2019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.pdf

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1、第第2 2节节 现代生物进化理论的主要内容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%。

2、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

3、)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%,

4、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

5、)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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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:(

12、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

13、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

14、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

15、,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,

16、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

17、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与生物进化 物种形成和生物进化是不

18、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

19、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

20、)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

21、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

22、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

23、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

24、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

25、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:

26、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

27、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 的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列 叙述正确的是( ) A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C.口器与花矩的相互适应是共同进化的结果 D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 解析:变异是不定向的,A项错误。新物种形成的必要条件是生殖 隔离,花矩变长不一定出现生殖隔离,B项错误。该兰花的花矩与该 种蛾的口器相互适应,体现

28、了共同进化,C项正确。蛾口器的长短是 自然选择的结果,保留下来的是适应环境的变异类型,而不是通过 用进废退形成的,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 2.下列有关生物的进化和生物多样性的叙述,错误的是( ) A.在进化地位上越高等的生物,适应能力越强 B.生态系统多样性形成的原因可以概括为共同进化 C.从分子水平上看,生物的性状具有多样性的根本原因是基因的 多样性 D.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 解析:适应是有范围的,并不能说进化地位上越高等的生物,适应 能力就越强,应在一定环境中比较;共同进化导致生物多样性的形

29、 成;生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性,基因多样性是 生物多样性的根本原因;生物多样性从不同的层次上可以包括基因 多样性、物种多样性、生态系统多样性。 答案:A 探究点一探究点二探究点三温故知新 1.现代生物进化理论的四个要点 (1)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群基因频率的改 变。 (2)突变和基因重组提供进化的原材料。 (3)自然选择决定生物进化的方向。 (4)隔离导致物种的形成。 2.隔离的两种类型 (1)地理隔离:物种形成的一般环节,但不是必需的环节。 (2)生殖隔离:物种形成的必要条件。 3.物种形成的三个环节:突变和基因重组、自然选择、隔离。 4.共同进化的两个动力来源 (1)不同物种之间的种间互助和种间斗争。 (2)生物与无机环境之间的相互影响。 探究点一探究点二探究点三温故知新 5.生物多样性的三个层次:基因多样性、物种多样性、生态系统 多样性。