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文档简介
第六章生物的进化6.1生物有共同祖先的证据问题探讨女娲造人1858发表《物种起源》贝格尔号达尔文(1809—1882)英国生物学家,博物学家。上帝造人
达尔文在《物种起源》一书中明确提出,地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的,人和猿有共同的祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击,有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象。以此发泄对达尔文的不满。直到今天,仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。1.反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗?2.你能说出什么证据来支持达尔文的观点?化石、同源器官、基因、蛋白质等方面的证据。不能。反对的人认为进化论只是一种假说,不是科学事实。可能会拿出这些说法来进行反驳,但不是有说服力的证据。问题探讨(1)共同由来学说:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来。一.生物有共同祖先的证据(一)达尔文的生物进化理论两大学说(2)自然选择学说:揭示生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因共同由来学说的证据(1)化石(2)比较解剖学(4)细胞和分子水平的证据(3)胚胎学一.生物有共同祖先的证据(二)共同由来学说的证据辽宁古果化石标本三叶虫化石标本远古动物牙齿化石标本从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式从植物化石推测他们的形态结构和分类地位(1)直接证据——化石化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。如何根据化石来推断化石形成的年代?14C是一种碳的放射性同位素,一个死亡的有机体中含有已知百分比的14C。由于没有新的14C进入,14C的数量随着时间的推移稳步下降。我们可以通过测量化石中14C的含量,从而对化石的年龄做出可靠的估计。(1)直接证据——化石思考1.图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说吗?不同地层的形成年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生物特征越复杂。(1)直接证据——化石赫氏近鸟龙化石及其复原图思考2.科学家认为赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力的证据,这是为什么?基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既有恐龙特征也具有鸟类特征,属于二者的过渡类型,说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。(1)直接证据——化石少女露西骨骼化石模型及复原图思考3.在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318万年前的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀缘,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。这一证据支持人猿共祖说吗?露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,说明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一类森林古猿。(1)直接证据——化石01有共同祖先迄今为止,已经发现的大量的化石证据,证实了生物的进化过程:02由简单到复杂03由低等到高等04由水生到陆生共同由来学说有没有“活着”的证据呢?活化石•鸭嘴兽哺乳像哺乳动物;卵生又像爬行动物。活化石•矛尾鱼四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据。活化石•银杏活化石•水杉人的上肢掌骨肱骨桡骨尺骨腕骨指骨蝙蝠的翼猫的前肢鲸鱼的鳍它们有哪些共同点?骨骼的种类一致;排列顺序也一致。说明这四种动物可能由共同祖先进化而来。(2)其他证据——比较解剖学比较解剖学:研究比较脊椎动物的器官系统的形态和结构的科学。胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科(3)其他证据——胚胎学推断:脊椎动物之间具有一定的亲缘关系;人和其他脊椎动物有共同祖先。(4)其他证据——细胞和分子生物学细胞学:在光镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的科学分子生物学:从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命本质的科学
