2021屆人教版高三生物課件：生物的進化教學

1、生物的進化第七單元 生物的變異、育種和進化一、拉馬克的進化學說:（一）主要內容 : 生物不是神造的，而是由古老生物 進化來的 。 （二）生物進化原因: 一是“用進廢退”二是“獲得性遺傳” 生物是由低等到高等逐漸進化的。 生物各種適應性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。 食蟻獸的舌頭之所以細長，是長期舔食螞蟻的結果。 思考：請利用拉馬克的觀點解釋長頸鹿為什么脖子長？ 拉馬克認為長頸鹿的進化是因為草地退化后要吃樹葉，它們想要長頸，于是天天使勁地將頸伸長，終于形成了現(xiàn)在的長頸鹿。 （三）歷史意義 : 1、反對神創(chuàng)論和物種不變論。 2、歷史上第一個系統(tǒng)地提出了進化理論的學者。1、拉馬克提出的用進

2、廢退和獲得性遺傳的觀點 缺少科學證據的支持，大多來自主觀臆測。2、拉馬克過于強調環(huán)境的變化直接導致物種的改變。（四）不足 :達爾的自然選擇學說(二)達爾文自然選擇學說的主要內容1、過度繁殖2、生存斗爭3、遺傳變異4、適者生存進化的基礎進化的手段進化的內因進化的結果在生存斗爭中，適者生存，不適者被淘汰的過程，就是自然選擇。鱈魚的年產卵量是500萬粒。如果鱈魚所產的卵全部能孵化長大成魚,那么不出6年,整個大西洋就會被鱈魚塞滿。 (三)、達爾文的自然選擇學說解釋模型： 事實1：生物都有過度繁殖的傾向 事實2：物種內的個體數能保持穩(wěn)定 事實3：資源是有限的推論1：個體間存在著生存斗爭 事實4：個體間普

3、遍存在差異(變異) 事實5：許多變異是可能遺傳的 推論2：具有有利變異的個體，生存并留下后代的機會多 推論3：有利變異逐代積累，生物不斷進化出新類型達爾文認為：長頸鹿產生的后代超過環(huán)境承受能力（過度繁殖）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異）；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了（適者生存）。適者生存4、貢獻：（1）相對系統(tǒng)地解釋了生物進化的原因（2）較好地解釋了生物的多樣性和適應性 （3）反對神創(chuàng)論和物種不變論，為辯證唯物主義世界觀提供了 有力的武器 5、局限性： （1）對于遺傳和變異的本質，未能作出科學的解釋 （2）對生物進化的解

4、釋也局限于個體水平 （3）強調物種的形成是漸變的結果，不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象三、達爾文以后進化理論的發(fā)展性狀水平深入基因（分子）水平以個體為單位以種群為單位 形成以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代生物進化理論認識到了遺傳和變異的本質獲得性遺傳的觀點，已經被多數人擯棄。深入一、種群是生物進化的基本單位生活在一定區(qū)域內的同種生物的全部個體。臥龍自然保護區(qū) 獼猴種群是生物繁殖、進化的基本單位。判斷下列是否屬于種群（1）一個池塘中的全部魚 （2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否關鍵： 1.同一種 2.全部（某區(qū)域） 3.能自由交配概

5、念定義外延基因頻率一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的比率進化的實質是種群基因頻率的改變基因型頻率指群體中具有某一基因型的個體所占的比例，其計算公式為：(該基因型個體數/該種群個體總數)100%基因型頻率改變，基因頻率不一定改變 例1:如某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：= 40% =30/100100% +1/260/100100% = 60% =10/100100% +1/260/100100%

6、 = 40%A%=100%2AAAa2(AAAaaa)a%=該基因純合子頻率+1/2雜合子頻率基因頻率=某基因的數目該基因及其等位基因的總數 100%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%p+q = 1( p + q )2= p2 + 2pq + q2= 1P表示基因A的頻率 q表示基因a的頻率遺傳平衡定律：(滿足以上五個條件！） A% a% AA% Aa% aa% 雄配子雌配子A（p）a（q）A（p）a（q）AA（p2 ）aa（q2）Aa（pq）Aa（pq） 1.在人群中某種隱性遺傳病(a)患者為1/100, 那么A 、 a頻率各是多少?AA、Aa個體的基因型頻率各是多少?在正常人中

7、攜帶者概率為多少？90%、10%81%、18%AA+Aa=18/99突變和基因重組；遷入和遷出；自然選擇。 生物學上，把基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。能使種群基因頻率發(fā)生變化的因素有哪些？ 突變和基因重組是產生進化的原材料進化原材料基因重組基因突變染色體變異突變突變和基因重組是否決定了生物的進化方向？ 種群中產生的變異是（ ）的，經過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（ ），從而使種群的基因頻率發(fā)生（ ）改變，導致生物朝向一定方向進化。可見，生物進化的方向是由（ ） 決定的。不定向積累定向自然選擇（三）自然選擇決定生物進化的方向二、隔離與物種的形成 能夠在自然狀態(tài)下能互相交

