5.2-进化性变化是怎样发生的-课件(浙科版必修2)市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

第二节进化性改变是怎样发生第二节进化性改变是怎样发生1/35 关键关键点突破关键关键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改改变变是是怎怎样样发生发生2/35经过经过本本节节学学习习，我能，我能够够1简简述述选择选择是是进进化化动动力。力。2掌握种群基因掌握种群基因频频率平衡和改率平衡和改变变。3了解自然了解自然选择选择造成适造成适应应。4概述异地和同地物种形成。概述异地和同地物种形成。【重点重点】基因频率计算；物种形成。基因频率计算；物种形成。【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含义。型频率含义。课标领航课标领航3/35情景情景导导引引为纪为纪念达念达尔尔文文诞诞辰辰200周年上海科技周年上海科技馆汇报厅馆汇报厅三位活三位活跃跃在海洋科学、古生物学、在海洋科学、古生物学、分子生物学分子生物学领领域著名科学家域著名科学家举举行了行了进进化化论论昨天和今天科普昨天和今天科普汇报汇报。当日世界。当日世界各各地地科科学学界界也也以以不不一一样样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，极极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；也也极极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拥拥护护，它它已已成成了了真真理理代代名名词词。而提出生物而提出生物进进化化论论里程碑式人物正是达里程碑式人物正是达尔尔文。文。你知道拉开你知道拉开进进化化论论序幕达序幕达尔尔文巨著是什么文巨著是什么吗吗？4/35【提醒提醒】物种起源物种起源。5/35基础自主梳理基础自主梳理一、一、选择选择是是进进化化动动力力可可遗传变遗传变异：自然异：自然选择选择(生物生物进进化化)_。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新品种自己需要新品种自自然然选选择择：是是进进化化一一个个主要动力和机制主要动力和机制显显著著变变异异产产生生新新类类型型物物种种6/35二、种群二、种群变变异性异性可可遗传变遗传变异异新基因新基因新新_形成数量巨大基因型形成数量巨大基因型 基因型基因型7/35三、种群基因三、种群基因频频率平衡和改率平衡和改变变1基因基因库库：一个生物种群：一个生物种群_总总和。和。2基因基因频频率：在种群中，某一个等位基因数目占率：在种群中，某一个等位基因数目占这这个基因可能出个基因可能出现现_总总数百分比。数百分比。3基因型基因型频频率：某种基因型个体数占率：某种基因型个体数占_百分比。百分比。4基因基因频频率率计计算算(1)经过经过基因型基因型计计算。算。(2)经过经过基因型基因型频频率率计计算。算。全部基因全部基因全部等位基因全部等位基因种群种群总总个体数个体数8/355遗传遗传平衡定律平衡定律(1)内容：在一个大内容：在一个大_种群里，基因种群里，基因频频率和基因型率和基因型频频率在没有迁移、突率在没有迁移、突变变、选择选择情况下，世代相情况下，世代相传传不不发发生改生改变变，而且基因型，而且基因型频频率是由率是由_所决定。所决定。(2)打破平衡原因打破平衡原因(基因基因频频率改率改变变原因原因)：突：突变变、_、_、非随机交配、自、非随机交配、自然然选择选择。随机交配随机交配基因基因频频率率基因迁移基因迁移遗传遗传漂漂变变9/35四、自然四、自然选择选择造成适造成适应应1适适应应：是生物特有一个：是生物特有一个现现象，生物象，生物结结构及构及功效、行功效、行为为、_使使该该生物适合在一定生物适合在一定环环境条件下生存和延境条件下生存和延续续。2自然自然选择选择作用：保留作用：保留_、淘汰不、淘汰不利利变变异，而且使有利异，而且使有利变变异异积积累起来。累起来。生活方式生活方式有利有利变变异异10/353实实例分析：英国工例分析：英国工业业革命之前，曼革命之前，曼彻彻斯斯特地域特地域桦桦尺蠖蛾群体，灰色野生型占尺蠖蛾群体，灰色野生型占绝对优绝对优势势，以后，工，以后，工业污业污染使森林中大部分地衣消染使森林中大部分地衣消失，失，树树干和岩石展干和岩石展现现深暗深暗颜颜色。色。这时这时黑色黑色桦桦尺蠖蛾被保尺蠖蛾被保护护起来，灰色蛾反而起来，灰色蛾反而轻轻易被易被鸟鸟捕捕食。两种蛾子存活概率食。两种蛾子存活概率发发生逆生逆转转。这这是因是因为为自然自然选择选择方向方向发发生了改生了改变变。在工。