现代生物进化理论的主要内容市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

1 1、主要内容、主要内容(1)(1)、全部生物都不是神创造，而是由、全部生物都不是神创造，而是由_ _进化；进化；(2)(2)、生物是由、生物是由_到到_逐步进化而来；逐步进化而来；(3)(3)、生物各种适应性特征形成都是因为、生物各种适应性特征形成都是因为_和和_。2、不足不足:用进废退和取得性遗传假如没有引发用进废退和取得性遗传假如没有引发_改改变变,生物是不能进化。生物是不能进化。3.3.意义意义:反对反对_和和_,_,对于当初是有进步对于当初是有进步意义。意义。更古老生物更古老生物低等低等高等高等用进废退用进废退取得性遗传取得性遗传课前复习：课前复习：一、拉马克进化学说：一、拉马克进化学说：遗传物质遗传物质神创论神创论物种不变论物种不变论 第第1页页二、达尔文自然选择学说二、达尔文自然选择学说1 1、主要内容：主要内容：2 2、意义：、意义：3 3、不足：、不足：过分繁殖过分繁殖、生存斗争生存斗争、遗传变异遗传变异、适者生存适者生存（1 1）对生物进化原因提出了合理解释）对生物进化原因提出了合理解释（2 2）科学解释了）科学解释了_和和_（3 3）否定了）否定了_和和_._.生命统一性生命统一性生物多样性生物多样性 神创论神创论物种不变论物种不变论（1 1）不能解释遗传和变异）不能解释遗传和变异_。（2 2）对生物进化解释仅限于）对生物进化解释仅限于_。（3 3）强调物种形成是渐变结果，不能解释）强调物种形成是渐变结果，不能解释_现象。现象。本质本质个体水平个体水平物种大暴发物种大暴发第第2页页三、达尔文以后进化理论发展三、达尔文以后进化理论发展性状水平性状水平深入深入基因（基因（分子）分子）水平水平以生物个体为单位以生物个体为单位以种群为基本单位以种群为基本单位 形成以形成以自然选择学说自然选择学说为基础为基础当代生物进化理论当代生物进化理论认识到了遗传和变异本质认识到了遗传和变异本质取得性遗传观点，已经被多数人摈弃。取得性遗传观点，已经被多数人摈弃。第第3页页第二节第二节 当代生物进化理论主要内容当代生物进化理论主要内容种群基因频率改变与生物进化种群基因频率改变与生物进化第第4页页教学目标教学目标1 1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念。、解释种群、种群基因库、基因频率等概念。2 2、了解种群是生物进化基本单位。、了解种群是生物进化基本单位。3 3、学会计算基因频率和基因型频率。、学会计算基因频率和基因型频率。4 4、利用数学方法讨论种群基因频率改变。、利用数学方法讨论种群基因频率改变。5 5、突变和基因重组、自然选择、在生物进化、突变和基因重组、自然选择、在生物进化 中作用。中作用。第第5页页探究活动（一）探究活动（一）情景：假如在灰色翅（基因型为情景：假如在灰色翅（基因型为aa)aa)昆虫群体中偶昆虫群体中偶然出现一只绿色翅（然出现一只绿色翅（Aa)Aa)变异个体，且绿色比灰色变异个体，且绿色比灰色更不轻易被敌害发觉。那么，昆虫翅色将怎样改变更不轻易被敌害发觉。那么，昆虫翅色将怎样改变？讨论题目：讨论题目：1.1.依据达尔文依据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”观点该观点该绿色个体能被选择下来吗？绿色个体能被选择下来吗？2.2.假如该绿色个体能很好生活下来，它体内假如该绿色个体能很好生活下来，它体内A A基基因怎样才能传递给后代？因怎样才能传递给后代？3.3.假如假如AaAa与其它个体交配生殖，后代还会绿色吗与其它个体交配生殖，后代还会绿色吗？种群是生物进化基本单位种群是生物进化基本单位第第6页页探究活动（二）探究活动（二）1.1.怎样一群个体能够称为怎样一群个体能够称为种群种群呢？呢？生活生活_在在_生物生物_个体叫做种群个体叫做种群一定区域一定区域同种同种全部全部练习练习:书本书本P1181第第7页页3.生物繁殖和进化基本单位生物繁殖和进化基本单位（）A.个体个体B.基因基因C.种群种群D.群体群体2.以下关于种群说法不正确是以下关于种群说法不正确是（）A.同一个群个体能够自由交配同一个群个体能够自由交配B.种群是生物繁殖基本单位种群是生物繁殖基本单位C.中国大陆上全部老虎是一个种群中国大陆上全部老虎是一个种群D.种群是生物进化基本单位种群是生物进化基本单位CC第第8页页探究活动（三）探究活动（三）1.1.什么是基因库？基因频率含义是什么？什么是基因库？基因频率含义是什么？一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有所含有全部基因全部基因叫这个种群叫这个种群基基因库因库。