高中生物 第五章 第一节 生物进化理论的发展(苏教版必修2)

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积极思维
计算分子进化速率 事实： 1.7种动物和人的血红蛋白α 链氨基酸差异与分歧时间有关系 2.分子进化速率是指核酸或蛋白质等生物大分子在进化过程
中碱基或氨基酸发生置换的频率。
分子进化速率的计算公式：Raa=Kaa/2T（T表示分歧年数） 其中，Kaa=－2.3lg(1－x)(x表示α 链氨基酸差异比例)。
M M
该群体中各基因型频率
LMLM（3000） LMLN（6000） LNLN（1000）
该群体中基因频率
LM：（300×2＋600）/2000=0.6 LN：（600＋100×2）/2000=0.4
LM：（3000×2＋6000）/20000=0.6 LN：（6000＋1000×2）/20000=0.4
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7种动物和人的血红蛋白α 链氨基酸差异与分歧时间的关系
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分析：
已知人和鲨鱼的分歧年数为4.2×108，你能算出和木村资
生一样的分子进化速率吗？ 计算结果 从图表中查出人和鲨鱼血红蛋白α 链氨基酸差异为53.2％。 根据公式：Raa=Kaa／2T Kaa=-2.3lg（1－x）计算：
Raa=-2.3lg(1－0.532)/(2×4.2×108)=0.9×109
基因重组使猫产生毛色变异
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种群内全部个体所含有的全部基因，称为该种群的基因库。 可 遗 传 的 变 异
基因突变
自然选择
基因重组
染色体变异 种群的基因频率和基因型 频率总是不断变化
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生物进化
积极思维
基因频率和基因型频率的关系
事实：对人类一个群体的MN血型（控制MN血型的等位基因 用LM和LN表示）进行调查，统计了100个个体，其中M血型 （基因型是LMLM）有30个，MN血型（基因型是LMLN）有60个， N血型（基因型是LNLN）有10个。该群体的基因型频率、基
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大群体 随机交配 没有个体迁移 没有基因突变 没有自然选择
基因频率不变 基因型频率不变 严格地讲，在自然界中 这样的群体是不存在的
小群体
遗传漂变效应明显
当种群太小时引起的基因频
率随机增减甚至丢失的现象
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现代达尔文主义认为：自然选择决定进化方向
积极思维
事实：
桦尺蛾与自然选择
1.英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，夜间活动，白天栖息
化导致生物在形态和生理上发生差
异后，自然选择才能发挥作用。这 一理论被称为“中性突变”进化理 论，它揭示了分子水平的进化规律， 和达尔文的理论相互补充，更好地 揭示了生物进化的本质。
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日本学者木村资生
一、现代达尔文主义
1. 达尔文进化学说
科学性 （1）能科学地解释生物进化的原因；
（2）能科学地解释生物的多样性和适应性。
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中性学说认为： DNA分子产生的突变大部分是中性的
中性突变积累
出现差异,形成不同物种
自然选择作用 表现型进化
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相互补充 现代达尔文主义
中性学说
揭示规律
表现型、种群进 化的规律 个体、群体即 宏观水平
分子水平的进百度文库化规律
分子即 微观水平
侧重点
二者相互补充，更好地解释了生物进化的现象和本质。
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3.由于一种真菌的传染而使某森林所有树干的颜色变成 灰白色。多年以后，不同颜色的蛾类增长率最可能的结 果是（ D ）
解析：由于真菌的传染而使某森林所有树干的颜色变成灰
白色，灰白色体色成为蛾类的保护色，由不同颜色的蛾类
增长率得最可能的结果是 D。
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4.在人类的MN血型系统中，基因型LMLM的个体表现为M血 型；基因型LMLN的个体表现为MN血型；基因型LNLN的个体 表现为N血型。1977年上海中心血防站调查了1788人，发
三、生物进化理论发展的意义
1.从生物自身及其与环境的相互关系中，生物进化理论揭 示了生物产生、发展和一种生物向另一种生物进化的客观 规律，阐明了生物之间、生物与非生物之间的普遍联系。
2.生物进化理论的创立和完善，对现代生物科学的发展具
有重要意义。 3.生物进化理论所揭示的原理，有助于人类从事控制和改 造生物的实践活动。 4.为辩证唯物主义的自然观和科学的世界观奠定了生物学
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未污染区的桦尺蛾
污染区的桦尺蛾
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2.一位科学家对此进行了研究，并对研究结果进行了比较
分析：(1)由以上研究结果你能得出一些什么样的结论？
(2)尝试用现代达尔文主义解释桦尺蛾在污染区的黑 化现象。
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现代达尔文主义认为：在自然界中，隔离是物种形成的
重要条件。 物种 是指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生 理功能特征，而且在自然状态能够相互交配并能繁殖出可育 后代的一群生物个体。 隔离
在树干上，是当地各种食虫鸟的天然食物。 在自然条件下，
桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对灰色 （s）是显性。
