高中生物必修2第7章第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容優(yōu)質(zhì)課市公開課一等獎(jiǎng)省優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第2節(jié)當(dāng)代生物進(jìn)化理論主要內(nèi)容一、種群基因頻率改變和生物進(jìn)化第1頁探究活動(dòng)（一）情景：假如在灰色翅（基因型為aa)昆蟲群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)變異個(gè)體，且綠色比灰色更不輕易被敵害發(fā)覺。討論題目：1.依據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”觀點(diǎn)該綠色個(gè)體一定能被選擇下來嗎？2.假如該綠色個(gè)體能很好生活下來，它體內(nèi)A基因怎樣才能傳遞給后代？3、假如Aa與其它個(gè)體交配生殖，后代還會(huì)是綠色嗎？

自然界中，沒有哪一個(gè)體是長生不死個(gè)體基因型也會(huì)伴隨個(gè)體死亡而消失，但決定表現(xiàn)型基因卻能夠經(jīng)過有性生殖來傳給后代.后代會(huì)發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)aa個(gè)體。第2頁（一）種群是生物進(jìn)化基本單位1.種群概念：生活在一定區(qū)域同種生物全部個(gè)體。判斷以下是否屬于種群?（1）一個(gè)池塘中全部魚（2）一個(gè)池塘中全部鯉魚（3）一片草地上成年梅花鹿否是否第3頁2.種群特點(diǎn)：

種群中個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此能夠交配，并經(jīng)過繁殖將各自基因傳給后代。種群是生物繁殖、進(jìn)化基本單位。第4頁

性狀是由基因控制，所以碩士物進(jìn)化必須研究種群基因組成和改變。怎樣分析種群基因組成和改變？由此人們提出基因庫和基因頻率概念。第5頁

3.基因庫:

一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有全部基因叫做這個(gè)種群基因庫。

注：每個(gè)個(gè)體所含基因只是基因庫一部分第6頁基因頻率=某基因數(shù)目該基因等位基因總數(shù)×100%4.

基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)比率。例1:從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，假設(shè)每個(gè)個(gè)體都含有10對(duì)等位基因，測知基因型為AA、Aa和aa個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a基因頻率，AA、Aa和aa基因型頻率是多少。基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%基因頻率=頻率+1/2頻率純合子雜合子第7頁例二、某昆蟲種群中決定綠翅基因?yàn)锳，決定褐翅基因?yàn)閍，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測知基因型為AA、Aa和aa個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a基因頻率是多少?解:A基因基因頻率為:a基因基因頻率為：

A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%==60%40﹪?yán)?、AA、Aa、aa三種基因型個(gè)體分別占24%、72%、4%，那么A基因頻率是（）

A.36%B.57%C.24%D.60%D第8頁例四、以下關(guān)于基因庫敘述正確是()A、一個(gè)種群中一個(gè)個(gè)體所含有全部基因B、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有顯性基因C、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有全部基因

D、一個(gè)種群基因例五、據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中基因型百分比是XBXB（42.32%）、XBXb

（7.36%）、XbXb

（0.32%）XBY（46%）、XbY（4%），則該地域XB和Xb基因頻率分別是（）

A.6%、8%B.8%、92%C.78%、92%D.92%、8%CD第9頁①昆蟲群體數(shù)量足夠大，③沒有遷入與遷出，②全部雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲生存能力完全相同（也就是說自然選擇對(duì)A、a控制性狀沒有作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。則（1）親代雌雄配子種類和百分比是多少？（2）子代基因型頻率各是多少?（3）子代種群基因頻率各是多少?例六、某昆蟲種群中基因型AA占30﹪，Aa占60﹪，aa占10﹪。假如該種群滿足以下五個(gè)條件：第10頁（1）親代雌雄配子種類和百分比是多少？（2）子代基因型頻率各是多少?（3）子代種群基因頻率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%親代基因型頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代種群基因頻率A()a()第11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%40%60%40%36%48%16%(4)在討論群體滿足五個(gè)條件情況下,計(jì)算子二代、子三代基因頻率與基因型頻率;分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

