第22讲生物的进化.ppt

,*,考点一,考点二,考点,课时作业,知能提升,下页,末页,上页,首页,储知识,练表达,悟考题,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,22,讲 生物的进化,【,新课程标准,】,内容要求,活动要求,学业要求,1.,尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。,2.,尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、,DNA,的结构与功能等方面具有许多共同特征。,3.,举例说明种群内的可遗传变异将赋予某些个体在特定环境中的生存和繁殖优势。,4.,阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。,5.,说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。,6.,概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。,7.,阐述变异、选择和隔离可导致物种形成。,1.,搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。,2.,用数学方法讨论自然选择使种群的基因频率发生变化。,3.,探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系。,1.,分析不同类型的证据，探讨地球上现存的丰富多样的物种是由共同祖先长期进化形成的。,(,生命观念、科学思维、社会责任,),2.,基于可遗传的变异，以及变异可能带来的生存与繁殖优势等方面的实例，解释生物的适应是自然选择的结果。,(,生命观念、科学思维,),考点一,现代生物进化理论的主要内容,1,达尔文的自然选择学说,项目,自然选择,主要观点,过度繁殖，,_,，,遗传变异，,_,评价,贡献,论证了生物是不断进化的，对生物进化的原因提出了合理的解释,科学地解释了生物,_,的形成,不足,对,_,的本质不能作出科学的解释,对生物进化的解释局限于,_,水平,强调物种形成都是,_,的结果，不能很好地解释,_,等现象,生存斗争,适者生存,多样性,遗传和变异,个体,渐变,物种大爆发,2.,现代生物进化理论,(1),种群是生物进化的基本单位,基因库：一个种群中全部个体所含有的,_,。,基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部,_,的比率。,(2),突变和基因重组产生进化的原材料,生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于,_,。,生物的变异是,_,的，只是产生了生物进化的,_,，不能决定生物进化的,_,。,全部基因,等位基因数,环境,不定向,原材料,方向,(3),自然选择决定生物进化的方向,生殖隔离,自由交流,自然选择,出现生殖隔离,3,共同进化,(1),概念：不同,_,之间、,_,之间在相互影响中不断进化和发展。,(2),原因：,_,。,(3),实例,共同进化类型,包含类型,实例,不同物种之间,种间互助,一种蛾与兰花,种间斗争,捕食,猎豹和斑马,寄生,黏液瘤病毒和兔子,竞争,作物与杂草,生物与无机环境之间,生物影响环境，环境影响生物,地球早期无氧环境,_,生物,光合生物出现,空气中有,_,出现好氧生物,物种,生物与无机环境,生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响,厌氧,氧气,(4),学说,“,精明的捕食者策略,”,：,_ _,。,“,收割理论,”,：由美国生态学家,_,提出，捕食者往往捕食,_ _,，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为,_,。捕食者的存在有利于增加,_,。,捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己无法生,存,斯坦利,个体数量多的物,种,其他物种的形成腾出空间,物种多样性,4,生物多样性的形成,(1),内容：生物多样性主要包括,_,多样性、,_,多样性和,_,多样性。,(2),形成原因：生物的进化。,(3),研究生物进化历程的主要依据：,_,。,基因,物种,生态系统,化石,教材细节,1,教材必修,2 P,116,“,知识链接,”,：染色体数目变异和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗？为什么？,提示,：都能。染色体数目变异必然引起染色体上基因数目的变化，进而引起种群基因频率的变化，染色体结构的变异也会引起种群基因频率的变化。,2,教材必修,2 P,118,“,文字信息,”,：自然选择的实质和结果分别是什么？,提示,：自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。自然选择的结果：从生物个体角度看，导致生物个体生存或死亡；从基因角度看，导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。,诊断辨析,(1),自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,(),(2),生物进化过程的实质在于有利变异的保存,(),(3),高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现的,31,的过程可以为进化提供原材料,(),(4),交配后能产生后代的一定是同一物种,(),(5),没有地理隔离也可形成新物种,(),(1),物种形成的三个环节是什么？图中,分别是什么？,提示,：突变和基因重组、自然选择及隔离。,是突变和基因重组，,是自然选择，,是地理隔离，,是生殖隔离。,(2),为什么进化的基本单位是种群而不是个体？,提示,：因为在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化。,(3),共同进化概念中的,“,相互影响,”,的内涵指什么？,提示,：不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。