第6章 生物的进化　章末整合提升(共23张PPT)

(共23张PPT)
第6章　生物的进化
章末整合提升
一、必备知识——构建知识导图
二、关键能力——发展核心素养
(一)自然选择学说与现代生物进化理论的比较
项目 达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论
基 本 观 点 ①遗传和变异是自然选择的内因 ②过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料,加剧了生存斗争 ③变异一般是不定向的,而自然选择是定向的,自然选择决定生物进化的方向 ④生存斗争是自然选择的方式,是生物进化的动力 ⑤适应是自然选择的结果 ⑥自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程 ①适应是自然选择的结果
②种群是生物进化的基本
单位
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群的基因频率定向改变,进而通过隔离形成新的物种
④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程
⑤生物多样性是协同进化的结果
不 同 点 ①不能科学地解释遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理 ②着重研究生物个体的进化 ③认为物种形成是微小、有利变异积累的结果,没有认识到隔离的作用 ①从分子水平上阐明了自然选择对遗传和变异的作用机理
②强调群体进化,认为种群是生物进化的基本单位
③认识到隔离是物种形成的必要
条件
共 同 点 ①都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性;②都认为变异是进化的原材料;③都认为自然选择决定生物进化的方向 B
[例1] 下列说法符合现代生物进化理论的是(　 　)
A.基因突变的方向和生物进化的方向总是一致
B.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向
C.生物进化的实质是种群中有利变异的保存和积累
D.隔离是形成新物种的必要条件,也是生物进化的必要条件
解析:基因突变具有不定向性,不能决定生物进化的方向;生物进化的实质是种群基因频率的变化,所以种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向;生殖隔离是形成新物种的标志,所以隔离是形成新物种的必要条件,但生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(二)生物是不断进化的,生物的适应性是自然选择的结果
1.现今的生物都是由原始的共同祖先进化而来的,生物的多样性是进化的结果。生物具有共同祖先的证据有化石、比较解剖学、胚胎学和细胞和分子水平的证据等。
2.进化的机制:从个体水平看,生物的进化是有利变异不断积累的过程,是适者生存和繁殖、不适者被淘汰的过程;从种群水平看,生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程;从生态系统水平看,生物进化的过程是不同物种之间、生物与无机环境之间协同进化的过程。
3.桦尺蛾的体色发生变化,是对不断变化的环境的适应。
4.加拉帕戈斯群岛上的13种地雀的形成是长期自然选择条件下,种群基因频率定向改变的结果,是对不同的生活环境的适应。
5.兰花长着细长的花距,给该种兰花专门传粉的昆虫是有细长口器的蛾,它们发生了协同进化。
解析:在生存斗争中,捕食者和被捕食者之间进行着相互选择,自然选择决定生物进化的方向,自然选择可使种群基因频率发生定向改变,使不同的种群基因频率改变的方向不同。
[例2] 在北极的一个山脉中,原始的狼已经进化成了在体格和生活习性上不同的变种,其中一种狼的体重较轻,四肢发达而灵活,以猎鹿为主;另一种狼的体重较重,足短而力强,常常攻击羊群。下列叙述错误的是(　 　)
A.狼的性状分歧是自然选择的结果
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中,捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐步出现生殖隔离
B
6.基因频率的计算方法
(1)已知基因型频率计算基因频率
类型一:已知调查的各种基因型的个体数,计算基因频率
A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
类型二:常染色体上一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2×杂合子的频率
A=AA+1/2Aa;a=aa+1/2Aa。
类型三:X染色体上基因的频率的计算
XY型性别决定的生物,基因在X染色体上,Y染色体上无等位基因,计算时只计X染色体上的基因数,不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。例如:N表示个体数
(2)遗传平衡条件下,自交、自由交配与基因频率改变的关系
①自交是指基因型相同的个体交配,雌雄同株植物是指自花传粉。自交的结果是杂合基因型频率降低,纯合基因型频率增加,在无选择条件下,各基因频率不变。
②自由交配是指种群内雌雄个体间相互交配。在无选择的条件下,基因频率、基因型频率均保持不变,相关计算可按遗传平衡定律进行。
③只要种群的基因频率不变,即使基因型频率改变,种群也未发生进化。
