生物的進(jìn)化 1 結(jié)合教材P106 108 概述拉馬克 達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容 并指出其貢獻(xiàn)和局限性 2 結(jié)合教材P109 110闡明種群 基因庫(kù) 基因頻率的概念 并學(xué)會(huì)基因頻率的有關(guān)計(jì)算規(guī)律 目標(biāo)導(dǎo)讀 1 達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容 2 基因頻率的有關(guān)計(jì)算 重難點(diǎn)擊 一早期的生物進(jìn)化理論 二種群是生物進(jìn)化的基本單位 當(dāng)堂檢測(cè) 生物進(jìn)化理論 一 拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)法國(guó)的博物學(xué)家拉馬克是早期的進(jìn)化論學(xué)者之一 拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)主要觀點(diǎn)是什么 有什么進(jìn)步意義呢 1 主要內(nèi)容 1 物種是的 所有現(xiàn)存的物種 包括人類都是 演變而來(lái)的 一早期的生物進(jìn)化理論 可變 從其他 物種 2 生物本身存在由向連續(xù)發(fā)展的內(nèi)在趨勢(shì) 3 生物各種適應(yīng)性特征的形成是由于和 遺傳 也是生物不斷進(jìn)化的主要原因 2 意義拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)中較多 但內(nèi)容頗為系統(tǒng) 豐富 為后來(lái)的進(jìn)化學(xué)說(shuō)誕生奠定了基礎(chǔ) 低級(jí) 高級(jí) 用進(jìn)廢退 獲得性 主觀推測(cè) 達(dá)爾文 二 達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說(shuō)在進(jìn)化論的發(fā)展歷程中 達(dá)爾文與拉馬克有著相似的經(jīng)歷 通過(guò)五年的環(huán)球中大量的觀察 記錄和研究 所提出的生物進(jìn)化的 自然選擇 學(xué)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)重要的里程碑 請(qǐng)結(jié)合教材內(nèi)容分析達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō) 1 達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主要觀點(diǎn) 1 物種是可變的達(dá)爾文發(fā)現(xiàn) 在南美草原的地層中發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物化石和現(xiàn)代犰狳十分相似 這說(shuō)明現(xiàn)代生物和古代生物之間有一定的親緣關(guān)系 地球上現(xiàn)存的生物都是由進(jìn)化而來(lái)的 以前生存過(guò)的物種 2 生存斗爭(zhēng)和自然選擇 生物普遍具有的現(xiàn)象 能產(chǎn)生大量的后代 但生物賴以生存的生活條件是有一定限度的 因此就產(chǎn)生了 這種現(xiàn)象可以發(fā)生在之間 也可以發(fā)生在之間 在生存斗爭(zhēng)中 的過(guò)程就是自然選擇 繁殖過(guò)剩 生存斗爭(zhēng) 生物 生物和無(wú)機(jī)環(huán)境 適者生存 不適者被淘汰 3 適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果 第一步 變異的產(chǎn)生 變異是的 可以產(chǎn)生有利變異 也可以產(chǎn)生不利變異 第二步 通過(guò)生存斗爭(zhēng)對(duì)變異進(jìn)行選擇 在生存斗爭(zhēng)中具有變異的個(gè)體有較大的生存機(jī)會(huì)而繁殖后代 變異的個(gè)體將被淘汰 不定向 有利 不利 2 結(jié)合下圖 試著用達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說(shuō)解釋長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化 長(zhǎng)頸鹿的祖先由于而產(chǎn)生大量后代 超過(guò)環(huán)境承受的能力 它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃會(huì)產(chǎn)生 繁殖過(guò)剩 生存斗爭(zhēng) 又由于使它們有頸長(zhǎng)和頸短的差異 頸短的因吃不到樹葉而最終餓死 頸長(zhǎng)的能吃到樹葉生存下來(lái) 也就是 這樣有利的變異逐代積累 導(dǎo)致了長(zhǎng)頸鹿的頸越來(lái)越長(zhǎng) 可遺傳變異 適者生存 3 達(dá)爾文是否否定了拉馬克的進(jìn)化論 兩者的觀點(diǎn)有什么不同 答案沒有 達(dá)爾文接受了拉馬克關(guān)于器官用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn) 拉馬克承認(rèn)變異是可以遺傳的 但達(dá)爾文認(rèn)為變異有的可以遺傳 有的不能遺傳 4 相比拉馬克 達(dá)爾文認(rèn)為生物進(jìn)化的關(guān)鍵是什么 答案他改變了拉馬克過(guò)分強(qiáng)調(diào)用進(jìn)廢退即 生物內(nèi)在的自我改進(jìn)的力量 的觀點(diǎn) 而是強(qiáng)調(diào)自然選擇的作用 5 達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)中遺傳變異和自然選擇具有怎樣的關(guān)系 答案遺傳變異在前 自然選擇在后 生物變異是不定向的 生物繁殖產(chǎn)生的大量變異類型是自然選擇的原材料 自然選擇是定向的 自然選擇使適應(yīng)環(huán)境的變異類型保留下來(lái) 歸納提煉 