高中生物 5.1 突變和重組、自然選擇、隔離(第2課時)課件 蘇教版必修2.ppt
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第2課時突變和重組、自然選擇、隔離,第五章第一節(jié)生物進(jìn)化理論,1.結(jié)合教材P110~111,闡明可遺傳的變異為生物進(jìn)化提供了原材料,以及自然選擇對生物進(jìn)化方向的決定作用。2.結(jié)合教材P112~113,闡明物種形成的機(jī)制。3.閱讀教材P114~115,概述分子進(jìn)化的中性學(xué)說以及生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義。,,學(xué)習(xí)導(dǎo)航,重難點擊,,1.自然選擇的作用。2.物種形成的機(jī)制。,課堂導(dǎo)入,據(jù)英國《每日郵報》網(wǎng)站報道,美國南卡羅來納州誕生了世界僅有的四只白色獅虎獸。它們的父親是一只白獅,而它們的母親是一只白虎。,世界上大約有300只白獅和1200只白虎,而世界上大約有1000只獅虎獸,但白色的獅虎獸幾乎沒有。所以這次孕育的白色獅虎獸在世界上極其罕見,也可稱為世界僅有的四只白色獅虎獸。獅虎獸是一個新的物種嗎?新物種形成的標(biāo)志是什么?,,,,,,內(nèi)容索引,一、生物進(jìn)化的原材料和進(jìn)化的方向,二、隔離與物種形成,三、中性學(xué)說、生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義,當(dāng)堂檢測,一、生物進(jìn)化的原材料和進(jìn)化的方向,知識梳理,,答案,1.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料(1)可遺傳變異的來源,基因重組,基因突變,突變,(2)影響基因頻率變化的因素①、基因重組、染色體變異和。②遺傳漂變:是由于在繁殖時雌雄配子的而發(fā)生的基因頻率變化,遺傳漂變的效應(yīng)與種群的大小成反比。,基因突變,自然選擇,隨機(jī)結(jié)合,(3)基因突變產(chǎn)生的,通過有性生殖過程中的,可以形成多種多樣的,從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。(4)生物的變異是否有利取決于它們的,同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能有利,也可能有害。2.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在自然選擇的作用下,具有有利變異的個體更易產(chǎn)生后代,相應(yīng)的基因頻率會,具有不利變異的個體很難產(chǎn)生后代,相應(yīng)的基因頻率會。因此,自然選擇使種群的,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。,,答案,等位基因,基因重組,基因型,生存環(huán)境,不斷提高,不斷下降,基因頻率發(fā)生定向改變,,答案,,,1.基因突變和基因重組對種群遺傳組成的影響一樣嗎?試分析原因。,答案不一樣。只有基因突變才能出現(xiàn)新基因,改變基因頻率,從而影響種群的遺傳組成;基因重組不能產(chǎn)生新基因,只能增加基因型的種類,以此來影響種群的遺傳組成。,合作探究,2.突變和基因重組能決定生物進(jìn)化的方向嗎?為什么?,答案不能。突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的,因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。,,答案,3.在一個種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個體,其中基因型AA的個體占24%,基因型Aa的個體占72%,基因型aa的個體占4%。(1)該種群中基因A和基因a的頻率分別是多少?,分析A%=AA%+1/2Aa%=60%;a%=aa%+1/2Aa%=40%。,答案60%;40%。,分析,,答案,(2)一年后,種群中基因型AA的個體占48%,基因型Aa的個體占24%,基因型aa的個體占28%,此時種群中基因A和基因a的頻率分別是多少?,分析A%=AA%+1/2Aa%=60%;a%=aa%+1/2Aa%=40%。,答案60%;40%。,分析,(3)這一年間種群是否進(jìn)化了?,答案種群的基因頻率沒有變化,生物沒有進(jìn)化。,活學(xué)活用,1.根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)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(jìn)化的方向B.生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變C.種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小,,解析答案,解析自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,從而使生物定向進(jìn)化,所以自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向,生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。種群中基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性,導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化。種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而增大。,C,,,一題多變,“基因突變對絕大多數(shù)個體是不利的,但卻是生物進(jìn)化的重要因素之一”。你認(rèn)為這一說法()A.正確,基因突變雖對多數(shù)個體是不利的,但它為定向的自然選擇提供了材料,為物種的進(jìn)化奠定了基礎(chǔ)B.正確,基因突變對多數(shù)個體不利,但突變的方向與生物進(jìn)化的方向是一致的C.