7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容學(xué)案

1、7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容學(xué)案一 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化主備人：審核人：時間：【學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)】1、說明種群是進(jìn)化的根本單位2、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化3、解釋突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因4、舉例說明自然選擇作用可以使種群基因頻率發(fā)生定向改變【自主探究】一、種群是進(jìn)化的根本單位1 .種群：生活在一定區(qū)域的 全部個體.例如： .2 .基因庫：一個種群中 所含有的.3 .基因頻率：在一個種群基因庫中, 的比率.例如：假設(shè)在某一人群中,50%的人是單眼皮(aa), 30%的人是雜合雙眼皮(Aa), 20%的人是純合雙眼皮(AA),那么A和a的頻率分別為： A; a.

2、二.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料1 .基因突變產(chǎn)生 ,這就可能使種群的基因頻率 .2 .現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究說明,可遺傳的變異來源于 、和染色體變異,其中 和 統(tǒng)稱為突變.3 .基因突變產(chǎn)生的等位基因,通過 過程中的基因重組,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.由于突變和基因重組是 的、 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.三.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在 的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生 ,導(dǎo)致生物 不斷進(jìn)化.總結(jié)：突變和基因重組 ,自然選擇 【例題精析】：例：據(jù)調(diào)查,某校高中學(xué)生中基因型的比例為XBXB(42.32%)、胃父(7.36%)、XbXb

3、 (0.32%)、XBY(46%/XbY(4% ),那么該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是()A. 60%、8%B. 80%、92%C. 78%、92%D. 92%、8%【根底訓(xùn)題】B、一塊稻田里的所有昆蟲D、分散在各湖泊、河流的鯉魚1、以下哪項(xiàng)屬于種群( A、一個池塘中所有魚類C、一片草地的所有蒲公英2 .用生物進(jìn)化論的觀點(diǎn)解釋病菌的抗藥性不斷增強(qiáng)的原因是()(多項(xiàng)選擇)A、使用抗菌素的劑量不斷加大,病菌向抗藥水平增強(qiáng)方向變異B、抗菌素對病菌進(jìn)行人工選擇,生存下來的病菌都是抗藥水平強(qiáng)的C、抗菌素對病菌進(jìn)行自然選擇,生存下來的個體都是抗藥水平強(qiáng)的D、病菌中原來就的抗藥性強(qiáng)的個體,在使用抗菌素的過

4、程中淘汰了抗藥性弱的個體3 、.某海島上生活著一群昆蟲,經(jīng)調(diào)查翅的長度和個體數(shù)的關(guān)系如右圖曲線.后來該小島上第1頁共8頁經(jīng)常刮大風(fēng),假設(shè)干年后再進(jìn)行調(diào)查,你認(rèn)為最能代表此時情況的曲線圖是(,I d市檄H磊是4、人眼的褐色(A)對藍(lán)色(a)是顯性.在一個 30000人的人群中,藍(lán)眼人 3600人,褐眼人26400人,其中純合體有 1200人.那么在這個人群中A和a的基因頻率為()A、0.64 和 0.36B、0.36 和 0.64C、0.50 和 0.50D 0.82 和 0.18于此類突變的范疇(A.貓叫綜合癥C鐮刀型細(xì)胞貧血癥6、下表是某種基因庫中等位基因 由該表得出的結(jié)論中不正確的選項(xiàng)是5

5、、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為,突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,以下哪種變異現(xiàn)象不屬B.高莖X高莖一高莖、矮莖D.二倍體X四倍體 三倍體 六倍體B、b,自1900年至1970年間遺傳學(xué)測量數(shù)據(jù).以下有關(guān)()r-11900 119101920 1930 ；1940 119501960197i基因B的頻率0.990.810.640.490.360.250J60.10基因b的頻率0.010J90.360,310.640.750.840.90A.該種群中具有B限制性狀的個體不易生存B. 1900年該種群雜合子比例為0.99%C.環(huán)境對生物的選擇是通過改變基因頻率實(shí)現(xiàn)的D.基因型bb的個體易在生存斗爭中獲勝7

