52进化性变化是怎样发生浙科版必修.pptx

第二节进化性变化是怎样发生的第二节进化性变化是怎样发生的 核心要点突破核心要点突破课标领航课标领航基础自主梳理基础自主梳理知能过关演练知能过关演练第第二二节节进进化化性性变变化化是是怎怎样样发生的发生的通过本节的学习，我能够通过本节的学习，我能够1简述选择是进化的动力。简述选择是进化的动力。2掌握种群基因频率的平衡和变化。掌握种群基因频率的平衡和变化。3理解自然选择导致适应。理解自然选择导致适应。4概述异地和同地的物种形成。概述异地和同地的物种形成。【重点重点】基因频率的计算；物种的形成。基因频率的计算；物种的形成。【难难点点】基基因因座座位位、基基因因库库、基基因因频频率率和和基基因因型频率的含义。型频率的含义。课标领航课标领航情景导引情景导引为纪念达尔文诞辰为纪念达尔文诞辰200周年上海科技周年上海科技馆报告厅三位活跃在海洋科学、古生物学、馆报告厅三位活跃在海洋科学、古生物学、分子生物学领域的著名科学家举行了进分子生物学领域的著名科学家举行了进化论的昨天和今天科普报告。当日世界化论的昨天和今天科普报告。当日世界各各地地的的科科学学界界也也以以不不同同形形式式缅缅怀怀这这位位伟伟人人。在在科科学学史史上上，很很少少有有一一个个科科学学理理论论像像进进化化论论那那样样“激激起起公公愤愤”，因因为为它它触触犯犯了了神神权权；也也很很少少有有一一个个科科学学理理论论像像进进化化论论那那样样得得到到广广泛泛的的拥拥护护，它它已已成成了了真真理理的的代代名名词词。而而提提出出生生物物进进化化论论的的里里程程碑碑式式人人物物正正是是达达尔尔文。文。你知道拉开进化论序幕的达尔文的巨著是什么吗？你知道拉开进化论序幕的达尔文的巨著是什么吗？【提示提示】物种起源物种起源。基础自主梳理基础自主梳理一、选择是进化的动力一、选择是进化的动力可遗传变异：自然选择可遗传变异：自然选择(生物进化生物进化)的的_。前提条件前提条件细细微微选选择择人人工工选选择择：培培养养人人们们自己需要的新品种自己需要的新品种自自然然选选择择：是是进进化化的的一一个重要的动力和机制个重要的动力和机制显显著著变变异异产生产生新新类类型型物物种种二、种群的变异性二、种群的变异性可遗传变异可遗传变异新的基因新的基因新的新的_形成数量巨大的基因型形成数量巨大的基因型 基因型基因型三、种群基因频率的平衡和变化三、种群基因频率的平衡和变化1基因库：一个生物种群的基因库：一个生物种群的_的总和。的总和。2基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的占这个基因可能出现的_总数的比例。总数的比例。3基因型频率：某种基因型个体数占基因型频率：某种基因型个体数占_的比例。的比例。4基因频率计算基因频率计算(1)通过基因型计算。通过基因型计算。(2)通过基因型频率计算。通过基因型频率计算。全部基因全部基因所有等位基因所有等位基因种群总个体数种群总个体数5遗传平衡定律遗传平衡定律(1)内容：在一个大的内容：在一个大的_的种群里，的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化，并且选择的情况下，世代相传不发生变化，并且基因型频率是由基因型频率是由_所决定的。所决定的。(2)打破平衡原因打破平衡原因(基因频率变化原因基因频率变化原因)：突变、：突变、_、_、非随机交配、自、非随机交配、自然选择。然选择。随机交配随机交配基因频率基因频率基因迁移基因迁移遗传漂变遗传漂变四、自然选择导致适应四、自然选择导致适应1适应：是生物特有的一种现象，生物的结适应：是生物特有的一种现象，生物的结构及功能、行为、构及功能、行为、_使该生物适合在使该生物适合在一定环境条件下生存和延续。一定环境条件下生存和延续。2自然选择作用：保留自然选择作用：保留_、淘汰不、淘汰不利变异，而且使有利变异积累起来。利变异，而且使有利变异积累起来。生活方式生活方式有利变异有利变异3实例分析：英国工业革命之前，曼彻斯实例分析：英国工业革命之前，曼彻斯特地区的桦尺蠖蛾群体，灰色的野生型占绝特地区的桦尺蠖蛾群体，灰色的野生型占绝对优势，后来，工业污染使森林中大部分地对优势，后来，工业污染使森林中大部分地衣消失，树干和岩石呈现深暗颜色。这时黑衣消失，树干和岩石呈现深暗颜色。这时黑色桦尺蠖蛾被保护起来，灰色蛾反而容易被色桦尺蠖蛾被保护起来，灰色蛾反而容易被鸟捕食。两种蛾子的存活概率发生逆转。这鸟捕食。两种蛾子的存活概率发生逆转。这是因为自然选择的方向发生了变化。在工业是因为自然选择的方向发生了变化。在工业污染的条件下，桦尺蠖蛾群体中黑色等位基污染的条件下，桦尺蠖蛾群体中黑色等位基因频率逐代上升，灰色等位基因频率逐代下因频率逐代上升，灰色等位基因频率逐代下降，直到消失。这种进化性变化是降，直到消失。这种进化性变化是_所造成的。所造成的。