不正確,因為基因突變不利于個體繁殖,會導(dǎo)致物種滅絕D.不正確,因為基因突變會導(dǎo)致個體死亡,不利于生物進(jìn)化,,答案,A,返回,二、隔離與物種形成,知識梳理,,答案,1.物種分布在一定的,具有一定的和特征,而且在自然狀態(tài)能夠并能生殖出的一群生物個體。2.物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制、和。3.隔離(1)地理隔離:是指地理上的障礙,是一種主要的隔離方式。地理隔離可以導(dǎo)致的形成,如東北虎和華南虎。(2)生殖隔離:指不同種群的個體不能或交配后產(chǎn)生的后代,如馬與驢雜交產(chǎn)生的騾不可育。,自然地域,形態(tài)結(jié)構(gòu),生理功能,相互交配,可育后代,突變,選擇,隔離,亞種,自由交配,不可育,,答案,突變,基因重組,基因交流,食物,棲息條件,基因頻率,基因庫,,,,合作探究,答案,1.物種和種群有什么區(qū)別?二者存在什么關(guān)系?,答案種群強(qiáng)調(diào)的是同一自然區(qū)域、同種生物的全部個體,物種則強(qiáng)調(diào)能相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。同一種群的個體一定屬于同一物種,同一物種的個體可能分布于不同的區(qū)域形成不同的種群。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的種群。,2.物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是什么?,答案突變和基因重組、自然選擇以及隔離。,,答案,3.地理隔離一定會產(chǎn)生生殖隔離嗎?舉例說明。,答案不一定。長期的地理隔離可能會產(chǎn)生生殖隔離,但是也不一定,如華南虎和東北虎,雖然經(jīng)過長期的地理隔離,但是沒有產(chǎn)生生殖隔離。,4.若由于某種原因,某二倍體植物加倍成了四倍體植物,那么該四倍體和二倍體之間存在生殖隔離嗎?這說明什么?,答案二倍體植物加倍成了四倍體,雜交后代是三倍體,三倍體是不育的,所以二者存在生殖隔離。說明有時候不經(jīng)過地理隔離也能產(chǎn)生生殖隔離。,2.如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(jīng)過漫長的進(jìn)化,分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時刻,a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布,向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是()A.b和d存在地理隔離,所以一定存在生殖隔離B.c和d不存在地理隔離,卻可能存在生殖隔離C.a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同,則b和d是同一物種D.a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同,則c和d是不同物種,活學(xué)活用,,解析答案,解析區(qū)分物種的關(guān)鍵是看是否存在生殖隔離,存在地理隔離的不同種群,可能屬于不同物種,也可能屬于同一物種。b和d存在地理隔離,不一定達(dá)到生殖隔離;由于a1和a2的地理隔離,d和c有可能存在生殖隔離。種群基因頻率改變是生物進(jìn)化的實質(zhì),而不是形成新物種的標(biāo)志。a1中外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率不一定相同;a1中外遷群體與當(dāng)?shù)豠2種群的基因頻率不一定相同,但如果只發(fā)生地理隔離,而沒有發(fā)生生殖隔離,則c和d可能是同一物種。答案B,,,一題多變,(1)a物種進(jìn)化為新物種b和c的內(nèi)因是什么?,,返回,答案突變和基因重組(或可遺傳變異)。,(2)若b物種遷入到c物種生活的區(qū)域,足夠長的時間后一定會進(jìn)化為新物種嗎?,答案不一定,也可能因為不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰。,答案,三、中性學(xué)說、生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義,知識梳理,,答案,1.中性學(xué)說進(jìn)化的過程,中性,中性,物種,自然選擇,表現(xiàn)型,2.生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義,,答案,現(xiàn)代生物科學(xué),控制和改造,生物,環(huán)境,局部,整體,人與自然,,,,合作探究,答案,1.中性學(xué)說與現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要差異是什么?,答案中性學(xué)說認(rèn)為:(1)生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇,而是中性突變的隨機(jī)固定;(2)DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的。,2.根據(jù)上題分析,你是否認(rèn)為中性學(xué)說完全否決了現(xiàn)代綜合進(jìn)化論?,答案不是。中性學(xué)說側(cè)重于微觀水平,而現(xiàn)代綜合進(jìn)化論側(cè)重于宏觀水平,二者相互補充。,3.下列敘述中,符合中性學(xué)說的是()A.中性突變一般不引起生物性狀的改變,因此中性突變不是突變B.當(dāng)自然選擇作用于中性突變時,有利的變異被積累C.當(dāng)環(huán)境惡劣時,中性突變的進(jìn)化速率加快了D.中性學(xué)說并沒有否認(rèn)選擇的作用,承認(rèn)形態(tài)、行為和生態(tài)性狀,即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進(jìn)化的,活學(xué)活用,解釋中性學(xué)說認(rèn)為多數(shù)或絕大多數(shù)突變都是中性的,即無所謂有利或有害,因此對于這些中性突變不會發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。