,1,最新自然载文：科研人员从一种溶杆菌属的细菌中提取一种新型抗生素,(,Ljrsocin,E),，它能对抗常见抗生素无法对付的超级细菌,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，下列相关叙述正确的是,(,),A,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗药性变异来源于突变或基因重组,B,按现代生物进化理论解释超级细菌形成的实质是自然选择使耐药性变异定向积,累的结果,C,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成意味着该种群一定发生了进化,D,施用新型抗生素,(,Ljrsocin,E),会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝,解析,：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌属于原核生物，细胞中没有染色体，不进行减数分裂，其可遗传变异的来源是基因突变，没有基因重组和染色体变异，,A,项错误；现代生物进化理论在分子水平上解释生物的进化，按现代生物进化理论解释，超级细菌形成的实质是自然选择使金黄色葡萄球菌的基因频率发生定向变化，,B,项错误；进化的实质是种群基因频率的变化，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成伴随着种群基因频率的变化，意味着该种群一定发生了进化，,C,项正确；耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群中存在着抗新型抗生素的个体差异，施用新型抗生素,(,Ljrsocin,E),不会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝，,D,项错误。,答案,：,C,错点,混点,(1)“,突变,”,不是基因突变的简称，而是包括,“,基因突变,”,和,“,染色体变异,”,。,(2),变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。,(3),变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，从而使种群发生定向进化。,2,如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是,(,),A,a,表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料,B,b,表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志,C,c,表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化,D,d,表示地理隔离，是新物种形成的必要条件,解析,：,a,表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异；,b,表示生殖隔离，是新物种形成的标志，生物进化的标志是种群基因频率的改变；,d,表示地理隔离，新物种的形成不一定需要地理隔离。,答案,：,C,3,如图是物种形成的一种模式。物种,a,因为地理障碍分隔为两个种群,a,1,和,a,2,，经过漫长的进化，分别形成新物种,b,和,c,。在此进程中的某一时刻，,a,1,种群的部分群体越过障碍外迁与,a,2,同域分布，向,d,方向进化。下列有关叙述正确的是,(,),A,b,和,d,存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离,B,c,和,d,不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离,C,a,1,中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则,b,和,d,是同一物种,D,a,1,中的外迁群体与当时,a,2,种群的基因频率不同，则,c,和,d,是不同物种,解析,：图示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。,a,通过地理隔离形成两个种群,a,1,和,a,2,，又分别演化出,b,、,c,、,d,三个种群，,b,、,d,虽然有地理隔离，但是不一定形成了生殖隔离，故,A,项错误；由于,d,是由,a,1,演变而来，,c,是由,a,2,演变而来，,c,与,d,之间可能存在生殖隔离，故,B,项正确；即使,a,1,中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于,b,和,d,两个种群之间有地理隔离，有可能形成了生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，故,C,项错误；同理，即使,a,1,中的外迁群体与当时,a,2,种群的基因频率不同，只要,c,和,d,之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，故,D,项错误。,答案,：,B,规律,技法,判断生物进化与物种形成的方法,(1),从形成标志方面分析,如果生物之间出现了生殖隔离，则说明形成了新物种。,如果只是种群基因频率改变，则只能说明生物一定发生了进化。,(2),从二者联系方面分析,只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离后才能形成新物种。,生物进化不一定产生新物种，新物种产生一定发生了生物进化。,4,(2018,高考海南卷,),甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食。下列叙述错误的是,(,),A,甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关,B,物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化,C,若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物,D,甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变,解析,：生物的进化同环境的变化有很大的关系，遗传物质的变异是进化的内因，环境对遗传物质的变异起到诱发与筛选的作用，生物只有适应环境，才能生存，而进化后的生物对环境又有反作用，,A,正确；甲与乙存在捕食关系，二者长期共存，不断发展，共同进化，,B,错误；若甲是动物，其捕食的乙可能是植物，也可能是动物，,C,正确；甲基因型频率改变可能引起捕食压力发生变化，造成乙基因型频率发生改变，进而乙基因频率发生改变，,D,正确。,答案,：,B,5,关于生物进化与生物多样性的形成，错误的说法是,(,),A,生物多样性的形成经历了漫长的进化历程,B,消费者的出现不影响生产者的进化,C,生物多样性的形成是共同进化的结果,D,生物的进化与无机环境的变化是相互影响的,解析,：长期进化导致生物多样性的形成。消费者的出现，一方面使生态系统具有更复杂的结构，另一方面对植物的进化产生重要的影响，如消费者对具有某些性状的某种生产者的捕食可改变该种群的基因频率，进而使该种群朝着一定的方向进化。