必修二现代生物进化理论的主要内容理科

必修二现代生物进化理论的主要内容理科第一页，共七十七页，2022年，8月28日现代生物进化理论的基本观点(1)种群是生物进化的基本单位(2)突变和基因重组产生进化的原材料

(3)自然选择决定生物进化的方向

(4)隔离导致物种形成第二页，共七十七页，2022年，8月28日（1）种群是生物进化的单位1、定义：生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区的所有熊猫云南的金丝猴可可西里的藏羚羊一种群基因频率的改变与生物进化第三页，共七十七页，2022年，8月28日2、种群的特点：（1）种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。（2）种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。（3）一个种群中应包括各年龄阶段的个体第四页，共七十七页，2022年，8月28日练习：下列四个选项中，属于种群的是：（）A、生活在岛上的全部蛇B、青白江区所有小叶榕树C、青海湖自然保护区的全部鸟类D、一个菜市场每个水池里的全部鲤鱼B第五页，共七十七页，2022年，8月28日人们为什么要提出“种群”这个概念呢？

自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。第六页，共七十七页，2022年，8月28日

性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。第七页，共七十七页，2022年，8月28日基因库：一个种群的全部个体所包含的全部基因的总和。————基因库是在不断发展和变化的基因频率：某个基因在某个种群中出现的比例。基因型频率：某个基因型在某个种群中出现的比例。第八页，共七十七页，2022年，8月28日例：

从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10。计算：A和a的基因频率。解法一：基因频率=该基因的数目/该基因的各等位基因的总数

该基因的等位基因总数：1002=200则：A基因的基因频率：（230+60）/200100%=60%a基因的基因频率：（102+60）/200100%=40%解法二：基因频率=它的纯合子频率+1/2它的杂合子频率AA基因型频率：30/100=0.3Aa基因型频率：60/100=0.6aa基因型频率：10/100=0.1则：A基因频率：0.3+1/20.6=0.6a基因频率：0.1+1/20.6=0.4第九页，共七十七页，2022年，8月28日1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因型A和a的频率分别是

，

。57％43％练习：第十页，共七十七页，2022年，8月28日练习：2、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查发现，女性色盲基因携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因频率为：（）A：6%B、15%C、12%D、5.88%A第十一页，共七十七页，2022年，8月28日1、假设的昆虫群体满足以下五个条件：①昆虫群体数量足够大，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，③没有迁入与迁出，④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用⑤也没有基因突变和染色体变异。思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化第十二页，共七十七页，2022年，8月28日亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)亲代基因频率A()a()F1代基因型频率AA()Aa()a()F1代基因频率A()a()60%40%36%48%16%60%40%如果F1个体再自由交配，产生F2呢？第十三页，共七十七页，2022年，8月28日亲代子一代

子二代子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%一个遗传上的平衡的群体,其基因频率和基因型频率遵循哈迪---温伯格定律

!第十四页，共七十七页，2022年，8月28日假设的昆虫群体满足以下五个条件：①昆虫群体数量足够大，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，③没有迁入与迁出，④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用⑤也没有基因突变和染色体变异。

在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡，叫做哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。

设A的基因频率=p，a的基因频率=q，p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA的基因型频率Aa的基因型频率aa的基因型频率第十五页，共七十七页，2022年，8月28日例：一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性性状表现型的频率是0.16,则杂合子Aa的频率是（）A0.1B0.6C0.9D0.48D第十六页，共七十七页，2022年，8月28日2.满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。3.会，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。完成思考题：种群个体的性状由基因决定，那么，生物进化的实质是什么？第十七页，共七十七页，2022年，8月28日生物进化的实质：种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。因此，只要基因频率发生变化，则种群进化便发生了。第十八页，共七十七页，2022年，8月28日（2）突变和基因重组产生进化的原材料基因重组、基因突变及染色体变异基因突变和染色体变异统称为突变。突变和基因重组可形成可遗传的差异。？可遗传的变异的来源有？第十九页，共七十七页，2022年，8月28日？1、基因突变与基因频率的改变有什么关系？？2、自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？2x10410-5108xx=2x107(个)

每一代就会有大量的变异思考：第二十页，共七十七页，2022年，8月28日某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型———有利与有害是相对的而不是绝对的这往往取决于生物的生存环境。3、突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？第二十一页，共七十七页，2022年，8月28日基因重组突变新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异变异是随机的、不定向的形成了进化的原材料突变是不定向的，不能决定生物的进化方向总结第二十二页，共七十七页，2022年，8月28日种群是生物进化基本的单位。生物进化的实质就是种群基因频率的改变。基因突变和基因重组是生物进化的原材料（但不能决定进化的方向）进化的方向由谁决定呢？自然选择小结：第二十三页，共七十七页，2022年，8月28日

