生物2013年高考復(fù)習(xí)課件：必修2 第7章 第1、2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來和主要內(nèi)容.ppt

1、第7章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,第1、2節(jié),現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來和主要內(nèi)容,物種不變論,一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說,1拉馬克的進(jìn)化學(xué)說,更古老,高等,的生物,用進(jìn)廢退,獲得性遺傳,“用進(jìn)廢退和獲得性遺傳”是拉馬克進(jìn)化學(xué)說的中心,論點(diǎn)。(,),2達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說,過度繁殖,生存斗爭(zhēng),遺傳和變異,適者生存,進(jìn)化,多樣性,適應(yīng)性,遺傳和變異,個(gè)體,漸變,下列有關(guān)生物進(jìn)化的論述中，不符合達(dá)爾文學(xué)說基本觀,點(diǎn)的是(,),D,A遺傳和變異是自然選擇發(fā)生作用的基礎(chǔ) B生物的變異是不定向的，自然選擇是定向的 C變異經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇和積累，就可能產(chǎn)生出生物 的新類型 D環(huán)境改變使生物產(chǎn)生定向變

2、異，以適應(yīng)變化的環(huán)境 解析：用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說解析問題時(shí)應(yīng)注意：生物 變異在前，選擇在后；變異是不定向的，自然選擇是定向的。 遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，變異是不定向的，為進(jìn)化提 供原材料。通過自然選擇，不利的變異被淘汰，有利的變異 被保存，并通過遺傳積累起來，然后產(chǎn)生出生物的新類型。,二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 1種群是生物進(jìn)化的基本單位 (1)種群：生活在一定區(qū)域的_的全部個(gè)體叫種 群，種群也是繁殖的基本單位。 (2)基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的_。 (3)基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部 _數(shù)的比率。 (4)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群_的改變。,同種生物,全部基因,等位

3、基因,基因頻率,_發(fā)生定向的改變 生物,2突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 3自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,變異是,_,不利變異被,_，有利,變異積累種群的,朝,_的方向緩慢進(jìn)化。,染色體變異,基因重組,不定向,淘汰,基因頻率,適應(yīng)環(huán)境,4隔離與物種的形成,(1) 物種 ： 能夠在自然狀態(tài)下相互,_ 并且產(chǎn)生,_的一群生物。 (2) 隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能 _的現(xiàn)象。包括兩種類型地理隔離和生殖隔離。,_,(3)作用： _是物種形成的必要條件。 標(biāo)志著新物種的形成。 5共同進(jìn)化與生物多樣性的形成,_之間在,(1)共同進(jìn)化：不同物種之間、生物與 相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。,交配,

4、可育后代,自由交流,隔離,生殖隔離,無機(jī)環(huán)境,_、,_、,(2)生物多樣性：主要包括三個(gè)層次 _。,1.突變是不定向的，但自然選擇是定向的。(,),2地理隔離不一定導(dǎo)致新物種的形成，但新物種的形成一,定要產(chǎn)生生殖隔離。(,),3自交能改變后代的基因型頻率，但不能改變后代的基因,頻率。(,),4自由(隨機(jī))交配不能改變后代的基因型頻率，也不能改,變后代的基因頻率。(,),基因,物種,生態(tài)系統(tǒng),考點(diǎn),達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說,1自然選擇學(xué)說的內(nèi)容 (1)過度繁殖 過度繁殖是基礎(chǔ)，為自然選擇提供較多的原料，使生存斗 爭(zhēng)更加劇烈。 (2)生存斗爭(zhēng) 生物和生物、環(huán)境進(jìn)行生存斗爭(zhēng)，生存斗爭(zhēng)推動(dòng)著生物的 進(jìn)化，

5、是生物進(jìn)化的動(dòng)力。,(3)遺傳變異,變異一般是不定向的，為生物進(jìn)化提供了大量的原始選擇,材料，所以說遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)在因素。,(4)適者生存,適者生存是自然選擇的結(jié)果，表現(xiàn)在適者生存，不適者被,淘汰。,自然選擇是定向的，是一個(gè)緩慢的、長(zhǎng)期的過程。,2自然選擇的對(duì)象,(1)直接對(duì)象：生物的變異性狀(表現(xiàn)型)。 (2)間接對(duì)象：相關(guān)的基因型。,(3)根本對(duì)象：與變異性狀相對(duì)應(yīng)的基因。即自然選擇的實(shí) 質(zhì)是環(huán)境對(duì)變異所對(duì)應(yīng)的基因的選擇，因而可以改變種群的基 因頻率。,3自然選擇的因素：對(duì)生物的變異起選擇作用的是個(gè)體所,處的自然環(huán)境。,4自然選擇學(xué)說的缺陷,(1)對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì)，沒有做出科