在工业污业污染条件染条件下，下，桦桦尺蠖蛾群体中黑色等位基因尺蠖蛾群体中黑色等位基因频频率逐代率逐代上升，灰色等位基因上升，灰色等位基因频频率逐代下降，直到消率逐代下降，直到消失。失。这这种种进进化性改化性改变变是是_所造成。所造成。自然自然选择选择11/35五、异地和同地物种形成五、异地和同地物种形成1异地物种形成异地物种形成种群种群 淘汰种群保留下来小种群淘汰种群保留下来小种群基因基因频频率改率改变变_形成形成(渐进渐进物种形成物种形成)。2同地物种形成同地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(与原来二倍体与原来二倍体亲亲本存在生殖本存在生殖隔离隔离)。新物种新物种12/35关键关键点突破关键关键点突破人工选择与自然选择人工选择与自然选择人工人工选择选择自然自然选择选择选择原因人人自然自然环环境境选择对选择对象象家养生物家养生物自然界中生物选择目标满满足人足人们们需要需要适应该地环境选择伎俩人工挑人工挑选选生存斗争生存斗争进进化速度化速度较较快快十分迟缓结结果果培育出人类需要新品种优胜优胜劣汰，适者生劣汰，适者生存存1比比较较13/352.自然自然选择选择几个几个问题问题(1)选选择择对对象象：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基基因因选选择择，从从而而改改变变着着种种群群中中不不一一样样基基因因基因基因频频率。率。(2)选选择择原原因因：对对生生物物变变异异起起选选择择作作用用是是个个体体所所处处自自然然环环境。境。(3)选选择择伎伎俩俩：生生物物繁繁殖殖产产生生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矛矛盾盾，必必定定引引发发并并加加剧剧生生存存斗斗争争。经经过过生生存存斗斗争争，使使少少数数含含有有有有利利变变异异生生物物个个体体生生存存下下来来，从从而而完完成一次自然成一次自然对对生物生物选择选择。(4)选选择择结结果果：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方方向向，因因而而生生物物进进化化是是定向。定向。14/35(1)生存斗争生存斗争对对生物一些个体生存是不生物一些个体生存是不利，但利，但对对物种生存是有利，并推物种生存是有利，并推进进生物生物进进化。化。(2)从表面上看，自然从表面上看，自然选择选择是是对对一个个不一一个个不一样样个体个体选择选择，实质实质上是上是对对个体所包含个体所包含变变异异进进行行选择选择。15/35例例1用用生生物物进进化化论论观观点点解解释释病病菌菌抗抗药药性性不不停停增增强强原因是原因是(多多项选择项选择)()A使用抗菌素使用抗菌素剂剂量不停加大，病菌向抗量不停加大，病菌向抗药药能能力增力增强强方向方向变变异异B抗菌素抗菌素对对病菌病菌进进行人工行人工选择选择，生存下来病，生存下来病菌都是抗菌都是抗药药能力能力强强C抗菌素抗菌素对对病菌病菌进进行自然行自然选择选择，生存下来病，生存下来病菌都是抗菌都是抗药药能力能力强强D病菌中原来就有抗病菌中原来就有抗药药性性强强个体，在使用抗个体，在使用抗菌素菌素过过程中淘汰了抗程中淘汰了抗药药性弱个体性弱个体【尝试尝试解答】解答】_CD_16/35【解解析析】依依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，生生物物变变异异是是不不定定向向，而而自自然然选选择择是是定定向向。病病菌菌中中有有少少许许个个体体因因为为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方方向向进进行行)，绝绝大大多多数数没没有有抗抗药药性性个个体体死死亡亡，少少数数产产生生了了抗抗药药性性个个体体生生存存下下来来，并并遗遗传传给给后后代代，使使后后代代亦亦含含有有了了抗抗药药性性这这一一特征特征17/35【探规寻律探规寻律】(1)环环境境作作用用是是对对变变异异了了生生物物进进行行定定向向选选择择，而而不不是因某种是因某种环环境才境才产产生了某种生了某种变变异。异。(2)生生物物变变异异是是不不定定向向，而而生生物物进进化化方方向向是是定定向向，这这个方向指是适个方向指是适应环应环境。境。18/35【跟跟踪踪训训练练】明明朝朝张张谦谦德德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，分分数数缸缸喂喂养养，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“分分数数缸缸喂喂养养”作作用用分分别别是是()A自然自然选择选择，地理障碍，地理障碍B人工人工选择选择，地理障碍，地理障碍C自然自然选择选择，生殖隔离，生殖隔离D人工人工选择选择，生殖隔离，生殖隔离19/35【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选择择，淘汰不好，淘汰不好，“分数缸喂养分数缸喂养”是由缸作地理障是由缸作地理障碍。