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《自然选择使生物适应特定的环境》教学设计
课题
第二节
自然选择使生物适应特定的环境
单元
第五章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。学会用模型与建模的方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化,并能够阐释自然界中种群的基因频率会发生改变。说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系,理解选择是适应形成的机制,认识并向他人宣传滥用抗生素的危害。阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1.文化基础:阐述自然选择决定生物进化的方向,基因频率改变市生物进化的实质。2.自主发展:自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。3.社会参与:利用自然选择的相关知识探讨耐药菌的出现和抗生素滥用的关系。
重点
阐述自然选择决定生物进化的方向,基因频率改变市生物进化的实质。
难点
阐述自然选择决定生物进化的方向,基因频率改变市生物进化的实质。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《南极冰鱼》南极冰鱼血管中流动的是冰水!原来,5500
万年前,南极海域温度大幅度下降,生活在此的大多数鱼类因无法适应环境变化而灭绝,而冰鱼的祖先由温水、依赖血红蛋白的生活方式,逐步进化为冰水、无需血红蛋白的生活方式,变得"抗冻",最终在天寒地冻的南极海域生存繁衍下来。
课前查阅资料,分析南极冰鱼基本情况,提出问题,分析问题。
讨论南极冰鱼,分析有趣问题,联系生活实例,激发学生的学习兴趣。
讲授新课
导致这一改变的生物学机制是什么?这样的改变还能找到其他实例吗?一、种群内的可遗传变异1.种群(population)是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。判断下列是否属于种群(1)一个池塘中的全部鱼
(2)一个池塘中的全部鲤鱼(3)两个池塘内的全部青蛙(4)一片草地上的全部植物(5)一片草地上的成年梅花鹿2.基因库(gene
pool)基因库是一个生物种群含有的_______。同一种群中,生物个体通过________________进行基因交流,并且使基因代代相传,从而使种群保持一个______________(gene
pool)。2.可遗传变异(1)来源基因突变、_________和染色体变异,其中基因突变和染色体变异统称为____________。(2)种群是由许多个体组成的,每个个体的每个细胞内有成千上万个基因,因此,虽然每个基因的___________,但对整个种群而言依然会产生___________________。在自然情况下,突变的频率是很低的,且多数是有害的,对生物的进化有重要意义吗?提示:种群是由许多个体组成的,每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,这样每一代就会产生大量的突变。案例:在某个区域内,某种野鼠种群规模约
10万只,鼠基因组约有
2.5
万~3.0万个基因,每
10亿个碱基位点上会有2个发生突变,每个基因平均有
1000
个可以发生突变的位点,因此某个基因发生突变的概率是2×10-6。对于这个种群而言,出现的基因突变数将是
1×104~1.2×104个。可遗传变异为生物进化提供了_______。等位基因中存在的___________,通过有性生殖过程中的__________,可以形成__________,从而使种群出现大量的_______________。突变和基因重组产生进化的原材料(3)种群内产生的某些_______将赋予个体在特定环境中的_________________。案例:生活在土壤中的动物,前肢有力、视力弱化的个体往往比其他个体更容易生存;生活在经常刮大风的海岛上的昆虫,残翅和无翅昆虫因为不能飞行而避免被风浪吹到海里,就比普通的有翅昆虫具有更强的生存优势;生长在海拔
2400~
4000
米雪线以下高山地带的雪莲,生长期很短,那么能在短期内开花的个体就具有繁殖优势。3.现代生物进化理论认为种群不仅是___________的基本单位,也是_________的基本单位。4.种群中的可遗传变异具有_________,为生物进化提供了________________。5.如果没有可遗传的变异,生物就_________6.在生物进化过程中,每个种群的_______是会发生变化的。二、种群基因频率的变化1.基因频率(gene
frequency)是指在一个特定种群中,某个基因占__________的比例。例1:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?A基因的基因频率为:a基因的基因频率为:2.基因型频率(genotype
frequency)是指某种______________的个体在种群中所占的比例。3.个体的基因组成是_____________________的组成部分。在基因库中,不同基因的______________________是有差异的。4.实验探究:自然选择使种群基因频率发生变化自然界中存在着_______________、__________________等许多因素,因此种群的_______________总是在不断变化,其中自然选择是影响基因频率的重要因素。假设某海岛上分趾海龟
WW
占25%,Ww占
50%,连趾海龟
ww
占25%。在食物缺乏的环境下,分趾海龟(WW、Ww)的个体数每年减少
20%,那么在未来
2年中随机交配的海龟种群各种基因型频率和基因频率将以怎样的规律变化?分析讨论1.若海龟长期处于食物缺乏状态下,种群中分趾海龟会最终消失吗?提示:若海龟长期处于食物缺乏状态下,种群中的分趾海龟最终会消失。在自然选择过程中,环境因素是作用于海龟的基因型还是表型?