19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%

20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%探究自然选择对种群基因频率的影响第二十四页，共七十七页，2022年，8月28日(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加有，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。第二十五页，共七十七页，2022年，8月28日变异是不定向的自然选择不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化（3）自然选择决定生物进化的方向。第二十六页，共七十七页，2022年，8月28日2．下面关于现代生物进化理论的叙述,正确的是A.种群是生物进化的基本单位B.自然选择学说是现代生物进化理论的核心C.生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变D.生物进化过程的实质在于有利变异的保存1．下列生物属于种群的是：

A．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物

B．一块朽木上的全部真菌

C．一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜

D．一个池塘中的全部鱼课堂练习第二十七页，共七十七页，2022年，8月28日3．在我国云南澄江发现的动物化石群约处于5.3亿年前的寒武纪早期。该化石群有l00多种60多个类群,大多已灭绝。其动物结构与现存动物结构差异根大,在此前的地层中却找不到其祖先。如此多的动物种类在寒武纪早期“突然”出现的事实与达尔文进化学说观点相矛盾的是（）

A．生物是由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化而来

B．现代生物之间有或近或远的亲缘关系

C．生物的变异是不定向的

D．生物是从简单到复杂,从低等到高等进化的A第二十八页，共七十七页，2022年，8月28日二、隔离与物种的形成第二十九页，共七十七页，2022年，8月28日（一）物种物种：指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，简称“种”。全世界的人都是一个物种吗？人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。马跟驴是一个物种吗？第三十页，共七十七页，2022年，8月28日同一物种满足的两个条件：1、可以相互交配2、产生的后代可育物种与种群有何关系？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。第三十一页，共七十七页，2022年，8月28日是不是不同物种的生物在自然状态下一定不能交配呢？无生育能力，没有后代。自然状态下不能进行基因交流！第三十二页，共七十七页，2022年，8月28日

不同的物种之间不能进行基因交流。

为什么马驴之间不能进行基因交流？

是什么阻止了马驴之间的基因交流呢？第三十三页，共七十七页，2022年，8月28日原来是生殖隔离

不同物种之间一般是不能交配的，即使交配成功也不能产生可育后代，这种现象叫做生殖隔离。第三十四页，共七十七页，2022年，8月28日都有那些情况会导致生殖隔离呢？第三十五页，共七十七页，2022年，8月28日

荇菜与梅花因花期不同而出现生殖隔离第三十六页，共七十七页，2022年，8月28日孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同二出现生殖隔离第三十七页，共七十七页，2022年，8月28日曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头上不能完全萌发成为花粉管，使得两性生殖细胞不能融合而形成生殖隔离第三十八页，共七十七页，2022年，8月28日

狮子与老虎杂交产生狮虎兽是没有生育能力的，狮子与老虎因杂种不育而形成生殖隔离不同物种个体间因生殖隔离而不能进行基因交流。第三十九页，共七十七页，2022年，8月28日

那么生活在不同区域的同种生物，在自然条件下能不能进行基因交流呢？地理隔离

如果把东北虎和华南虎放在同一片草原上，它们仍然可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎和华南虎仍然属于同一物种。一个新的物种要在怎样的条件下才能产生呢？同一种生物因为地理上的障碍而分成不同的种群使得物种间不能发生基因交流的现象第四十页，共七十七页，2022年，8月28日地理隔离:不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。生殖隔离：由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。（二）隔离种类指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。概念：隔离在物种的形成中发挥了怎样的作用？第四十一页，共七十七页，2022年，8月28日地理隔离：由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，使不同的种群不能基因交流。如东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。第四十二页，共七十七页，2022年，8月28日是什么原因造成同一物种分化成不同类型的新种？这说明了什么？一个种群还是两个种群？还能发生交配吗？在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，一半在那边。就这样过了几千年。后来，河流干涸了，两个鼠种群又会合在一起。它们发现彼此大不相同，还能算是同一个物种吗？假想第四十三页，共七十七页，2022年，8月28日实例

