人教高中生物必修二現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

人教高中生物必修二現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容第1頁/共65頁現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向

(4)隔離導(dǎo)致物種形成第2頁/共65頁（1）種群是生物進(jìn)化的單位1、定義：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。臥龍自然保護(hù)區(qū)的所有熊貓云南的金絲猴可可西里的藏羚羊一種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化第3頁/共65頁2、種群的特點(diǎn)：（1）種群具有一定的時空限制，離開一定的空間和時間的種群是不存在的。（2）種群中的個體并不是機(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。（3）一個種群中應(yīng)包括各年齡階段的個體第4頁/共65頁練習(xí)：下列四個選項中，屬于種群的是：（）A、生活在島上的全部蛇B、青白江區(qū)所有小葉榕樹C、青海湖自然保護(hù)區(qū)的全部鳥類D、一個菜市場每個水池里的全部鯉魚B第5頁/共65頁基因庫、基因頻率、基因型頻率

一個種群的全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。

某種基因型在某個種群中出現(xiàn)的比例，叫做基因型頻率?；蝾l率：某個基因在某個種群中出現(xiàn)的比例。第6頁/共65頁例：

從某個種群中隨機(jī)抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10。計算：A和a的基因頻率。解法一：基因頻率=該基因的數(shù)目/該基因及其等位基因的總數(shù)

該基因的等位基因總數(shù)：1002=200則：A基因的基因頻率：（230+60）/200100%=60%a基因的基因頻率：（102+60）/200100%=40%解法二：基因頻率=它的純合子頻率+1/2它的雜合子頻率AA基因型頻率：30/100=0.3Aa基因型頻率：60/100=0.6aa基因型頻率：10/100=0.1則：A基因頻率：0.3+1/20.6=0.6a基因頻率：0.1+1/20.6=0.4均用于常染色體第7頁/共65頁1.在一個種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型為AA的個體占18%，基因型Aa的個體占78%，aa的個體占4%。基因型A和a的頻率分別是

，

。57％43％練習(xí)：A＝18%+1/2*78%=57%a=4%+1/2*78%=43%第8頁/共65頁2、某工廠有男女職工各200名，對他們進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人，那么這個群體中色盲基因頻率為：（

）A：6%B、15%C、12%D、5.88%A試題分析：由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色體上，而Y染色體上沒有，因此該等位基因的總數(shù)=200×2+200×1=600（女性每人含兩個X基因，男性每人含一個X基因），色盲基因的總數(shù)為Xb=15×1+5×2+11×1=36（女性攜帶者、男性患者都有一個Xb，而女性患者含兩個Xb），因此色盲基因的基因頻率=36/600×100%=6%第9頁/共65頁1．常染色體體上基因的基因頻率與基因型頻率的關(guān)系。常染色體上：男性、女性每個個體可以看做含有兩個基因，存在A%=AA%+1/2Aa%a%=aa%+1/2Aa%2．X染色體體上基因的基因頻率計算應(yīng)該注意的哪些問題?伴X遺傳：女性每個個體可以看做含有兩個基因，但是男性只有一個基因，則不適用上述關(guān)系。師生討論第10頁/共65頁1、假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用⑤也沒有基因突變和染色體變異。思考與討論用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化第11頁/共65頁親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)親代基因頻率A()a()F1代基因型頻率AA()Aa()a()F1代基因頻率A()a()60%40%36%48%16%60%40%如果F1個體再自由交配，產(chǎn)生F2呢？第12頁/共65頁親代子一代

子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%一個遺傳上的平衡的群體,其基因頻率和基因型頻率遵循哈代---溫伯格定律

也叫遺傳平衡定律第13頁/共65頁假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用⑤也沒有基因突變和染色體變異。在上述條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡，叫做哈代－溫伯格定律，也叫遺傳平衡定律。

設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA的基因型頻率Aa的基因型頻率aa的基因型頻率第14頁/共65頁

突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因重組、基因突變及染色體變異基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。突變和基因重組可形成可遺傳的變異。？可遺傳的變異的來源有？第15頁/共65頁？1、基因突變與基因頻率的改變有什么關(guān)系？？2、自然界中突變的頻率很低，能作為進(jìn)化的原材料嗎？2x10410-5108xx=2x107(個)

每一代就會有大量的變異思考：第16頁/共65頁某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型———有利與有害是相對的而不是絕對的這往往取決于生物的生存環(huán)境。3、突變產(chǎn)生的變異有利或有害是絕對的嗎？第17頁/共65頁基因重組突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是隨機(jī)的、不定向的形成了進(jìn)化的原材料突變是不定向的，不能決定生物的進(jìn)化方向總結(jié)第18頁/共65頁