6、.濫用抗生素往往會導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生.(1)細(xì)菌抗藥性變異的來源屬于 .(2)盡管在細(xì)菌菌群中天然存在抗藥性基因,但是使用抗生素仍可治療由細(xì)菌引起的感染, 原因在于菌群中.(3)細(xì)菌耐藥性的形成是抗生素對細(xì)菌進(jìn)行是的結(jié)果,其內(nèi)在實(shí)質(zhì)(4)在抗生素的作用下,細(xì)菌往往只要一到兩代就可以得到抗性純系.而有性生殖的生物,淘汰一個原來頻率較低的隱性基因,形成顯性純合子組成的種群的過程卻需要很多代,原因是.7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容學(xué)案第2頁共8頁二隔離與物種的形成、物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配且 的一群生物成為一個物種.包括 二、隔離在物種形成中的作用(1)隔離的概念 不同種群間的個體,在

7、自然條件下 不能的現(xiàn)象.(2)類型： (3)物種形成過程中的三個根本環(huán)節(jié), 、,其中突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供 ; 決定生物進(jìn)化的方向： 是物種形成的必要條件.三、在地理隔離和生殖隔離1 .地理隔離是由于地理隔離上的障礙,使彼此間無法相遇而不能交配.2 .生殖隔離是指種群間的個體不能自由交配,或者交配后不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象.這 種隔離主要是由于遺傳組成上的差異而造成的.生殖隔離不一定在地理上隔開,只要彼此不能雜交或者不能產(chǎn)生可育后代便是生殖隔離.一般來講,先有地理隔離,再形成生殖隔離, 這種形成新種的方式稱為異地物種形成.但是,有時沒有地理隔離,也能產(chǎn)生新物種,如植物中多倍體的形成.3

8、.長期的地理隔離會導(dǎo)致生殖隔離長期的地理隔離之所以能導(dǎo)致生殖隔離的產(chǎn)生,是由于：(1) 地理隔離使一個種群分為許多個小種群,由于地理上的隔離而無法相遇并交配, 彼此間的基因無法交流,為各自向不同方向開展創(chuàng)造了條件.(2) 2個被分開的種群基因組成或基因頻率在一開始不能是完全相同的,按建立者原 那么,假設(shè)隔離的2個種群是小的,它們的基因頻率就可能十分不同,存在起始時的差異.(3) 2個被分開的種群中可能出現(xiàn)完全不同的突變.突變是隨機(jī)的,可能在某一種群 中出現(xiàn)某些突變,而在另一種群中出現(xiàn)完全不同的其他突變.既然被隔離的種群沒有基因交流,一個種群中的突變自然不會引起另一種群的改變.(4) 一般情況下

9、,2個分開的種群中,某些基因被選擇而保存下來,在另一種環(huán)境中 的另一種群中,其他一些基因被選擇而保存下來.這就使分開的2個種群的基因庫組成產(chǎn)生了更大的差異.所有上述這些變化積累起來, 就使不同的種群個體之間的差異變化越來越大.第3頁共8頁量的積累引起質(zhì)的變化,生殖隔離也就在開展進(jìn)化的過程中自然產(chǎn)生了.生殖隔離一旦產(chǎn)生,也就意味著原來的一個物種已經(jīng)分歧,進(jìn)化為2個物種.【例1】 有關(guān)種群和物種的表達(dá)正確的選項(xiàng)是A,同一種群的個體間可以相互交配并產(chǎn)生后代,同一物種的個體間也能相互交配并產(chǎn)生后代B.種群是生物進(jìn)化的根本單位,物種是繁殖的根本單位C.種群的基因頻率總是在不斷變化開展,物種的基因頻率往往

10、保持不變D.種群基因庫的基因和物種基因庫的基因是一樣的【例2】 在一個種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個體,其中,基因型為 AA的個體占16%, 基因型為Aa的個體占76%, aa的個體占8%.基因A和a的頻率分別是 A.32% , 68% B.54% , 46% 0.84%, 16% D.96% , 4%【例3】 在豚鼠中,黑毛對白毛是顯性,如果基因庫中,90%是顯性基因B, 10%是隱性基因b,那么種群中基因型 BB、Bb、bb的頻率分別是A.81%、18%、1%B.45%、40%、15%C.18%、81%、1%D.45%、45%、10%【例4】遺傳多樣性也稱A.基因多樣性B.分子多樣性C.細(xì)胞多