提示:在自然选择过程中,环境因素作用于表型。3.根据计算结果,此海龟种群是否发生了进化?为什么?提示:根据计算结果,此海龟种群发生了进化,因为基因频率发生改变。5.自然选择是导致_______的重要因素,使控制有利性状的_____,控制不利性状的_____。6.在自然选择的作用下,具有_________的个体有可能留下更多的后代,具有_________的个体留下后代的机会逐渐减少。最终,具有___________在种群中所占比例将会增加。三、自然选择形成适应1.1859
年达尔文提出的_________很好地解释了生物适应性的形成,但受当时_______的限制,对于________________的本质以及自然选择对__________________如何起作用等问题还不能作出__________________。2.现代生物进化理论从______________进一步解释了________________的原因,认为自然选择导致________________________,从而使生物形成适应性。3.资料探究:耐药菌出现与抗生素滥用分析讨论①分析资料1,总结耐药菌产生与抗生素滥用的关系。提示:在抗生素刚被使用的时候,确实能够杀死大多数类型的细菌,但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性,不能被杀死而生存下来,并将这种特性遗传给下一代。因此,下一代就有了具有抗药性的个体,经过抗生素的长期选择,使得这些细菌保留并繁衍发展起来,成为超级耐药苗。②滥用抗生素使大量细菌出现耐药性,致使许多抗生素失去疗效,大大缩短抗生素药品的"寿命",人类可能会回到"无抗菌药的年代"。利用资料所提供的信息,谈谈对这个观点的看法。提示:抗生素的滥用导致耐药性细菌被优先出来,实质是抗生素对细菌选择的结果,导致耐药性频率上升,使很多药物“失效”。③结合自己的生活,说说应该从哪些方面遏制抗生素滥用。提示:(1)合理使用抗菌药物(2)准确检验病原体④为避免产生"超级细菌",在抗生素使用上个人仅仅"独善其身"行吗?我们还能为阻止"超级细菌"的产生做些什么?提示:加大抗生素的用量不是杀灭“超级细菌”方式,需要研制新的更有效的药物,同时合理使用抗生素。4.细菌在_________________上存在着许多差异,耐药性个体出现是_________________的结果。5.抗生素应用对细菌耐药性具有_______,可以定向选择对细菌生存有利的__________,使微小的有利变异得到积累,成为显著变异直至出现对_________的"超级细菌"。四、隔离是物种形成的必要条件1.物种(species)是能够在自然状态下_____________且产生_____________的一群生物。物种是生物的种类,
可以分布在自然界的不同区域;而种群是一定区域内的全部同种个体的集合。3、地理隔离:由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生_________________的现象。4、隔离在物种形成中的作用不同种群间的个体,在自然条件下不能发生基因交流的现象。现代生物进化理论认为,种群是_______的基本单位;自然选择使____________,从而决定了进化方向;三、学业检测与巩固练习1.某地区发现一蜗牛种群,常被鸟捕食,鸟在石头上打破蜗牛,吃掉柔软的身体留下外壳。种群中有的蜗牛有条纹,有的无条纹。记录的相关数据如下表∶(1)请将表中数据转换为柱形图,以显示
2种蜗牛被鸟类捕食的概率。(2)预测经过几个世代后,有条纹和无条纹的基因频率将发生的变化是___________。引起这一变化的原因是_________________。3)已知蜗牛条纹受控于常染色体上一对基因A(有条纹)、a(无条纹)。在这一蜗牛种群中,有条纹(AA)个体占
55%,无条纹个体占15%,若蜗生间进行自由交配得到
F1,则
A
基因的频率是________,F1中
Aa的基因型频率是_____。提示:根据题意可以知道,AA=55%,aa=15%,则
Aa=1-55%-15%=30%,因此A的基因频率=55%+1
2×30%=70%,a的基因频率=15%+1
2×30%=30%,因为是自由交配,根据哈代温伯格平衡公式有Aa=2×70%×30%=42%,AA=49%,aa=9%,因此
F中A的基因频率为49%+2×42%=70%.