19世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為5%，淺灰色基因（s）頻率為95%

20世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（S）頻率為95%，淺灰色基因（s）頻率為5%探究自然選擇對種群基因頻率的影響第19頁/共65頁(1)在這個探究實(shí)驗中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？(2)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少,S基因頻率增加有，許多淺色個體可能在沒有交配、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結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向自然選擇使基因頻率定向改變。第20頁/共65頁變異是不定向的自然選擇不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化（3）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。第21頁/共65頁種群是生物進(jìn)化基本的單位。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率的改變?；蛲蛔兒突蛑亟M是生物進(jìn)化的原材料（但不能決定進(jìn)化的方向）進(jìn)化的方向由誰決定呢？自然選擇小結(jié)：第22頁/共65頁2．下面關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述,正確的是A.種群是生物進(jìn)化的基本單位B.自然選擇學(xué)說是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心C.生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變D.生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存1．下列生物屬于種群的是：

A．一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及其他生物

B．一塊朽木上的全部真菌

C．一塊棉田中的全部幼蚜、有翅和無翅的成蚜

D．一個池塘中的全部魚課堂練習(xí)第23頁/共65頁二、隔離與物種的形成第24頁/共65頁（一）物種物種：指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物，簡稱“種”。全世界的人都是一個物種嗎？人都是一個物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。馬跟驢是一個物種嗎？第25頁/共65頁同一物種滿足的兩個條件：1、可以相互交配2、產(chǎn)生的后代可育物種與種群有何關(guān)系？一個物種可以包括生活在不同地理區(qū)域的多個種群。只要各個種群相互交配仍能產(chǎn)生可育的后代，則是同一物種。第26頁/共65頁人都是一個物種，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。同樣，所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。但馬和驢不是一個物種，因為馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力。全世界的人都是一個物種嗎？馬跟驢是一個物種嗎？第27頁/共65頁3、地理隔離:不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也不能夠產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。2、生殖隔離：東北虎和華南虎之間存在什么隔離？由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。第28頁/共65頁4、隔離在物種形成中的作用隔離不同種群間的個體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。第29頁/共65頁地理隔離阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大生殖隔離新物種形成第30頁/共65頁物種形成的一般途徑原始種群地理隔離小種群

基因頻率定向的改變（基因庫形成明顯差異）新物種突變和基因重組自然選擇生殖隔離總結(jié)：第31頁/共65頁旁欄思考題（P121）最先在裸露的巖石上生長的植物往往是地衣，地衣的出現(xiàn)促進(jìn)巖石的分解，形成土壤，為苔蘚植物的生長創(chuàng)造條件。第32頁/共65頁地理隔離生殖隔離長期加拉帕戈斯群島的地雀由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。其過程十分緩慢!物種形成的比較常見的方式：不同小島上的植被不同，果實(shí)大小不同所致。第33頁/共65頁資料分析第34頁/共65頁1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？

由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。第35頁/共65頁２．不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？不一樣。因為突變是隨機(jī)發(fā)生的。第36頁/共65頁３．對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。第37頁/共65頁４．如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？不會。因為個體間有基因的交流。第38頁/共65頁現(xiàn)代進(jìn)化論解釋物種形成的基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向3、隔離導(dǎo)致物種的形成第39頁/共65頁課后練習(xí)（P121）基礎(chǔ)題

