現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容XP

1、第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要(zhyo)內(nèi)容共五十八頁第1課時(shí)(ksh) 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 1.概述種群、基因庫、基因頻率概念。2.嘗試(chngsh)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的改變。3.培養(yǎng)學(xué)生處理資料和數(shù)據(jù)的能力。1.通過引導(dǎo)學(xué)生分析調(diào)查所取的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生以事實(shí)為依據(jù)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度。2.通過教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生“生物是進(jìn)化來的”、“生物的進(jìn)化與環(huán)境密切相關(guān)”的思想觀念，幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)觀。知識(shí)目標(biāo)情感目標(biāo)共五十八頁情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異(biny)個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。討論(t

2、oln)：1.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者被淘汰”的觀點(diǎn)該綠色個(gè)體能被選擇下來嗎？2.如果該綠色個(gè)體能很好地生存下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？ 在自然界中，沒有哪一個(gè)個(gè)體是長生不死的，個(gè)體的表現(xiàn)型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過有性生殖傳給后代，因此研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化。怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？共五十八頁一、種群是生物進(jìn)化的基本(jbn)單位1.概念(ginin)辨析種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。臥龍自然保護(hù)區(qū) 獼猴例：判斷下列是否屬于種群（1）一個(gè)池塘中的全部鯉魚（2）一個(gè)池

3、塘中的全部魚（3）一片草地上的全部植物（4）一片草地上的全部蒲公英共五十八頁種群(zhn qn)的特點(diǎn)： 種群中的個(gè)體(gt)并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。 同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會(huì)有什么變化嗎？共五十八頁基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有(hn yu)的全部基因?；?jyn)頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蛐皖l率： 在一個(gè)種群中,某基因型個(gè)體占全部個(gè)體的比率。共五十八頁一個(gè)種群(zhn qn)繁殖若干代后，其基因頻率會(huì)不會(huì)發(fā)生變化？課本(kbn)P115 共五十八頁（3）閱讀(yud)“思

4、考與討論”完成以下表格 親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( )A( )a( )a( )親代基因頻率A( )a( )子一代基因型頻率AA( )Aa( )aa( )子一代基因頻率A( )a( )30%30%30%10%60%40%36%16%48%60%40%根據(jù)表格，發(fā)現(xiàn)(fxin)了什么規(guī)律？此規(guī)律的前提條件是什么？共五十八頁課本(kbn)P115 共五十八頁遺傳平衡定律在一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以下5個(gè)條件的情況下，各等位基因的頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定(wndng)不變的，或者說是保持著基因平衡的。 種群是極大的； 種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的

5、； 沒有突變發(fā)生； 沒有新基因加入； 沒有自然選擇。 對(duì)于自然界的種群來說，這五個(gè)條件(tiojin)都能成立嗎？ 在自然界，由于突變、基因重組和自然選擇等因素，種群的基因頻率和基因型頻率總是在不斷變化的。因此，生物進(jìn)化的過程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。XPP177 3.共五十八頁某工廠(gngchng)有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個(gè)群體中色盲基因的頻率應(yīng)為（ ）。 A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%色盲（b）基因(jyn)頻率1521420022005.17C 100%共五十八頁 生

6、物的突變率很低,而且一般(ybn)是有害的,為什么還能作為生物進(jìn)化的原材料?突變 可遺傳的變異（不定向）二、突變和基因重組產(chǎn)生(chnshng)進(jìn)化的原材料基因突變?nèi)旧w變異基因重組XPP177 (二)共五十八頁 (1)雖然對(duì)于每一個(gè)基因來說,突變率是很低的，但一個(gè)種群每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變。 果蠅(u yn)約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率是105 ，一個(gè)約有108個(gè)個(gè)體的中等規(guī)模的果蠅種群來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)將是：2 104 105 108 2 107（個(gè)）共五十八頁(2)突變(tbin)的有利和有害取決于生物的生存環(huán)境。 有翅的昆蟲中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅和無翅的突變類型，在正常

