2018年秋高中生物 第7章 现代生物进化理论 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,一,二,三,一、种群基因频率的改变与生物进化(一)种群是生物进化的基本单位1.种群:指生活在一定区域的同种生物的全部个体。2.种群中的个体彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代,因此,也是生物繁殖的基本单位。3.基因库与基因频率(1)种群的基因库:指一个种群的全部个体所含有的全部基因。(2)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因的比率。(3)计算:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则基因A的频率为60%;基因a的频率为40%。基因型AA的频率为30%;基因型Aa的频率为60%;基因型aa的频率为10%。(基因型频率=某基因型个体/某种群个体总数),一,二,三,(二)突变和基因重组产生进化的原材料,(三)自然选择决定生物进化的方向,一,二,三,预习反馈1.判断正误。(1)判断下列所述情况是否是一个种群。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。()(2)一个种群中某基因占所有基因的比率叫做基因频率。()(3)所有变异都是生物进化的原材料。()(4)基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向。()(5)即使没有突变,进化也可以发生。()(6)自然选择决定了生物变异和进化的方向。()(7)一般来说,在自然环境中,频率高的基因所控制的性状更适应环境。(),一,二,三,2.种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述正确的一组是()种群基因频率的改变导致生物进化自然选择使种群基因频率发生定向改变种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关种群通过个体的进化而进化A.B.C.D.答案:B,一,二,三,3.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体,这一性状由一对等位基因控制,黑色(B)对红色(b)为显性。如果基因型为BB的个体占18%,基因型为Bb的个体占78%,基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别是()A.18%,82%B.36%,64%C.57%,43%D.92%,8%答案:C,一,二,三,4.由于真菌感染,某森林所有树干的颜色都变成了灰白色。多年以后,不同颜色的蛾类增长数量最可能的结果是(),一,二,三,解析:环境对生物进行自然选择,由于该森林所有树干的颜色都变成了灰白色,在生存斗争中,体色与环境相近的蛾类容易生存下来,并产生子代个体,结果就会使体色与环境相近的个体数量越来越多。但由于变异是不定向的,所以在群体中还会存在棕色等其他颜色的个体。答案:D,一,二,三,二、隔离与物种的形成,一,二,三,预习反馈1.判断正误。(1)只要能够交配便是同一物种。()(2)马和驴交配产生的后代骡,是一个新物种。()(3)存在生殖隔离的种群不一定存在地理隔离。()(4)两个池塘中的鲤鱼是两个种群,存在生殖隔离现象。()(5)突变的可遗传性阻碍生物进化。()(6)物种的形成可以不经过隔离。()(7)地理隔离导致的结果是不能产生可育的后代。()(8)地理隔离的出现导致基因频率的改变,标志新物种的形成。()(9)生殖隔离一定来自地理隔离。(),一,二,三,2.下列有关种群和物种的叙述,正确的是()A.同一种群的个体间可以相互交配并产生后代,同一物种的个体间也能相互交配并产生后代B.种群是生物进化的基本单位,物种是繁殖的基本单位C.种群的基因频率总是在不断变化发展,物种的基因频率往往保持不变D.种群基因库的基因和物种基因库的基因是一样的解析:种群不仅是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。种群和物种的基因频率都在不断变化。种群和物种是两个不同的概念。答案:A,一,二,三,3.关于地理隔离和生殖隔离,下列说法不正确的是()A.生殖隔离不一定是地理隔离的必然结果B.地理隔离的两个种群,如果人为地放在一起,一定不能相互交配产生可育后代C.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因D.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离答案:B,一,二,三,三、共同进化与生物多样性的形成1.共同进化,一,二,三,2.生物多样性的形成,一,二,三,预习反馈1.判断正误。(1)捕食者的存在不利于被捕食者的生存。()(2)生物多样性包括基因多样性、个体多样性和生态系统多样性。()(3)共同进化只能发生在生物与生物之间。()(4)最早出现的生物是单细胞的厌氧型生物。()(5)研究生物进化的主要依据是化石。(),一,二,三,2.下列不支持共同进化观点的是()A.有长着细长花柱的兰花,就必有同样长着细长吸管似的口器的昆虫B.通过捕食关系,猎豹跑得越来越快,斑马的逃生动作越来越敏捷C.随着最早光合放氧生物蓝藻的出现,地球上有了氧气,这为需氧型生物的出现和进化提供了前提D.不同物种的进化是互不干涉、彼此孤立的解析:任何一个物种都不是单独进化的,不同物种之间,生物与无机环境之间在互相影响中不断进化和发展,这就是共同进化。答案:D,一,二,三,3.下列关于共同进化和生物多样性形成的说法,正确的是()A.共同进化表现在不同物种之间的相互影响上B.生物多样性包括物种多样性、种群多样性和生态系统多样性C.地球上厌氧生物比好氧生物出现得早D.外来物种入侵不能改变生物进化的速度和方向解析:共同进化不仅发生在不同物种之间,还发生在生物与无机环境之间,A项错误。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,B项错误。由于最初的地球上没有氧气,根据生物与环境的关系可以判断最早出现的生物是厌氧生物,当有氧气出现后才有好氧生物,C项正确。外来物种入侵会严重影响与之有竞争关系的当地物种,使某些种群的基因频率发生改变,故能改变生物进化的速度和方向,D项错误。答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,基因库、基因频率和基因型频率基因频率应如何计算?基因频率与基因型频率是什么关系?下面是基因频率的计算公式,据此完成下列问题。