【学习活动一】学生阅读课本,带着问题,阅读课文,回答问题。小组讨论,案例分析。【学习活动二】学生阅读,分组讨论,分析基因频率和基因型频率的计算。小组讨论,分析相关问题。【学习活动三】学生阅读,自然选择形成适应性。分组讨论,探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系。根据所学,完成相关练习
带着问题,通过阅读,分析可遗传的变异,培养学生获取信息的能力,加深学生对概念的认识,激发学生的科学研究的兴趣。分组辩论,引导学生认识到要基于科学可靠的证据,以及合乎逻辑的推理判断。通过分析种群基因频率的变化,培养学生获取信息的能力,锻炼学生的语言表达能力,提高学生分析问题,解决问题的能力。分组辩论,引导学生认识到要基于科学可靠的证据,以及合乎逻辑的推理判断。使学生对自然选择更加直观、深入了解,分析自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境,提高社会责任感。使学生理解选择是适应形成的机制,认识并向他人宣传滥用抗生素的危害。回顾旧知,巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。例如生活在某一地域的全部非洲象就是一个种群。2.基因库是同一种群中,生物个体通过交配繁殖进行基因交流,并且使基因代代相传,从而使种群保持一个相对稳定的。3.基因频率是指在一个特定种群中,某个基因占全部等位基因数的比例。4.基因型频率是指某种基因型的个体在种群中所占的比例。5.自然选择是导致种群基因库变化的重要因素,使控制有利性状的基因频率增加,控制不利性状的基因频率降低。
板书
自然选择使生物适应特定的环境中群内的可遗传变异种群、基因库二、种群基因频率的变化基因频率、基因型频率三、自然选择形成适应自然选择、生物适应性
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精品试卷·第
2
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第二节
自然选择使生物适应特定的环境
沪科版
高中生物
学习目标
举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。
阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。
学会用模型与建模的方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化,并能够阐释自然界中种群的基因频率会发生改变。
说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系,理解选择是适应形成的机制,认识并向他人宣传滥用抗生素的危害。
阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
1.文化基础:阐述自然选择决定生物进化的方向,基因频率改变市生物进化的实质。
2.自主发展:自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
3.社会参与:利用自然选择的相关知识探讨耐药菌的出现和抗生素滥用的关系。
南极冰鱼
提出问题
南极冰鱼血管中流动的是冰水!原来,5500
万年前,南极海域温度大幅度下降,生活在此的大多数鱼类因无法适应环境变化而灭绝,而冰鱼的祖先由温水、依赖血红蛋白的生活方式,逐步进化为冰水、无需血红蛋白的生活方式,变得"抗冻",最终在天寒地冻的南极海域生存繁衍下来。
导致这一改变的生物学机制是什么?
这样的改变还能找到其他实例吗?
一、种群内的可遗传变异
1.种群(population)
是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。
判断下列是否属于种群
(1)一个池塘中的全部鱼
(2)一个池塘中的全部鲤鱼
(3)两个池塘内的全部青蛙
(4)一片草地上的全部植物
(5)一片草地上的成年梅花鹿
否
是
否
否
否
基因库是一个生物种群含有的______________。同一种群中,生物个体通过________________进行基因交流,并且使基因代代相传,从而使种群保持一个___________________________(gene
pool)。
2.基因库(gene
pool)
全部基因
交配繁殖
相对稳定的基因库
这些金鱼各自有自己的基因,共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多,个体间的差异越大,基因库也就越大。
2.可遗传变异
(1)来源:
基因突变、___________________和染色体变异,其中基因突变和染色体变异统称为____________。
基因重组
突变
(2)种群是由许多个体组成的,每个个体的每个细胞内有成千上万个基因,因此,虽然每个基因的______________________,但对整个种群而言依然会产生___________________。
自发突变率很低
大量突变
在自然情况下,突变的频率是很低的,且多数是有害的,对生物的进化有重要意义吗?