B
[例3] 已知A、a是一对等位基因。如图①～③分别表示某种动物存在地理隔离的3个不同种群A基因频率的变化情况,3个种群的初始个体数依次为26、260和2 600。下列有关分析错误的是(　 　)
A.种群越小,基因的丧失对该基因频率的影响越大
B.②在125代时aa个体约占总数的25%
C.150代后3个种群之间可能出现生殖隔离
D.自然选择使A基因频率发生定向改变
解析:由题图知,种群①到50代时,只有A基因,种群③到150代的过程中,A基因频率变化不显著,说明种群越小,基因的丧失对该基因频率的影响越大;②在125代时a基因频率为1-75%=25%,aa基因型频率为6.25%;150代后3个种群的基因频率发生了明显的差异,可能出现生殖隔离;自然选择决定生物进化的方向,使种群基因频率向一定方向发生
改变。
C
[例4] 舞蹈症属于常染色体上的隐性遗传病,人群中每 2 500人就有一个患者。一对健康的夫妇,生了一个患此病的女儿,两人离异后,女方又与另一个健康的男性再婚,这对再婚的夫妇生一个患此病的孩子的概率约为
(　 　)
A.1/25 B.1/ 50
C.1/ 102 D.1/625
解析:设控制舞蹈症的基因为a,由题意可知,aa的基因型频率为
1/2 500,由此得出a的基因频率为1/50,A的基因频率为49/50,由此可以计算出人群中AA比例为 2 401/2 500,人群中Aa比例为98/2 500,因此,正常个体中Aa的概率=人群中Aa比例÷(人群中AA比例+人群中Aa比
例)=2/51。表型正常的夫妇,生了一个患病的女儿,所以该夫妇中女方的基因型为Aa,两人离异后,女方又与另一个健康的男性(以上已经计算出正常个体中基因型为Aa的概率是2/51)再婚,则这对夫妇再生一个患病孩子的概率是2/51×1/4=1/102。
三、综合应用——形成核心价值观
[例5] 如图1所示为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图2为在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况,请思考回答下列问题。
(1)图1中b过程的实质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,其直接作用对象是　　　　　　　。
解析:(1)由题图可知,b表示基因频率变化的不断积累,实质是定向改变种群的基因频率,其直接作用的对象是生物个体的表型。
答案:(1)定向改变种群的基因频率　生物个体的表型
[例5] 如图1所示为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图2为在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况,请思考回答下列问题。
(2)图2中在　　　　时间段内甲种群生物发生了进化,在T点时　　　　(填“是”“否”或“不一定”)形成新物种。
解析:(2)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,图2中QR时间段内种群A基因频率不断增加,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;新物种形成的标志是形成生殖隔离,从图中无法判断出是否形成生殖隔离,因此在T点时不一定形成新物种。
答案:(2)QR　不一定
[例5] 如图1所示为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图2为在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况,请思考回答下列问题。
(3)若时间单位为年,在某年时,甲种群AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%,则此时A基因频率为　　　　　。现假设甲种群所生存的环境发生一种新的变化,使得生存能力AA=Aa>aa,其中aa个体每年减少10%,而AA和Aa个体每年均增加10%,则下一年时种群中的aa的基因型频率约为　　　　。
解析:(3)在某年时,甲种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%,则此时A的基因频率=AA的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=
10%+1/2×30%=25%。现假设甲种群中共有100个个体,则AA、Aa和aa的个体数依次是10个、30个、60个,若aa个体每年减少10%,而AA和Aa个体每年均增加10%,则下一年时种群中AA、Aa和aa的个体数依次是11个、33个、54个,因此aa的基因型频率=54÷(54+11+33)×100%≈55.1%。
答案:(3)25%　55.1%
[例5] 如图1所示为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图2为在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况,请思考回答下列问题。
(4)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,则该种群的a基因频率为　　　　　。
解析:(4)由题意可知,a基因频率为(6+2×2+5)÷(42×2+6×2+2×2+45+
5)×100%=10%。
答案:(4)10%