讨论1.当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点?这说明了什么?讨论2.举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。都有呼吸作用,代谢中国的酶类非常相似,都有相同的能量“货币”---ATP,绿色植物能进行光合作用等。细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。说明二者有共同祖先。资料2.人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
人和类人猿在DNA碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么?说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。资料3.不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。生物名称黑猩猩猕猴狗鸡响尾蛇金枪鱼果蝇天蚕蛾链孢菌酵母菌氨基酸差异/个011113142127314344生物细胞中普遍含有细胞色素c,说明这些生物都有共同的祖先。差异越小,表明亲缘关系越近。
从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论?是否支持共同起源?思考·讨论(4)其他证据——细胞和分子生物学思考·讨论根据目前已学的知识,尝试归纳生物在细胞和分子水平上有哪些共同特点?物质组成化学元素种类大致相同,无机物和有机物(生物大分子蛋白质和核酸)细胞结构细胞膜(均由磷脂组成)、细胞质、核糖体细胞代谢都是物质与能量变化的过程,都有酶的催化、ATP是直接能源物质细胞学说体现生物界的统一性DNA所有的细胞生物都以DNA为遗传物质,核酸分子结构相似蛋白质使用21种氨基酸来组成蛋白质密码子翻译时共用一套遗传密码中心法则所有的生物都遵循,整个生物界遗传信息的复制与表达具有相同的模式…………小结:练一练1、下列不能作为生物之间具有统一性的证据是(
)A.噬菌体和大肠杆菌内生物大分子的结构单体及连接方式相同B.大肠杆菌和酵母菌具有统一的细胞模式C.人的手臂和鸟的翅膀含有相同的骨骼和相似的肌肉D.蝙蝠和鲸鱼存在由相同组织发育而来的器官B2、关于生物的进化,只能靠运用证据和逻辑来推测。以下有关生物进化证据和结论的说法不合理的是(
)A.通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点,推测其行为特点B.所有高等生物的胚胎发育都是由一个受精卵开始的,这可以说明高等生物起源于单细胞生物C.比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的C练一练3.哈佛大学的研究者对爬行动物、哺乳动物和非哺乳动物合弓纲动物化石的脊椎部分进行了CT扫描,并进行了3D重建以观察其形状,比较不同脊椎的功能。研究结果对哺乳动物脊柱进化的传统观点“横向到矢状”提出了挑战。该研究利用的证据是(
)A.生物化学证据 B.比较解剖学证据C.胚胎学证据 D.古生物化石证据D练一练4.已知细胞色素C由104个氨基酸组成,下表是5种生物的细胞色素C与人的细胞色素C组成的比较。相关说法错误的是(
)
A.以上数据支持生物有着共同的原始祖先B.亲缘关系越近,细胞色素C的氨基酸组成差异越小C.以上数据揭示了生物在进化史上出现的顺序D.氨基酸的比较属于分子水平的证据,是研究生物进化最直接的证据CD练一练第2节
自然选择与适应的形成人教版《找找看,神奇动物在哪里》拟态拟叶蝗钩线青尺蛾的幼虫兰花螳螂思考一:上述生物的这些形态和体色,有什么适应意义?怎样形成的?防御敌害、隐藏自己这种变异的个体生存和留下后代的机会多,久而久之,产生适应性特征。菲律宾叶虫警戒色保护色一、适应的普遍性和相对性与功能的适应形态结构,适合于完成一定的功能。适应的两层含义:与环境的适应形态结构及其功能,适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。那么适应是普遍存在的吗?适应绝对的吗?思考三:1.枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?2.雷鸟在冬季前将羽毛换成白色,可以保护自己。这种适应有没有局限性?3.在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应相对性的原因。如果冬季降雪延迟,已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。由于环境总是不断变化,
的稳定性与
不断变化之间的矛盾是适应性相对性的根本原因。遗传环境捕食性鸟类、土蜂、胡蜂、青蛙、蟾蜍等。一、适应的普遍性和相对性