生物多样性的形成是共同进化的结果。生物的进化与无机环境的变化是相互影响的。,答案,：,B,考点二,基因频率及基因型频率的相关计算,题型一常染色体上基因频率的计算,1,某小岛上原有果蝇,20 000,只，其中基因型,MM,、,Mm,和,mm,的果蝇分别占,15%,、,55%,和,30%,。若从岛外入侵了,2 000,只基因型为,MM,的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则,F,1,中,m,的基因频率约为,(,),A,43%,B,48%,C,52%D,57%,答案,：,C,2,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,F,1,，则,F,1,中,A,基因的频率和,Aa,基因型的频率分别为,(,),A,30%,，,21%B,30%,，,42%,C,70%,，,21%D,70%,，,42%,解析：,根据题意可知，,Aa,个体占,30%,，蜗牛间进行自由交配时，产生,A,配子的基因频率,55%,30%1/2,70%,，,a,配子的基因频率,15%,30%1/2,30%,，自由交配得到,F,1,各基因型的频率比例为,AAAaaa,49%42%9%,，统计得到,A,基因的频率为,49%,42%1/2,70%,。,答案,：,D,3,(2015,高考全国卷,),假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于,A,和,a,这对等位基因来说只有,Aa,一种基因型。回答下列问题：,(1),若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中,A,基因频率,a,基因频率为,_,。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中,AA,、,Aa,和,aa,的数量比为,_,，,A,基因频率为,_,。,(2),若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有,Aa,和,aa,两种基因型，且比例为,21,，则对该结果最合理的解释是,_,。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中,Aa,和,aa,基因型个体数量的比例应为,_,。,解析,：,(1),该果蝇种群中雌雄个体数量相等，且只有一种基因型,Aa,，若不考虑基因突变和染色体变异，那么该果蝇种群中,A,基因频率,a,基因频率,0.5,。该果蝇种群随机交配，依据遗传平衡公式，子一代,AA,基因型频率,0.5,2,0.25,，,Aa,基因型频率,20.50.5,0.5,，,aa,基因型频率,0.5,2,0.25,，故,AAAaaa,121,，子一代,A,基因频率,0.25,1/20.5,0.5,。,(2),若该果蝇种群随机交配，子一代中只有,Aa,和,aa,两种基因型，且比例为,21,，可推断,A,基因纯合致死。由于,Aaaa,21,，则子一代中,A,基因频率为,1/3,，,a,基因频率为,2/3,，子一代随机交配，子二代中,AA,基因型频率为,1/9,，,Aa,基因型频率为,4/9,，,aa,基因型频率,4/9,，因,A,基因纯合致死，故子二代中,Aa,和,aa,两种基因型，比例为,11,。,答案,：,(1)11,121,0.5,(2)A,基因纯合致死,11,题型二性染色体上基因频率的计算,4,某生物兴趣小组抽样调查的,500,人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这,500,人中，,X,b,的基因频率为,(,),A.5.2%,B,6%,C,7.5%D,20%,基因型,X,B,X,B,X,B,X,b,X,b,X,b,X,B,Y,X,b,Y,人数,278,14,8,170,30,答案,：,C,5,某自然人群中，红绿色盲致病基因,a,的基因频率为,p,，则有关分析正确的是,(,),男性和女性中，,a,基因的基因频率均为,p,人群中，色盲男性占,p,/2,，色盲女性占,p,2,/2,男性中，,a,基因的频率,p,，女性中，,a,基因的频率,p,男性中色盲患者占,p,/2,，女性中色盲患者占,p,2,/2,A,B,C,D,解析,：红绿色盲致病基因,a,的基因频率为,p,，在男性和女性中，,a,基因的基因频率均为,p,，,正确，,错误；色盲基因仅位于,X,染色体上，男性含有色盲基因即患色盲，男性中色盲患者占,p,，人群中，男女个体数理论上各占,1/2,，色盲男性占,p,/2,，女性两条,X,染色体上均出现色盲基因才患色盲，女性中色盲患者占,p,2,，人群中色盲女性占,p,2,/2,，,正确，,错误。,答案,：,A,6,(2016,高考全国卷,),理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是,(,),A,常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,B,常染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,C,X,染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,D,X,染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,解析,：常染色体隐性遗传病，在男性中的发病率与在女性中的发病率相等，但在理论上应等于该病致病基因的基因频率的平方，,A,、,B,项错误；,X,染色体显性遗传病在女性中的发病率等于,1,减去该病隐性基因的基因频率的平方，,C,项错误；若致病基因位于,X,染色体上，,Y,染色体上没有相应的等位基因，则,X,染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率，,D,项正确。,答案,：,D,题型三利用遗传平衡定律求基因型频率,7,一个随机交配的足够大的种群中，在某一时刻调查得知,A,a,所控制的相对性状中显性性状表现型的频率是,0.36,，则,(,),A,该种群繁殖一代后杂合子,Aa,的基因型频率是,0.32,B,显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率,C,若该种群基因库中的基因频率发生变化，就一定会形成新物种,D,若该种群中,A,的基因频率为,0.4,，,A,所控制性状的个体在种群中占,40%,解析,：根据题意可知，隐性个体,aa,的基因型频率为,0.64,，则,a,的基因频率为,0.8,，,A,的基因频率为,0.2,，,B,项错误；该种群繁殖一代后杂合子,Aa,的基因型频率是,20.20.8,0.32,，,A,项正确；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种，,C,项错误；若,A,的基因频率变为,0.4,，则,a,的基因频率为,0.6,，,A,所控制性状的个体,(AA,、,Aa,),在种群中所占的比例为,0.4,2,20.40.6,0.64,，即,64%,，,D,项错误。