高中生物 5.1 生物进化理论的发展课件2 苏教版必修2

开 关
_地__理__(d__ìl_ǐ)_隔。离
(2)甲岛上的 B 物种迁到乙岛后，不与 C 物种进化为同一物种
的原因是__B_物__种__(_w_ù__zh__ǒ_n_g_)与___C_物__种__(_w_ù_z_h_ǒ_n__g_)间_。已形成生殖隔离
(3)迁到乙岛的 B 物种进化为 D 物种的原因是甲__、__乙__两__岛_的__环____ 境__条__件__不__同__，__自__然__选__择__作__用__不__同__，__再__加__上__地__理__隔__离__使__它__们_____ _基__因_频__率__的__差__别__得__到__累__积__而_形__成__了__生__殖__隔__离_______。
10－5，若有一个中等数量的果蝇种群(约有 108 个个体)，那么
每一代出现的基因突变数是多少呢？ 答案 2×104×10－5×108＝2×107
个体
种群
第六页，共32页。
(3)由(2)说明突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个个
体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基
本 因，所以在种群中每一代都会产生 大量(d的àl突iàn变g)。
关
黑色 S 对浅色 s 是显性。1870 年桦尺蛾的基因型频率为 SS
10%、Ss 20%、ss 70%，在树干变黑这一环境条件下(假如
树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存)，使得种群中浅色个体
每年减少 10%，黑色个体每年增加 10%，以后的 2～4 年
内，桦尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
目 开
仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。
关 2非功能性突变：DNA 分子中有些不转录的序列等。
3不改变功能的突变：结构基因的一些突变，虽然改变了由它
编码的蛋白质分子的氨基酸组成，但不改变蛋白质原来的功能。
如不同生物的细胞色素 c 的氨基酸组成有一些是置换的，但它 们的生理功能却是相同的。
第二十二页，共32页。
栏 目
体的变化，如染色体 结构(j的iég改òu变) 、染色体 数目 的增减等。
开
关
第四页，共32页。
[情景导入]
本 课 时 栏 目 开 关
达尔文在考察加拉帕戈斯群岛时，发现这里生活着 13 种地 雀(如图)。达尔文推测这 13 种地雀的共同祖先来自南美洲大 陆，以后在各个岛屿上独立进化成了不同的物种，那么它们 是如何进化的，自然选择是如何起作用的呢？今天，我们继 续学习生物进化理论及其发展。
说明
()
目 开
A．突变多数是有害的
关
B．突变多数是有利的
C．突变的有害或有利并不是绝对的
D．突变的有害或有利是绝对的
第十三页，共32页。
解析 基因突变具有多害少利性。 有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，在正常情况下，这些变异类 本 型因不能飞行，活动范围小，在生存竞争中处于劣势地位。
课
时 但在经常刮大风的海岛这一特定环境中，残翅类型因不能飞
开 关
(2)每种生物的信息大分子都有一定的 进化速率 。例如，
血红蛋白的氨基酸每年按约10－9的速率发生置换，细胞色
素c的氨基酸置换率约为血红蛋白的1/3。
(3)DNA分子产生的突变大部分是 中性(z的hō，ng对xì生ng物) 的生存
既无利也无害 。当这些随机漂变日积月累，使同种生
物的不同种群间出现巨大差异，形成不同的物种。
基因 S 频率 s
20% 80%
23% 26.1% 29.3% 升高 77% 73.9% 70.7% 降低
第九页，共32页。
①在树干变黑之前， 浅 色的桦尺蛾具有保护色， 浅 色个体的比 例高， s 基因是有利基因，基因频率高；在树干变黑之后， 黑 色的桦尺蛾具有保护色， 黑 色个体的比例高， S 基因是有利基
将计算结果和变化特点填入下表：
第八页，共32页。
变化 第1年 第2年 第3年 第4年
特点
本 课
基因 SS 10% 11.5% 13.1% 14.6% 升高(shēnɡ ɡāo)
时
栏 目
型频 Ss 20% 22.9% 26% 29.3% 升高(shēnɡ ɡāo)
开 关
率