预计地球上有850万多个物种,其中被人类认识并命名的约200万种,这些生物今天之所以依然存在,是因为它们以不同的方式适应了所处的环境。生物适应性是如何形成的呢?神创论物种不变论拉马克进化论达尔文自然选择学说现代生物进化理论《动物学哲学》1809年《物种起源》1859二、适应是自然选择的结果十八世纪以前(一)拉马克的进化学说拉马克1744-1829主要内容:(1)地球上所有生物都不是神创造的,而是由更古老的生物进化而来(正确)。(2)生物是由低等到高等逐渐进化的(正确)。(3)生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。(核心)(1)用进废退——器官用得越多就越发达,废了不用就造成退化(2)获得性遗传——用进废退而获得得性状可以遗传给后代事实:鼹鼠幼年有微弱视力,常年不见天日,成年后退化。事实:食蚁兽舌头平均长度是60cm,成年后不会增长。拉马克:食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。拉马克:鼹鼠长期生活在地下,视觉派不上用场,眼睛就萎缩退化。利用拉马克的进化学说解释长颈鹿适应性的形成适应性形成原因:
用进废退
获得性遗传思考三:用进废退和获得性遗传正确吗?你能举例反驳吗?意义:①否定了神创论和物种不变论。②历史上第一个提出比较完整的进化学说。不足:①提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持,大多来自主观臆测。②过于强调环境的变化直接导致物种的改变,具有局限性。(一)拉马克的进化学说(二)达尔文的生物进化论达尔文1809-1882达尔文的生物进化论两大学说:①共同由来学说地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。②自然选择学说生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。(P107)
资料2:因生物过度繁殖与有限生存条件之间的矛盾而引发,为争夺有限的生活条件,如食物、水、阳光、空间、配偶等。
资料3:变异是不定向的不同的水牛不同颜色的桦尺蠖资料1:蝗虫产卵数多的时候可达每平方米土中产卵4000~5000个卵块,每个卵块中有50~80粒卵,即每平方米有20万~40万粒卵。事实1:生物都有过度繁殖的倾向事实3:资源是有限的事实2:物种内的个体数能保持稳定推论1:个体间存在着生存斗争事实4:个体间普遍存在差异(变异)事实5:许多变异是可以遗传的推论2:具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多推论3:有利变异逐代积累,具有这些有利变异的个体越来越多,形成具有新的适应特征的生物新类型(二)达尔文的生物进化论长颈鹿的祖先大量长颈鹿后代长颈鹿出现差异(长颈长腿)长颈长腿的长颈鹿存活现代长颈鹿过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存思考四:利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿适应性的形成运用自然选择学说解释适应是如何形成的?尝试分析适应的必要条件?(1)群体中的生物先产生可遗传的有利变异---适应的来源(2)环境的选择有利变异生物具生存繁殖优势---自然选择的方向(3)有利变异积累产生适应,出现新生物类型---自然选择的结果群体中出现可遗传的有利变异环境的定向选择进步意义(1)合理地解释了生物进化和适应的形成原因,揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果。(2)揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先。(3)反对神创论和物种不变论,使生物学第一次摆脱神学的束缚,走上了科学的轨道,为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。(1)对生物进化的解释局限于个体水平。(2)对于遗传和变异的本质处在性状水平。(3)强调物种的形成都是渐变的结果,不能很好的解释物种大爆发等现象。局限性深入到基因水平以种群为单位(二)达尔文的生物进化论以自然选择学说为核心的现代生物进化理论发展形成拉马克达尔文环境变化之前,生物已经存在各种不同变异,环境对变异进行选择,变异是不定向的,自然选择是定向的。环境变化引起生物产生变异,变异是定向的。拉马克学说与达尔文学说的关键区别—环境作用1.达尔文提出生物进化论之后,为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽?
生物进化来的,否定了“神创论”,不能为当时的宗教观念所容。
激励国人奋发图强,使中华民族能够自立于世界民族之林。2.19世纪末,严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择,适者生存”的观点,作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用?思考五:分析生物进化观点对人们思想观念的影响3.马克思在写给恩格斯的一封信中说:“它为我们的观点提供了自然史的基础。”这里的“我们的观点”是指什么观点?辩证唯物主义观点。人与其他生物有着共同的祖先并不是凌驾于万物之上的“主宰”。4.达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示?