,答案,：,A,8,囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中，每,2 500,个人中就有一个人患此病。若一对健康的夫妇有一患有此病的孩子；此后，该妇女与一健康的男子再婚。再婚后该夫妇生一孩子患该病的概率是,(,),A,1/25,B,1/100 C,1/102 D,1/625,解析,：由题意知，,2 500,个人中有一个患者，且一对健康的夫妇生了一个患病孩子，则该病应为常染色体隐性遗传病，若用,A,和,a,表示控制该对性状的基因，则,a,的基因频率为,1/50,，,A,的基因频率为,49/50,，群体中,Aa,个体的基因型频率为,2(49/50)(1/50),98/2 500,，正常个体中杂合子的基因型频率为,(98/2 500)/(1,1/2 500),2/51,。由于这对健康夫妇生有一患病孩子，说明该妇女的基因型为,Aa,，这名妇女与正常男性再婚后，生一患病孩子的概率为,(2/51)(1/4),1/102,。,答案,：,C,1,现代生物进化理论,(1),在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。,(2),隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是产生生殖隔离。,(3),变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。,(4),自然选择是定向的，决定生物进化的方向。,2,共同进化,：生物与生物之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展形成了共同进化。,3,生物多样性,：生物进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性,(,也称为遗传多样性,),、物种多样性和生态系统多样性。,1,如何判断两个生物是否属于同一物种？,提示,：若可以自然交配，并且后代为可育后代，那么就是同一物种；若不能进行自然交配，或者交配繁殖出的后代为不可育后代，就为不同物种。,2,在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？,提示,：是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。,3,在加拉帕戈斯群岛中的两个岛屿上初始地雀种群基因频率一样吗？为什么？,提示,：由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。,4,如果将一个濒临绝灭的生物的种群释放到一个新环境中，那里有充足的食物，没有天敌，这个种群将发生怎样的变化？请根据所学知识作出预测。,提示,：如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。,1,(2018,高考海南卷,),为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是,(,),A,了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断,B,观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象,C,将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率,D,将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率,解析,：判断这两个种群的鸟是否属于同一物种，要看它们之间是否存在生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志。,答案,：,B,2,(2019,高考海南卷,),人苯丙酮尿症由常染色体上的隐性基因,m,控制，在人群中的发病极低。理论上，下列推测正确的是,(,),A,人群中,M,和,m,的基因频率均为,1/2,B,人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等,C,苯丙酮尿症患者母亲的基因型为,Mm,和,mm,的概率相等,D,苯丙酮尿症患者与正常人婚配所生儿子患苯丙酮尿症的概率为,1/2,解析,：各种基因型的比例未知，人群中,M,和,m,的基因频率无法计算，,A,错误；该病为常染色体隐性遗传病，人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等，,B,正确；苯丙酮尿症患者母亲基因型可能为,Mm,或,mm,，概率无法计算，,C,错误；苯丙酮尿症患者即,mm,与正常人婚配,MM,或,Mm,所生儿子患苯丙酮尿症即,mm,的概率为,0,或,1/2,，,D,错误。,答案,：,B,3,(,新题预测,),某岛上一种动物的肤色有,A,、,B,1,、,B,2,、,C,四种，不同肤色的个体数随时间的变化如图所示。下列分析正确的是,(,),此岛上所有该种动物的全部肤色基因构成基因库,种群内的基因朝着与环境颜色一致的方向突变,C,B,1,和,C,的数量变化是自然选择的结果,D,T,5,时期，,B,2,与,A,一定存在生殖隔离,解析,：此岛上所有该种动物的全部基因构成基因库，,A,项错误；种群内的基因突变是不定向的，,B,项错误；自然选择使基因频率发生定向改变，,C,项正确；不同肤色的个体不一定存在生殖隔离，,D,项错误。,答案,：,C,4,(2018,高考全国卷,节选,),回答下列问题：,(1),大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为,_,。,(2),根据生态学家斯坦利的,“,收割理论,”,，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是,_,。,解析,：,(1),不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上也是共同进化。,(2)“,收割理论,”,是指捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。,答案,：,(1),协同进化,(,或共同进化,),(2),捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会,课时作业,知能提升,