高中生物 第五章 生物的進(jìn)化 第24課時(shí) 生物進(jìn)化理論(Ⅱ)課件 蘇教版必修2.ppt

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生物的進(jìn)化 1 結(jié)合教材P110 111 說明可遺傳的變異為生物進(jìn)化提供了原材料 以及自然選擇對(duì)生物進(jìn)化方向的決定作用 2 結(jié)合教材P112 113 闡明物種形成的機(jī)制 3 閱讀教材P114 115 概述分子進(jìn)化的中性學(xué)說以及生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義 目標(biāo)導(dǎo)讀 1 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 2 物種的形成過程 重難點(diǎn)擊 一生物進(jìn)化的原材料和進(jìn)化的方向 二物種的形成機(jī)制 當(dāng)堂檢測(cè) 生物進(jìn)化理論 三分子進(jìn)化的中性學(xué)說及生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義 1 生物進(jìn)化的原材料 1 現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究表明 可遺傳的變異來源于 和 其中 和 統(tǒng)稱為突變 一生物進(jìn)化的原材料和進(jìn)化的方向 基因突變 基因重組 染色體變異 基因突變 染色體變異 2 例如 果蠅約有104對(duì)基因 假定每個(gè)基因的突變率都是10 5 若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群 約有108個(gè)個(gè)體 那么每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少呢 答案 3 由 2 說明突變的頻率雖然很低 但一個(gè)種群往往由許多個(gè)個(gè)體組成 而且每一個(gè)個(gè)體中的每一個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬個(gè)基因 所以在種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生的突變 4 由前面學(xué)過的知識(shí)可以知道 基因突變產(chǎn)生的 通過有性生殖過程中的 可以形成多種多樣的基因型 從而使種群中出現(xiàn)大量的可遺傳的變異 大量 等位基因 基因重組 5 綜合 3 4 說明 可產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料 6 由于突變和基因重組都是 因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料 不能生物進(jìn)化的方向 突變和基因重組 隨機(jī)的 不定向的 決定 2 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 1 影響基因頻率的因素 基因突變 自然選擇 遷移 遺傳漂變 2 自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響 結(jié)合教材P111積極思維 分析下列材料 已知樺尺蛾體色受一對(duì)等位基因S和s控制 黑色 S 對(duì)淺色 s 是顯性 1870年樺尺蛾的基因型頻率為SS10 Ss20 ss70 在樹干變黑這一環(huán)境條件下 假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存 使得種群中淺色個(gè)體每年減少10 黑色個(gè)體每年增加10 以后的2 4年內(nèi) 樺尺蛾種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢 將計(jì)算結(jié)果和變化特點(diǎn)填入下表 13 1 14 6 升高 26 29 2 升高 60 9 56 1 降低 26 1 29 3 升高 73 9 70 7 降低 在樹干變黑之前 色的樺尺蛾具有保護(hù)色 色個(gè)體的比例高 基因是有利基因 基因頻率高 在樹干變黑之后 色的樺尺蛾具有保護(hù)色 黑色個(gè)體的比例高 基因是有利基因 基因頻率高 環(huán)境的變化導(dǎo)致 的改變 環(huán)境直接選擇的是樺尺蛾的型 最終選擇的是 型 淺 淺 s 黑 S 基因頻率 表現(xiàn) 基因 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是 自然選擇會(huì)使 發(fā)生定向改變 從而保留對(duì)個(gè)體生存和繁衍后代 的變異 使生物向著的方向發(fā)展 基因頻率的改變 基因 頻率 有利 適應(yīng)環(huán)境 1 自然選擇是環(huán)境條件或其他生物對(duì)某種生物的選擇 改變了的環(huán)境 包括無機(jī)自然環(huán)境和生物環(huán)境 是一個(gè)選擇因素 而不是生物變異的誘變因素 在環(huán)境改變以前 生物就存在變異 2 生物出現(xiàn)的變異由環(huán)境決定其有害或有利 當(dāng)環(huán)境變化后 原來一些適應(yīng)性的性狀可能變得不適應(yīng)了 說明適應(yīng)具有相對(duì)性 小貼士 歸納提煉 自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理 活學(xué)活用 1 根據(jù)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論 下列說法正確的是 A 自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向B 