小结特点:普遍性;相对性含义:结构与功能的适应;个体对环境的适应适应现象成因现代变异:产生多样性的子代,为环境选择提供原材料选择:具有有利变异的个体生存和繁殖的机会大。结果:可遗传的有利变异通过逐代积累,成为显著
的新适应性特征、进而出现新的生物类型。发展:基因水平/种群单位核心:自然选择学说1.拉马克进化学说的进步意义体现在(
)A.科学地解释了生物进化的原因B.提出了“用进废退”和“获得性遗传”的理论C.最先提出了比较完整的进化学说D.使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的道路C练一练2.达尔文认为遗传是生物进化的重要组成部分,但未做出科学的解释,随着遗传学和分子生物学的发展,对于生物的遗传和变异有了进一步的认识。下列有关遗传问题的叙述,哪一项是达尔文所未能认识到的(
)A.遗传是指生物亲子代之间性状的相似性B.遗传的实质是遗传信息的传递C.遗传是生物界普遍存在的现象D.遗传可以使微小的有利变异逐代积累B练一练3.下列说法符合拉马克进化观点的是(
)①比目鱼的双眼并列于向光的一面,是由于长期卧伏于海底的缘故②长颈鹿努力伸颈和前肢去吃树上叶子,因此颈和前肢都变得很长③鼹鼠由于长期生活在地下,眼睛萎缩、退化④病菌抗药性的不断增强是抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①③④A练一练第3节种群基因组成的变化与物种的形成人教版问题探讨:鸡先?蛋先?这两种观点都有一定的道理,但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性,也忽视了生物的进化单位这一重要观点。生殖细胞产生的基因突变能遗传给后代,而体细胞不能。所以先有蛋。人们是根据鸡的性状来选择鸡的,只让符合人类需求的鸡繁殖,因此是先有鸡。表型aaA__一.种群和基因频率探究1:自然选择的直接作用对象是基因型还是表型?生物进化的基本单位是个体还是种群?自然选择直接作用于生物个体的表型。但是个体的表型会随着个体的死亡而消失,决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续,并且在群体中扩散。研究生物的进化,必须研究群体基因组成的变化。生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合叫做种群。一片沼泽地中的全部麋鹿一片草地上的所有蒲公英一个朱鹮种群种群是生物进化和繁殖的基本单位(2)实例:(1)概念:(3)种群的三个要素判断下列是否属于种群:a.一个池塘中的全部鱼b.一个池塘中的全部鲤鱼c.两个池塘内的全部鲤鱼d.一个池塘中的全部成年鲤鱼否是否否一.种群和基因频率探究2:种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
某昆虫种群和前一年的该昆虫种群相比,在基因组成上会有什么变化吗?1.种群基因库A.定义:一个种群中全部个体所含有的全部基因。B.大小:种群中基因总数越多,基因库越大,与基因种类无关。一.种群和基因频率在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值2.基因频率例1:某昆虫种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?A基因频率为:a基因频率为:=40%A%=×100%2×AA+Aa2(AA+Aa+aa)a%==60%2×aa+Aa2(AA+Aa+aa)×100%例2.某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查时发现,女色盲5人,女性携带15人。男性色盲11人,求XB,Xb的频率?Xb=×100%=6%15+5*2+11200*2+200XB=94%
(1)常染色体或X、Y染色体的同源区段上基因频率=某基因的总数该对等位基因的总数×100%(2)X染色体的非同源区段上基因频率=某基因的总数雌性个体数×2+雄性个体数×100%一.种群和基因频率训练:对某校学生进行血友病遗传病调查研究后发现:100名女生中有患者3人、携带者15人;100名男生中有患者6人,那么该群体中血友病基因的频率是()A.4.4%B.5.1%C.9%D.10.2%在X上的某基因频率=某基因的数目2×女性个体数+男性个体数×100%C女患XaXa=3女携XAXa=15,男患XaY=6Xa=3×2+15+62×100+100=9%×100%1.假设上述昆虫种群非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,自然选择对翅色这一相对性状没有作用,基因A和a都不产生突变,根据孟德尔的分离定律计算:(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少?(2)子代基因型的频率各是多少?(3)子代种群的基因频率各是多少?(4)想一想,子二代、子三代以及若干代以后,种群基因频率是否不变?用数学方法讨论基因频率的变化亲代基因型的比值AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%36%60%30%30%10%48%16%40%思考·讨论AA基因型频率=aa基因型频率=Aa基因型频率=
3.遗传平衡定律(哈代-温伯格定律)若种群中一对等位基因为A和a,设A的基因频率=p,a的基因频率=q。(p+q)=1,则(p+q)2=p2+2pq+q2=1。p2q22pq
探究4:遗传平衡状态需要满足五大条件,对自然界的种群来说,这五个条件都能成立吗?你能举出哪些实例?一.种群和基因频率遗传平衡群体无法进化怎样进化?先打破平衡种群较小不自由交配有突变有选择有迁入、迁出基因频率发生改变探究5:对自然界的种群来说,不能满足遗传平衡状态的五个条件种群基因频率会发生变化吗?生物该如何进化呢?一.种群和基因频率迁入迁出自然选择突变影响种群基因频率变化的因素有哪些?【例如】果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因,假定突变频率都为10-5,对一个约有108个个体的果蝇种群来说,每一代出现的基因突变数是:①突变(基因突变和染色体变异)2×1.3×104×10-5×108=2.6×107(个)“利”和“害”都是相对于环境而言探究6:生物自发突变的频率很低,而且许多突变是有害的,那么,它为什么能够作为生物进化的原材料呢?(教材P112)③自然选择探究7:种群基因频率的变化是否不定向的?甲种自然选择-1选甲种自然选择-2选乙种自然选择-3选各种变异(原材料)环境改变影响种群基因频率变化的因素有哪些?②基因重组:等位基因通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种可遗传的变异类型。①现象灰色(ss)桦尺蛾多长满地衣的灰色树干工业革命前黑色桦尺蛾浅色桦尺蛾黑色(S_)桦尺蛾多环境污染的黑色树干工业革命后黑色桦尺蛾浅色桦尺蛾S基因频率s基因频率自然选择可以使种群的基因频率定向改变桦尺蠖种群中的S基因为什么越来越高?②提出问题③作出假设自然选择对种群基因频率变化的影响↓↑↑↓