答案碍。答案为为B。20/35基因基因频频率率计计算相关算相关类类型型21/3522/353依据依据遗传遗传平衡定律平衡定律计计算基因算基因频频率率(1)依据下表：依据下表：设设A频频率率为为p，a频频率率为为q，则则pq1。AA、Aa、aa三种基因型三种基因型频频率和率和为为：p22pqq21，即，即为为(pq)2p22pqq21。(2)实实例：例：AA基因型基因型频频率率为为m，则则A基因基因频频率率为为。雄配子雄配子雌配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)23/3524/35例例2小小岛岛上上原原有有果果蝇蝇0只只，其其中中基基因因型型VV、Vv和和vv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只只基基因因型型为为VV果果蝇蝇，且且全全部部果果蝇蝇均均随随机机交交配配，则则F1中中V基基因因频频率率约约是是()A43%B48%C52%D57%【尝试尝试解答】解答】_B_25/35【解析解析】26/35【互互动动探究探究】外来果外来果蝇蝇入侵后，基因型入侵后，基因型为为vv果果蝇蝇所占百分比所占百分比为为多少？多少？【提醒提醒】约约占占27%。27/35【探【探规寻规寻律】律】相关基因相关基因频频率率计计算两点提醒算两点提醒(1)计计算算基基因因频频率率公公式式为为：该该基基因因总总数数/该该等等位位基基因因总总数数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性分别别含有基因数再相加。含有基因数再相加。28/35地理障碍与生殖障碍比地理障碍与生殖障碍比较较地理障碍地理障碍生殖隔离生殖隔离区分概念概念同一物种因为地理上原因而分成不一样种群，使得种群间不能发生基因交流不一样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特点自然条件下基因不能交自然条件下基因不能交流流种群种群间间不能不能发发生基因生基因交流交流结结果果形成不一样亚种或最终形成生殖隔离形成不一样物种联络生殖隔离是物种形成关键，是物种形成最终阶段，物种形成往往是先经过地理障碍最终形成生殖隔离29/35(1)两种方式都使种群两种方式都使种群间间基因不能自由基因不能自由交流。交流。(2)在物种形成在物种形成过过程中，地理障碍是量程中，地理障碍是量变变，生殖隔离是，生殖隔离是质变质变。30/35例例3研究小研究小组组研究了某地两个湖泊，每个湖中研究了某地两个湖泊，每个湖中生活着两种相同生活着两种相同鱼鱼：红红褐色和金黄色。褐色和金黄色。这这一地一地域可能域可能发发生生过过洪水。他洪水。他们们不清楚不清楚这这两种两种鱼鱼之之间间关系，于是作出两种如关系，于是作出两种如图图所表示假所表示假说说。以下。以下说说法中不正确是法中不正确是()31/35A假假说说甲甲认为红认为红褐色褐色鱼鱼和金黄色和金黄色鱼鱼起源于同一起源于同一个灰色个灰色鱼鱼B假假说说乙乙认为认为湖湖中原来只有中原来只有红红褐色褐色鱼鱼，湖，湖中原来只有金黄色中原来只有金黄色鱼鱼，发发洪水洪水时时，这这两个湖中两个湖中鱼鱼混混杂杂在一起在一起C假假说说甲甲说说明湖明湖和湖和湖因因为为地理障碍作用形地理障碍作用形成金黄色成金黄色鱼鱼和和红红褐色褐色鱼鱼D假如假如红红褐色褐色鱼鱼和金黄色和金黄色鱼鱼不能不能杂杂交，或交，或杂杂交交后不能后不能产产生可育后代，生可育后代，说说明它明它们们不是同一个物种不是同一个物种【尝试尝试解答解答】_C_32/35【解析】【解析】选项选项联络分析A假说甲表明在两个不一样湖中灰色鱼，均进化为红褐色鱼和金黄色鱼B假说乙中湖中原有鱼种为红褐色鱼，而湖中原有鱼种为金黄色鱼，因为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现象叫生殖隔离，也是新物种形成标志33/35【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，你更支持哪个假交成功，你更支持哪个假说说？(2)你你认为这认为这两种两种鱼鱼是怎是怎样进样进化而来？化而来？【提醒提醒】【提醒】【提醒】(1)假假说说乙。乙。(2)由由同同一一个个鱼鱼经经过过长长久久地地理理障障碍碍而而到到达达生生殖殖隔隔离。离。34/35【探【探规寻规寻律】律】隔离是物种形成必要条件隔离是物种形成必要条件(1)新物种形成新物种形成标标志：出志：出现现生殖隔离。生殖隔离。(2)物物种种形形成成三三个个基基本本步步骤骤：突突变变和和基基因因重重组组、自自然然选择选择、隔离。、隔离。35/35