种群是由许多个体组成的,每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,这样每一代就会产生大量的突变。
如果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变频率是10-5,对于一个中等大小的果蝇种群(约有108个个体)来说
每一代出现的基因突变数是:
2×104×10-5×108=2×107(个)
案例:
在某个区域内,某种野鼠种群规模约
10万只,鼠基因组约有
2.5
万~3.0万个基因,每
10亿个碱基位点上会有2个发生突变,每个基因平均有
1000
个可以发生突变的位点,因此某个基因发生突变的概率是2×10-6。对于这个种群而言,出现的基因突变数将是
1×104~1.2×104个。
可遗传变异为生物进化提供了_____________________。等位基因中存在的________________,通过有性生殖过程中的_____________________,可以形成_______________,从而使种群出现大量的_________________。
大量的原材料
突变基因
基因重组
多种基因型
可遗传变异
突变和基因重组产生进化的原材料
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是不定向的
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
生活在土壤中的动物,前肢有力、视力弱化的个体往往比其他个体更容易生存;生活在经常刮大风的海岛上的昆虫,残翅和无翅昆虫因为不能飞行而避免被风浪吹到海里,就比普通的有翅昆虫具有更强的生存优势;生长在海拔
2400~
4000
米雪线以下高山地带的雪莲,生长期很短,那么能在短期内开花的个体就具有繁殖优势。
(3)种群内产生的某些____________________将赋予个体在特定环境中的_________________________。
可遗传变异
生存和繁殖优势
案例:
6.在生物进化过程中,每个种群的_________________是会发生变化的。
3.现代生物进化理论认为种群不仅是_________________的基本单位,也是_________________的基本单位。
4.种群中的可遗传变异具有___________________,为生物进化提供了_________________________。
5.如果没有可遗传的变异,生物就_________________________。
生物繁殖
生物进化
多样性
丰富的原材料
不可能进化
基因库
二、种群基因频率的变化
1.基因频率(gene
frequency)是指在一个特定种群中,某个基因占_________________________的比例。
全部等位基因数
基因频率=
某基因的数目
该基因等位基因的总数
例1:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?
A基因的基因频率为:
a基因的基因频率为:
=40%
A%=
×100%
2×AA+Aa
2(AA+Aa+aa)
a%=
=60%
2×aa+Aa
2(AA+Aa+aa)
×100%
例2:某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查时发现,女色盲5人,女性携带15人。男性色盲11人,求XB,Xb的频率。
×100%
5×2
+15
+11
200×2
+200
Xb%=
=
6%
XB%=1—6%
=
94%
解题分析: 因为女性的性染色体组成为XX,男性为XY,红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色体上,所以基因b共有36(即15×1+5×2+11×1)个,因此,
3.个体的基因组成是_____________________的组成部分。在基因库中,不同基因的______________________是有差异的。
2.基因型频率(genotype
frequency)是指某种______________的个体在种群中所占的比例。
基因型
种群基因库
基因频率
4.实验探究:自然选择使种群基因频率发生变化
自然界中存在着_______________、__________________等许多因素,因此种群的_______________总是在不断变化,其中自然选择是影响基因频率的重要因素。
自然选择
基因频率
突变、迁移
假设某海岛上分趾海龟
WW
占25%,Ww占
50%,连趾海龟
ww
占25%。在食物缺乏的环境下,分趾海龟(WW、Ww)的个体数每年减少
20%,那么在未来
2年中随机交配的海龟种群各种基因型频率和基因频率将以怎样的规律变化?
①计算这个种群当年
W、w的基因频率是多少?
W=(25×2+50)/(100×2)×100%=50%
w=(25×2+50)/(100×2)×100%=50%
②计算第二年和第三年的基因型频率和基因频率并填入表
5-1相应的空格内。
当年
第二年
第三年
基因型频率
WW
25%
64/289
Ww
50%
144/289
ww
25%
81/289
基因频率
W
50%
8/17
1473/2434
w
50%
9/17
961/2434
1.若海龟长期处于食物缺乏状态下,种群中分趾海龟会最终消失吗?
2.在自然选择过程中,环境因素是作用于海龟的基因型还是表型?
3.根据计算结果,此海龟种群是否发生了进化?为什么?