,(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,该种群中A的基因频率是多少?,(2)若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3,A的基因频率是多少?答案:A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=P1+1/2P2,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,某植物种群,基因型为AA的个体占30%,基因型为aa的个体占20%,回答下列问题。(1)该植物种群中A、a的基因频率分别是。(2)若该种植物自交,后代中基因型为AA、aa的个体分别占、。这时,A、a的基因频率分别是。(3)依现代生物进化理论,该种植物在这两年中是否发生了进化?,原因是。(4)若第三年由于环境突然变化,基因型为aa的个体全部死亡,则该种群A、a的基因频率的变化趋势是。(5)由此可见,进化的基本单位是,进化的原材料由提供,进化的实质是。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:A的基因频率=30%+1/2(1-30%-20%)=55%,a的基因频率=1-55%=45%。该种植物自交后,AA的基因型频率=30%1+50%1/4=42.5%,aa的基因型频率=20%1+50%1/4=32.5%,此时A的基因频率=42.5%+1/2(1-42.5%-32.5%)=55%,a的基因频率=45%。生物进化的实质是种群基因频率的改变,若种群基因频率没有改变,则该种群没有发生生物进化。答案:(1)55%,45%(2)42.5%32.5%55%,45%(3)没有种群的基因频率没发生改变(4)A的基因频率增大,a的基因频率减小(5)种群突变和基因重组种群基因频率的改变,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。2.基因频率的计算规律(1)若某基因在常染色体上,则,3.根据基因型频率计算基因频率的方法A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率,a的基因频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,4.根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率(1)遗传平衡定律在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下5个条件的情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的,又称为哈迪温伯格定律。种群足够大;种群中个体间的交配是随机的;没有突变发生;没有新基因加入;没有自然选择。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,(2)基因频率与基因型频率的特点设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则p+q=1。,即AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。(3)实例:若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频率为。,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,1.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1,则F1中A的基因频率和Aa的基因型频率分别为()A.30%,21%B.30%,42%C.70%,21%D.70%,42%解析:在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,则有条纹(Aa)个体占30%,A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=55%+1/230%=70%,同理,a的基因频率=30%。若蜗牛间进行自由交配得到F1,根据遗传平衡定律,F1中Aa的基因型频率=270%30%=42%。答案:D,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,2.植物种群中,基因型AA的个体占16%,基因型aa的个体占36%,该种群随机交配产生的后代中基因型AA的个体的百分比、A基因频率和自交产生的后代中基因型AA的个体的百分比、A基因频率的变化依次为()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,增大解析:根据遗传平衡定律,随机交配后,基因频率、基因型频率都不变。自交后,基因频率不变,但随着自交次数增加,纯合子的基因型频率越来越大。答案:C,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,3.某生物兴趣小组抽样调查的200人中,各种基因型和人数情况如下表所示,则这200人中,Xb的基因频率为()A.85%B.30%C.20%D.15%解析:女性的体细胞中B或b基因共两个,男性的体细胞中只有一个B或b基因,则XB与Xb的总数量为782+142+82+70+30=300,Xb的数量是14+82+30=60,故Xb的基因频率为60/300100%=20%。答案:C,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,4.某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是()A.6%,8%B.92%,8%C.78%,92%D.8%,92%,解析:计算伴性遗传的基因频率时,只计数等位基因所存在的染色体,即男性只统计一个基因,女性中统计两个基因,所以该校学生中Xb的基因频率为,则XB的基因频率为92%。答案:B,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点三,活学活练,温故知新,物种形成与生物进化物种形成和生物进化是不是一回事?二者有何关系?完善物种形成图解,回答下列问题。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点三,活学活练,温故知新,(1)ab发生了生物进化,其实质是种群基因频率的改变。(2)ac导致新物种形成,其标志是产生生殖隔离。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,由于某种原因,某一小岛上的野兔原种种群的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,下列相关说法不正确的是()A.