總結(jié)：若種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，則后代中基因頻率和基因型頻率均不變；

若種群中個(gè)體自交，則后代中基因頻率不變，而基因型頻率發(fā)生改變。第12頁遺傳平衡定律即哈代——溫伯格定律遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于19和19獨(dú)立證實(shí)，這一定律又稱哈代——溫伯格定律。它是指在一個(gè)極大隨機(jī)交配種群中，在沒有突變、選擇和遷移條件下，種群基因頻率和基因型頻率能夠世代相傳不發(fā)生改變，保持平衡。(5)、基因頻率與基因型頻率換算關(guān)系（極大隨機(jī)交配種群）若種群中一對(duì)等位基因?yàn)锳和a，設(shè)A基因頻率=p，a基因頻率=q

，因?yàn)?p＋q)=A%+a%=1，則（p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA基因型頻率=p2；aa基因型頻率=q2；Aa基因型頻率=2pq。第13頁2.滿足五個(gè)假設(shè)條件種群是理想種群，在自然條件下,這么種群是不存在。這也從反面說明了在自然界中，種群基因頻率遲早要發(fā)生改變，也就是說種群進(jìn)化是必定。3.會(huì)，要看這一突變對(duì)生物體是有益還是有害，這往往取決于生物生存環(huán)境。完成思索題：種群個(gè)體性狀由基因決定，那么，生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)是什么？第14頁生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)：種群進(jìn)化過程就是種群基因頻率發(fā)生改變過程。所以，只要基因頻率發(fā)生改變，則種群進(jìn)化便發(fā)生了。第15頁影響種群基因頻率改變根本原因是什么？變異變異類型有那些？不能遺傳變異可遺傳變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變第16頁

自然界，生物自發(fā)突變頻率很低，而且突變大多數(shù)是有害，為何還能夠作為生物進(jìn)化原材料呢？

果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因突變率是10－5，一個(gè)約有109個(gè)果蠅種群每一代出現(xiàn)基因突變率是？2×104×10－5×109＝2×108（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化原材料第17頁2.突變有害和有利并不是絕正確，它取決于生物生存環(huán)境。3.突變和基因重組只產(chǎn)生生物進(jìn)化原材料，不能決定生物進(jìn)化方向。1.種群是由許多個(gè)體組成，每個(gè)個(gè)體每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個(gè)基因，這么，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量突變（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化原材料第18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%（三）自然選擇決定生物進(jìn)化方向。第19頁(1)在這個(gè)探究試驗(yàn)中依據(jù)上面數(shù)據(jù)分析，變黑環(huán)境對(duì)樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣影響？變黑環(huán)境對(duì)樺尺蠖淺色個(gè)體出生率有影響嗎？(2)在自然選擇中，直接收選擇是基因型還是表現(xiàn)型？變黑環(huán)境使控制淺色s基因頻率降低,S基因頻率增加許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食

天敵看到是樺尺蠖體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色基因結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化方向自然選擇使基因頻率定向改變。第20頁四、隔離造成物種形成

能夠在自然狀態(tài)下能相互交配，而且產(chǎn)生出可育后代一群生物稱為一個(gè)物種（species），簡稱“種”。1、物種概念第21頁種群和物種區(qū)分種群物種概念生活地域相互關(guān)系同一地點(diǎn)一定自然區(qū)域，同一地點(diǎn)、不一樣地點(diǎn)一個(gè)物種能夠包含多個(gè)種群生活在同一地點(diǎn)同種個(gè)體總和。彼此能夠交配實(shí)現(xiàn)基因交流。是生物繁殖基本單位。指分布在一定自然區(qū)域內(nèi)，含有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功效，而在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能產(chǎn)生可育后代一群生物個(gè)體。第22頁