在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因比率叫做比率叫做基因频率基因频率。2 2、能否把基因频率变成计算公式？、能否把基因频率变成计算公式？第第9页页例例1：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色基因为：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色基因为A，决定翅色为褐色基因决定翅色为褐色基因a,从这个种群中随机抽取从这个种群中随机抽取100个个个体，测得基因型为个体，测得基因型为AA、Aa、aa个体分别为个体分别为30、60和和10个，那么个，那么A和和a基因频率是多少？基因频率是多少？A：60%a：40%变式：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色基因为变式：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色基因为A，决定翅色为褐色基因决定翅色为褐色基因a,在这个种群中测得基因型为在这个种群中测得基因型为AA、Aa、aa个体分别占为个体分别占为30%、60%和和10%，那么，那么A和和a基因频率是多少？基因频率是多少？A：60%a：40%基因频率计算公式又怎样改变？基因频率计算公式又怎样改变？第第10页页2.在一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色个体，在一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色（这一性状由一对等位基因控制，黑色（B）对红）对红色色(b)为显性。假如基因型为为显性。假如基因型为BB个体占个体占18%，基，基因型因型Bb个体占个体占78%，bb个体占个体占4%。基因型。基因型B和和b频率分别是频率分别是，。书本书本P118-2金榜学案金榜学案P109 P109 右边例右边例2 2第第11页页金榜学案金榜学案P1102、4第第12页页（一）相关基因频率计算（一）相关基因频率计算1 1（常染色体）（常染色体）、某种群中、某种群中AAAA个体占个体占24%24%，AaAa个体占个体占72%72%，aaaa个体占个体占4%4%。则。则A A和和a a频率分别是（频率分别是（）A A、24%24%、72%B72%B、36%36%、64%64%C C、60%60%、40%D40%D、57%57%、43%43%C2 2（伴性）、对某校学生进行色盲调查研究后发觉：（伴性）、对某校学生进行色盲调查研究后发觉：780780名女生名女生中有患者中有患者2323人，携带者人，携带者5252人；人；820820名男生中有患者名男生中有患者6565人。则该人。则该群体中色盲基因频率是多少？群体中色盲基因频率是多少？6.8%3 3、某校学生中某一对相正确各基因型百分比为、某校学生中某一对相正确各基因型百分比为X XB BX XB B：X XB BX Xb b：X XB BY Y：X Xb bY=44%Y=44%：6%6%：42%42%：8%8%，则该校学生中，则该校学生中X Xb b基因频率基因频率为（为（）A A、13.2%B13.2%B、5%C5%C、4%D4%D、9.3%9.3%D第第13页页探究活动（四）探究活动（四）用数学方法讨论基因频率改变用数学方法讨论基因频率改变假设讨论题假设讨论题2 2中群体满足以下五个条件：中群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大，全部雌雄个体间都能自由交配并能产生后代全部雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，AAAA、AaAa、aaaa三三种种基基因因型型昆昆虫虫生生存存能能力力完完全全相相同同（也也就就是是说说自自然然选选择择对对A A、a a控控制制翅翅型型性性状状没没有有作作用）用）也没有基因突变和染色体变异。也没有基因突变和染色体变异。遗传平衡状态遗传平衡状态若干代以后，该种群基因频率会不会发生改变若干代以后，该种群基因频率会不会发生改变？第第14页页P P基因型频率基因型频率AA_AA_Aa_Aa_aa _aa _mP配子比率A_A_A _A _a _a _a_a_P P基因频率基因频率A_A_a_a_F F1 1基因型频率基因型频率AA_AA_Aa_Aa_aa_aa_mF1配子比率A_A_A _A _a_a_a _a _F F1 1 基因频率基因频率A _A _a _a _F2F2基因型频率基因型频率AA_AA_Aa_Aa_aa_aa_0.30.30.10.10.30.30.30.30.30.30.10.10.360.360.480.480.160.160.60.60.40.40.60.6问题问题：若干代以后，该种群基因频率会不会发生改变？