生物进化复习.ppt

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,*,第七章 生物的进化,工具,栏目导引,No.1,课,前自主梳理,No.2,课堂互动探究,No.3,实验技能提升,No.4,随堂知能演练,No.5,课,下定时作业,生物的进化复习,考纲解读,1.,自然选择学说的主要内容,2.,现代生物进化理论的主要内容,3.,种群、物种、基因频率、隔离等概念,1,运用,自然选择学说的内容,解释病菌、害虫抗药性增强的原因,2,比较自然选择学说与现代生物进化理论的,异同,3,基因频率变化与生物进化、物种形成的关系及有关基因频率计算,考题呈现,(,2010,山东理综,),下列符合现代生物进化理论的叙述是,(,),A,物种的形成可以不经过隔离,B,生物进化过程的实质在于有利变异的保存,C,基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向,D,自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,自主解答,_,D,_,学案,P,132,自然选择：,资源有限,适者生存，不适者淘汰,进化，新物种产生,有利变异被保存和积累,生物普遍存在过度繁殖,生存斗争,数代选择,个体差异,关系：,自然选择的基础是：,自然选择的内因是：,自然选择的手段是：,自然选择的结果是,：,:,决定生物进化的方向,生存斗争,遗传变异,适者生存，不适者被淘汰,过度繁殖,自然选择,过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存,练一练：,农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是,(),A,杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生,B,杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加,.,C,杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达,D,抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性,B,1,、,种群,是生物进化的单位，进化的实质是,种群基因频率,的改变,2,、,突变和重组,产生进化的原材料,3,、,自然选择,决定生物进化的方向,4,、,隔离,是物种形成的必要条件,二、现代生物进化理论的内容,深化认识,现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较,梦想考场,1,下列关于生物进化问题的叙述中，正确的是,(,),自然选择导致了生物的定向变异和进化生殖隔离是地理隔离的结果种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因不同物种间必然存在着生殖隔离隔离、可遗传的变异和自然选择导致了物种的多样性达尔文的自然选择学说认为种群是生物进化的单位,A,B,C,D,学案,P,132,C,解析：,变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向；生殖隔离是地理隔离的结果；种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因；不同物种间必然存在着生殖隔离；隔离、可遗传的变异、自然选择是物种形成的三个环节；现代生物进化理论认为种群是生物进化的单位。,答案：,C,A,、,a,点种群中存在很多种变异类型，,这是变异不定向的原因,B,、,a b,的变化是生物与无机环境斗争的结果,C,、,b c,是抗药性逐代积累的结果,D,、农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生定向抗药性变异,2,、如图表示长期使用同一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述中不正确的是,(),种群密度,使用农药,T,a,b,c,D,温馨提示：,基因突变是不定向的，生物的进化方向由自然选择决定。变异在先，选择在后。,考题呈现,(,2009,江苏卷,),右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,(,),学案,P,132,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,自主解答,_,B,_,解题思路,本题考查物种形成的知识。,A,通过地理隔离形成两个种群,a,1,和,a,2,，有分别演化出,b,、,c,、,d,三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离。所以,A,错；由于,d,是由,a,1,演变而来，所以,c,与,d,之间可能存在生殖隔离，,B,对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，基因频率一定会变化。,a,1,中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是,b,和,d,由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种。所以,C,不对。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,不存在生殖隔离他们仍是同一物种。,区别,概念,范围,判断标准,种群,生活在一定区域的同种生物的全部个体,较小范围的同种生物的全部个体,不存在生殖隔离,物种,能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物,不同区域的同种生物的不同种群,不同物种存在生殖隔离,1,、,物种与种群的比较,联系：,同一物种是由不同的种群构成；,同一物种的不同种群在一定条件下可以进行基因交流,同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种,2.,地理隔离与生殖隔离的区别与联系,3.,生物的进化与物种的形成的区别,内容,物种形成,生物进化,标志,变化后生物与原生物的关系,二者联系,生殖隔离出现,基因频率改变,属于不同物种,可能属于同一物种，,也可能为不同物种,生物进化实质是基因频率的改变，,任何基因频率的改变都是进化；,只有不同种群的基因库产生了明显,差异，出现生殖隔离才形成新物种；,进化不一定产生新物种，,新物种产生一定存在进化,1,、物种形成的方式,(,1,),渐变式,物种形成,(,2,),爆发式,物种形成：往往只需要几代甚至一代就完成，不需要经过地理隔离。