11、樣性 D.個體多樣性【例5】 達(dá)爾文在加拉帕戈斯島上發(fā)現(xiàn)幾種地雀,用現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋錯誤的選項(xiàng)是A.經(jīng)過長期的地理隔離而到達(dá)生殖隔離,導(dǎo)致原始地雀物種形成現(xiàn)在條件的地雀物種B.生殖隔離一旦形成,原來屬于同一物種的地雀很快進(jìn)化形成不同的物種C.這些地雀原先屬于同一雀種,從南美大陸遷來后, 逐漸分布在不同的群島,出現(xiàn)不同的突變和基因重組D.自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有所差異,最終導(dǎo)致這些種群的基因庫變得很不相同,并逐步出現(xiàn)生殖隔離7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容學(xué)案第4頁共8頁三 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成、共同進(jìn)化生物的進(jìn)化可以看成是一出精彩紛呈的“演出,其中物種是“演員,無機(jī)環(huán)

12、境是“舞臺背景.這種“進(jìn)化表演既要求“舞臺背景與“演出內(nèi)容相協(xié)調(diào),又要求各個“演員相互配合、密切協(xié)作,才能把這出“戲“演好.自然界的所有物種都處于生態(tài)系統(tǒng)中,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物種進(jìn)化是在生態(tài)關(guān)系中實(shí)現(xiàn)的,任何一個物種都不是單獨(dú)孤立進(jìn)化的.物種進(jìn)化既受到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)其他相關(guān)物種的制約,也受到非生物環(huán)境的制約. 因此,不同物種之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和開展,這就是 .知識拓展 共同進(jìn)化在自然界是普遍存在的,你一定看過電視上獵豹追逐斑馬的鏡頭.捕食者通常具有銳利的爪、撕裂用的牙、毒腺或其他武器,以提升其捕食效率；相反,獵物常常具有保護(hù)色、警戒色、假死、擬態(tài)等適應(yīng)特征,以逃避被捕食.例如

13、,獵豹捕食斑馬,自然選擇有利于斑馬種群中肌肉興旺、動作敏捷的個體,同樣也有利于獵豹種群中跑得快的個體.蝙蝠的“捕食武器是十分先進(jìn)的,它能發(fā)出超聲波,根據(jù)回聲反射來確定獵物的位置；而一些蛾類能利用其腹部的“雙耳感受到聲吶從而逃避蝙蝠的捕食.實(shí)驗(yàn)證實(shí),能接收聲吶的夜蛾,被捕食率比不能接收聲吶的低40%不僅如此,某些燈蛾科種類甚至也能發(fā)放超聲波來干擾蝙蝠的定位,更有趣的是,為了對付蛾類這種先進(jìn)的防衛(wèi)系統(tǒng),蝙蝠還能不斷改變超聲波頻率,防止發(fā)放蛾類最易接收的頻率, 或者停止回聲探測而直接接收蛾類所產(chǎn)生的超聲波以發(fā)現(xiàn)獵物.二、生物多樣性的形成我們已經(jīng)知道,生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容： 、和.生物多樣

14、性的形成經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化歷程.地球上的生物是從 細(xì)胞到 細(xì)胞,從 到,從水生到陸生,從低級到高級逐漸進(jìn)化而來的.在生物進(jìn)化過程中,許多生物物種相繼滅絕, 許多新的物種又不斷產(chǎn)生,正是由于這種舊有物種的絕滅伴隨著新的物種的產(chǎn)生,才構(gòu)成了一部轟轟烈烈的生物進(jìn)化開展史.了解這一進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是 .化石就是經(jīng)過自然界的作用保存于地層中的古生物遺體、遺物和它們生活的遺跡. 從時間上看,必須是從全新世之前的地層中挖掘出的才可稱之為化石.根據(jù)地層形成的規(guī)律,埋藏越深的化石,生物出現(xiàn)的年代越早,因而也就越古老.由此,為我們提供了一個生物進(jìn)化過程的時間表,好似一部生物歷史書,記載了生物第5頁共8頁 界的系統(tǒng)

15、開展概況,為生物的進(jìn)化提供了直接證據(jù).三、生物進(jìn)化理論在開展20世紀(jì)60年代以后,隨著分子生物學(xué)的開展,日本學(xué)者木村資生首先提出了 “中性突 變進(jìn)化理論,簡稱“中性學(xué)說.中性學(xué)說認(rèn)為,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. 每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率.例如,血紅蛋白的氨基酸每年按10-9的速率發(fā)生替換,細(xì)胞色素 C的氨基酸置換率為血紅蛋白的 1/3.中性學(xué)說認(rèn) 為,DNA分子產(chǎn)生的突變大局部是中性的.中性突變對生物的生存既無利又無害,當(dāng)這些隨 機(jī)漂變的突變,經(jīng)過日積月累積少成多時,就會使同種生物的不同種群間出現(xiàn)巨大的差異, 形成不同的物種.當(dāng)中性突變積累導(dǎo)致生物

