高中生物 第五章 生物的進化 5.2 進化性變化是怎樣發(fā)生的導學案 浙科版必修2

1、第五章 生物的進化第二節(jié) 進化性變化是怎樣發(fā)生的選 擇 是 進 化 的 動 力1生物進化性變化的前提條件個體間存在可遺傳的變異。2人工選擇3自然選擇4自然選擇的意義達爾文認為自然選擇是進化的一個重要的動力和機制。探討：在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？簡要說明原因。提示：直接受選擇的是表現(xiàn)型，例如，天敵看到的是性狀，而不是控制性狀的基因。探討：自然選擇是生物進化的唯一因素嗎？提示：不是。比如：基因突變也是生物進化的因素。1人工選擇與自然選擇的比較人工選擇自然選擇選擇因素人自然環(huán)境選擇對象家養(yǎng)生物自然界中的生物選擇目的滿足人們需要適應當?shù)丨h(huán)境選擇手段人工挑選生存斗爭進化速度較快十

2、分緩慢結果培育出人類需要的新品種優(yōu)勝劣汰，適者生存2.自然選擇的幾個問題(1)選擇的對象：從分子水平上，自然選擇實質上是對變異所對應的基因的選擇，從而改變著種群中不同基因的基因頻率。(2)選擇的因素：對生物的變異起選擇作用的是個體所處的自然環(huán)境。(3)選擇的手段：生物繁殖產生的大量后代與有限生活條件之間的矛盾，必然引起并加劇生存斗爭。通過生存斗爭，使少數(shù)具有有利變異的生物個體生存下來，從而完成一次自然對生物的選擇。(4)選擇的結果：自然選擇選擇了與環(huán)境相適應的變異類型。自然選擇決定著生物進化的方向，因而生物進化是定向的。種 群 的 變 異 性 與 種 群 基 因 頻 率1種群的變異性(1)生物

3、進化的前提種群中普遍存在可遺傳變異是自然選擇的前提，也是生物進化的前提。(2)變異的結果生物通過變異產生新的基因，通過基因重組產生形形色色的基因型。在有性生殖生物的種群中，除了同卵孿生兄弟(姐妹)外，每個個體在遺傳上都是獨特的和有差異的。2種群基因頻率的平衡和變化(1)基因庫一個生物種群的全部等位基因的總和稱為基因庫。(2)基因頻率在種群中，某一個等位基因的數(shù)目占這個基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例，即為基因頻率。(3)基因型頻率每種基因型個體數(shù)占種群總個體數(shù)的比例就叫做基因型頻率。(4)遺傳平衡定律概念：在一個大的隨機交配的種群里，基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變、選擇的情況下，世代

4、相傳不發(fā)生變化，這就是遺傳平衡定律，也稱哈迪溫伯格定律。打破平衡使種群基因頻率發(fā)生變動的因素：a突變；b.基因遷移；c.遺傳漂變；d.非隨機交配；e.自然選擇。探討：環(huán)境改變使生物產生適應性的變異，這句話符合現(xiàn)代生物進化理論的觀點嗎？提示：不符合，變異是不定向的，選擇是定向的。探討：基因突變和基因重組對種群遺傳組成的影響一樣嗎？試分析原因。提示：二者都對種群遺傳組成產生影響，但影響角度不一樣。只有基因突變才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率，從而影響種群的遺傳組成；基因重組不能產生新基因，只能增加基因型的種類，以此來影響種群的遺傳組成。探討：一個鼠的種群中，可育基因a突變成了不育基因A

5、，這對種群基因頻率有何影響？提示：開始時出現(xiàn)A基因，a基因頻率下降，但長期看影響不大。探討：在對某廠職工進行遺傳學調查時發(fā)現(xiàn)，在男女各400名職工中，女性色盲基因的攜帶者為30人，患者為10人，男性患者為22人。那么這個群體中色盲基因的頻率為多少？提示：色盲基因頻率100%100%6%。1可遺傳的變異為生物進化提供了原材料每一個基因發(fā)生基因突變的頻率雖然很低，但由于每個生物個體所含的基因數(shù)是一個非常巨大的數(shù)目，因此基因突變對個體來說不是稀有的，況且生物進化的單位是種群，生物進化是一個漫長的積累過程，即突變等位基因基因重組大量的變異?？梢姡蛔兒突蛑亟M為生物進化、物種形成提供了豐富的原材料。2

6、遺傳平衡定律(1)滿足條件沒有突變發(fā)生；沒有基因遷移；沒有遺傳漂變；種群中個體間的交配是隨機的；沒有自然選擇。(2)公式及解析在一個有性生殖的自然種群中，當?shù)任换蛑挥幸粚?A、a)時，設p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，則：(pq)2p22pqq21。其中p2是AA(純合子)基因型的頻率，2pq是Aa(雜合子)基因型的頻率，q2是aa(純合子)基因型的頻率。實例：AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為。3影響遺傳平衡的因素影響因素具體內容突變基因遷移遺傳漂變非隨機交配自然選擇4基因頻率和基因型頻率的計算方法(1)已知基因型的個體數(shù)計算基因頻率某基因頻率100%例如：A的基因頻率100%