6、學(xué)的解釋。 (2)對(duì)生物進(jìn)化的解釋也局限于個(gè)體水平。,(3)強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變的結(jié)果，不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn),象。,自然選擇學(xué)說各內(nèi)容的相互關(guān)系,【典例1】(2011 年柳州模擬)對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的正確,理解是(,),環(huán)境改變使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異,可遺傳的變異是,生物進(jìn)化的基礎(chǔ),變異是不定向的,變異是定向的,變,異經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇和遺傳積累就可能產(chǎn)生出生物的新類型,A,B,C,D,答案B,考點(diǎn)對(duì)應(yīng)練,1(2011 年肇慶一模)自然選擇直接作用于生物的(,),A基因型,B,B表現(xiàn)型 C不利變異的基因 D肽鏈的結(jié)構(gòu) 解析：自然選擇直接作用于生物的表現(xiàn)型。,考點(diǎn),現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及發(fā)

7、展,一、種群是生物進(jìn)化的基本單位 1對(duì)種群的理解 2.種群的基因庫(kù) (1)種群的基因庫(kù)包括了種群內(nèi)所有個(gè)體、所有細(xì)胞的所有 基因。 (2)種群基因庫(kù)不因種群中個(gè)體死亡而消失，而在代代相傳 的過程中保持和發(fā)展。,3基因頻率和基因型頻率的計(jì)算,(1)基因頻率,某種群中某基因的數(shù)目 該種群中全部等位基因的總數(shù),100%,常染色體遺傳中基因頻率的計(jì)算 a設(shè)某種群的個(gè)體數(shù)為 N，有一對(duì)等位基因 Aa，基因型 為 AA、Aa、aa 的個(gè)體數(shù)分別為 n1、n2、n3 ，A、a 的基因頻率 分別用 PA 、Pa表示，則： b若給出的是各基因型個(gè)體的數(shù)量，則可用定義公式計(jì)算。,PA(2n1 n2)/2N Pa(

8、n22n3)/2N,c若給出的是各基因型個(gè)體的數(shù)量百分比，則可以將百分 號(hào)去掉，按定義公式計(jì)算；或直接用“該基因型純合子的百分 比雜合子百分比的 1/2”來代替。 伴性遺傳中基因頻率的計(jì)算 以色盲為例，由于色盲基因及其等位基因只存在于 X 染色 體上，Y 染色體上沒有，因此：,色盲基因頻率,色盲基因總數(shù) 2女性個(gè)體數(shù)男性個(gè)體數(shù),100%,(2)基因型頻率,某基因型的個(gè)體數(shù) 種群總個(gè)體數(shù),100%,(3)哈代溫伯格平衡定律,前提條件：種群大；種群個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；沒有,突變發(fā)生；沒有新基因加入；沒有自然選擇。,推導(dǎo)過程,a設(shè)一對(duì)等位基因?yàn)?A 和 a，其頻率分別為 p 與 q(pq,1)。,

9、b親代 AA 和 aa 自然交配后 F1代具有 AA、Aa、aa 三種,基因型，其頻率如下列公式：,p(A)q(a)2p2(AA)2pq(Aa)q2(aa)，則 AA 的基因型 頻率為 p2，Aa 的基因型頻率為 2pq，aa 的基因型頻率為q2。,c意義：實(shí)現(xiàn)基因頻率與基因型頻率的相互轉(zhuǎn)換。 得出結(jié)論：F1 的基因頻率沒有改變。 二、突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料,1可遺傳變異的來源：基因突變、基因重組以及染色體變,異。其中染色體變異和基因突變統(tǒng)稱為突變。,2基因突變產(chǎn)生新的等位基因：這就可能使種群的基因頻 率發(fā)生變化。突變的頻率雖然很低，但一個(gè)種群往往由許多個(gè) 體組成，而且每一個(gè)個(gè)體中的每

10、一個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬個(gè)基 因，所以在種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變。,3種群基因突變數(shù)的計(jì)算：每一代出現(xiàn)的種群突變數(shù)種,群個(gè)體數(shù)每個(gè)個(gè)體基因數(shù)每個(gè)基因的突變率。,4突變是不定向的，基因重組是隨機(jī)的，所以可遺傳的變 異只能為進(jìn)化提供原材料，而不能決定生物進(jìn)化的方向。生物 的變異是否有利取決于它們的生存環(huán)境，同樣的變異在不同的 生存環(huán)境中可能有利，也可能有害。,三、隔離與物種的形成 1種群與物種的比較,續(xù)表,2.隔離是物種形成的必要條件,地理隔離,生殖隔離,若僅有地理隔離，兩個(gè)分開的小種群重新相遇，可以再 融合在一起；地理隔離是物種形成的量變階段，而生殖 隔離是物種形成的質(zhì)變階段；只有地理隔離而