主要以染色体数目变化的方式形成,(,如多倍体的形成,),，一旦出现可以很快达到生殖隔离。另外染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低，形成初步生殖隔离，最后进一步演化形成新物种。,物种的形成,自然选择,突变和基因重组,地理隔离,原始地雀,不同群体,不同变异类型,种群基因库差异很大,生殖隔离,新物种,2.,最常见的方式：由长期的地理隔离达到生殖隔离,物种的形成,思维拓展,(,1,),突变和基因重组、自然选择及隔离,是物种形成过程的,三个基本环节,，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。,(,2,),不同物种间都存在生殖隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离,。但是，在地理隔离基础上，经选择可加速生殖隔离的形成，所以经地理隔离、生殖隔离形成新物种是物种形成常见的方式。,梦想考场,2,下列有关物种形成的说法，不正确的是,(,),A,自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而可能导致新物种的形成,B,突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新物种的形成,C,经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致新物种形成,D,经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致新物种的形成,答案：,B,温馨提示：,突变和基因重组使种群产生的变异是不定向的。,学案,P,133,3,(,2013,苏北四市三次联考,),自然界中新物种的形成方式最常见的是通过长期的地理隔离而达到生殖隔离。这种方式不需要下列哪一环节的作用,(,),A,提供进化原材料的突变和基因重组,B,使种群基因库中基因定向变异的特殊环境,C,使种群基因频率定向改变的自然选择,D,阻断不同种群间发生基因交流的隔离,答案：,B,学案,P,133,考题呈现,(,2010,上海卷,),某自花传粉植物种群中，亲代中,AA,基因型个体占,30%,，,aa,基因型个体占,20%,，则亲代,A,的基因频率和,F,1,中,AA,的基因型频率分别是,(,),A,55%,和,32.5%B,55%,和,42.5%,C,45%,和,42.5%D,45%,和,32.5%,自主解答,_,B,_,变例,1,：,在一个种群中机抽出,100,个个体，其中基因类型,AA,的个体,占,24,个，基因型为,Aa,的个体占,72,个，基因型为,aa,的个体占,4,个，,那么基因,A,和基因,a,的频率分别是,(),、,(),。,60%,40%,变例,2,：,据调查，某小学的学生中基因型比率为：,X,B,X,B,：,X,B,X,b,：,X,b,X,b,：,X,B,Y,：,X,b,Y=44%,：,5%,：,1%,：,43%,：,7%,，则,X,B,和,X,b,的基因频率分别为,(),、,(),。,90.7%,9.3%,1,、利用个体数目计算基因频率,某基因频率,=,该等位,基因的总数,某基因的数目,关于种群基因频率的计算,例,3,、某一种群中,调查得知基因型为,AA,、,Aa,的频率分别为,32%,、,49%,，则,A,、,a,基因的频率为,2,、利用基因型频率计算基因频率,某基因频率,=,它的纯合子频率,+1/2,杂合子频率,56.5%,、,43.5%,关于种群基因频率的计算,3,、利用遗传平衡定律计算,前提条件：,公式：,(p+q),2,=p,2,+2pq+q,2,=1,P,2,：,AA,基因型的频率,q,2,：,aa,基因型的频率,2pq,：,Aa,基因型的频率,p,：,A,基因频率,q,：,a,基因频率,关于种群基因频率的计算,种群够大、,随机交配,、无突变发生、,无新基因加入、无自然选择,假设的昆虫群体满足以下五个条件：,昆虫群体数量,足够大,，,全部的雌雄个体间都能,自由交配,并能产生后代，,没有,迁入与迁出,，,自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用,也没有,基因突变,和,染色体变异,。,探究活动,例,:,在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是,A,，决定翅色为褐色的基因为,a,，从种群中随机抽出,100,个个体，测知基因型为,AA,、,Aa,和,aa,的个体分别是,30,、,60,和,10,个。那么,A,和,a,的基因频率是多少,?,解,:,=40%,A%=,100%,2AA,Aa,2(AA,Aa,aa),a%=,=60%,2aa,Aa,2(AA,Aa,aa),100%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,A 60%,a 40%,卵细胞,A 60%,a 40%,精子,其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。,则：,p+q=1,，,并得出：,p,2,代表,AA的频率,，,q2,代表,aa的频率,，,2pq,代表,杂合子Aa的频率,。,已知基因频率算下一代的基因型频率,亲代,子一代,子二代,子三代,基因型频率,AA,30%,Aa,60%,aa,10%,基因频率,A,60%,a,40%,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,60%,40%,40%,36%,48%,16%,由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是,哈迪温伯格平衡,，也叫,遗传平衡定律,。,但是，在实际中，这样的平衡是不存在的。