新物种1与新物种2基因库不完全相同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改变,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:新物种1与新物种2的基因库有相同之处,也有不同之处;图中显示了经地理隔离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表示生殖隔离;在新物种形成的过程中,自然选择的作用使种群的基因频率发生了定向改变。答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.物种形成的三种典型模式(1)渐变式加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成(2)骤变式自然界中多倍体植物的形成骤变式物种的形成主要是通过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。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,(3)人工创造新物种:多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,知识总结种群与物种的比较,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,2.物种形成和生物进化的比较,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,3.隔离在物种形成中的作用不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离。地理隔离和生殖隔离是最常见的隔离类型。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.下列与生物进化有关的叙述,正确的是()A.基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交,纯合高茎的基因型频率增加,表明豌豆正在进化B.一片树林中的黑色桦尺蠖与浅色桦尺蠖在自然选择作用下由一个物种进化成两个种群C.二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交可培育出三倍体西瓜,表明这两种西瓜并无生殖隔离D.害虫因为变异而存在抗药性差异,农药的选择作用导致抗药性强的基因频率增加,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:判断种群是否在进化是根据种群中基因频率是否发生改变,不是基因型频率是否发生改变,A项错误。黑色桦尺蠖与浅色桦尺蠖虽然表现型不同,但它们不存在生殖隔离,所以不是两个物种,它们生活在同一生活区域,属于同一种群,B项错误。三倍体西瓜不可育,所以它的两亲本存在生殖隔离,C项错误。害虫因为变异而存在抗药性差异,农药的选择作用导致抗药性强的基因频率增加,D项正确。答案:D,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,2.玉米的含油量随选择世代的变化情况如下图所示。据图分析,选育过程对高含油量玉米品种的产生所起的作用是()A.改变了控制产油的一对等位基因的总频率B.改变了玉米的基因库,导致新物种的产生C.淘汰了一些表现型,从而导致含油量高的基因频率增大D.在逐步产生并选择多对等位基因的同时,淘汰了多对等位基因,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:依曲线图可知,随着选择世代数的增加,玉米的含油量逐渐增多,这是对含油量高这一表现型进行了选择,使含油量高的基因频率增大的结果;任何一对等位基因的基因频率之和都为1;人工选择并没有导致新物种的产生;从图中无法得出D项的结论。答案:C,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点三,活学活练,温故知新,共同进化与生物多样性共同进化的内涵是什么?形成生物多样性的原因有哪些?分析回答下列问题。(1)完善下列表格。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点三,活学活练,温故知新,(2)下图是生物多样性三个层次间的关系,试回答下列问题。形成生物多样性的根本原因是基因多样性,直接原因是蛋白质的多样性。生物多样性的形成是多种多样的环境对生物的不定向性变异进行选择的结果。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,下列有关生物进化与生物多样性形成的叙述,正确的是()A.一个物种的形成或灭绝,不会影响到其他物种的进化B.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的C.生物多样性的形成过程,也就是新物种不断形成的过程D.捕食者的存在有利于增加物种的多样性解析:任何一个物种都不是单独进化的,故一个物种的形成或灭绝会影响到其他若干个物种的进化;物种之间的共同进化有的通过物种之间的生存斗争实现,有的通过物种之间的种间互助实现;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,故新物种不断形成的过程只是生物多样性形成过程的一个方面;捕食者往往捕食个体数量较多的物种,这样就会避免一种或几种生物在生态系统中占绝对优势,为其他物种的形成腾出空间。答案:D,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.共同进化(1)不同生物之间的共同进化有的通过种间互助实现,有的通过生存斗争实现。(2)生物能够适应一定的环境,也能够影响环境,生物与无机环境之间是相互影响、共同演变的,生物与无机环境之间的共同进化是通过二者的相互影响实现的。2.生物多样性的三个层次(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:基因多样性决定了蛋白质多样性,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无机环境共同组成的,所以物种多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统多样性。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.某种兰花有细长的花矩(右图),花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花的传粉需借