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變C 種群內(nèi)基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性D 種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量的下降而減小 問題導(dǎo)析 1 自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生 從而使生物 所以自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 2 種群中基因頻率的改變?cè)谑来g具有 導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化 3 種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而 定向改變 定向進(jìn)化 連續(xù)性 增大 解析生物變異是多方向的 而自然選擇是定向的 故自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 而不是種群基因型頻率的改變 種群基因頻率改變的偶然性是隨著種群數(shù)量的下降而增大的 答案C 二物種的形成機(jī)制 基因頻率的改變并不意味著新物種的產(chǎn)生 結(jié)合下列內(nèi)容探究物種的形成機(jī)制 1 物種 1 概念 分布在一定的自然區(qū)域 具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征 而且在狀態(tài)下能夠相互并能繁殖后代的一群生物稱為一個(gè)物種 簡(jiǎn)稱 種 自然 交配 可育 2 一般情況虎和獅是不可能相遇的 也不能自然雜交 但在動(dòng)物園里可生產(chǎn)出虎獅獸 但虎獅獸不育 據(jù)此分析 虎獅獸 是 不是 一個(gè)新物種 原因是 虎和獅雜交不是在自然狀態(tài)下 不是 虎獅獸不育 不 能產(chǎn)生后代 2 隔離 1 地理隔離 同一種生物由于 使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象 如東北虎和華南虎 地理上的障礙 2 生殖隔離 不同種群的個(gè)體不能自由交配 即使能交配也不能產(chǎn)生 的現(xiàn)象 如馬和驢雖然能生下騾 如圖所示 但騾是不育的 可育 3 一般來說 長(zhǎng)期的隔離最終可能導(dǎo)致隔離 后代 地理 生殖 3 物種形成的過程突變和基因重組 自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié) 通過它們的綜合作用 種群產(chǎn)生分化 最終導(dǎo)致新物種的形成 如圖所示 突變和基因重組 地理隔離 時(shí)間 生殖隔離 物種形成 二倍體生物經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍后形成四倍體 四倍體與原二倍體雜交產(chǎn)生的三倍體是不育的 這說明四倍體與原二倍體之間已形成了生殖隔離 四倍體為一個(gè)新物種 小貼士 歸納提煉 物種形成與生物進(jìn)化的區(qū)別和聯(lián)系 2 如圖是物種形成的一種模式 物種a因?yàn)榈乩碚系K分隔為兩個(gè)種群a1和a2 經(jīng)過漫長(zhǎng)的進(jìn)化 分別形成新物種b和c 在此進(jìn)程中的某一時(shí)刻 a1種群的部分 活學(xué)活用 群體越過障礙外遷與a2同域分布 向d方向進(jìn)化 下列有關(guān)敘述正確的是 A b和d存在地理隔離 所以一定存在生殖隔離B c和d不存在地理隔離 卻可能存在生殖隔離C a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同 則b和d是同一物種D a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同 則c和d是不同物種 問題導(dǎo)析 1 明確 區(qū)分物種的關(guān)鍵是看是否存在 存在的不同種群 可能屬于不同物種 也可能屬于同一物種 b和d存在 達(dá)到生殖隔離 由于a1和a2的地理隔離 d和c存在生殖隔離 生殖 隔離 地理隔離 地理隔離 不一定 有可能 2 理解 是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì) 而不是形成新物種的標(biāo)志 a1中外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率不一定相同 a1中外遷群體與當(dāng)?shù)豠2種群的基因頻率不一定相同 但如果只發(fā)生地理隔離 而沒有發(fā)生生殖隔離 則c和d可能是一個(gè)物種 種群基因頻率改變 解析A項(xiàng)中 b和d不一定達(dá)到生殖隔離 B項(xiàng)中 由于a1和a2的地理隔離 d和c有可能存在生殖隔離 C項(xiàng)中 a1中外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率不一定相同 D項(xiàng)中 a1中外遷群體與當(dāng)?shù)豠2種群的基因頻率不一定相同 但如果只發(fā)生地理隔離 而沒有發(fā)生生殖隔離 則c和d可能是一個(gè)物種 答案B 三分子進(jìn)化的中性學(xué)說及生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義 現(xiàn)代綜合進(jìn)化論伴隨著生物科學(xué)和其他相關(guān)科學(xué)的發(fā)展在不斷完善和發(fā)展 請(qǐng)分析以下內(nèi)容 1 分子進(jìn)化的中性學(xué)說 1 生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是 而是的隨機(jī)固定 自然選擇 中性突變 2 每種生物的信息大分子都有一定的 