假设1870年,桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%,Ss20%,ss70%,S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第2~10年间,该种群每年的基因型频率各是多少?每年的基因频率是多少?(计算结果填入下表)第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低④示例自然选择对种群基因频率变化的影响讨论1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗?为什么?讨论2.在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表型?为什么?会,树干变黑后,浅色个体易被发现,被捕食的概率增加,许多个体可能没有交配、产卵前就被天敌捕食,导致其个体数减少,影响出生率。表现型,基因型并不能在自然选择中起直接作用,因为天敌在捕食桦尺蠖时,看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。自然选择使基因频率定向改变。结论:自然选择决定生物进化的方向⑤问题自然选择对种群基因频率变化的影响种群基因频率发生定向改变淘汰不利变异积累有利变异变异自然选择生物朝一定方向缓慢进化生物进化的实质:种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。(不定向)(定向)自然选择对种群基因频率变化的影响实验原理一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。目的要求通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况,探究抗生素对细菌的选择作用。实验原理一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。目的要求通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况,探究抗生素对细菌的选择作用。探究抗生素对细菌的选择作用1.在培养皿底部用线分四个区,标号实验步骤2.将细菌涂布在培养基平板上3.①号区中央放置不含抗生素纸片②③④号区分别放置含抗生素纸片4.培养皿倒置37℃恒温箱中12~16h5.观察并测量抑菌圈直径,并取平均值6.从抑菌圈边缘菌落上挑取细菌培养,并重复以上步骤探究抗生素对细菌的选择作用抗生素对细菌有选择作用,抗生素对细菌抑制作用越来越弱。抑菌圈直径/cm第一代第二代第三代12.261.891.6222.411.911.6732.421.871.69平均值2.361.891.66组别实验结果和结论:结果分析①你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法?支持②在本实验耐药菌所产生的变异是有利还是有害的?有利的③滥用抗生素有什么后果?促进耐药菌的产生。探究抗生素对细菌的选择作用生物进化的基本单位生物进化的原材料决定生物进化的方向生物进化的实质种群突变和基因重组自然选择种群基因频率的定向改变小结1.下列关于种群基因频率的叙述,正确的是(
)。A.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化B.基因频率越大,突变率越高C.基因突变、基因重组和自然选择会造成基因频率的改变D.种群中每个个体都含有种群基因库中的全部基因C练一练练一练C2、抗生素主要是由细菌、霉菌或其他微生物产生的次级代谢产物或人工合成的类似物,可用于治疗各种细菌感染或致病微生物感染类疾病。2011年10月18日,中国卫生部表示,在中国,患者抗生素的使用率达到70%,是欧美国家的两倍,但真正需要使用的不到20%。下列叙述合理的是(
)A.由于抗生素的大量使用,我们变得百毒不侵B.由于我国抗生素使用率高于欧美,所以我国微生物变异频率也高于欧美C.抗生素的大量使用,对不同微生物种群抗药性基因频率的影响可能不同D.滥用抗生素会增加抗药性变异的发生3.有一个随机交配的种群,在没有迁移等条件下,该种群两年内基因型频率的变化如下表,根据现代生物进化理论,在这两年中,下列与这对基因有关的推断正确的是(
)年份AA(%)Aa(%)aa(%)13040302255025A.该种群将朝着Aa增多的方向进化B.该种群没有表现出生物的进化C.该种群的生活环境有较大的变化D.该种群将较容易发生基因突变练一练B4.某校共有学生1600人,红绿色盲遗传病调查研究后发现,该群体中色盲基因的频率是6.8%,780名女生中有患者23人,携带者52人,男生中色盲的人数约为()A.120人B.119人C.64人D.56人C练一练1.物种概念:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。物种与种群的区别:
一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代,则是同一物种。二、隔离在物种形成中的作用隔离:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括生殖隔离和地理隔离。二、隔离在物种形成中的作用生殖隔离:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象。地理隔离:同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。东北虎华南虎思考:两个兔种群还能自由交配吗?