分析讨论
提示:若海龟长期处于食物缺乏状态下,种群中的分趾海龟最终会消失。
提示:在自然选择过程中,环境因素作用于表型。
提示:根据计算结果,此海龟种群发生了进化,因为基因频率发生改变。
6.在自然选择的作用下,具有__________________的个体有可能留下更多的后代,具有_______________的个体留下后代的机会逐渐减少。最终,具有_________________________在种群中所占比例将会增加。
5.自然选择是导致_______________________的重要因素,使控制有利性状的___________________,控制不利性状的_____________________。
种群基因库变化
基因频率增加
基因频率降低
有利变异
不利变异
优势性状的个体
三、自然选择形成适应
1.1859
年达尔文提出的_____________________很好地解释了生物适应性的形成,但受当时_____________的限制,对于________________的本质以及自然选择对__________________如何起作用等问题还不能作出__________________。
2.现代生物进化理论从______________进一步解释了________________的原因,认为自然选择导致________________________,从而使生物形成适应性。
自然选择学说
科学水平
遗传和变异
遗传变异
科学的解释
分子水平
生物进化
种群基因频率改变
抗生素的发现及应用使______________________得到了有效的治疗和控制。但随着____________________________,许多细菌产生了不同程度的_______________,甚至产生了对所有抗生素都耐药的"超级细菌"。
3.资料探究:耐药菌出现与抗生素滥用
细菌感染性疾病
抗生素的大量使用
耐药性
【
资料
1】
在一个细菌群体中,细菌会自发产生突变,突变是随机发生的、不定向的。其中一些突变会让细菌对抗生素产生抗性而成为耐药菌。细菌的繁殖速度很快,一般
20
分钟就能繁殖一代,因此细菌对一种抗生素产生耐药性,快则数月,慢则两年。细菌群体耐药率达到
70%~80%也仅需
10
年左右。
①分析资料1,总结耐药菌产生与抗生素滥用的关系。
分析讨论
提示:在抗生素刚被使用的时候,确实能够杀死大多数类型的细菌,但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性,不能被杀死而生存下来,并将这种特性遗传给下一代。因此,下一代就有了具有抗药性的个体,经过抗生素的长期选择,使得这些细菌保留并繁衍发展起来,成为超级耐药苗。
1928年,英国科学家弗莱明(A.Fleming)发现青霉素。1932年,德国科学家多马克(G.Domagk)发现磺胺,磺胺是第一个商品化的抗生素。抗生素的发现掀起医学革命,人类由此进入了抗生素的黄金时代,它的使用至少使人类的平均寿命延长了10岁(图5-12)。据统计,如今研发一个新抗生素约需
2亿~3亿美元,耗时8~10年。
【资料
2】
世界卫生组织
2012年针对我国抗生素使用情况的调查报告显示∶
(1)我国感冒病人中至少有
60%使用抗生素,而且发烧就使用抗生素。
(2)一般家庭中常备抗生素药品,有时当作预防药品使用。喜欢选择价格贵的和新的抗生素药品。
(3)现在某些感染性疾病患者青霉素静脉注射使用量达到800万~1200万单位。(说明∶在青霉素发现之初,只要肌肉注射几十万单位就能控制住细菌感染。)
(4)我国药品销售额前100
位的药品中,抗生素药品占一半以上。人均年消费抗生素量为
140g左右,是欧美国家的
10
倍。
【资料
3】
②滥用抗生素使大量细菌出现耐药性,致使许多抗生素失去疗效,大大缩短抗生素药品的"寿命",人类可能会回到"无抗菌药的年代"。利用资料所提供的信息,谈谈对这个观点的看法。
分析讨论
③结合自己的生活,说说应该从哪些方面遏制抗生素滥用。
④为避免产生"超级细菌",在抗生素使用上个人仅仅"独善其身"行吗?我们还能为阻止"超级细菌"的产生做些什么?
提示:抗生素的滥用导致耐药性细菌被优先出来,实质是抗生素对细菌选择的结果,导致耐药性频率上升,使很多药物“失效”。
提示:(1)合理使用抗菌药物(2)准确检验病原体
提示:加大抗生素的用量不是杀灭“超级细菌”方式,需要研制新的更有效的药物,同时合理使用抗生素。
5.抗生素应用对细菌耐药性具有_________________,可以定向选择对细菌生存有利的_________________,使微小的有利变异得到积累,成为显著变异直至出现对________________________的"超级细菌"。
4.细菌在_________________上存在着许多差异,耐药性个体出现是_________________的结果。
个体性状
细菌变异
选择作用
耐药性变异
所有抗生素都耐药
6.细菌耐药性的产生,对人类而言是一场灾难,但对细菌自身而言,则是对人为改变了的生存环境的一种_____________________。
7.自然选择促进生物更好地适应_______________________。
8.自然选择可以定向__________________、_________________,最终成为显著变异,从而决定了_______________________。
9.地球上形形色色的生物所形成的适应性是_______________________。生物进化过程就是生物更好地_______________________的过程。
适应性结果。
特定的生存环境
逐代积累微小
有利的变异
生物进化的方向
自然选择的结果
适应特定环境
四、隔离是物种形成的必要条件
1.物种(species)
是能够在自然状态下_____________且产生_____________的一群生物。
相互交配
可育后代
物种是生物的种类,
可以分布在自然界的不同区域;而种群是一定区域内的全部同种个体的集合。
如:鲫鱼是一个物种,湘江中的鲫鱼是一个种群。
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的,种群是物种进化的基本单位。
不同物种之间一般是不能相互交配的,
即使交配成功,也不能产生____________________。
2.生殖隔离(reproductive
isolation)
可育的后代
人都是一个物种,无论白人黑人黄种人结婚,都能产生具有生殖能力的后代。
同样,所有的马是一个物种,所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种,因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。
全世界的人都是一个物种吗?