11、不形成生 殖隔離，不能產(chǎn)生新物種，只有出現(xiàn)生殖隔離才形成新物 關(guān)系 種；生殖隔離保證了物種間的不可交配性或后代不育 性，從而也保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性；都能阻斷不同種 群間的基因交流；地理隔離造成自然選擇方向不同，從 而促使不同種群的遺傳組成朝著不同的方向發(fā)展；地理 隔離往往是生殖隔離的先決條件,續(xù)表,四、物種形成的兩種方式,1漸變式(經(jīng)過長(zhǎng)期的歷史年代逐漸形成),物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。 但是，在地理隔離的基礎(chǔ)上，經(jīng)選擇可加速生殖隔離的形成， 所以經(jīng)地理隔離、生殖隔離形成新物種是物種形成常見的方式。,2驟變式,(1)染色體數(shù)目變化：一旦出現(xiàn)可以很快達(dá)到生殖隔離，如,

12、多倍體的形成。,(2)染色體結(jié)構(gòu)變化：發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的個(gè)體和原始物 種雜交，可育性降低，形成初步的生殖隔離，以后經(jīng)過進(jìn)一步 演化形成新的物種。,五、生物進(jìn)化與物種形成,1自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,自然選擇使不同種群的基因頻率發(fā)生定向改變：,2物種形成與生物進(jìn)化的比較,3.生物進(jìn)化理論的發(fā)展,(1)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的發(fā)展打 下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，生物科學(xué)的研究和發(fā)展，不斷完善了生物的 進(jìn)化理論。,(2)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)遺傳變異的研究已從性狀水平深,入到基因水平。,(3)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)自然選擇作用的研究已從個(gè)體水,平上升到種群水平。,(4)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心和基礎(chǔ)仍

13、是自然選擇學(xué)說。,達(dá)爾文進(jìn)化論到現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的發(fā)展,1物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)和三個(gè)步驟,(1)三個(gè)基本環(huán)節(jié)：突變和基因重組(可遺傳變異)、自然選,擇、隔離。,(2)三個(gè)步驟：地理隔離自然選擇生殖隔離。,2影響種群基因頻率變化的因素：突變；基因遷移(即個(gè) 體的遷入和遷出)；遺傳漂變(小種群中某些個(gè)體由于沒有交配 機(jī)會(huì)而使某些基因消失)；非隨機(jī)交配；自然選擇。,3定向與不定向：變異是不定向的，自然選擇、基因頻率 改變和進(jìn)化方向都是定向的，向著適應(yīng)環(huán)境的方向進(jìn)化。,4如何用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析生物的進(jìn)化、適應(yīng)性和新,物種的形成,【典例2】(2011 年蘇北二調(diào))下圖表示生物新物種形成的基,本

14、環(huán)節(jié)，下列敘述正確的是(,),A自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型，進(jìn)而導(dǎo)致 基因頻率的改變 B同一物種不同種群基因頻率的改變能導(dǎo)致種群基因庫(kù) 的差別越來越大，但生物沒有進(jìn)化 C地理隔離能使種群基因庫(kù)產(chǎn)生差別，必然導(dǎo)致生殖隔離 D種群基因頻率的改變是產(chǎn)生生殖隔離的前提條件,解題思路自然選擇中，直接受選擇的是生物的性狀，也 就是表現(xiàn)型，適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)型得以生存，不適應(yīng)的被淘汰， 從而改變生物的基因頻率；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的 改變；種群基因頻率的改變導(dǎo)致種群基因庫(kù)產(chǎn)生差別，體現(xiàn)生 物的進(jìn)化；地理隔離阻止生物之間的基因交流，使種群基因庫(kù) 產(chǎn)生差別，只有當(dāng)差別達(dá)到一定程度才能導(dǎo)致生殖隔離，

15、出現(xiàn) 新的物種。,答案D,考點(diǎn)對(duì)應(yīng)練 2(2011 年汕頭統(tǒng)考)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列關(guān)于生,物進(jìn)化的敘述正確的是(,),C,A環(huán)境改變使生物產(chǎn)生定向的變異 B個(gè)體是生物進(jìn)化的基本單位 C現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心是自然選擇學(xué)說 D隔離決定了生物進(jìn)化的方向 解析：生物產(chǎn)生不定向的變異，環(huán)境對(duì)變異的生物進(jìn)行選 擇，所以說自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向。,抗藥性進(jìn)化的實(shí)驗(yàn),1實(shí)驗(yàn)原理：生物通過自身的遺傳和變異會(huì)產(chǎn)生抗藥性個(gè),體和不抗藥性個(gè)體。,2實(shí)驗(yàn)方法：將培養(yǎng)的細(xì)菌分成兩半，一半用藥物直接處 理，一半不處理，觀察后代是否都有抗藥性，如果都有抗藥性， 則藥物不是使其突變而產(chǎn)生了抗藥性，而是選擇的結(jié)果

