2019年高中生物第五章生物的进化5.1生物进化理论课件苏教版必修.pdf

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1、第一节第一节 生物进化理论生物进化理论 一二三四五 一、拉马克的进化学说 1.主要观点 (1)现有物种都是其他物种演变而来的;(2)生物本身存在由低级向 高级连续发展的内在趋势;(3)环境变化使得生活在这个环境中的 生物,有的器官由于经常使用而发达,有的器官由于不用而退化,即 “用进废退”;(4)由于环境变化而引起的性状变异能够遗传下去,即 “获得性遗传”。 2.意义 拉马克的进化学说为达尔文的进化学说诞生奠定了基础。 一二三四五 二、达尔文的进化学说 1.观点 (1)物种是可变的。 (2)生存斗争和自然选择。生物的繁殖过剩引起了生存斗争(包含 生物与生物之间、生物与无机环境之间的斗争),生存

2、斗争的结果 是适者生存,不适者被淘汰,这一过程就是自然选择。 (3)适应是自然选择的结果。 2.意义 与拉马克的进化学说相比,达尔文的进化学说有了明显的发展。 3.不足 达尔文的进化学说不能科学地解释遗传和变异的本质以及自然选 择对可遗传的变异如何起作用等。 一二三四五 三、现代综合进化论 1.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。种群是生殖 的基本单位,也是生物进化的基本单位。 (2)基因库:一个生物种群中全部个体所含有的基因总和。 (3)基因频率:指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数 的比率。 (4)基因型频率:指某种基因型的个体在种群中所占

3、的比率。 (5)影响基因频率的因素:基因突变、基因重组、染色体变异和 自然选择。 2.突变和基因重组产生进化的原材料 (1)生物进化的原材料:包括基因突变、基因重组和染色体变异。 (2)生物进化过程的实质:种群的基因频率发生变化的过程。 一二三四五 3.自然选择决定生物进化的方向 自然选择可以保留利于个体生存和繁衍后代的有利变异,使生物向 着适应环境的方向发展。在自然选择的作用下,种群的基因频率会 发生定向改变,最终引起生物朝着一定的方向不断进化。 4.隔离是物种形成的必要条件 (1)物种:是指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理 功能特征,而且在自然状态下能够相互交配并能繁殖可育后

4、代的一 群生物个体。 (2)隔离 a.地理隔离:是指地理上的障碍,会阻断基因交流,是一种主要的隔 离方式。地理隔离可以导致亚种的形成,如东北虎和华南虎。 b.生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后不能产生 可育的后代,如马与驴杂交产生的骡不可育。 一二三四五 自主思考一个随机交配的自然种群,多代以后该种群中的各基因 的基因频率并没有发生变化,这说明了什么? 提示:说明该种群没有发生进化。因为生物进化的实质是种群内基 因频率的改变。 一二三四五 四、分子进化的中性学说 1.中性学说认为,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。当积累的中性突变导致生物性状出现差异之后,自

5、然 选择才会发挥作用,造成表现型进化。 2.现代综合进化论侧重于个体、群体,即宏观水平,中性学说侧重于 分子,即微观水平,两者相互补充,更好地阐述了生物进化的本质。 一二三四五 五、生物进化理论发展的意义 探究点一探究点二易错点排查探究点三当堂检测 达尔文的进化学说与现代生物进化理论的比较达尔文的进化学说与现代生物进化理论的比较 问题导引 请用达尔文的进化学说解释长颈鹿的进化。 提示: 长颈鹿的祖先原先生活在青草茂盛的环境中,它们的颈和 前肢有的长,有的短。由于环境变化,青草缺乏,颈和前肢长的个体 能取食高处的树叶,存活下来并繁衍后代。通过自然选择,颈和前 肢越来越长的长颈鹿被保留下来,经过许

6、多世代,终于进化成为现 在的长颈鹿。 探究点一探究点二易错点排查探究点三当堂检测 名师精讲 探究点一探究点二易错点排查探究点三当堂检测 探究点一探究点二易错点排查探究点三当堂检测 典例剖析 【例题1】 下列有关生物进化的论述,不符合达尔文的进化学说 的是( ) A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础 B.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的 C.变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出新的生物类型 D.环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境 解析:达尔文的进化学说正确地解释了生物进化的原因:遗传和 变异是生物进化的内因,变异是不定向的,为进化提供了原材料;通 过自然选择,不利的变异被

7、淘汰,有利的变异被保存,并通过遗传积 累起来,然后产生出新的生物类型。故A、B、C三项均符合达尔文 的进化学说的基本观点,而D项是拉马克进化学说的观点。 答案:D 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 物种的形成物种的形成 问题导引 不同的种群一定不是同一物种吗? 提示: 不一定,有可能是同一物种。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 名师精讲 1.种群和物种 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 种群和物种的关系图解: 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 2.物种的形成 (1)地理隔离和生殖隔离的比较 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 (2)物种形成的方

8、式 物种形成的主要方式渐变式 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 爆发式形成新物种:通过染色体变异直接导致生殖隔离的产生, 不需要经过地理隔离就能产生新的物种(如下图)。新物种形成所 需时间较短,此种方式常见于植物界。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 3.物种形成与生物进化的比较 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 典例剖析 【例题2】下列有关物种的叙述,正确的是( ) 不同种群的生物肯定不属于同一个物种 具有一定形态结 构和生理功能特征,能相互交配且能繁殖可育后代的一群生物个体 隔离是形成新物种的必要条件 在物种形成过程中必须有地 理隔离和生殖隔离 A. B. C

