现代生物进化理论复习课 教案

现代生物进化理论复习
[复习目标]
1、概述达尔文自然选择学说的主要内容,评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

2、理解种群、基因库、基因频率、物种等概念并会辨析，能进行相关计算。

3、了解生物进化与生物多样性的形成，举例说明生物的共同进化。

[复习重点]
1、现代生物进化理论的内容，并用达尔文和现代生物进化理论进行相关问题的解释。

2、相关计算：基因型频率和基因频率的计算，遗传病概率计算。

[复习难点]
相关基因频率的计算。

[ 必备知识梳理 ]
（一）、达尔文的自然选择学说
1.达尔文的自然选择学说
（1）内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。

（2）意义：科学地解释了生物进化的原因和物种多样性形成的原因。

（3）局限性：①对遗传和变异的本质不能做出科学的解释。

②对生物进化的解释局限于个体水平。

③强调物种形成都是自然选择的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。

（二）、现代生物进化理论
2.现代生物进化理论的内容
（1）种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。

①影响种群基因频率发生变化的因素：基因突变、染色体变异、自然选择、迁移等。

②生物进化的实质是种群基因频率发生变化。

（2）突变和基因重组产生生物进化的原材料。

①可遗传的变异来源：基因突变、基因重组和染色体变异。

②生物变异是不定向的，只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。

③生物变异的利与害并不是绝对的，取决于生物的生存环境。

（3）自然选择决定生物进化的方向。

①原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。

②结果：种群的基因频率发生定向改变。

（4）隔离导致物种的形成。

①类型：常见的有地理隔离和生殖隔离。

②实质：基因不能进行自由交流。

③新物种形成标志：达到生殖隔离。

挖掘教材：P122技能训练如何鉴定长期地理隔离后两个同一物种的种群是否形成两个物种？
提示：通过能或杂交和杂交后能否产生可育后代。

（三）、共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化
（1）概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

（2）原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。

2.生物多样性
（1）内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。

（2）形成原因：生物的进化。

（3）研究生物进化历程的主要依据：化石。

（四）、构建知识网络
[课堂互动探究]
考点一自然选择学说和现代生物进化理论的理解及比较
（一）深化拓展
1.自然选择学说的主要内容及内在联系
①自然选择的对象
a.直接对象是生物的变异性状（表现型）。

b.间接对象是相关的基因型。

c.根本对象是与变异性状相对应的基因。

即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。

②自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。

③自然选择的动力：生存斗争。

a.类型：包括种内斗争、种间斗争（竞争）、生物与无机环境之间的斗争。

b.意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。

c.原因：过度繁殖+有限的生活资源。

④自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。

⑤两个方向——图示变异不定向，自然选择定向。

2.现代生物进化理论内容解读
（1）种群是生物进化的基本单位
（2）突变和基因重组产生生物进化的原材料
可遗传变异的三个来源：基因突变、基因重组和染色体变异（基因突变和染色体变异属于突变）。

由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。

（3）自然选择决定生物进化的方向
提醒：①自然选择的实质：定向改变基因频率。

②变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，不要夸大其作用，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，其余变异遭到淘汰。

例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。

4.隔离导致物种的形成
物种形成的三种典型模式：
（1）渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。

（2）骤变式——如自然界多倍体植物的形成
骤变式物种的形成主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离（基因频率改变）。

此种方式多见于植物。

（3）人工创造新物种—通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体远源杂
交（如甘蔗—萝卜）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。

提醒：新物种形成不一定经过地理隔离，但不管哪种方式都需要达到生殖隔离。

2.（2019·山东理综，5）下列与生物进化相关的描述，正确的是( )
A.进化总是由突变引起的
B.进化时基因频率总是变化的
C.变异个体总是适应环境的
D.进化改变的是个体而不是群体
解析种群是生物进化的基本单位，进化的实质就是种群基因频率的改变，所以如果发生进化，那一定是有基因频率的改变。

答案：B
考点基因频率和基因型频率比较及计算
(一)、深化拓展
1.比较
2.计算
（1）常染色体遗传方式
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别是n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：由以上公式可得出下列结论：
（2）伴X染色体遗传方式
①在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因（Xb）携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则Xb的基因频率为：
提醒：XY型性别决定生物，基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，计算时只计X染色体上的基因数不考虑Y染色体。

ZW型性别决定也是这样。

②已知人群中，伴X隐性男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。

例色盲男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。

（3）哈代—温伯格定律
①成立前提：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配； c.没有迁入和迁出；
d.没有自然选择；
e.没有基因突变。

②计算公式
a.当等位基因只有两个时（A、a），设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，
则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。

b.当告诉基因型aa的频率为X%时，则a的基因频率为，A的基因频率为AA基因型频率为( )2；Aa基因型频率为
（二）、对位训练
5.某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。

若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为（）
A.55%、45%、45%、55%
B.42．5%、32.5%、45%、55%
C.55%、45%、55%、45%
D.42.5%、32.5%、55%、45%
解析:由AA:30%和aa:20%可得：Aa占50%得
AA:30%+0.25×50%=42.5%
Aa:0.5×50%=25%
aa:20%+0.25×50%=32.5%
A的基因频率为，a的基因频率为45%。

答案 D 6.在自然条件下，基因型为aa个体的出现几率是0.01%,在理想状态下，杂合子出现的几率是。

解析根据题意：q2=0.01%,可得出a的基因频率q=1%。

根据哈代—温伯格平衡定律（p+q=1),可得出A的基因频率p=1-q=99%。

杂合子Aa的基因型频率=2pq=2×1%×99%=1.98%。

答案：1.98%
[课堂互动探究]
重点提示：通过“生物进化的多角度”考查，提升“把握所学知识的要点和知识之间内在联系”的能力。

典例分析（2009·上海生物，34）回答下列有关生物进化的问题。

图1
（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。

X、Y分别是、。

（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为，这是生物进化的。

（3）小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的。

（4）小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w 代表联趾（趾间有蹼）基因。

图2表示这两种性状比例变化的过程。

图2
①由于蜥蜴过度繁殖，导致加剧。

②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是
③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的发生了改变。