8、配，并且產生出可育后代的一群生物稱為一個物種，簡稱“種”。物種：同一種群的個體一定屬于同一物種同一物種的個體可能形成不同種群不同種群的個體可能屬于同一物種不同物種的個體一定屬于不同種群二、隔離與物種的形成隔離： 指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。地理隔離： 兩個或多個基因庫各自發(fā)展，出現(xiàn)一定差異，形成亞種。 生殖隔離：不同物種之間一般不能相互交配；即使交配成功，也不能產生可育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。 獅虎獸原種變異 1變異 2變異類型1變異類型2新種1新種2生殖隔離自然選擇1自然選擇2基因頻率定向改變地 理隔 離種群 1種群 2隔離是物種形成的必要條件經過長期的地理隔

9、離而產生了生殖隔離現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點是： 生物進化的基本單位：種群 生物進化的實質：種群基因頻率改變物種形成的基本環(huán)節(jié)是： 突變和基因重組提供進化的原材料 自然選擇基因頻率定向改變，決定進化方向 隔離物種形成的必要條件三、共同進化與生物多樣性的形成共同進化不同物種間生物與無機環(huán)境間生物多樣性基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性物種多樣性根瘤菌： 與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中的氮氣供植物營養(yǎng)的一類桿狀細菌。 三、共同進化與生物多樣性的形成生物進化歷程可概括：由原核生物到真核生物由水生生物到陸生生物由無性生殖到有性生殖由簡單到復雜由低等到高等1、中性學說：決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累

10、2、物種是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。三、共同進化與生物多樣性的形成生物進化理論在發(fā)展： 例 1.（12上海第 29題）蝸牛的有條紋（A）對無條紋（a）為顯性。在一個地區(qū)的蝸牛種群內，有條紋（AA）個體占 55，無條紋個體占 15，若蝸牛間進行自由交配得到 Fl，則 A 基因的頻率和 F1中 Aa 基因型的頻率分別是（ ） A30，2l B30，42 C70，2l D70，42D 1由于存在基因突變和自然選擇等因素，種群的基因頻率總是會不斷變化 假設存在這樣一個理想種群 種群非常大； 所有的雌雄個體間都能自由交配； 沒有個體遷入和遷出； 沒有基因突變的發(fā)生； 自然選擇對不同表現(xiàn)型

11、不起作用或者作用相同），該種群繁殖若干代以后，各基因頻率是否會發(fā)生變化？（設種群第一代中，A基因頻率=p，a 基因頻率=q） 第一代基因頻率： p（A） q(a) 第一代配子比率：_ 第二代基因型頻率：_ 第二代基因頻率： _ 可見，上述理想種群的各基因頻率在代代相傳中_，且各種基因型頻率和各基因頻率的關系符合公式_。 討論1：上述計算結果是建立在 5個假設條件基礎上。對自然界的種群來說，這 5 個條件都成立嗎？ 討論 2：如果該種群發(fā)生突變產生新基因，種群的基因頻率會變化嗎？ 討論3：如果自然選擇對不同表現(xiàn)型所起的作用不同，種群的基因頻率會變化嗎？（參考課本 P116：探究 自然選擇對種群基

12、因頻率變化的影響）以上討論的結果說明：_。p（A） q(a)p2（AA） 2pq(Aa) q2(aa)p（A） q(a)保持不變 p（A)+q(a)2=p2（AA）+ 2pq(Aa)+ q2(aa) 突變和自然選擇會影響種群的基因頻率，自然界中的生物將不斷進化 例 2（17 海南第 20 題）遺傳學上的平衡種群是指在理想狀態(tài)下，基因頻率和基因型頻率都不再改變的大種群。某哺乳動物的平衡種群中，栗色毛和黑色毛由常染色體上的 1對等位基因控制。下列敘述正確的是（ ） A多對黑色個體交配，每對的子代均為黑色，則說明黑色為顯性 B觀察該種群，若新生的栗色個體多于黑色個體，則說明栗色為顯性 C若該種群栗色

13、與黑色個體的數目相等，則說明顯隱性基因頻率不等 D選擇 1對栗色個體交配，若子代全部表現(xiàn)為栗色，則說明栗色為隱性C 例 3.(15山東第 6 題)玉米的高稈（H）對矮稈（h）為顯性?，F(xiàn)有若干 H 基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內隨機交配一代后獲得 F1。各F1中基因型頻率與 H基因頻率（p）的關系如圖。下列分析錯誤的是（ ）A0p1時，親代群體都可能只含有純合體B只有 p=b 時，親代群體才可能只含有雜合體Cp=a時，顯性純合體在 F1中所占的比例為 1/9Dp=c時，F(xiàn)1自交一代，子代中純合體比例為 5/9D 例 4.（15安徽第 5 題）現(xiàn)有兩個非常大的