两个兔种群间可能不能自由交配,也可能能自由交配。如果不能自由交配或交配后不能产生可育后代,说明长期的地理隔离导致生殖隔离,形成了两个新物种;如果能自由交配并产生了可育后代,说明还是同一物种。二、隔离在物种形成中的作用从前有一个兔种群快乐的生活在一起,生生不息。慢慢的一条河将它们分隔成了两部分,就这样过了几千年,河流消失了,它们又重新汇合到一起。?在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大,不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上,却看不到这13种地雀的踪影。不同岛屿的环境有较大差别,比如岛的低洼地带,布满棘刺状的灌丛;而在只有大岛上才有的高地,则生长着茂密的森林。
达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中,由13个主要岛屿组成,这些岛屿与南美洲大陆的距离为160~950km。加拉帕戈斯群岛的地雀思考·讨论2.不同岛屿上的地雀种群,产生突变的情况一样吗?不一样。因为突变是随机发生的。3.对不同岛屿上的地雀种群来说,环境的作用有没有差别?这对种群基因频率的变化会产生什么影响?
不同岛屿的地形和植被条件不一样,因此环境的作用会有差别,导致种群基因频率朝不同的方向改变。4.如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?不会。因为个体间有基因的交流。1.设想美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,在两个岛屿上形成两个个体数量都不多的初始种群。它们的基因频率一样吗?由于这两个种群的个体数量都不够的多,基因频率可能不一样。思考·讨论新物种形成的标志地雀甲岛地雀乙岛地雀丙岛地雀丁岛地雀……突变和基因重组不定向
环境不同,自然选择不同甲岛地雀1乙岛地雀2丙岛地雀3丁岛地雀4出现生殖隔离种群基因库形成明显差别,……隔离是物种形成的必要条件地理隔离人教版新教材必修二6.3种群基因组成的变化与物种的形成(共54张PPT)(含课后题答案)人教版新教材必修二6.3种群基因组成的变化与物种的形成(共54张PPT)(含课后题答案)二、隔离在物种形成中的作用练习1.物种形成的必要条件是什么?隔离2.地理隔离在物种形成过程中起到什么作用?3.地理隔离必然产生出新的物种吗?4.新物种形成的标志是什么?5.产生生殖隔离的根本原因是什么?阻断种群基因交流不是出现生殖隔离。6.新物种形成的过程是怎样的?种群基因库间形成明显的差异。
是物种形成的标志。基因频率
向不同方向变化总结:加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式物种形成的三个基本环节:(1)
提供原材料(2)
使基因频率定向改变(3)
是物种形成的必要条件突变和基因重组自然选择隔离生殖隔离二、隔离在物种形成中的作用探究:新物种的形成是否必须经过地理隔离?原物种地理隔离
阻隔基因交流突变和基因重组、自然选择种群基因库出现明显差异新物种生殖隔离形成爆发式:二倍体四倍体不需要地理隔离就在很短的时间内出现生殖隔离,从而形成新的物种。主要是通过异源多倍体的染色体变异等方式形成新物种,一出现可以很快形成生殖隔离。二、隔离在物种形成中的作用物种A杂种植物异源多倍体杂交染色体加倍物种B⑴隔离是物种形成的必要条件。⑵物种形成一般是长期地理隔离,达到生殖隔离⑶生殖隔离是物种形成的标志
⑷生殖隔离形成的根本原因是物种间遗传的差异(或基因库的差异)⑸物种形成的三个基本环节:①突变和基因重组产生进化的原材料②自然选择决定生物进化的方向(定向)③隔离导致物种的形成小结1.16世纪末,明代张谦德在《朱砂鱼谱》中总结金鱼育种的经验时说:“蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一二,并作两三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。”其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是( ) A.自然选择,地理隔离 B.人工选择,地理隔离 C.自然选择,生殖隔离 D.人工选择,生殖隔离 练一练B练一练C2、下列关于物种形成与生物进化的叙述正确的是(