1.（1）√；（2）√；（3）√。2.生活在峽谷北側(cè)的種群發(fā)生了突變，由于突變的隨機(jī)性，同樣的突變沒有發(fā)生在峽谷南側(cè)的種群中。由于這兩個種群被河流隔開，彼此沒有交配的機(jī)會，也就是沒有基因的交流，所以兩個種群發(fā)生明顯的分化，有可能演變成兩個物種。第40頁/共65頁拓展題雄虎和雌獅雜交生出的后代是虎獅獸，雄獅和雌虎雜交生出的后代是獅虎獸。目前還沒有虎獅獸和獅虎獸交配并生出可育后代的證據(jù)。對于讓虎和獅雜交的做法，有專家認(rèn)為這在科學(xué)研究上價值不大，但是在商業(yè)上具有一定價值。有專家認(rèn)為，對待野生珍稀動物，人類最應(yīng)當(dāng)做的是進(jìn)行保護(hù)，讓它們自然繁殖，而不是人為改變其自然繁殖體系。第41頁/共65頁技能訓(xùn)練（P122）1.假說甲：紅褐色魚和金黃色魚起源于同一種灰色魚。假說乙：湖Ⅰ中原來只有紅褐色魚，湖Ⅱ中原來只有金黃色魚，發(fā)洪水時，這兩個湖中的魚發(fā)生混雜在一起。2.假說甲沒有考慮到隔離在物種形成中的作用，也沒有考慮洪水的作用。3.這一證據(jù)支持假說乙。4.如果紅褐色魚和金黃色魚不能雜交，或雜交后不能產(chǎn)生可育后代，說明它們不是一個物種。第42頁/共65頁1.隔離是形成新物種的_________，常見的隔離類型有________和________，通常經(jīng)過長期的_____隔離?？蛇_(dá)到____隔離。不同的地雀種群之間，一旦發(fā)生了_____隔離，就不會有______交流了。必要條件生殖隔離地理隔離地理生殖生殖基因第43頁/共65頁2.下列哪項形成了新物種（）A.二倍體的西瓜經(jīng)秋水仙素處理成為四倍體西瓜B.樺尺蠖體色的基因頻率由S（95%）變成s(95%)C.馬與驢交配產(chǎn)生了騾子D.克隆羊多利A第44頁/共65頁1、生物與生物之間的共同進(jìn)化

2、生物與環(huán)境之間的共同進(jìn)化三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成第45頁/共65頁

(1)某種蘭花具細(xì)長的花矩________某種蛾類具有細(xì)長的吸管式口器1、生物與生物之間的共同進(jìn)化共同進(jìn)化第46頁/共65頁在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見。又如倒掛金鐘的花對蜂鳥傳粉的適應(yīng)。昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有何意義？

想一想第47頁/共65頁斑馬的奔跑速度加快_______獵豹的奔跑速度加快共同進(jìn)化第48頁/共65頁

(3)捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用。捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存

——“精明的捕食者”策略第49頁/共65頁

地球形成時原始大氣中沒有氧氣，但隨著光合細(xì)菌、藍(lán)藻的出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)提供了條件。資料三：2、生物和無機(jī)環(huán)境之間也存在著共同進(jìn)化第50頁/共65頁共同進(jìn)化——不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展通過漫長的共同進(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)，也就是形成了生物的多樣性．？意義？綜上所述：任何一個物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的P124第51頁/共65頁生物多樣性的形成基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性

地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。第52頁/共65頁簡單→復(fù)雜低等→高等原核細(xì)胞→真核細(xì)胞單細(xì)胞→多細(xì)胞無性生殖→有性生殖原始異養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)需氧水生→水陸兩棲→陸生生物多樣性的形成第53頁/共65頁1.最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中?

最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在海洋中.2.多細(xì)胞生物大約是什么時候出現(xiàn)的？它們生活在什么環(huán)境中？

多細(xì)胞生物大約是在寒武紀(jì)出現(xiàn)的，它們生活在海洋中。3.最早登陸的生物是植物還是動物，為什么？最早登陸的生物是植物，否則動物登陸后就會餓死。第54頁/共65頁4.同今天你看到的地球相比，寒武紀(jì)時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？當(dāng)時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。5.恐龍是什么時候絕滅的？物種絕滅對生物多樣性產(chǎn)生怎樣的影響？

恐龍是在中生代后期（白堊紀(jì)末）絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。了解生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是化石。第55頁/共65頁

生物進(jìn)化的大致歷程35億年前出現(xiàn)古細(xì)菌最早的生物化石之后的20億年海洋中有少量的藍(lán)藻和細(xì)菌兩極生態(tài)系統(tǒng)（只有生產(chǎn)者和分解者）15億年前海洋中出現(xiàn)真核生物出現(xiàn)有性生殖，進(jìn)化速度明顯加快（WHY？）5.7~5億年前海洋中無脊椎動物物種大爆發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費(fèi)者出現(xiàn)，對植物的進(jìn)化產(chǎn)生了重要影響第56頁/共65頁中生代→新生代裸子植物和被子植物扮演了生產(chǎn)者中的主角，鳥類、哺乳類等成為地球上占優(yōu)勢的動物類群逐漸形成了復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)總的進(jìn)化趨勢簡單→復(fù)雜水生→陸生低等→高等4億年前植物登陸（主要是蕨類）隨后出現(xiàn)了原始的兩棲類改變了陸地環(huán)境第57頁/共65頁二、生物多樣性的形成小結(jié)：1、生物多樣性的內(nèi)容：基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性2、生物多樣性的形成的進(jìn)化歷程化石了解進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是：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)