若干代以后，该种群基因频率会不会发生改变？种群种群配子比率配子比率等于种群基因频率等于种群基因频率0.60.60.40.40.360.240.240.160.360.360.480.480.160.16第第15页页7 7、假如在一个种群中，基因型、假如在一个种群中，基因型AAAA百分比为百分比为25%25%，基，基因型因型AaAa百分比为百分比为50%50%，基因型，基因型aaaa百分比为百分比为25%25%，已知，已知基因型基因型aaaa个体失去求偶和繁殖能力，则随机交配个体失去求偶和繁殖能力，则随机交配一代后，子代中基因型一代后，子代中基因型aaaa个体个体所占百分比为（所占百分比为（）A A、1/16 B1/16 B、1/9 C1/9 C、1/8 D1/8 D、1/41/4B8 8、（、（0909广东）某人群中某常染色体显性遗传病发病广东）某人群中某常染色体显性遗传病发病率为率为19%19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生儿女患该病概率为（儿女患该病概率为（）A A、10/19 B10/19 B、9/19 C9/19 C、1/19 D1/19 D、1/21/2A第第16页页 1 1、在自然条件下，基因型为、在自然条件下，基因型为aaaa个体出现频率为个体出现频率为0.01%0.01%，在理想状态下，杂合子出现概率为（，在理想状态下，杂合子出现概率为（）A A、0.01%B0.01%B、0.99%C0.99%C、1.98%D1.98%D、0.02%0.02%2 2、一个随机交配群体，某一对相对性状中，显性性状、一个随机交配群体，某一对相对性状中，显性性状表现型频率是表现型频率是0.190.19，则杂合子，则杂合子AaAa频率是（频率是（）A A、0.1 B0.1 B、0.6 C0.6 C、0.9 D0.9 D、0.180.18 3 3、囊性纤维变性是一个常染色体遗传病，在欧洲人群、囊性纤维变性是一个常染色体遗传病，在欧洲人群中，每中，每25002500人就有一人患此病，若一对健康夫妇有一患人就有一人患此病，若一对健康夫妇有一患此病孩子，今后，该妇女与一健康男子再婚，再婚双亲此病孩子，今后，该妇女与一健康男子再婚，再婚双亲生一个患此病孩子概率是（生一个患此病孩子概率是（）A A、1/50 B1/50 B、1/100 C1/100 C、1/102 D1/102 D、1/6251/625CDC（二）相关基因型频率计算第第17页页4、人为组成一个种群，其中80%为BB个体，20%为bb个体，群体随机交配，其子代中Bb百分比是（）A、25%B、32%C、50%D、64%B5、已知某种群中，AA基因型频率为25%，aa基因型频率为39%，则该种群个体自交一代后，基因型AA频率为（）B6、某植物种群中，AA基因型频率为16%，aa基因型频率为36%，该种群随机交配产生子代中AA基因型频率、A基因频率和自交产生后代中AA基因型频率、A基因频率分别为_、_和_、_；该种群_（是或否）发生了进化。16%40%28%40%否（二）相关基因型频率计算第第18页页、（、（0909上海上海3232）某小岛上原有果蝇）某小岛上原有果蝇0 0只，其中基因只，其中基因型型VVVV、VvVv和和vvvv果蝇分别占果蝇分别占1515、5555和和3030。若此时。若此时从岛外入侵了从岛外入侵了只基因型为只基因型为VVVV果蝇，且全部果蝇均随机果蝇，且全部果蝇均随机交配，则交配，则F1F1代中代中V V基因频率约是基因频率约是 A A4343 B B4848 C C5252 D D5757 B第第19页页基因突变染色体变 异基 因重 组突变可遗传变异自然界中生物自然突变频率很低，而且普通对生物体是有害。为何还能够改变种群中基因频率呢？基因频率改变原因影响种群基因频率改变根本原因是什么呢？变异全部变异都能造成基因频率改变吗？为何？第第20页页 比如：果蝇约有104对基因，假定每个基因突变率都是105，若有一个中等数量果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？2 104 105个体 108种群=2 107第第21页页二、当代生物进化理论基本内容：（一）种群是生物进化单位？种群、基因库、基因频率。生物进化实质：（二）突变和基因重组产生进化原材料（二）突变和基因重组产生进化原材料1、遗传变异起源于 。