突變大多在種群中隨機(jī)地被固定或消失,而不是通過選擇才被保留或淘汰的。,D,,解析答案,,,一題多變,下列觀點符合“中性學(xué)說”的是()A.生物進(jìn)化的實質(zhì)是基因頻率的改變B.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向C.DNA分子產(chǎn)生的突變大多數(shù)是中性的D.隔離是物種形成的必要條件,解析現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的基本觀點為:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實質(zhì)在于基因頻率的改變,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,生殖隔離是新物種形成的必要條件。中性學(xué)說認(rèn)為突變大部分是中性的,生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素是中性突變的隨機(jī)固定。,,解析答案,C,,,易混辨析,現(xiàn)代綜合進(jìn)化論與中性學(xué)說的比較,,課堂小結(jié),答案,種群,可遺傳的變異,自然選擇,隔離,中性突變,返回,當(dāng)堂檢測,,1.有關(guān)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的敘述,錯誤的是()A.種群是生物進(jìn)化的基本單位B.自然選擇學(xué)說是現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的核心C.生物進(jìn)化過程的實質(zhì)是種群基因頻率的改變D.生物進(jìn)化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存,D,解析種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,在這個過程中有利變異保存而不利變異被淘汰,從而改變了基因頻率。,1,2,3,4,5,解析答案,,2.某島嶼上存在著樺尺蠖的兩個變種,該地區(qū)原為森林,后建設(shè)為工業(yè)區(qū)。下列為該地區(qū)不同時期兩個變種樺尺蠖的數(shù)量比。這種變化的原因是(),解析答案,1,2,3,4,5,A.工業(yè)煤煙使灰樺尺蠖變?yōu)楹跇宄唧禕.灰樺尺蠖遠(yuǎn)離,黑樺尺蠖遷入C.自然選擇作用D.定向變異作用,解析生物變異是不定向的,自然選擇是定向的;該島嶼建設(shè)為工業(yè)區(qū)后,由于生物的生活環(huán)境發(fā)生了改變,所以黑色的環(huán)境選擇體色為黑色的樺尺蠖生存下來并得以繁殖,將控制體色為黑色的基因傳遞給后代,導(dǎo)致該基因頻率增大。答案C,1,2,3,4,5,,3.新物種形成最顯著的標(biāo)志是()A.具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)B.具有一定的生理功能C.產(chǎn)生了生殖隔離D.改變了基因頻率,1,2,3,4,5,解析答案,解析具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能是作為物種存在的一種必要的特征,但標(biāo)志新物種形成的應(yīng)是生殖隔離?;蝾l率的改變情況只能說明生物進(jìn)化情況。,C,,4.下列關(guān)于中性學(xué)說的說法中,錯誤的是()A.中性學(xué)說的研究水平側(cè)重于分子水平B.DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的C.遺傳漂變是分子進(jìn)化的動力D.中性學(xué)說與現(xiàn)代綜合進(jìn)化論是對立的,D,答案,1,2,3,4,5,,5.原產(chǎn)某地的某種一年生植物a,分別引種到低緯度和高緯度地區(qū)種植,很多年以后移植到原產(chǎn)地,開花時期如圖所示。回答下列問題:,1,2,3,4,5,解析答案,(1)將植物a引種到低緯度和高緯度地區(qū),這樣原屬于同一個物種的種群a、b和c之間形成________________,種群b和種群c個體之間由于花期不同,已不能正常傳粉,說明已產(chǎn)生了________________,它們與________________、________________共同構(gòu)成了物種形成過程的基本環(huán)節(jié)。,解析a、b和c處于不同的緯度,存在地理上的隔離。種群b和種群c已經(jīng)不能進(jìn)行基因交流,存在生殖上的隔離。物種的形成需要三個環(huán)節(jié),分別是突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。答案地理隔離生殖隔離突變和基因重組自然選擇,1,2,3,4,5,,(2)在對植物b的某一種群進(jìn)行的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為10%和70%(各種基因型個體生存能力相同),第二年對同一種群進(jìn)行的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為4%和64%,在這一年中,該植物種群是否發(fā)生了進(jìn)化?________,理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。,1,2,3,4,5,解析答案,返回,解析已經(jīng)知道DD和dd分別為10%和70%,所以Dd為20%,第一年該種群D的基因頻率是:(10%2+20%)/200%=20%。同理第二年該種群D的基因頻率是:(4%2+32%)/200%=20%,所以連續(xù)兩年的基因頻率沒有發(fā)生改變,進(jìn)化的實質(zhì)是基因頻率的改變,因此推斷該種群沒有發(fā)生進(jìn)化。答案沒有該種群的基因頻率沒有發(fā)生變化,1,2,3,4,5,,返回,- 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