22岁那年，达尔文以博物学者的身份登上“贝格尔”号远航考察船，随船进行为期五年的环球科学考察。第四十四页，共七十七页，2022年，8月28日加拉帕戈斯群岛上的地雀实例第四十五页，共七十七页，2022年，8月28日第四十六页，共七十七页，2022年，8月28日第四十七页，共七十七页，2022年，8月28日1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。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多，基因频率可能是不一样的。资料分析第四十八页，共七十七页，2022年，8月28日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。资料分析第四十九页，共七十七页，2022年，8月28日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。资料分析第五十页，共七十七页，2022年，8月28日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。资料分析第五十一页，共七十七页，2022年，8月28日原始种群小种群地理隔离各种群的基因频率向不同的方向发生改变新物种生殖隔离出现不同的突变和基因重组产生不同变异种群间差异逐渐扩大种群基因库明显改变生活在各自不同的自然环境中环境各种群间不能进行基因交流自然选择总结：长期的地理隔离导致生殖隔离的出现，生殖隔离标志着新物种的产生。第五十二页，共七十七页，2022年，8月28日物种形成的一般途径原始种群地理隔离小种群

基因频率定向的改变（基因库形成明显差异）新物种突变和基因重组自然选择生殖隔离总结：第五十三页，共七十七页，2022年，8月28日现代生物进化理论的基本观点(1)种群是生物进化的基本单位(2)突变和基因重组产生进化的原材料

(3)自然选择决定生物进化的方向

(4)隔离导致物种形成第五十四页，共七十七页，2022年，8月28日1.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式2.一般情况下，地理隔离是生殖隔离的先决条件，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，就成了两个物种。3.生物进化是一个量变到质变的过程，是一个长期的历史过程（也可快速产生，如多倍体）4.一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。总结：生殖隔离是新物种产生的标志！第五十五页，共七十七页，2022年，8月28日1.隔离是形成新物种的_________，常见的隔离类型有________和________，通常经过长期的_____隔离常可达到____隔离。不同的地雀种群之间，一旦发生了_____隔离，就不会有______交流了。必要条件生殖隔离地理隔离地理生殖生殖基因练习巩固第五十六页，共七十七页，2022年，8月28日2.下列哪项形成了新物种（）A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜B.桦尺蠖体色的基因频率由S（95%）变成s(95%)C.马与驴交配产生了骡子D.克隆羊多利A第五十七页，共七十七页，2022年，8月28日三共同进化与生物多样性的形成第五十八页，共七十七页，2022年，8月28日捕食第五十九页，共七十七页，2022年，8月28日

根据电视镜头中猎豹追捕斑马的情景，想一想，猎豹与斑马在进化上有没有什么关系？如果有的话，那是一种什么样的关系？

捕食者的存在对被捕食者的进化有什么意义吗？三、共同进化与生物多样性的形成1.共同进化问题Ⅰ有关系，他们相互选择，共同进化。问题Ⅱ促进被捕食者种群的进化。第六十页，共七十七页，2022年，8月28日思考：在捕食者和被捕食者当中怎样的个体才会生存下来？为什么？

自然选择中能适应环境的，具有有利变异的个体才会生存下来。如猎豹和斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体。两者相互选择。第六十一页，共七十七页，2022年，8月28日思考：捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？

捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存

——“精明的捕食者”策略第六十二页，共七十七页，2022年，8月28日资料二：

达尔文曾发现一种兰花长着细长的花矩，其顶端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物。而这昆虫要有吸管式的长口器才能吸到花蜜。大约50年后研究人员发现这样的蛾！它们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾。第六十三页，共七十七页，2022年，8月28日在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见。又如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有何意义？

想一想第六十四页，共七十七页，2022年，8月28日后来动物学家经过观察发现：东岸的羚羊之所以强健，是因为在它们附近生活着一个狼群西岸的羚羊之所以弱小，正是因为缺少这么一群天敌。

捕食关系第六十五页，共七十七页，2022年，8月28日竞争关系第六十六页，共七十七页，2022年，8月28日寄生关系第六十七页，共七十七页，2022年，8月28日根瘤菌：与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。

共生关系第六十八页，共七十七页，2022年，8月28日共同进化的含义1：不同物种之间会共同进化不同生物之间在进化上密切相关，那生物的进化与无机环境的变化是否也有关系呢？第六十九页，共七十七页，2022年，8月28日

地球形成时原始大气中没有氧气，但随着光合细菌、蓝藻的出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物的出现提供了条件。资料三：共同进化的含义2：生物和无机环境之间也存在着共同进化。第七十页，共七十七页，2022年，8月28日

任何一个物种都不是单独进化的。不同_______之间、____与________之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。物种生物无机环境（一）共同进化第七十一页，共七十