突变包含 。基因突变和染色体变异基因突变、基因重组、染色体变异2、突变有害和有利取决于_3、变异是_，_决定生物进化方向。基因频率改变生物生存环境不定向自然选择第第22页页 19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%探究阅读教材116117页“自然选择对种群基因频率影响”，并进行分析讨论相关问题：第第23页页因为环境改变（变黑），桦尺蠖灰色不适因为环境改变（变黑），桦尺蠖灰色不适应环境而被淘汰，基因应环境而被淘汰，基因s s频率不停降低，黑频率不停降低，黑色适应环境，生存几率增大，经过自然选色适应环境，生存几率增大，经过自然选择使基因择使基因S S频率升高。频率升高。有，因为浅色不适应环境，在未产卵生殖之有，因为浅色不适应环境，在未产卵生殖之前就有大量个体可能被天敌所捕食，从而使前就有大量个体可能被天敌所捕食，从而使其生殖率下降其生殖率下降,最终使最终使s s基因不停降低基因不停降低.变黑环境对桦尺蠖产生了什么样影响？变黑环境对桦尺蠖浅色个体出生率有影响吗？思索：思索：第第24页页是表现型。比如，天敌看到是桦尺蠖体色而不是控制体色基因。那么，在自然选择中，环境直接选择是生物基因型还是表现型？也就是说：也就是说：在长久自然选择作用下，不利变异基因不停被淘汰、有利变异基因逐步积累结果是：使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化方向，生物进化实质在于种群基因频率改变。第第25页页（三）自然选择决定生物进化方向1、原因：淘汰不利变异基因积累有利变异基因2、结果：使基因频率定向改变，并决定生物进化方向（生物进化本质）第第26页页问题：曼彻斯特地域华尺蠖基因频率发生了很大改变，不过否形成了新物种？怎样判断呢？二 隔离与物种多形成第第27页页 能够在自然状态下相互交配而且产生可育后代一群生物称为一个物种。（一）物种多概念第第28页页雄狮与雌虎杂交后代“狮虎兽狮虎兽”雄虎和雌狮交配后代“虎狮兽”不一样物种之间不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代现象称为生殖隔离。（1）生殖隔离书本P121第第29页页 同一个物种因地理原因分成许多不一样种群，它们之间因不能相遇而相互不能进行基因交流，这种现象称地理隔离。（2）地理隔离第第30页页 比如：一个山谷中一个鼠群被一条大河分成两个种群，这种现象称_。经过长时间以后，大河干涸后，这两个种群再重新相遇时，却出现了很大差异，即形成了两个不一样物种，它们之间已经形成了_，此时它们之间还能进行自由交配吗？_。地理隔离不能隔离地理隔离生殖隔离（形成新亚种）（形成新物种）生殖隔离第第31页页m生殖隔离和地理隔离有什么共同点吗？生殖隔离和地理隔离有什么共同点吗？m都不能自由地进行基因交流都不能自由地进行基因交流我们把不一样种群个体，在自然条件下基因不能自由交流现象叫隔离。曼彻斯特地域华尺蠖基因频率发生了很大改变，不过否形成了新物种？怎样判断呢？没有形成新物种，因为它们相互之间还能够经过交配自由地进行基因交流。一个新物种要在什么一个新物种要在什么情况下才会产生呢？情况下才会产生呢？第第32页页资料分析 阅读教材120页“资料分析”并讨论：1.构想南美洲大陆一个地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群个体数量都不多。它们基因频率一样吗 因为这两个种群个体数量都不够多，基因频率可能是不一样。（二）隔离在物种形成中作用第第33页页 2.不一样岛屿上地雀种群产生突变情况是一样吗？为何？不一样。因为突变是随机发生。3.对不一样岛屿上地雀种群来说，环境作用有没有差异？这对种群基因频率改变会产生什么影响？不一样岛屿地形和植被条件不一样，所以环境作用会有差异，造成种群基因频率朝不一样方向改变。4.假如这片海域只有一个小岛，还会形成这么各种地雀吗？不会。因为个体间有基因交流。第第34页页物种形成：某物种地理 隔离变异后改变基因频率互不影响某物种种群间基因频率向不一样方向发展不一样环境不一样自然选择种群间基因库显著不一样生殖隔离新物种 一个物种形成必须要经过生殖隔离，但一定要经过地理隔离吗？不一定经过地理隔离，如多倍体产生。第第35页页物种形成过程（渐变式、骤变式）种群地理隔离小种群自然选择生殖隔离新物种发生改变基因频率（有突变和基因重组产生变异）经过长久地理隔离而到达生殖隔离物种形成关键分类学上把只有地理隔离同一物种几个种群叫亚种。2、骤变式1、渐变式当环境猛烈改变时，生物发生变异，如自然界中多倍体植物形成。第第36页页三 共同进化与生物多样性形成 1、依据电视镜头中猎豹追捕斑马情景，想一想，猎豹与斑马在进化上有没有什么关系？