7、情況下這類昆蟲很難生存下去。但是在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，這種突變性狀反而是有利的。因?yàn)檫@類昆蟲不能飛行，避免了被風(fēng)吹到海中淹死。共五十八頁自然選擇(zrnxunz)學(xué)說圖解原始(yunsh)昆蟲有翅力大有翅力小無翅大風(fēng)大浪有翅力大生存生存淘汰無翅過度繁殖遺傳變異生存斗爭適者生存共五十八頁基因突變(j yn t bin)等位基因多種 基因型產(chǎn)生(chnshng)自由組合有性生殖過程中種群中出現(xiàn)大量變異(3) 突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料。不能決定生物進(jìn)化的方向。(隨機(jī)、不定向) 生物進(jìn)化的方向是什么因素決定的呢？ 共五十八頁問題：樺尺蠖種群中s基因的頻率(pnl)為什么越來越低？假設(shè)：根據(jù)

8、前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？探究活動(dòng)“自然選擇(zrnxunz)對(duì)種群基因頻率的影響”長滿地衣的樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變。課本P116-117 共五十八頁探究：自然選擇對(duì)種群基因頻率(pnl)的影響第1年第2年第3年第4年基因型頻率SS深1010%11 11.5%12.113%13.314.6%Ss深2020%2222.9%24.226%26.629.3%ss淺7070%6365.6%56.761%5156.1%總數(shù)100969390.9基因頻率S20%23%26%29.3%s80%77%74%70.7%課本(kbn)P117 在樹干變黑這一環(huán)境條件

9、下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%。共五十八頁(1)樹干變黑會(huì)影響樺尺蠖種群中淺色(qin s)個(gè)體的出生率嗎？為什么？(2)在自然選擇過程(guchng)中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？為什么？樹干變黑會(huì)影響樺尺蠖種群中淺色個(gè)體的出生率許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因共五十八頁三、自然選擇決定(judng)生物進(jìn)化的方向原因(yunyn)：淘汰不利變異的基因積累有利變異的基因結(jié)果：使基因頻率定向改變?cè)谧匀贿x擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生 改變，導(dǎo)致生物朝著

10、一定的方向不斷進(jìn)化。定向XPP177 （二）3.共五十八頁 鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由基因(jyn)突變引起的，其致病基因(jyn)為隱性基因(jyn)(用a表示)。只有隱性純合子才會(huì)發(fā)病，攜帶a基因(jyn)的個(gè)體不會(huì)發(fā)病，且對(duì)瘧疾具有一定的抵抗力。在非洲某些地區(qū)，約有500人中就有20人患鐮刀型細(xì)胞貧血癥。因此在該地區(qū)人群中( )A.a基因的基因頻率大約為32%B.a基因頻率的變化是環(huán)境選擇的結(jié)果C.患者的死亡不會(huì)導(dǎo)致人群中基因頻率發(fā)生變化D.a基因的攜帶者在自然選擇中會(huì)逐漸被淘汰【解析】選B。由于在500人中就有20人是鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者，說明aa個(gè)體(gt)所占比例為4%，所以a的基因頻率

11、為20%，由于aa個(gè)體(gt)死亡率較高，所以會(huì)使a的基因頻率降低，它是環(huán)境選擇的結(jié)果，由于Aa對(duì)瘧疾有一定的抵抗力，所以其生存能力較強(qiáng)，不會(huì)被淘汰。 共五十八頁歸納：現(xiàn)代(xindi)生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率(pnl)的改變和生物進(jìn)化種群是生物進(jìn)化的基本單位突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向共五十八頁第2課時(shí) 隔離與物種的形成、共同(gngtng)進(jìn)化與生物多樣性的形成1.概述物種的概念，生殖隔離的概念。2.分析隔離在物種形成(xngchng)過程中的作用。3.說明共同進(jìn)化的概念。4.說明生物多樣性產(chǎn)生的原因。情感目標(biāo) 1.通過自主、互動(dòng)、討論等過程式教學(xué)