自然选择自然选择五、异地的和同地的物种形成五、异地的和同地的物种形成1异地的物种形成异地的物种形成种群种群 淘汰的种群保留下来的小种群淘汰的种群保留下来的小种群基因频率改变基因频率改变_形成形成(渐进的物种形渐进的物种形成成)。2同地的物种形成同地的物种形成二倍体植物二倍体植物二倍体配子二倍体配子形成形成合子合子四倍体植株四倍体植株(与原来的二倍体亲本存在生与原来的二倍体亲本存在生殖隔离殖隔离)。新物种新物种核心要点突破核心要点突破人工选择与自然选择人工选择与自然选择人工选择自然选择选择因素人自然环境选择对象家养生物自然界中的生物选择目的满足人们需要适应当地环境选择手段人工挑选生存斗争进化速度较快十分缓慢结果培育出人类需要的新品种优胜劣汰，适者生存1比较比较2.自然选择的几个问题自然选择的几个问题(1)选选择择的的对对象象：从从分分子子水水平平上上，自自然然选选择择实实质质上上是是对对变变异异所所对对应应的的基基因因的的选选择择，从从而而改改变变着着种种群群中中不不同同基因的基因频率。基因的基因频率。(2)选选择择的的因因素素：对对生生物物的的变变异异起起选选择择作作用用的的是是个个体体所处的自然环境。所处的自然环境。(3)选选择择的的手手段段：生生物物繁繁殖殖产产生生的的大大量量后后代代与与有有限限生生活活条条件件之之间间的的矛矛盾盾，必必然然引引起起并并加加剧剧生生存存斗斗争争。通通过过生生存存斗斗争争，使使少少数数具具有有有有利利变变异异的的生生物物个个体体生生存存下下来来，从而完成一次自然对生物的选择。从而完成一次自然对生物的选择。(4)选选择择的的结结果果：自自然然选选择择选选择择了了与与环环境境相相适适应应的的变变异异类类型型。自自然然选选择择决决定定着着生生物物进进化化的的方方向向，因因而而生生物物进化是定向的。进化是定向的。(1)生存斗争对生物某些个体的生存是生存斗争对生物某些个体的生存是不利的，但对物种的生存是有利的，并推动生物不利的，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。的进化。(2)从表面上看，自然选择是对一个个不同个体的从表面上看，自然选择是对一个个不同个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。例例1用用生生物物进进化化论论的的观观点点解解释释病病菌菌抗抗药药性性不不断增强的原因是断增强的原因是(多选多选)()A使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强的方向变异能力增强的方向变异B抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的病菌都是抗药能力强的C抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的病菌都是抗药能力强的D病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体【尝试解答】【尝试解答】_CD_【解解析析】根根据据达达尔尔文文自自然然选选择择、适适者者生生存存原原理理，我我们们知知道道，生生物物的的变变异异是是不不定定向向的的，而而自自然然选选择择是是定定向向的的。病病菌菌中中有有少少量量个个体体由由于于基基因因突突变变等等原原因因，本本身身就就存存在在着着能能够够抵抵抗抗某某种种抗抗菌菌素素的的可可遗遗传传变变异异，当当人人们们使使用用抗抗菌菌素素后后，抗抗菌菌素素对对病病菌菌起起到到一一个个选选择择作作用用(注注意意：这这种种选选择择不不能能称称为为人人工工选选择择，人人工工选选择择是是向向着着对对人人类类有有利利的的方方向向进进行行的的)，绝绝大大多多数数没没有有抗抗药药性性的的个个体体死死亡亡，少少数数产产生生了了抗抗药药性性的的个个体体生生存存下下来来，并并遗遗传传给给后后代代，使使后后代代亦具有了抗药性这一特性亦具有了抗药性这一特性【探规寻律探规寻律】(1)环环境境的的作作用用是是对对变变异异了了的的生生物物进进行行定定向向的的选选择择，而不是因某种环境才产生了某种变异。而不是因某种环境才产生了某种变异。(2)生生物物的的变变异异是是不不定定向向的的，而而生生物物进进化化的的方方向向是是定向的，这个方向指的是适应环境。定向的，这个方向指的是适应环境。【跟跟踪踪训训练练】明明朝朝张张谦谦德德的的朱朱砂砂鱼鱼谱谱记记载载：“蓄蓄类类贵贵广广，而而选选择择贵贵精精，须须每每年年夏夏间间市市取取数数千千头头，分分数数缸缸饲饲养养，逐逐日日去去其其不不佳佳者者，百百存存一一二二，并并作作两两三三缸缸蓄蓄之之，加加意意培培养养，自自然然奇奇品品悉悉具具。”其其中中“逐逐日日去去其其不不佳佳者者”和和“分分数数缸缸饲饲养养”的作用分别是的作用分别是()A自然选择，地理障碍自然选择，地理障碍B人工选择，地理障碍人工选择，地理障碍C自然选择，生殖隔离自然选择，生殖隔离D人工选择，生殖隔离人工选择，生殖隔离【解析解析】选选B。