生的突变大部分是的，对生物的生存。(4)当中性突变积累导致之后，自然选择才会发生作用而导致的进化。3．意义：中性学说揭示了的进化规律。木村资生自然选择中性突变的随机固定信息大分子中性既无利也无害生物性状出现差异表现型分子水平五、现代生物进化理论发展的意义1．揭示了生物产生、发展和一种生物向另一种生物进化的客观规律，阐明了、生物与非生物之间的普遍联系。2．有助于人类从事控制和生物的实践活动，为选育良种、、动物饲养等提供了理论依据；对控制生物性状、创造生物新品种等具有重要的指导实践的价值。3．有助于确立辩证唯物主义的自然观和科学的世界观。生物之间改造植物栽培一、达尔文的进化学说1．判断下列说法是否正确，并说明理由。(1)生存斗争就是指生物与生物之间的斗争。提示：错误。生存斗争包括生物与生物之间的斗争和生物与环境之间的斗争。(2)环境改变时，生物向着适应环境的方向变异。提示：错误。变异是不定向的，环境只是起定向选择作用，选择适应环境的个体，淘汰不适应环境的个体。2．请用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿的进化。提示：长颈鹿产生的后代数量超过了环境的承受能力(过度繁殖)，导致现有食物不能满足所有个体的需要(生存斗争)，又因它们个体间有颈长和颈短的差异(遗传变异)，颈长的能吃到树叶而生存下来，颈短的因吃不到树叶而被淘汰。控制长颈的基因经过逐代积累，最终进化形成长颈鹿。二、现代生物进化理论1．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P94～96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？提示：A的基因频率＝A的数目A＋a的总数目×100%＝2a1＋a22a1＋a2＋a3×100%。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？提示：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率＝P1＋1/2P2。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和a5，试求XB的基因频率。提示：XB的基因频率＝XB的数目XB＋Xb的总数目×100%＝2a1＋a2＋a42a1＋a2＋a3＋a4＋a5×100%。(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；遗传漂变；迁移。2．突变、基因重组和自然选择与生物进化的关系(1)阅读教材P96～98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：不能。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P97[积极思维]，分析探究下列问题：①自然选择是如何使桦尺蛾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，浅色桦尺蛾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，决定浅色性状的s基因频率越来越低。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．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．地理隔离是否一定会导致生殖隔离？生殖隔离的形成一定要经历地理隔离吗？提示：不一定。如东北虎和华南虎是两个虎亚种，它们的生活环境相隔万里，差异很大，但它们并未形成生殖隔离，因此，仍然是同一物种。生殖隔离的形成也未必经历地理隔离，如多倍体植物的形成。四、分子进化的中性学说1．中性学说与现代生物进化理论观点的主要差异是什么？提示：中性学说认为：①生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。②DNA分子产生的突变大部分是中性的。2．根据上题分析，你是否认为中性学说完全否决了现代生物进化理论？提示：不是。中性学说侧重于微观水平，现代生物进化理论侧重于宏观水平，二者相互补充。一、达尔文进化学说与现代生物进化理论的比较二、物种形成和生物进化的区别与联系三、物种形成的方式1．渐变式物种形成2．骤变式：少数物种在很短时间内不经过地理隔离即可形成，如自然界中多倍体的形成。四、现代生物进化理论与中性突变学说的比较[例1]某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。下图表示野兔原种进化的过程，相关说法不正确的是()A．新物种1与新物种2可能是同一物种B．由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式，即经过地理隔离而达到生殖隔离C．图中X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，Z仅表示自然选择过程D．在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的定向改变答案：C[解析]新物种1与新物种2可能是同一物种，也可能不是同一物种；图中显示了经过地理隔离而达到生殖隔离形成新物种的方式；种群产生不同性状是突变和基因重组的结果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择；Z表示若干次突变和基因重组，以及自然选择的作用；在新物种形成的过程中由于自然选择的作用使种群的基因频率发生了定向改变。[例2](海南高考)果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4℅，若再向该种群中引入20000a只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，b关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是()A．v基因频率降低了50%B．V基因频率增加了50%C．杂合果蝇比例降低了50%D．残翅果蝇比例降低了50%[研析]本题考查基因频率和基因型频率的计算。具体解题过程如下：[审]——提取信息信息a：20000只果蝇种群中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。信息b：再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，不考虑其他因素影响。[析]——解读信息①：根据信息a，果蝇种群中vv的基因型频率为4%，由遗传平衡定律可推出v＝0.2，V＝0.8。该种群中vv的数量为0.04×20000＝800，Vv的数量为2×0.2×0.8×20000＝6400，VV的数量为0.8×0.8×20000＝12800。②：根据信息b可知，引入纯种长翅果蝇后，v基因频率＝800×2＋640020000＋20000×2×100%＝10%，V基因频率＝1－10%＝90%。Vv、vv个体数量不变，该种群总数增加一倍，Vv、vv的基因型频率降低了50%。答案：B[判]——研判选项根据分析①②可知v基因频率由引入前的0.2降到引入后的0.1，降低了50%，A项正确；V基因频率由0.8升高到0.9，B项错误。根据分析②可知，C、D项都正确。基因频率和基因型频率计算方法归纳1．常染色体上基因频率的计算(1)已知基因型的个体数，求基因频率：某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%(2)已知基因型频率，求基因频率：某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2该基因杂合子的基因型频率(3)假设条件下的计算方法：假设种群非常大，雌雄个体间都能自由交配，没有大范围的迁入和迁出，没有该对等位基因决定的性状的优胜劣汰，我们就可以根据基因频率计算基因型频率，反之亦可。遵循的遗传平衡定律公式为：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p为A的基因频率、q为a的基因频率，p2、2pq、q2代表的依次是AA、Aa、aa的基因型频率。具体算法是：①已知A的基因频率是A%，a的基因频率是a%，则该种群中基因型是AA的个体占A%×A%，基因型是aa的个体占a%×a%，基因型是Aa的个体占A%×a%×2。②已知某种群中基因型是AA的个体占X%，则A的基因频率是X%，a的基因频率是1－X%；或已知基因型是aa的个体占Y%，则a的基因频率是Y%，A的基因频率是1－Y%。2．性染色体上基因频率的计算对于伴X染色体遗传，在Y染色体上往往没有该基因及其等位基因(伴Y染色体遗传中，则X染色体上没有该基因及其等位基因)，所以在计算基因总数时，应只考虑X染色体(或Y染色体)上的基因总数。若某基因在X染色体上，求一个群体中某基因的频率时，可按下式求解：某基因数2×女性个体数＋1×男性个体数×100%。填充：①物种是可变的②生存斗争和自然选择③适应是自然选择的结果④种群⑤基因突变、基因重组和染色体变异⑥自然选择⑦地理隔离⑧生殖隔离⑨种群基因频率的改变⑩分子水平————————[课堂归纳]————————[网络构建]1．达尔文进化学说的三个基本观点是“物种是可变的”、“生存斗争和自然选择”、“适应是自然选择的结果”。2．在生存斗争中适者生存，不适者被淘汏的过程即自然选择。3．现代生物进化理论认为种群是生物进化