12、，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于思考、善于表達(dá)等能力。 2.通過對(duì)隔離在生物進(jìn)化中的作用的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義實(shí)踐觀的教育。共五十八頁曼徹斯特地區(qū)(dq)兩種顏色的樺尺蠖是兩個(gè)物種嗎？依據(jù)什么進(jìn)行判斷？共五十八頁一、隔離與物種(wzhng)形成1.物種(wzhng)的概念：指能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并能產(chǎn)生可育后代的一群生物。騾是不育的，所以馬和驢是兩個(gè)物種。二倍體西瓜和四倍體西瓜是不是同一物種？染色體數(shù)目為64條 染色體數(shù)目為62條 染色體數(shù)目為63條 共五十八頁你知道世界(shji)上的人有多少種膚色嗎?黃白棕黑是同一物種嗎?全世界的人都是一個(gè)物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚(ji hn)，

13、都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。共五十八頁物種與種群(zhn qn)的比較 種 群物 種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群是生物進(jìn)化和繁殖的單位。同一種群內(nèi)的個(gè)體之間可以進(jìn)行基因交流分布在一定自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并產(chǎn)生可育后代 的一群生物范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標(biāo)準(zhǔn)種群具備“三同”：同一時(shí)間，同一地點(diǎn)，同一 物種同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能產(chǎn)生可育后代主要是形態(tài)特征和能否自由分配產(chǎn)生可育后代不同物種間存在生殖隔離聯(lián)系一個(gè)物種可以包括許多種群，如同一種鯽魚可以生活在不同的池塘、湖泊

14、等，形成一個(gè)個(gè)彼此被陸地隔離的種群同一物種的多個(gè)種群之間存在地理隔離，長期發(fā)展下去可能成為不同的亞種（或品種），進(jìn)而形成多個(gè)新物種共五十八頁探究點(diǎn)一：比較物種(wzhng)與種群的概念，嘗試畫出兩者的關(guān)系圖（可以參考數(shù)學(xué)的集合）。 提示(tsh)：參考XPP178 1.(1)共五十八頁地理(dl)隔離分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙(zhng i)，使彼此間無法相遇而不能發(fā)生基因交流。東北虎華南虎共五十八頁虎獅獸是不育(b y)的，所以虎和獅是兩個(gè)物種生殖隔離共五十八頁2.隔離(gl)：指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由(zyu)交流的現(xiàn)象。同一種生物由于

15、地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。 不同物種之間一般是不能自由交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。隔離地理隔離生殖隔離XPP178 (三)（2）共五十八頁 隔離在物種形成中有什么(shn me)作用呢？閱讀 P120 “資料(zlio)分析”討論： 加拉帕戈斯群島上的各種地雀是如何形成的？共五十八頁加拉帕戈斯群島(qndo)上的地雀共五十八頁地雀進(jìn)化(jnhu)圖示共五十八頁 隔離(gl)阻斷(z dun)突變、基因重組和 向不同方向發(fā)生改變種群 出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大隔離新種形成地理自然選擇基因頻率基因庫生殖基因交流加拉帕戈斯群島的地雀的形成方式XPP

16、178（三）2.隔離在物種形成中的作用共五十八頁隔離在物種形成中的主要作用(zuyng)是（ ）A.使種群間的個(gè)體互不相識(shí)B.使不同種群各適應(yīng)于不同的地理環(huán)境C.使種群間雌雄個(gè)體失去交配機(jī)會(huì)D.使種群之間停止基因交流，并朝著不同的方向演變D共五十八頁3.物種(wzhng)的形成：經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離，從而(cng r)形成新物種。多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。在物種形成中的作用：隔離是物種形成的必要條件，_的形成標(biāo)志著新物種的形成。 生殖隔離地理隔離一旦形成就會(huì)產(chǎn)生新種嗎？新物種的形成一定要經(jīng)過地理隔離嗎？聯(lián)系：XPP179 （三）3.（2）爆發(fā)式聯(lián)系：XPP178 （三）3.（1）