假如有话，那是一个什么样关系？相关系，他们相互选择，共同进化。2、捕食者存在对被捕食者进化有什么意义吗？促进被捕食者种群进化。（一）共同进化第第37页页生物与无机环境之间相互影响和共同演变生物与无机环境之间相互影响和共同演变 地球形成时原始大气中是没有氧气，不过伴随光合生物出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物多出现创造了前提条件。3、生物进化与环境进化有什么关系吗？第第38页页 生物进化能够改变环境，而环境改变又可促进生物进化。不一样物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不停进化和发展，这就是共同进化 生物进化过程实际上是生物与生物、生物与无机环境之间共同进化过程，进化结果造成生物多样性形成。第第39页页生物多样性三个层次基因多样性物种多样性生态系统多样性生物多样性形成经历了漫长进化历程。思索与讨论仔细观察教材124页图711，并阅读p125页内容，分析讨论以下问题：（二）生物多样性形成第第40页页1.最早出现生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中?最早出现生物是厌氧单细胞生物，它们生活在海洋中。2.多细胞生物大约是什么时候出现？它们生活在什么环境中？多细胞生物大约是在寒武纪出现，它们生活在海洋中。3.最早登陆生物是植物还是动物，为何？最早登陆生物是植物，不然动物登陆后就会饿死。第第41页页 4.同今天你看到地球相比，寒武纪时地球上生态系统有什么特点？当初陆地上还是一片荒凉，生物都生活在海洋中。5.恐龙是什么时候绝灭？物种绝灭对生物多样性产生怎样影响？恐龙是在中生代后期（白垩纪末）绝灭。物种绝灭对生物多样性影响是复杂。恐龙绝灭有利于哺乳动物繁盛。了解生物进化历程主要依据是化石。第第42页页 生物进化大致历程35亿年前出现古细菌最早生物化石之后20亿年海洋中有少许蓝藻和细菌两极生态系统（只有生产者和分解者）15亿年前海洋中出现真核生物出现有性生殖，进化速度显著加紧5.75亿年前海洋中无脊椎动物物种大暴发生态系统第三极消费者出现，对植物进化产生了主要影响第第43页页中生代新生代裸子植物和被子植物饰演了生产者中主角，鸟类、哺乳类等成为地球上占优势动物类群逐步形成了复杂多样陆地生态系统总进化趋势简单复杂水生陆生低等高等4亿年前植物登陆（主要是蕨类）随即出现了原始两栖类改变了陆地环境第第44页页3、生物多样性包含？1、新物种形成三个步骤是？、新物种形成三个步骤是？突变和基因重组、自然选择、隔离基因多样性、物种多样性和生态系统多样性第第45页页1 1（多项选择）（多项选择）2020世纪初，美国从印度引种大陆世纪初，美国从印度引种大陆棉，因为检疫问题，使印度棉红铃虫流入美国，棉，因为检疫问题，使印度棉红铃虫流入美国，以下关于这一问题预测，正确是（以下关于这一问题预测，正确是（）A A短时期内，印度红铃虫和美国红铃虫是两个短时期内，印度红铃虫和美国红铃虫是两个种群种群B B长时期后，美国红铃虫可形成一个新物种长时期后，美国红铃虫可形成一个新物种C C现在美国红铃虫和印度红铃虫可自由交配和现在美国红铃虫和印度红铃虫可自由交配和繁殖繁殖D D现在美国红铃虫和印度红铃虫可能交配成功，现在美国红铃虫和印度红铃虫可能交配成功，但不一定能繁殖但不一定能繁殖ABD第第46页页2 2.某岛屿上存在着尺蛾两个变种，该地域原为森某岛屿上存在着尺蛾两个变种，该地域原为森林，后建设成工业区。下表为该地域不一样时期林，后建设成工业区。下表为该地域不一样时期两个变种尺蛾数量比。这些变产生原因是两个变种尺蛾数量比。这些变产生原因是()()A A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C C自然选择作用自然选择作用D D人工选择作用人工选择作用森林时期森林时期工业时期工业时期灰蛾灰蛾黑蛾黑蛾灰蛾灰蛾黑蛾黑蛾99%1%1%99%C第第47页页3.用当代生物进化理论分析解释狼进化过程。用当代生物进化理论分析解释狼进化过程。(1)狼群中存在不一样类型个体，如有跑得快，狼群中存在不一样类型个体，如有跑得快，有跑得慢。它说明生物含有有跑得慢。它说明生物含有_特征，而特征，而这种特征是生物进化这种特征是生物进化。(2)伴随环境改变，食物稀少，跑得快、凶猛伴随环境改变，食物稀少，跑得快、凶猛狼才能取得食物生存下去。这么，食物、环境对狼才能取得食物生存下去。这么，食物、环境对狼起了狼起了_作用，而这种作用是作用，而这种作用是_，它决定着生物进化它决定着生物进化_。变异变异原材料原材料选择选择方向方向定向定向第第48页页