16、。 3實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生物抗藥性的進(jìn)化是藥物選擇的結(jié)果，而不,是藥物使其突變而產(chǎn)生了抗藥性。,【典例】下面是關(guān)于果蠅對(duì) DDT 抗藥性進(jìn)化的實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一：將一個(gè)果蠅群體(第一代)飼養(yǎng)到一定規(guī)模后，用 涂有 a 濃度 DDT 的玻璃片處理，將成活下來的果蠅后代(第二 代)繼續(xù)飼養(yǎng)到一定規(guī)模后用 2a 濃度的 DDT 處理，將存活下來 的果蠅的后代(第三代)用 3a 濃度的 DDT 處理用同樣的 方法逐代將 DDT 的濃度增加到 15a 處理果蠅。到第 15 代時(shí)， DDT 濃度增加至 15a，仍有能抗 15a 濃度 DDT 的果蠅存活，因 此，實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為，果蠅的變異是“定向的”，即是在環(huán)境條件 (D

17、DT)的“誘導(dǎo)”下產(chǎn)生的，并且認(rèn)為，該實(shí)驗(yàn)證明了拉馬克 “用進(jìn)廢退學(xué)說”的正確性。,另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)一設(shè)計(jì)的缺陷，懷疑實(shí)驗(yàn)一得出結(jié)論,的科學(xué)性，因而設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)二。,實(shí)驗(yàn)二：將若干對(duì)雌雄果蠅分別飼養(yǎng)成若干個(gè)家系，此為 第一代。然后將每個(gè)家系分成兩半，用 1a 濃度 DDT 分別處理 每個(gè)家系的一半。然后在有果蠅存活家系的另一半果蠅中，再 培養(yǎng)若干個(gè)家系(第二代)，將每個(gè)家系分成兩半，用 2a 濃度的 DDT 處理每個(gè)家系的一半。在有果蠅存活的家系的另一半果蠅 中，再培養(yǎng)若干個(gè)家系(第三代)，用 3a 濃度的 DDT 處理每個(gè) 家系的一半用同樣的方法逐代將 DDT 的濃度增加到 15a 處理果蠅

18、。到第 15 代時(shí)，DDT 濃度增加至 15a，也產(chǎn)生了能抗 15a 濃度 DDT 的果蠅群體。然而，這些具有抗性的果蠅父母及 其祖先并沒有接觸過 DDT。,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)二的分析后，你認(rèn)為：,(1)DDT 對(duì) 果 蠅 變 異 所 起的 作 用 不 是 “ 誘 導(dǎo) ” ， 而是 _ ，果蠅種群的進(jìn)化是定向的，而果蠅個(gè)體的變異是 _ 的，果蠅抗藥性的產(chǎn)生在環(huán)境變化(DDT 處理) 之 _(前、中、后)。,(2)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的比較分析，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)一得出 不正確結(jié)論的原因是：_。,解題思路按達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說：生物抗藥性的產(chǎn)生 是藥物對(duì)其選擇的結(jié)果，而不是藥物使其產(chǎn)生突變；沒有直接 接觸藥物的

19、細(xì)菌仍能產(chǎn)生抗藥性，說明了上述的結(jié)果。,答案(1)選擇 不定向,前,(2)實(shí)驗(yàn)一將果蠅個(gè)體作為進(jìn)化的單位來研究，不能發(fā)現(xiàn)個(gè) 體變異的不定向特點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)一用 DDT 直接處理果蠅，雖然看到 的是群體變異，但容易誤認(rèn)為 DDT 對(duì)果蠅的抗藥性起“誘導(dǎo)” 作用，而看不出被“誘導(dǎo)”掩蓋下的“選擇”作用,1(2011年廣州調(diào)研)下列說法正確的是(,),C,A單倍體育種能定向改造生物 B病毒進(jìn)化的原材料可來自染色體變異 C自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率 D新物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是突變、基因重組和自然 選擇 解析：病毒無染色體變異；新物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是 可遺傳變異、隔離和自然選擇。,),C,2(2011 年惠州三模)新物種形成的標(biāo)志是( A具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能 B產(chǎn)生了地理隔離 C形成了生殖隔離 D改變了基因頻率,3(2011 年廣州聯(lián)考)有關(guān)生物進(jìn)化及新物種形成的敘述，,正確的是(,),D,A群落是生物進(jìn)化