ss 70% 65.6% 60.9% 56.1% 降低(jiàngdī)
第二十页，共32页。
探究点三 分子进化的中性学说及生物进化理论发展的意义
现代达尔文主义伴随着生物科学和其他相关科学的发展在不
断完善和发展，请分析以下内容。
本 1．分子进化的中性学说
课 时
(1)生物进化的主导因素不是自然选择(z，ìrá而nx是uǎ中nz性é) (zhōng的xìng)突
栏 目
随机固定。
第二十一页，共32页。
(4)当 中性(zhōng积xì累ng导)突致变生物性状出现差异之后， 自然选择(zìránxuǎ 才会发生作用而导致表现型进化。
小贴士 中性突变对生物既无利又无害的原因
本 课
1同义突变：遗传密码具有简并性，即决定一个氨基酸的密码
时 栏
子有两个或多个。简并性使得那些即使密码子中碱基被改变，
第十页，共32页。
小贴士 1自然选择是环境条件或其他生物对某种生物的选
择。改变了的环境包括无机自然环境和生物环境是一个选择
本 课
因素，而不是生物变异的诱变因素。在环境改变以前，生物就
时 栏
存在变异。
目 开
2生物出现的变异由环境决定其有害或有利。当环境变化后，
关 原来一些适应性的性状可能变得不适应了，说明适应具有相对
二者联系
变可大可小，不一定会突破物种的界限，即 生物进化不一定导致新物种形成
②新物种形成则说明生物进化了
第十九页，共32页。
[活学活用] 2．下图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D 为四
个物种，请回答：
本
课
时
栏
目 (1)A 物种进化为 B、C 两个物种的两个外部因素是自__然__选__择__(_z_ìránxu
本 课
A．中性学说的研究水平侧重于分子水平
时 栏
B．DNA 分子产生的突变大部分是中性的
目 开
C．遗传漂变是分子进化的动力
关
D．中性学说与现代达尔文主义是对立的
(D)
第二十五页，共32页。
种群 (zhǒnɡ qún)
是提供了生物进化的原材料，不能 决定 生物进化的方向。
第七页，共32页。
2．自然选择决定生物进化的方向
基因突变
(1)影响基因频率的因素自迁然移(选qiā择nyí)
本
遗传(yíchuán)漂变
课
时
(2)自然选择对种群基因频率变化的影响
栏
目
杂交实验表明，桦尺蛾体色受一对等位基因 S 和 s 控制，
开
①虎和狮杂交不是在自然状态下 ；② 虎狮兽不育，不能
产生后代 。
第十五页，共32页。
2．隔离 (1)地理隔离：同一种生物由于 地理(dìlǐ)上的障碍，使得种 群间不能发生基因交流的现象。如东北虎和华南虎。
本 课 时 栏 目 开 关
(2)生殖隔离：不同物种之间一般 不能 交配，即使能交配 也不能产生 可育后代(h的òu现dà象i) 。如马和驴虽然能生下骡(如 图所示)，但骡是不育的。
本 课 时
突变(tūbiàn)和基因重 组
栏
目
开
关
地理(dìlǐ) 隔离
生殖隔离
时间 (shíjiā n)
物种形成
第十八页，共32页。
[归纳提炼]
物种形成与生物进化的区别和联系
内容
物种形成
生物进化
本 课
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
时 栏 目 开
变化后生物与 属于不同物种
原生物关系
仍属于同一物种
关
①生物进化的实质是基因频率改变，这种改
栏
目 行，避免了被风吹到海里而更容易活下来。
开
关 这一事例说明，突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于 生物的生存环境。
答案(dáàn) C
第十四页，共32页。
探究点二 物种的形成机制
基因频率的改变并不意味着新物种的产生，结合下列内容探究物
种的形成机制。
1．物种
(1)概念：分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生
本 课 时
理功能特征，在自然(状zìr态án下) 能够相互 交配(j并iāo且pè生i) 殖出可育
后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。
栏 目 开
(2)一般情况虎和狮是不可能相遇的，也不能自然杂交，但在 动物园里可生产出虎狮兽，但虎狮兽不育。
关
据此分析，虎狮兽 不是(b(ù是s、hi)不是)一个新物种，原因是：
本
课 因，基因频率高。环境的变化导致 基因(jīyīn)频的率改变。
时