马跟驴是一个物种吗?
3、地理隔离:
由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生_________________的现象。
基因交流
由于突变是________________________,所以不同种群产生的可遗传变异是有_______________,同时由于各种群生活环境存在差异,自然选择对不同种群__________________________所起的作用就有差别。
随机的、不定向的
差异的
基因频率的改变
4、隔离在物种形成中的作用
隔离
不同种群间的个体,在自然条件下不能发生基因交流的现象。
地理隔离
生殖隔离
长期
物种形成的比较常见的方式:
地理隔离是形成物种的_________________阶段,
生殖隔离是形成物种的_________________阶段,
隔离是物种形成的__________________。
物种的形成必须经过_________________,但不一定要经过___________________。
新物种的形成是________________相互影响相互作用的结果。
量变
质变
必要条件
生殖隔离
地理隔离
生物与环境
___________________________的形成是自然选择的结果。
现代生物进化理论认为,种群是__________________的基本单位;
生物进化
_______________________等造成的遗传变异为进化提供了原材料;
突变和基因重组
自然选择使____________________________,从而决定了进化方向;
基因频率定向变化
隔离阻碍了种群间_________________,是新物种形成的必要条件。
基因的交流
_________________________可导致新物种形成。
变异、选择和隔离
生物适应性和多样性
三、学业检测与巩固练习
1.某地区发现一蜗牛种群,常被鸟捕食,鸟在石头上打破蜗牛,吃掉柔软的身体留下外壳。种群中有的蜗牛有条纹,有的无条纹。记录的相关数据如下表∶
(1)请将表中数据转换为柱形图,以显示
2种蜗牛被鸟类捕食的概率。
(2)预测经过几个世代后,有条纹和无条纹的基因频率将发生的变化是__________________________________________________________________。引起这一变化的原因是___________________________________。
(3)已知蜗牛条纹受控于常染色体上一对基因A(有条纹)、a(无条纹)。在这一蜗牛种群中,有条纹(AA)个体占
55%,无条纹个体占15%,若蜗生间进行自由交配得到
F1,则
A
基因的频率是________________,F1中
Aa的基因型频率是__________________。
有条纹的基因频率减少,无条纹的基因频率增加
鸟类的选择性捕食
70%
42%
提示:根据题意可以知道,AA=55%,aa=15%,则
Aa=1-55%-15%=30%,因此A的基因频率=55%+1
2×30%=70%,a的基因频率=15%+1
2×30%=30%,因为是自由交配,根据哈代温伯格平衡公式有Aa=2×70%×30%=42%,AA=49%,aa=9%,因此
F中A的基因频率为49%+2×42%=70%.
2.程海古名程河,是云南境内的内陆型大湖泊。明代中期以前,湖水通过期纳河流入金沙江,后来湖水水位下降,期纳河断流,程海渐渐成为封闭式内陆湖。科学工作者对生活在金沙江和程海中的鲤鱼进行比较,发现其特征出现显著差异,这些差异如下表所示∶
(2)有人认为,2
个水系的鲤鱼形态特征差异显著,说明已经进化成2个鲤鱼物种。你是否同意此结论?请依据进化理论说出你的判断与理由。
(1)请用现代生物进化理论解释
2个水系中鲤鱼形态特征等的分化。
提示:因为两个水系的地理隔离,导致两个种群的基因交流中断,每个种群发生不同变异因环境选择不同而向不同方向逐渐积累,生物的形状差异逐渐显著
提示:不对,物种的判断根据是生殖隔离,而非形态结构差异
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