“逐日去其不佳者逐日去其不佳者”是作人工是作人工选择，淘汰不好的，选择，淘汰不好的，“分数缸饲养分数缸饲养”是由缸作是由缸作地理障碍。答案为地理障碍。答案为B。基因频率计算的相关类型基因频率计算的相关类型3根据遗传平衡定律计算基因频率根据遗传平衡定律计算基因频率(1)依据下表：设依据下表：设A频率为频率为p，a频率为频率为q，则，则pq1。AA、Aa、aa三种基因型频率和为：三种基因型频率和为：p22pqq21，即为，即为(pq)2p22pqq21。(2)实例：实例：AA的基因型频率为的基因型频率为m，则，则A的基因的基因频率为频率为。雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)例例2小小岛岛上上原原有有果果蝇蝇20000只只，其其中中基基因因型型VV、Vv和和vv的的果果蝇蝇分分别别占占15%、55%和和30%。若若此此时时从从岛岛外外入入侵侵了了2000只只基基因因型型为为VV的的果果蝇蝇，且且所所有有果果蝇蝇均均随随机机交交配配，则则F1中中V的基因频率约是的基因频率约是()A43%B48%C52%D57%【尝试解答】【尝试解答】_B_【解析解析】【互动探究互动探究】外来果蝇入侵后，基因型为外来果蝇入侵后，基因型为vv的的果蝇所占比例为多少？果蝇所占比例为多少？【提示提示】约占约占27%。【探规寻律】【探规寻律】有关基因频率计算的两点提醒有关基因频率计算的两点提醒(1)计计算算基基因因频频率率的的公公式式为为：该该基基因因总总数数/该该等等位位基因总数基因总数100%。(2)当当基基因因只只位位于于X染染色色体体上上时时，等等位位基基因因总总数数不不是是总总人人数数乘乘以以2，而而应应该该先先单单独独求求出出女女性性和和男男性分别含有的基因数再相加。性分别含有的基因数再相加。地理障碍与生殖障碍的比较地理障碍与生殖障碍的比较地理障碍生殖隔离区别概念同一物种由于地理上的因素而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流不同的物种间不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代特点自然条件下基因不能交流种群间不能发生基因交流结果形成不同的亚种或最终形成生殖隔离形成不同的物种联系生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，物种形成往往是先经过地理障碍最终形成生殖隔离(1)两种方式都使种群间的基因不能自两种方式都使种群间的基因不能自由交流。由交流。(2)在物种形成过程中，地理障碍是量在物种形成过程中，地理障碍是量变，生殖隔离是质变。变，生殖隔离是质变。例例3研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种如图所示的假说。鱼之间的关系，于是作出两种如图所示的假说。以下说法中不正确的是以下说法中不正确的是()A假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼种灰色鱼B假说乙认为湖假说乙认为湖中原来只有红褐色鱼，湖中原来只有红褐色鱼，湖中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起鱼混杂在一起C假说甲说明湖假说甲说明湖和湖和湖由于地理障碍的作用由于地理障碍的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼形成金黄色鱼和红褐色鱼D如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是同一个物种后不能产生可育后代，说明它们不是同一个物种【尝试解答尝试解答】_C_【解析】【解析】选项联系分析A假说甲表明在两个不同湖中的灰色鱼，均进化为红褐色鱼和金黄色鱼B假说乙中湖中的原有鱼种为红褐色鱼，而湖中的原有鱼种为金黄色鱼，由于洪水而使两种鱼混合在一起C假说甲说明湖中红褐色鱼与金黄色鱼的形成过程中并不存在地理障碍，湖中也是如此D不能杂交或杂交后代不育的现象叫生殖隔离，也是新物种形成的标志【互互动动探探究究】(1)若若如如D项项所所说说，两两鱼鱼不不能能杂杂交成功，你更支持哪个假说？交成功，你更支持哪个假说？(2)你认为这两种鱼是如何进化而来的？你认为这两种鱼是如何进化而来的？【提示提示】【提示】【提示】(1)假说乙。假说乙。(2)由由同同一一种种鱼鱼经经过过长长期期的的地地理理障障碍碍而而达达到到生生殖殖隔离。隔离。【探规寻律】【探规寻律】隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件(1)新物种形成的标志：出现生殖隔离。新物种形成的标志：出现生殖隔离。(2)物物种种形形成成的的三三个个基基本本环环节节：突突变变和和基基因因重重组组、自然选择、隔离。自然选择、隔离。