16、性狀出現(xiàn)差異以后,自然選擇才會發(fā)生作用而導(dǎo)致表現(xiàn)型進(jìn)化.知識拓展 寒武紀(jì)生命大爆發(fā)被稱為古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)上的一大懸案,自達(dá)爾文自然選 擇學(xué)說以來就一直困擾著進(jìn)化論等學(xué)術(shù)界.大約6億年前,在地質(zhì)學(xué)上稱作寒武紀(jì)的開始,絕大多數(shù)無脊椎動物門在幾百萬年的很短時間內(nèi)出現(xiàn)了.這種幾乎是“同時“忽然地出現(xiàn)在寒武紀(jì)地層中門類眾多的無脊椎動物化石節(jié)肢動物、軟體動物、腕足動物和環(huán)節(jié)動物等,而在寒武紀(jì)之前更為古老的地層中 長期以來卻找不到動物化石的現(xiàn)象,被古生物學(xué)家稱作“寒武紀(jì)生命大爆發(fā),簡稱“寒武爆發(fā).達(dá)爾文在其?物種起源?的著作中提到了這一事實(shí),并大感迷惑.他認(rèn)為這一事實(shí) 會被用作反對其進(jìn)化論的有力證據(jù).現(xiàn)代生

17、物進(jìn)化理論的創(chuàng)立和完善,對現(xiàn)代生物學(xué)的開展具有重要意義.例如,關(guān)于生命起源、細(xì)胞起源、特種形成以及人類起源等問題的研究,對促進(jìn)生物學(xué)的開展特別是在進(jìn)一步熟悉生命本質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律方面具有重要的作用.同其他科學(xué)理論一樣,生物進(jìn)化理論不會停滯不前,而是在不斷開展.問題探究問題1為什么說有性生殖的出現(xiàn)加快了生物進(jìn)化的步伐？探究：生物通過有性生殖,實(shí)現(xiàn)了基因的重組,這就增強(qiáng)了生物變異的多樣性,為生物進(jìn)化提供了更加豐富的原材料,從而明顯加快了生物進(jìn)化的速度.任何一個物種都不是單獨(dú)孤立進(jìn)化的,而是既要受到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)其他相關(guān)物種的制約, 又受到非生物環(huán)境的制約.因此,一個物種在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)化,表現(xiàn)為該物種與

18、其他生態(tài)上相關(guān)的物種,以及相關(guān)環(huán)境之間的相互關(guān)聯(lián)、相互協(xié)調(diào)、相對平衡的共同進(jìn)化.第6頁共8頁典題熱題例1與地球上最早出現(xiàn)的原生生物代謝方式相似的一組生物是硝化細(xì)菌乳酸菌藍(lán)藻 蛔蟲酵母菌A.B. C. D.例2以下說法不支持共同進(jìn)化觀點(diǎn)的是A.有長著細(xì)長花矩的蘭花,就必然有同樣長著細(xì)長吸管似的口器的昆蟲B.通過捕食關(guān)系獵豹跑得越來越快,斑馬的逃生動作越來越敏捷C.隨著最早光合放氧生物藍(lán)藻的出現(xiàn),地球上有了氧氣,這為需氧型生物的出現(xiàn)和進(jìn)化提供了前提D.不同物種的進(jìn)化是互不干預(yù)、彼此孤立的例3以下能提升生物多樣性的是A.把生物進(jìn)行分類 B.不同環(huán)境的自然選擇C.來自共同祖先的遺傳 D.用進(jìn)廢退例4蟲媒花與某些能夠傳粉的昆蟲表現(xiàn)出了驚人的相互適應(yīng),形成這種現(xiàn)象的原因是 A.種內(nèi)斗爭的結(jié)果 B.定向變異的結(jié)果C.種間互助的結(jié)果 D.共同進(jìn)化的結(jié)果第7頁共8頁【參考答案】1-6 CCDDABB7、1基因突變 2 有抗藥性基因的個體占極少數(shù)抗藥性基因頻率極低 3定向選擇菌群中抗藥性基因頻率增加4隱性基因可通過雜合子保存