栏 ②环境直接选择的是桦尺蛾的 表现(b型iǎ，oxi最àn终) 选择的是 基因(j型īyī。n)
目
开 ③生物进化的实质是基因频率的改变 。自然选择会使 基因频率
关
发生定向改变，从而保留对个体生存和繁衍后代 有利 的变异， 使生物向着 适应环境 的方向发展。
课 时
(4)由前面学过的知识可以知道：基因突变产生的 等位基因 通过
栏 目
有性生殖过程中的 基因(jīyīn)，重可组以形成多种多样的基因型，从
开 关
而使种群中出现大量的可遗传的变异。
(5)综合(3)(4)说明， 突变(tūbiàn)和基因重可组产生生物进化的原材料。
(6)由于突变和基因重组都是 随机的 、 不定向的 ，因此它们进化的方向
本 1．生物进化的原材料
课 时
(1)现代遗传学的研究表明，可遗传的变异来源于基因突变(j、ī yīn
栏 目
基因(jīyīn)重和组染色体变异(bi。àn其yì中) 基因突变 和染色体变异 统
开
称为突变。
关
(2)例如：果蝇约有 104 对基因，假定每个基因的突变率都是
第一页，共32页。
1．达尔文进化学说四要点间的内在联系
本
课
时
生存
生存
栏 目 开
件(shēngc ún)条
(斗sh争ēn(gdcòúu nzh) ēng)
关
遗传
变异
适者
自然
生存
选择
第二页，共32页。
2． 种群(z是hǒ生nɡ物qú进n)化的基本单位。 3．基因库：一个生物种群中全部个体所含有(hán y的ǒu总)基和因。基
第十六页，共32页。
本 课 时 栏 目 开 关
(3)一般来说，长期的 地理(d隔ìlǐ离) 最终可能导致 生殖(s隔hē离ngz。hí)
第十七页，共32页。
3．物种形成的过程
突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基
本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新
物种的形成。(如图所示)
2．生物进化理论发展的意义是什么？
本
答案 生物进化理论对人类从事控制和改造生物的实践活动
课
时
具有重要意义。生物进化理论对优良品种的培育、作物的栽
栏
目
培、动物的饲养提供了理论依据。指导生物新品种的培育，
开
关
如杂交水稻和杂交玉米等作物的培育等。
第二十三页，共32页。
[归纳提炼]
现代达尔文主义与分子进化的中性学说的区别
现代达尔文主义
中性学说
本 课 时
为进化提供了原
突变
突变大部分是中性的
材料
栏 目
进化的主 自然选择决定进 遗传漂变是分子进化
开 关
导因素 化的方向
的动力
研究水平 个体、群体水平
分子水平
当中性突变积累导致生物性状出现差异
联系 之后，自然选择会发生作用而导致表现
型进化
第二十四页，共32页。
[活学活用]
3．下列关于中性学说的说法中，错误的是
界中是 普遍 存在的，并且是 随机 发生的、 不定向 的。
在自然状态下，基因突变为生物进化提供 原材料 。
第三页，共32页。
5． 基因(jīyīn)重是组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同
本
性状的基因的重新组合，对生物的进化具有重要意义。
课 时
6． 染色体变异(bi是àn可yì)以用显微镜直接观察到的比较明显的染色
第 25 课时 生物进化理论的发展(Ⅱ)
[学习目标] 1.结合已学生物变异的知识，概述可遗传的变异为生物进化提
本
课 供了原材料，以及自然选择对生物进化方向的决定作用。
时
栏 2.结合实例，阐明物种形成的机制。
目
开 3.阅读教材，概述分子进化的中性学说以及生物进化理论发展
关
的意义。 [学习重点] 1.自然选择决定生物进化的方向。 2.物种的形成过程。
性。
第十一页，共32页。
[归纳提炼] 自然选择决定生物进化方向的原理
本 课 时 栏 目 开 关
第十二页，共32页。
[活学活用]
1．有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正
常情况下很难生存下去，但在经常刮大风的海岛上，这种突
本 课
变类型因不能飞行，从而避免被风吹到海里淹死，这个事例
时 栏
因频率：指群体中某一 等位基因 在该位点上可能出现的
本 课
比例。基因型频率：指某种 基因型 的个体在群体中所占的
时 栏
比例。
目 开
4．由于 DNA 分子中发生碱基对的 改变(g、ǎib增iàn添) 、 缺失 ，而
关
引起的基因结构的改变，叫做 基因突变 。基因突变既可
以由 环境因素 诱发，也可以自发产生。基因突变在生物