7、。(2)已知基因型頻率求基因頻率計算公式：一對等位基因中某基因的頻率該基因純合子的基因型頻率1/2雜合子的基因型頻率例如：A的基因頻率AA的基因型頻率1/2Aa的基因型頻率。5X染色體上基因的基因頻率計算Xb的基因頻率100%。適 應 與 物 種 形 成1自然選擇導致適應(1)適應是生物特有的一種現(xiàn)象，生命的結構及功能、行為、生活方式有助于該生物在一定環(huán)境條件下生存和延續(xù)，稱為適應。(2)自然選擇導致生物產生適應現(xiàn)象證據(jù)：曼徹斯特地區(qū)的兩種不同表現(xiàn)型樺尺蠖蛾，在工業(yè)污染前后數(shù)量的變化。實質：這是一種適應性進化，這種進化性變化是自然選擇所造成的。適應的原因例析(3)自然選擇的結果保留有利變異，淘

8、汰不利變異，而且能使有利變異積累起來。2異地的和同地的物種形成(1)異地的物種形成原因物種形成過程因兩個種群彼此處于隔離狀態(tài)而不能進行基因交流，隨著時間的推移，種群間的遺傳差異積累，最后達到種群間完全的生殖隔離。過程圖解(2)同地的物種形成途徑一a原因：二倍體植物，在形成配子時，經減數(shù)分裂形成染色體數(shù)目減半的配子，若減數(shù)分裂失敗，代之以一次有絲分裂，染色體數(shù)目沒有減半，形成了二倍體配子。b過程：二倍體植物在異常情況下形成的雌雄二倍體配子融合后形成四倍體合子發(fā)育為成熟植株，并借助自花授粉來繁殖。途徑二用秋水仙素處理植物的分生組織，形成多倍體。結論形成的新的四倍體植物相對于二倍體親本來說，是一個新

9、的物種。探討：物種的形成是否必須要經過隔離？是否必須要經過環(huán)境隔離？提示：必須要經過隔離，但可以不經過環(huán)境隔離。探討：如何判斷兩種動物是否是同一物種？提示：設計雜交實驗，看是否能產生可育后代，即是否存在生殖隔離。探討：生物的進化是否一定會形成新的物種？提示：不一定，關鍵看是否產生生殖隔離。1環(huán)境隔離和生殖隔離的比較(1)圖中A屬于環(huán)境隔離，一旦發(fā)生某種地質變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。(2)圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩(wěn)定。環(huán)境隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質變階段。2物種形成與生物進化的關系內容物種形成生物

10、進化標志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物關系屬于不同物種可能屬于一個物種二者關系生物進化的實質是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定導致新物種的形成【課時訓練】1下列與生物進化相關的描述，正確的是()A進化總是由突變引起的B進化時基因頻率總是變化的C變異個體總是適應環(huán)境的D進化改變的是個體而不是群體2果蠅的體色由常染色體上一對等位基因控制，基因型BB、Bb為灰身，bb為黑身。若人為地組成一個群體，其中80%為BB的個體，20%為bb的個體，群體隨機交配，其子代的Bb的比例是()A25%B32%C50%D64%3達爾文在加拉帕戈斯群島上發(fā)現(xiàn)幾種地雀分別

11、分布于不同的島嶼上，用現(xiàn)代生物進化理論解釋正確的是()A同一種地雀地理障礙自然選擇生殖隔離不同種地雀B不同種地雀地理障礙自然選擇不同種地雀C同一種地雀自然選擇地理障礙生殖隔離不同種地雀D同一種地雀地理障礙生殖隔離不同種地雀4達爾文在環(huán)球考察時，在南美洲的加拉帕戈斯群島上觀察到的嘲鶇，它們的大小和喙各不相同，棲息場所和食物也不相同，其種間雜交一般不育，據(jù)研究，它們是由一種嘲鶇進化而來的。(1)這些鳥的祖先由于偶然原因從南美大陸遷來，它們逐漸分布到各個島上，各個島上的嘲鶇被海洋隔開不能交配，這就阻止了種群間的 ，但此時它們之間由于沒有產生 ，因此沒有形成新的物種。后來由于 的作用，種群之間的性狀發(fā)

12、生 ，經過漫長進化逐漸產生了 ，便形成了不同品種的嘲鶇，產生了 。(2)這些島嶼上的嘲鶇雖然在形態(tài)、食性等方面有所差異，但它們來自同一種嘲鶇，因此在 和 上具有 的模式。參考答案【課時訓練】1【解析】突變和基因重組為進化提供了原材料，基因突變是不定向的，自然選擇導致基因頻率發(fā)生定向變化，決定了進化的方向。進化的結果是使種群的適應性進一步增強。在進化過程中，種群的基因頻率是處于不斷變化中的?！敬鸢浮緽2【解析】運用遺傳平衡的表達式：(pq)2p22pqq21，因p0.8，q0.2，則Bb的比例2pq20.80.20.32?！敬鸢浮緽3【解析】始屬同一物種的地雀被遷來后分布于不同的島嶼上且被海洋隔開，這樣不同種群間形成地理障礙，在自然選擇作用下，使不同種群的地雀的基因頻率的改變也不同，最終使這些種群的基因庫形成明顯的差異，并逐步出現(xiàn)生殖隔離，這標志著不同物種的