9、.D. 解析:一个物种可以包括多个种群,它们之间可以存在地理隔离, 多倍体的形成不需要地理隔离,但最终必定产生生殖隔离。 答案:C 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 变式训练变式训练下列关于隔离的叙述,不正确的是 ( ) A.阻止了基因间的交流 B.对所有的生物来说,地理隔离必然导致生殖隔离 C.种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因 D.不同的物种之间必然存在着生殖隔离 解析:地理隔离和生殖隔离无明显的因果关系,有地理隔离不一 定形成生殖隔离。地理隔离是物种形成的量变阶段,可造成种群基 因频率的改变;生殖隔离是物种形成的质变阶段。但是有时候没有 地理隔离也能产生新物种,如植物中

10、多倍体的形成。 答案:B 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 进化的实质进化的实质种群基因频率发生变化种群基因频率发生变化 问题导引 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: 基因突变和基因重组都对种群遗传组成产生影响,但影响 角度不一样。只有基因突变才能产生新基因,丰富基因库,改变基 因频率,进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。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 名师精讲 1.影响基因频率变化的因素有基因突变、基因重组、染色体变 异、自然选择、遗传漂变、迁移等。 探究点一探究点二探究点

11、三易错点排查当堂检测 2.基因频率的计算方法 (1)种群中基因频率的计算(一对等位基因) 已知基因型个体数,求基因频率。 某基因频率=(纯合子个数2+杂合子个数)(总个体数2) 已知基因型频率,求基因频率。 一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合 子的基因型频率。 (2)遗传平衡定律(哈迪温伯格定律) 成立前提:种群非常大;所有雌雄个体之间自由交配;没有迁入 和迁出;没有自然选择;没有基因突变。 计算公式:当等位基因只有两个时(A、a),设p表示A的基因频 率,q表示a的基因频率,则:基因型AA的频率=p2;Aa的频率=2pq;aa的 频率=q2。如果一个种群达到遗传平衡

12、,其基因频率应保持不变。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 典型方法常染色体遗传和伴性遗传的基因频率 用N表示某基因型的个体数,用P表示某基因型的频率,用p、q表 示A、a的基因频率。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 典例剖析 【例题3】某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占 30%,aa基因型个体占20%,则亲代中A的基因频率和F1中AA的基因 型频率分别为 ( ) A.55%和32.5% B.55%和42.5% C.45%和42.5% D.45%和32.5% 解析:因为该植物自花传粉,所以亲代个体全部自交。种群中pAA 为30%,paa为20%,pAa为50%。

13、A基因频率为30%+1/250%=55%。 F1中AA基因型频率为30%+50%1/4=42.5%。 答案:B 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 判断正误(正确的画“”,错误的画“”)。 1.达尔文的进化学说认为物种是可变的,进化通过物种的演变在 进行。( ) 提示: 2.“生存斗争和自然选择”“适应是自然选择的结果”均属达尔文 进化学说的观点。( ) 提示: 3.达尔文的进化学说不仅揭示了遗传和变异的本质,而且就自然 选择对可遗传的变异如何起作用等问题也做出了科学的解释。( ) 提示: 4.种群的基因频率改变,则该种群一定进化了。 ( ) 提示: 生物进化的实质是种群基因频率的改变

14、。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 5.生物进化一定会形成新的物种。( ) 提示: 生物进化是量变,物种形成是质变,种群进化到一定程 度会形成新物种。 6.物种的形成必须经过隔离。( ) 提示: 物种的形成必须经过生殖隔离,但不一定要经过地理隔 离。 7.达尔文认为自然选择作用于种群,使种群发生进化。( ) 提示: 达尔文认为生物进化的单位是个体,现代综合进化论 认为生物进化的单位是种群。 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 1.达尔文认为生物出现生存斗争的原因是( ) A.生物个体间有强有弱 B.生物同时存在着遗传和变异的矛盾 C.生物过度繁殖和有限的生存条件之间的矛盾

15、D.适者生存、不适者被淘汰的过程 解析:生物都有产生大量后代的能力,但生存资源是有限的,这就必 须通过生存斗争淘汰部分个体。 答案:C 2.现代综合进化论认为,决定生物进化方向的是( ) A.基因重组B.有性生殖 C.自然选择D.生物遗传 解析:自然选择决定生物的进化方向,变异是不定向的。 答案:C 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 3.从某果蝇种群中随机抽取250只个体,测得基因型为AA、Aa、aa 的个体分别是80只、150只、20只。该果蝇种群中,A与a的基因频 率分别是( ) A.65%、35% B.62%、38% C.95%、5% D.40%、60% 解析:根据基因频率的概念,A的基因频率=(802+150)/(2502) =62%,所以a的基因频率=1-62%=38%。 答案:B 探究点一探究点二探究点三易错点排查当堂检测 4.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述,正确的是 ( ) A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化 B.只有在新物种形成时,才发生基因频率的改变 C.生物进化的实质是种群基因频率的改变 D.生物性状的改变一定引起生物的进化 解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,只要基因频率发生 改变,生物就一定在进化。生物的性状受基因和外界环境的共同作 用,性状变了基因不一定改变,所以基因频率不一定改变,生物也不 一定在进化。 答案:C