14、某昆蟲種群，個體間隨機交配，無遷入和遷出，無突變，自然選擇對 A 和 a 基因控制的性狀沒有作用。種群 1 的 A 基因頻率為 80%，a的基因頻率為 20%；種群 2 的 A基因頻率為 60%,a的基因頻率為 40%。假設這兩個種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個種群完全合并為一個可隨機交配的種群，則下一代中 Aa的基因型頻率是( ) A75% B. 50% C. 42% D. 21%C 例 5.（15全國卷第 32 題）假設某果蠅種群中雌雄個體數目相等，且對于 A 和 a 這對等位基因來說只有 Aa 一種基因型?；卮鹣铝袉栴}： （1）若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中 A 基因頻

15、率：a 基因頻率為 。理論上，該果蠅種群隨機交配產生的第一代中 AA、Aa 和 aa 的數量比為 ，A基因頻率為 。 （2）若該果蠅種群隨機交配的實驗結果是第一代中只有 Aa 和 aa兩種基因型，且比例為2：1，則對該結果最合理的解釋是 。根據這一解釋，第一代再隨機交配，第二代中 Aa和 aa基因型個體數量的比例應為 。1:11：2：10.5A基因純合致死1:1 2.突變和基因重組產生進化的原材料 思考 1.突變和基因重組能決定生物進化的方向嗎？為什么？不能。突變和基因重組存在隨機性和不定向性。3.自然選擇決定生物進化的方向思考 2：自然選擇是怎樣決定生物進化方向的？ 定向改變種群的基因頻率，

16、使生物朝著適應環(huán)境的方向進化。 例6.（14江蘇第8題）某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關敘述正確的是( ) A. 孕婦食用了殘留抗生素的食品，導致其體內大多數細菌突變 B. 即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌也可能是耐藥菌 C. 新生兒體內缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性 D. 新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導致耐藥菌形成 例 7. (11江蘇第 6題)根據現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是（ ） A. 自然選擇決定了生物變異和進化的方向 B. 生物進化的實質是種群基因型頻率的改變 C. 種群內基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性 D

17、. 種群內基因頻率改變的偶然性隨種群數量下降而減少BC 4.隔離是物種形成的必要條件 能在自然狀態(tài)下相互交配并產生可育后代的一群生物稱為一個物種。 不同物種間存在著生殖隔離。 種群經過長期的地理隔離最終建立起生殖隔離，是物種形成的重要方式。 思考 3：地理隔離在物種形成過程中起什么作用？ 思考 4：二倍體西瓜和四倍體西瓜是否同一物種？ 阻礙種群間的基因交流。 否，因為其后代三倍體西瓜不能繁育。 例 8（09江蘇第 20 題）右圖是物種形成的一種模式。物種 a 因為地理障礙分隔為兩個種群 a1和 a2，經過漫長的進化，分別形成新物種 b 和 c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外

18、遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是( )Ab 和 d 存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離Bc和 d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離Ca1中外遷群體與當時留居群體基因頻率相同，則 b 和 d 是同一物種Da1中外遷群體與當時 a2種群的基因頻率不同，則 c 和 d 是不同物種B 5.不同物種之間、生物和無機環(huán)境之間共同進化，導致生物多樣性形成 例 9.（14廣東第 3題）某種蘭花有細長的花矩（如圖），花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是 ( ) A. 蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向 B. 花矩變長是蘭花新種形成的

19、必要條件 C. 口器與花矩相互適應是共同進化的結果 D. 蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長C 例 10.（18全國卷第 29 題節(jié)選）回答下列問題： （1）大自然中，獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食，而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機會，獵物和捕食者的每一點進步都會促進對方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學上稱為_。 （2）根據生態(tài)學家斯坦利的“收割理論”，食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個過程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是 _。共同進化（或協(xié)同進化） 捕食者往往捕食數量多的物種，避免出現(xiàn)一種或少數幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的生存騰出空間 例 11.（13上

20、海第 18 題）據研究，從來源于不同區(qū)域的 12 頭大熊貓體內提取 36 種蛋白質進行對比，發(fā)現(xiàn)其中只有一種蛋白質具有多態(tài)性，這說明（ ） A大熊貓的物種多樣性較低 B大熊貓的遺傳多樣性較低 C大熊貓的蛋白質功能比較單一 D大熊貓的蛋白質表達水平較低B 例 12（19 天津第 6 題）囊鼠的體毛深色（D）對淺色（d）為顯性，若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調查不同區(qū)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率，檢測并計算基因頻率，結果如圖。下列敘述錯誤的是（ ） A深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇影響 B與淺色巖 P 區(qū)相比，深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合體頻率低 C淺色巖 Q 區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、