)A.是否形成新物种是进化的标志B.生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生C.环境条件保持稳定,种群的基因频率就不会发生变化D.新物种都是经过长期地理隔离达到生殖隔离而形成的3.图是某海岛上蜥蜴形成新物种的过程,下列有关说法正确的是()A.图示是通过长期地理隔离达到生殖隔离的过程B.岛上蜥蜴产生了适应环境的定向变异C.自然选择过程中直接受选择的是基因型D.蜥蜴新物种的形成不影响岛上其他生物种群的进化练一练A4.下图表示渐进式新物种形成的基本环节,对图示的相关分析正确的是(
)。A.图中①表示基因突变和基因重组,为进化提供了原材料B.图中②表示地理隔离,地理隔离使种群间基因交流受阻C.图中③表示生殖隔离,指两种生物不能交配且不能产生可育的后代D.种群基因频率的改变一定会导致新物种形成B练一练第4节协同进化与生物多样性的形成人教版
长距彗星兰——长喙天蛾达尔文由储存着花蜜的细长兰花花距一定存在具有同样细长口器的昆虫,可以吸到花蜜。推测
问题探讨:2.如果后来未发现这样的蛾类昆虫,是否能说达尔文的推测是错误的?1.达尔文作出上述推测的理由是什么?兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与之相适应的传粉昆虫(靠细长的口器获取花距底部的花蜜),这种兰花就不存在了。未发现这样的蛾类昆虫,不等于这样的昆虫一定不存在,因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。一、协同进化探究1:捕食者的存在是否对被捕食者有害无益?捕食者所捕食的大多是被捕食者中老病弱幼的个体,客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。收割理论:美国生态学家斯坦利提出:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物再生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。探究2:捕食者是不是就可以“高枕无忧”呢?一、协同进化捕食者的存在有利于增加物种多样性。
一般来说,只有动作敏捷、跑得快的捕食者个体才能获得食物,从而生存下来,繁殖后代。因此,被捕食者对捕食者种群的进化也起到了促进作用。探究3:不同种生物之间在进化上密切相关,生物的进化与无机环境的进化是否也有关系呢?资料:地球上的原始大气中是没有氧气的,因此,最早出现的生物都是厌氧(进行无氧呼吸)的;最早的光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。这说明生物与无机环境之间也存在协同进化。一、协同进化不同____之间、____与_________之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。物种生物无机环境1.概念:注意:①生物间的协同进化仅发生在不同物种之间,同种生物之间不存在。②一种生物灭绝导致另一种生物数量激增,不属于协同进化。③无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率,导致生物朝着一定方向进化;生物的进化反过来又会影响无机环境。(2)结果:形成了生物的多样性。一、协同进化二.生物多样性的形成生物多样性010203遗传(基因)多样性物种多样性生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。动物、植物和微生物等生物种类的丰富性。生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。生态系统多样性关系:基因多样性物种多样性生态系统多样性变异的不定向性蛋白质多样性无机环境的多样性根本原因组成导致直接原因组成直接选择决定2.生物多样性形成的
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