人都是一個(gè)物種，不論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力后代。全世界人都是一個(gè)物種嗎？騾是馬跟驢交配產(chǎn)生后代，那為何他們不是同一物種呢？第23頁

隔離：指不一樣種群間個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流現(xiàn)象。

生殖隔離：不一樣物種之間普通是不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。

地理隔離：同一物種因?yàn)楦呱?、河流、沙漠等地理上障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流現(xiàn)象。2.隔離在物種形成中作用第24頁

假如只經(jīng)過地理隔離，2個(gè)種群基因庫各自發(fā)展，互不影響，出現(xiàn)一定差異，但不會(huì)形成新物種，最多也就是形成不一樣亞種－－－量變。如東北虎和華南虎就是兩個(gè)亞種。

生殖隔離則是因?yàn)?個(gè)種群之間遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)（基因庫）出現(xiàn)較大差異使其個(gè)體之間不能交配或雜交后代不育。生殖隔離是新物種形成標(biāo)志－－質(zhì)變第25頁

它們之間還能自由交配嗎？資料分析一第26頁分析：加拉帕戈斯群島地雀新物種是怎樣形成？資料分析二第27頁①經(jīng)過長久地理隔離而達(dá)成生殖隔離，從而形成新物種。②多倍體形成不需經(jīng)地理隔離。原種變異

1變異

2變異類型1變異類型2新種1新種2生殖隔離自然選擇1自然選擇2基因頻率定向改變地理隔離種群

1種群

2第28頁當(dāng)代生物進(jìn)化理論基本觀點(diǎn)是：生物進(jìn)化基本單位是種群。生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)是種群基因頻率改變。物種形成基本步驟是：突變和基因重組——提供進(jìn)化原材料；自然選擇——基因頻率定向改變，決定進(jìn)化方向；隔離——物種形成必要條件

第29頁評(píng)價(jià)反饋㈠判斷題1．變異是生物進(jìn)化原材料。（）2．有利變異能夠使生物更加好地去適應(yīng)環(huán)境。（）3．突變有害或有利是絕正確、一成不變。（）4．種間斗爭結(jié)果決定了生物進(jìn)化方向。（）㈡選擇題1．以下各種現(xiàn)象中哪一個(gè)屬于自然選擇例子（）A．警犬能夠嗅到毒品B．秋水仙素處理后得到多倍體生物C．北極熊毛色為白色D．太空椒出現(xiàn)2．達(dá)爾文認(rèn)為變異是不定向，而自然選擇是定向，所謂定向是指（）A．定向生存斗爭B．適應(yīng)特定環(huán)境

C．定向遺傳D．只產(chǎn)生有利變異第30頁

在經(jīng)常刮海風(fēng)克格倫島上，昆蟲普通展現(xiàn)兩種類型：能飛翅異常發(fā)達(dá)，不能飛翅退化。這些昆蟲都不易被暴風(fēng)刮到海里去，因而能夠生存下來并繁殖后代。試據(jù)此分析：⑴此島上昆蟲祖先存在著個(gè)體

，說明

普通是不定向。⑵風(fēng)暴對(duì)昆蟲起了

作用。⑶這個(gè)現(xiàn)象說明了定向

決定著生物進(jìn)化方向。⑷凡是存活下來昆蟲都是適應(yīng)環(huán)境，這是

結(jié)果，而且是經(jīng)過

來實(shí)現(xiàn)。答案：⑴差異；變異⑵選擇⑶自然選擇⑷自然選擇；生存斗爭第31頁4、有一個(gè)老鼠種群，最初都生活在一個(gè)地域，以后一條新建高速公路將該種群分成A和B兩個(gè)種群。假如A種群生活地域發(fā)生了一系列環(huán)境改變，而B種群地域沒有改變，則種群A進(jìn)化速率很可能是（）A、比B慢B、比B快C、與B相同D、開始比B慢，以后比B快5、_______是生物進(jìn)化基本單位，生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)在于種群_________改變。物種形成需要三個(gè)基本還節(jié)：其中_____和_______產(chǎn)生生物進(jìn)化原材料，_____使種群基因頻率發(fā)生_______改變并決定生物進(jìn)化方向，________是新物種形成必要條件。B種群基因頻率基因重組突變自然選擇定向隔離第32頁三、共同進(jìn)化與生物多樣性形成