21、Dd D與淺色巖 Q 區(qū)相比，淺色巖 P 區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率高B Q1：上述計算建立在5個假設條件基礎上。對自然界的種群來說，這5個條件都成立嗎？ 對自然界的種群來說，這5個條件并不都是成立的。有的種群非常小，還可能有遷移和突變發(fā)生，自然選擇對不同表型也往往起作用。例如翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機會就少些。 Q2：如果該種群發(fā)生突變產生新的等位基因，種群的基因頻率會變化嗎？ 基因突變產生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。 Q3：染色體數目和結構的變異能引起種群基因頻率的變化嗎？ 染色體是基因的載體，通常，染色體變異也能引起種群基因頻率的變化。 基因突變和染色體變異統(tǒng)

22、稱為突變。 基因突變產生新的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。突變和重組都是隨機的、不定向的，這些 可遺傳的變異提供了生物進化的原材料。 Q4：二倍體西瓜和四倍體西瓜是否同一物種？ 否，因為其后代三倍體西瓜不能繁育。 Q5：捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？ 實際上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進種群發(fā)展的作用。矯正易錯強記長句命題探究易錯警示突破選擇題 1.有關現(xiàn)代進化理論基本觀點的幾點提醒 (1)突變基因突變?！巴蛔儭辈皇腔蛲蛔兊暮喎Q，而是包括“基因突變”和“染色體變異”。

23、(2)變異在環(huán)境變化之前已經產生，環(huán)境只是起選擇作用，不能定向誘發(fā)基因突變。 (3)變異是不定向的，而自然選擇能定向改變種群的基因頻率，從而使種群發(fā)生定向進化。 (4)能產生后代同一物種。兩個個體能夠交配產生后代，但子代可能高度不育，則仍是兩個物種。 (5)生物進化不一定導致物種的形成，但新物種一旦形成，則說明生物肯定進化了。 (6)只有地理隔離而沒形成生殖隔離，可能產生亞種，但沒有產生新物種。 2.準確運用男性基因型頻率計算該地區(qū)X染色體基因頻率紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上。對男性(XY)而言，每個男性體細胞中只有一條X染色體，含有致病基因就為患者，不含則為正常個

24、體，無攜帶者。若某地區(qū)男性中色盲占x，則此地區(qū)Xb的基因頻率也為x，此地區(qū)女性色盲率則為x2。 3.自交、自由交配與基因頻率改變的關系 (1)自交是指基因型相同的個體交配，雌雄同株植物是指自花傳粉。結果是雜合基因型頻率降低，純合基因型頻率增加，在無選擇條件下，各基因頻率不變。 (2)自由交配是指種群內不同基因型的個體間相互交配。在無選擇的條件下，基因頻率、基因型頻率均保持不變，相關計算可按哈迪溫伯格定律(遺傳平衡定律)進行。 (3)只要種群的基因頻率不變，即使基因型頻率改變，種群也未發(fā)生進化。命題探究長句應答突破簡答題 1.用現(xiàn)代生物進化理論解釋“長期使用殺蟲劑，發(fā)現(xiàn)滅蟲效果越來越差”的原因是

25、經自然(殺蟲劑)選擇作用，種群中抗藥性基因頻率升高。 2.生物進化的實質是種群基因頻率的改變，而物種形成的標志是產生生殖隔離。 3.染色體數目和結構的變異都能引起種群基因頻率變化的原因是染色體數目變異必然引起染色體上基因數目的變化，進而引起種群基因頻率的變化，染色體結構的變異也會引起種群基因頻率的變化。 4.如圖是將某種植物分別移栽到低緯度和高緯度地區(qū)種植，經過多年的演化后最終形成了不同的五個物種： (1)確定D和C不是一個物種的具體證據是如果D和C不能雜交，或雜交后不能產生可育后代(或若D和C之間存在生殖隔離，說明它們不是同一物種)。 (2)圖示中B物種進化為D、E兩個物種的機理是地理隔離造成基因交流的阻斷，不同環(huán)境的自然選擇造成不同基因頻率的變化，當基因頻率變化積累到一定的程度時，形成生殖隔離，從而形成物種D和E。矯正易錯強記長句命題探究易錯警示突破選擇題 1.有關現(xiàn)代進化理論基本觀點的幾點提醒 (1)突變基因突變?！巴蛔儭辈皇腔蛲蛔兊暮喎Q，而是包括“基因突變”和“染色體變異”。 (2)變異在環(huán)境變化之前已經產生，環(huán)境只是起選擇作用，不能定向誘發(fā)基因突變。 (3)變異是不定向的，而自然選擇能定向改變種群的基因頻率，從而使種群發(fā)生定向進化。 (4)能產生后代同一物種。兩個個體能夠交配產