,这是因为，第一：,足够大的种群是不存在,，而根据概率原理，当个体数不是充足大时，实际得到的数值与理论上的数值就存在误差，实际中子代和亲代的基因频率就会有差异。,第二：,种群中充分的随机交配也是不现实的，也就是说,不同基因型的卵细胞,和,精子,结合的机会不会是均等的。,例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞争失败，有的雄性海象没有任何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是,AA,，而竞争失败的雄性海象个体的基因型大多数是,aa,（可能是由于本身基因型的关系，而导致性状上的差异），那么,A,的基因频率将越来越大。,第三：,基因突变每时每刻都有可能发生,。虽然每一个基因突变的频率很低很低，但一个种群中有很多很多的基因，所以基因的实际突变数是较大的，而且经过代代的遗传基因突变必然对种群的基因频率产生影响，使基因的频率发生改变。如由,a,突变成,A,的数或,a,突变成其它复等位基因的数相对较大，则,a,的基因频率将越来越小。,第四：,由于各种原因，种群中有的个体会离开该群体，相反的可能，有的同种的外来个体会迁入该种群,，使种群中各种基因型的比例发生变化，而导致种群基因频率的改变。,第五：,在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用,。如基因型为,aa,的个体由于本身基因的原因，在特定的环境条件下，而导致性状缺陷，不能适应变化了的环境，在自然选择中处于不利地位，则,a,的基因频率也会越来越小。,由于上述五方面的因素，种群基因频率的改变是客观的，亲代和子代之间基因频率的差异可能是微妙的，但经过代代的遗传，当这一差异由量变的积累而达到质的差异时，该种群就渐变成另外一个不同的种群了。,所以从理论上分析，,种群基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的,。,梦想考场,4,某种群中,EE,、,Ee,、,ee,的基因型频率如右图，图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率最可能是,(,),答案：,C,解析：,由图示信息可知，阴影部分为繁殖成功率低的个体，,EE,、,Ee,、,ee,中，繁殖能力强的个体数依次增加，,E,的基因频率小于,e,的基因频率，根据基因型频率的计算公式推断，经过一代随机交配和选择之后，,EE,的基因型频率最小、,Ee,的基因型频率居中、,ee,基因型频率最大。如果考生对图示信息分析不到位易错选。,答案：,C,5,(,2013,福州模拟,),某小岛上原有果蝇,20 000,只，其中基因型,VV,、,Vv,和,vv,的果蝇分别占,15%,、,55%,和,30%,。若此时从岛外引入了,2 000,只基因型为,VV,的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则,F,1,中,V,的基因频率约是,(,),A,43%B,48%,C,52%D,57%,答案：,B,理论指导,判断生物是否是同一物种的方法,两种生物是否能杂交，以及杂交后是否产生可育的后代，若能杂交，且产生可育后代，则为同一物种，否则不是。,如马和驴可杂交产生骡子，但骡子不育，因此马和驴是两个物种。再如某四倍体和二倍体杂交可产生三倍体后代，但三倍体后代不可育，因此二倍体和四倍体是两个物种。,针对训练,桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫，一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同，进行如下探究，请完成下列探究方案。,(,1,),假设：,_,。,(,2,),实验步骤：选择工业污染区,A,和,_B,；,收集桦尺蛾，并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾和浅色蛾若干；,_,；,一段时间后用诱蛾灯诱捕，记录、统计结果,。,(,3,),实验结果：如下表。根据表内数据在下面空白处绘制,A,、,B,两地区不同体色蛾回收率的柱形图。,桦尺蛾释放数和回收数,地区,项目,浅色蛾,黑色蛾,工业污染区,A,释放数,400,500,回收数,52,150,B,释放数,500,600,回收数,60,30,(,4,),结论：,_,。,(,5,),分析与讨论：,人们观察到工业污染导致树皮变黑，从这个角度解释上述实验结果。,_,_,。,已知桦尺蛾的体色由常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系，有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交，,F,1,中黑色蛾与浅色蛾的数量比为,11,。请利用,F,1,的蛾，在此基础上设计遗传实验完成探究。,a,实验步骤：,_,。,b,结果与分析：,_,。,解析：,本题主要考查实验设计。,(,1,),实验假设是根据实验目的而定；,(,2,),实验应选工业污染区与非工业污染区进行对比，收集黑色蛾和浅色蛾标记并释放到相应的所选区域；,(,3,),根据表格所给数据，绘制柱形图即可，注意要有图示说明；,(,4,),根据实验结果可知，在工业污染区黑色蛾数量较多，在非工业污染区浅色蛾数量较多；,(,5,),工业污染区树皮变黑，黑色蛾与周围环境一致不易被捕食，数量较多；选多对黑色蛾雌雄个体相互交配，观察后代是否发生性状分离，如发生性状分离，黑色为显性性状；如不发生性状分离，黑色为隐性性状；也可选多对浅色蛾雌雄个体交配。,答案：,(,1,),在工业污染区，黑色蛾数量占优势,(,合理即可,),(,2,),非工业污染区将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区,(,3,),见下图,(,4,),在工业污染区，黑色蛾数量占优势；在非工业污染区，浅色蛾数量占优势,(,5,),不同污染程度区域的树皮颜色不同，使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同，导致它们的存活率不同,a.,选择,F,1,的雌雄黑色蛾杂交；观察、记录后代的体色,b,若后代出现浅色蛾，则黑色为显性性状；若后代全部是黑色蛾，则黑色为隐性性状,(,合理即可,),