17、漸變式共五十八頁課本(kbn)P129 自然選擇(zrnxunz)導(dǎo)致導(dǎo)致新物種的形成共五十八頁物種形成的三個(gè)基本(jbn)環(huán)節(jié): 突變和基因重組 自然選擇 隔離共五十八頁三者關(guān)系：物種、種群(zhn qn)、隔離物種(wzhng)1 物種(wzhng)2 種群1 種群2物種1物種2種群1種群2基因不交流地理隔離生殖隔離基因不交流地理隔離是量變階段，生殖隔離是質(zhì)變階段只有地理隔離，而沒有生殖隔離，不產(chǎn)生新的物種。物種形成的關(guān)鍵是生殖隔離共五十八頁生物進(jìn)化與物種(wzhng)形成有何區(qū)別？生物進(jìn)化1.同種生物(shngw)的發(fā)展變化2.時(shí)間可長可短3.種群內(nèi)任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何

18、，引起的性狀變化程度如何都屬進(jìn)化的范圍。共五十八頁物種(wzhng)形成1.指一個(gè)物種(wzhng)發(fā)展為另一個(gè)物種(wzhng)的過程。2.必須當(dāng)基因頻率的改變?cè)谕黄莆锓N的界限形成生殖隔離時(shí)，方可成立。（大都需漫長時(shí)間）聯(lián)系：XPP179 （三）4.共五十八頁在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化對(duì)植物繁衍后代(hudi)有什么意義？共五十八頁共五十八頁捕食者的存在是否(sh fu)對(duì)被捕食者有害無益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體(gt)，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用?！熬鞯牟妒痴摺辈呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無法生存

19、?！笆崭罾碚摗保翰妒痴咄妒硞€(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間，有利于增加物種的多樣性。共五十八頁共同進(jìn)化的含義(hny)1：不同物種間的共同進(jìn)化二、共同(gngtng)進(jìn)化共五十八頁地球形成時(shí)原始大氣中是沒有氧氣的，但是(dnsh)隨著光合細(xì)菌的出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣。共同(gngtng)進(jìn)化的含義2：生物和無機(jī)環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。共五十八頁不同物種之間，生物(shngw)與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。通過漫長的共同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng),也就

20、是形成了生物的多樣性。綜上所述：共五十八頁閱讀P124P125，完成(wn chng)： P124思考討論共五十八頁 在前寒武紀(jì)地球(dqi)上的生物主要是海洋中的種數(shù)不多的藍(lán)藻和細(xì)菌，這一時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)是只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)共五十八頁 在寒武紀(jì)海洋中有大量的無脊椎動(dòng)物物種(wzhng)爆發(fā)式地迅速形成，這就是著名的寒武紀(jì)大爆發(fā)。大量的動(dòng)物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的第三極消費(fèi)者共五十八頁 由于造山運(yùn)動(dòng)(zo shn yn dn)使海洋縮小，陸地?cái)U(kuò)大，一些海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，形成原始的陸地植物，主要是蕨類植物共五十八頁2.生物(shngw)多樣性的內(nèi)容基因多樣性物種(wzhng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性1.生物多樣性的形成的進(jìn)化歷程生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。三、生物多樣性的形成3.研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：化石共五十八頁1.下列(xili)哪項(xiàng)不是生物同步進(jìn)化的事例 ( ) A.某種蘭花有專門為它傳粉的蛾 B.獵豹捕食斑馬 C.光合生物出現(xiàn)后，為好氧型生物的 出現(xiàn)創(chuàng)造了條件 D.草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增D共五十八頁2.為保護(hù)生物多樣性所采取的保護(hù)戰(zhàn)略和 保護(hù)措施的三個(gè)層次是指( ) 基因(jyn) 細(xì)胞 組織 物種 生態(tài) 系統(tǒng) A. B. C. D.D共五十八頁四、