捕食者存在是否對(duì)被捕食者有害無益？第33頁三共同進(jìn)化與生物多樣性形成(一)共同進(jìn)化1、實(shí)例：2、概念：不一樣物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不停進(jìn)化和發(fā)展過程。3、結(jié)果：出現(xiàn)了物種多樣性,而且形成了生態(tài)系統(tǒng)多樣性。第34頁(二)生物多樣性形成1、內(nèi)容：基因多樣性→物種多樣性→生態(tài)系統(tǒng)多樣性（3層次）2、形成生物多樣性原因：長久自然選擇、共同進(jìn)化到達(dá)結(jié)果3、碩士物進(jìn)化主要依據(jù)：化石三共同進(jìn)化與生物多樣性形成第35頁4、生物進(jìn)化歷程：三共同進(jìn)化與生物多樣性形成最早出現(xiàn)生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？厭氧單細(xì)胞生物，它們生活海洋中。最早生物化石－古細(xì)菌（距今35億年）第36頁34億年前古細(xì)胞化石

前寒武紀(jì)地層中水母化石1)前寒武紀(jì)生物

寒武紀(jì)之前(前寒武紀(jì))，地球上生命都是非常低級(jí)，主要是一些單細(xì)胞生物、步驟動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物等。第37頁

多細(xì)胞生物大約是什么時(shí)期出現(xiàn)？它們生活在什么環(huán)境？

大約是在寒武紀(jì)，生活在海洋中。第38頁

2)早古生代生物

（寒武紀(jì)）進(jìn)入早古生代，一些大型古生物相繼出現(xiàn)，如三葉蟲、鸚鵡螺等。出現(xiàn)了生命演化史上第一次繁榮景象。在中國云南澄江發(fā)覺寒武紀(jì)古生物是最有代表性寒武紀(jì)生物群.第39頁第40頁

最早登陸生物是植物還是動(dòng)物？為何？

植物，不然動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。

一些海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類植物。第41頁

陸地上還是一片荒涼，生物都生活在海洋中。

寒武紀(jì)時(shí)地球上生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？第42頁3)中生代生物

中生代三疊紀(jì)生物復(fù)蘇,開始出現(xiàn)水生爬行動(dòng)物，如魚龍、蛇頸龍等；侏羅紀(jì)是恐龍?zhí)煜?，發(fā)覺始祖鳥、中華龍鳥等，昆蟲類也開始繁盛；白堊紀(jì)末期也是生物滅絕時(shí)期，但開始出現(xiàn)被子植物

第43頁中生代陸地和海洋中情況第44頁第45頁始祖鳥第46頁

在白堊紀(jì)全部絕滅。恐龍絕滅有利于哺乳動(dòng)物繁盛，使生物進(jìn)化翻開了嶄新一頁。

恐龍是什么時(shí)候滅絕？恐龍滅絕對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣影響？第47頁新生代少女化石和復(fù)原圖第48頁生物進(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。第49頁思索：①原核生物常見有哪些？它們進(jìn)行是什么生殖？②真核生物出現(xiàn)后生物進(jìn)化為何顯著加緊了？（比如寒武紀(jì)大暴發(fā)）③真核生物出現(xiàn)后生態(tài)系統(tǒng)組成發(fā)生了什么改變？④最先登陸是植物還是動(dòng)物？分別是什么生物最先登陸？三共同進(jìn)化與生物多樣性形成第50頁(三)生物進(jìn)化理論不停發(fā)展1、中性學(xué)說：決定生物進(jìn)化方向是中性突變逐步積累2、物種是種群長久穩(wěn)定與快速