例如 血紅蛋白的氨基酸每年按約10 9的速率發(fā)生置換 細(xì)胞色素c的氨基酸置換率約為血紅蛋白的1 3 3 DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是的 對(duì)生物的生存 當(dāng)這些隨機(jī)漂變?nèi)辗e月累 使同種生物的不同種群間出現(xiàn)巨大差異 形成不同的物種 進(jìn)化速率 中性 既無利也無害 4 當(dāng)積累導(dǎo)致生物性狀出現(xiàn)差異之后 才會(huì)發(fā)生作用而導(dǎo)致表現(xiàn)型進(jìn)化 中性突變 自然選擇 中性突變對(duì)生物既無利又無害的原因 1 同義突變 遺傳密碼具有簡(jiǎn)并性 即決定一個(gè)氨基酸的密碼子有兩個(gè)或多個(gè) 簡(jiǎn)并性使得那些即使密碼子中堿基被改變 仍然能編碼原來氨基酸的可能性大為提高 2 非功能性突變 DNA分子中有些不轉(zhuǎn)錄的序列等 小貼士 3 不改變功能的突變 結(jié)構(gòu)基因的一些突變 雖然改變了由它編碼的蛋白質(zhì)分子的氨基酸組成 但不改變蛋白質(zhì)原來的功能 如不同生物的細(xì)胞色素c的氨基酸組成有一些是置換的 但它們的生理功能卻是相同的 2 生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義是什么 答案生物進(jìn)化理論對(duì)人類從事控制和改造生物的實(shí)踐活動(dòng)具有重要意義 生物進(jìn)化理論對(duì)優(yōu)良品種的培育 作物的栽培 動(dòng)物的飼養(yǎng)提供了理論依據(jù) 指導(dǎo)生物新品種的培育 如雜交水稻和雜交玉米等作物的培育等 歸納提煉 3 下列有關(guān)敘述符合中性學(xué)說的是 A 中性突變一般不引起生物性狀的改變 因此中性突變不是突變B 當(dāng)自然選擇作用于中性突變時(shí) 有利的變異被積累C 當(dāng)環(huán)境惡劣時(shí) 中性突變的進(jìn)化速率加快了D 中性學(xué)說并沒有否認(rèn)選擇的作用 承認(rèn)形態(tài) 行為和生態(tài)性狀 即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進(jìn)化的 活學(xué)活用 問題導(dǎo)析 1 中性學(xué)說認(rèn)為多數(shù)或絕大多數(shù)突變都是 的 即無所謂 因此對(duì)于這些中性突變發(fā)生自然選擇與適者生存的情況 2 突變大多在種群中 而不是 的 答案D 中性 有利或有害 不會(huì) 隨機(jī)地被固定或消失 通過選 擇才被保留或淘汰 課堂小結(jié) 種群 突變和基因重組 自然選擇 隔離 中性突變 當(dāng)堂檢測(cè) 1 下列屬于同一物種的是 A 生活在同一片森林中的所有食草動(dòng)物B 生活在某一地區(qū)的白種人 黃種人和黑種人C 種植在同一塊地里的二倍體水稻和四倍體水稻D 培養(yǎng)在同一培養(yǎng)皿中的大小兩種草履蟲解析物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物 B 1 2 3 4 2 生殖隔離的形成包括 動(dòng)物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配 植物因開花季節(jié)和形態(tài)不同而不能交配 動(dòng)物胚胎發(fā)育早期死亡 產(chǎn)生的雜種后代沒有生育能力A B C D 1 2 3 4 解析生殖隔離包括動(dòng)物因求偶方式 繁殖期不同 植物因開花季節(jié)和花的形態(tài)不同而造成不能自由交配 即使能交配 但也會(huì)在胚胎發(fā)育的早期死亡 或產(chǎn)生的雜種后代無生殖能力 這都屬于生殖隔離 答案D 1 2 3 4 3 下列哪項(xiàng)不是生物進(jìn)化的原材料 A 基因突變B 基因重組C 不遺傳的變異D 染色體變異解析突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料 其中突變又包括基因突變和染色體變異 C 1 2 3 4 4 下圖是某一條大河兩岸物種演化的模型 圖中上為河?xùn)| 下為河西 甲 乙 丙 丁為4個(gè)物種及其演化關(guān)系 請(qǐng)據(jù)圖回答 1 2 3 4 1 由甲物種進(jìn)化為乙 丙兩個(gè)物種的兩個(gè)外部條件是 和 2 河?xùn)|的乙物種迂回河西后 不與丙物種進(jìn)化為同一物種的內(nèi)部條件是 不同 外部條件是存在 1 2 3 4 3 假如迂回河西的乙物種進(jìn)化為丁物種 你判斷丁物種是否是不同于乙物種的新品種的依據(jù)和方法是什么 1 2 3 4 解析同一自然區(qū)域中的甲物種 由于大河的阻隔 有的生活在河西 有的生活在河?xùn)| 因河?xùn)| 河西的環(huán)境條件不同 使得同一物種的兩個(gè)種群的基因頻率發(fā)生不同的定向改變 由于地理隔離 河?xùn)|生活的種群 不能與河西生活的種群自由交配 使不同種群的基因庫各不相同 并逐漸出現(xiàn)生殖隔離 經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇 原屬于同一個(gè)物種的生物就進(jìn)化 1 2 3 4 成了兩個(gè)不同的物種 因此 當(dāng)乙物種迂回到河西后 不會(huì)再和丙物種共同進(jìn)化為一個(gè)相同的新物種 而是各自獨(dú)立進(jìn)化 迂回河西的乙物種是否進(jìn)化成為丁物種 就要看乙物種和丁物種之間是否已經(jīng)形成生殖隔離 即看丁物種能不能與乙物種自由交配 并產(chǎn)生可育的后代 1 2 3 4 答案 1 自然選擇地理隔離 2 種群的基因頻率 或種群的基因庫 生殖隔離 3 依據(jù) 不同物種間存在生殖隔離 方法 觀察兩個(gè)物種的生物能否自由交配 并產(chǎn)生可育的后代 1 2 3 4