19世纪中叶以前，桦尺蛾种群中S基因的频率很低，约
为5％以下。随着英国工业的发展，工厂排出的煤烟使当地 的地衣不能生存，导致树皮裸露并被煤烟熏成褐色。调查 表明，20世纪桦尺蛾中S基因的频率上升到95％以上。
因频率及其关系如下表。
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计算该群体中各基因型频率和各基因频率，并填入表中。
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0.3
0.6
0.1
1.0
120/200 = 0.6 80/200 = 0.4
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在基因型频率不变的条件下，由1000个个体（和由10000个个 体）组成的群体中,M、MN、N 3种血型人数变化的趋势如下：
L L （300） LMLN（600） LNLN（100）
现有397人为M血型，861人为MN血型，530人为N血型。则
LM基因的频率为 ，LN基因的频率为 。
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解析：本题考查通过基因型个体数计算基因频率。据题意
可知，M血型者含有两个LM基因，MN血型者含有一个LM和一 个LN基因，N血型者含有两个LN基因。故本题应如此计算： LM％=（397×2＋861)/(1788×2)=46.3％ LN% =（861＋530×2）/（1788×2）=53.7％
会阻断基因交流，扩大差异，最终可能形成新的物种。
隔离主要包括地理隔离和生殖隔离。
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东北虎 地理隔离形成虎亚种
华南虎
生殖隔离产生不可育的后代
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二、分子进化的中性学说
20世纪60年代以后，日本学者木 村资生首先提出了“中性突变”进化 理论，简称“中性学说” “中性学说”认为： 生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的 随机固定。每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。
答案：46.3％
53.7％
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成长总是那么神秘而惊人，都是由于不注 意，我们才不感觉到惊讶。
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第五章
第一节
生物的进化
生物进化理论的发展
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1.说明现代生物进化理论的主要内容。
2.探讨生物进化的观点对人们思想观念的影响。
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1859年达尔文发表了《物 种起源》一书，成为进化论的 创立者。进化论从根本上否定 了“神创论”“物种不变论”
的传统观念，在哲学、社会学、
伦理学、经济学等领域产生了 巨大影响。恩格斯将达尔文的 进化理论称为19世纪自然科学 英国博物学家达尔文 的三大发现之一。
局限性 不能科学地解释遗传和变异的本质，以及自然选择如何 对可遗传的变异起作用等问题。
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2. 现代达尔文主义 现代综合进化论也称为现代达尔文主义，其代表人物是美
籍俄国学者杜布赞斯基。
种群是生物进化的基本单位。 进化的实质是种群基因频率的改变。 可遗传的变异提供进化的原材料。 自然选择决定生物进化的方向。
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俄国出生的美国生物学
家，现代综合进化论的奠基 人之一。杜布赞斯基在科学
上的最重要贡献，是在《遗
传学与物种起源》（1937、 1951、1953）一书中实现了
遗传学与自然选择学说的综
合，继承和发展了达尔文主 义。 生物学家杜布赞斯基
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他认为，分子水平上的进化是 由选择中性或近中性突变基因的随 机固定而实现的。而只有当分子进
基础。
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1.下列关于基因库的叙述中，错误的是（ C ） A.一个种群所含的全部基因叫做这个种群的基因库 B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖 而代代相传
C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成 解析：一个生物种群中全部个体所有基因的总和称为该种 群的基因库，种群中每个个体含有的基因种类只是种群基 因库的全部基因的一部分。
突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。
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现代达尔文主义认为：种群是生物进化的基本单位 种群内基因 频率的改变 进化的实质 个体 个体 基因保留 并发展 山地或池塘的 同种生物的总 和构成种群
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生物类型的 逐渐演变
交配
后代
可遗传的变异主要来源于基因突变、基因重组和染色体变异。
基因突变使红眼果蝇产生 白眼变异
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2.在一个种群中随机抽出10 000个个体，其中基因型为AA、
Aa、aa的个体数量分别是2400、7200、400，那么， 基因A和a的频率分别是（ D ） A.24％、72％ C.57％、43％ B. 36％、64％ D. 60％、40％
解析：A:（2400×2＋7200）/20000=12000/20000=60％； a:1-60％=40％