達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說(shuō)與拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的比較 1 判斷關(guān)于達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)描述的正誤 1 環(huán)境改變使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異 2 可遺傳的變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因 3 變異是不定向的 4 變異是定向的 5 變異經(jīng)過(guò)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 活學(xué)活用 二種群是生物進(jìn)化的基本單位 達(dá)爾文以個(gè)體作為生物進(jìn)化的單位是不準(zhǔn)確的 現(xiàn)代綜合進(jìn)化論認(rèn)為生物進(jìn)化的基本單位是種群 請(qǐng)分析 1 現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要內(nèi)容 1 是生物進(jìn)化的基本單位 2 產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 3 決定生物進(jìn)化的方向 4 是物種形成的必要條件 種群 突變和基因重組 自然選擇 隔離 2 種群的概念 如圖所示 在一定時(shí)間 生活在一定區(qū)域的同種生物的個(gè)體叫做種群 種群內(nèi)的個(gè)體不是機(jī)械地集合在一起 而是通過(guò)組成一個(gè)有機(jī)整體 彼此之間可以 并通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代 所以 種群是生物和的基本單位 全部 種內(nèi)關(guān)系 交配 生殖 進(jìn)化 理解種群應(yīng)注意的3個(gè)方面 1 兩個(gè)要素 同種 和 全部 2 兩個(gè)條件 時(shí)間 和 空間 即種群具有一定的時(shí)空限制 離開一定的空間和時(shí)間的種群是不存在的 小貼士 3 兩個(gè)方面 宏觀方面 種群是生物繁殖的基本單位微觀方面 種群是生物進(jìn)化的基本單位 3 基因庫(kù) 1 一個(gè)生物種群中個(gè)體所含有的稱為該種群的基因庫(kù) 2 基因庫(kù)會(huì)不會(huì)伴隨著個(gè)體的死亡而消失 答案?jìng)€(gè)體所攜帶的基因隨著個(gè)體的死亡而從基因庫(kù)中丟失 但是個(gè)體會(huì)通過(guò)繁殖把自身的基因傳給后代 所以基因庫(kù)不會(huì)伴隨著個(gè)體的死亡而消失 而是在代代相傳中得到保持和發(fā)展 全部 基因的總和 4 基因頻率和基因型頻率 1 定義 基因頻率是指一個(gè)種群基因庫(kù)中 某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率 基因型頻率是指某種個(gè)體在種群中所占的比例 基因型 2 基因頻率與基因型頻率的計(jì)算方法 如圖 在某昆蟲種群中 決定翅色為綠色的基因?yàn)锳 決定翅色為褐色的基因?yàn)閍 從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體 測(cè)得基因型為AA Aa和aa的個(gè)體分別是30 60和10個(gè) 就 這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō) 每個(gè)個(gè)體可以看作含有2個(gè)基因 那么 這100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因 請(qǐng)計(jì)算A a的基因頻率 答案A基因的數(shù)量是2 30 60 120個(gè) a基因的數(shù)量是2 10 60 80個(gè) A基因的頻率為120 200 60 a基因的頻率為80 200 40 假設(shè)上述昆蟲種群非常大 所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代 沒有遷入和遷出 自然選擇對(duì)翅色這一相對(duì)性狀沒有影響 基因A和a都不產(chǎn)生突變 根據(jù)孟德爾的分離定律計(jì)算 該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比率各是多少 答案A配子占60 a配子占40 子代基因型的頻率各是多少 答案子代基因型的頻率 AA占36 Aa占48 aa占16 子代種群的基因頻率各是多少 答案子代種群的基因頻率 A占60 a占40 將計(jì)算結(jié)果填入下表 想一想 子二代 子三代以及若干代以后 種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎 答案 子三代 子四代以及若干代以后 種群的基因頻率與子一代一樣 若上述計(jì)算結(jié)果是建立在五個(gè)假設(shè)條件基礎(chǔ)上的 對(duì)自然界種群來(lái)說(shuō) 這五個(gè)條件都成立嗎 你能舉出哪些實(shí)例 答案對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō) 這五個(gè)條件不可能同時(shí)都成立 例如 翅色與環(huán)境中的色彩較一致 被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)就小些 如果該種群出現(xiàn)新的突變型 基因型為A2a或A2A2 也就是產(chǎn)生新的等位基因A2 種群的基因頻率會(huì)變化嗎 基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化 答案基因突變產(chǎn)生新的基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化 基因A2的頻率是增加還是減少 要看這一突變對(duì)生物是有益的還是有害的 5 通過(guò)以上分析可知 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是 種群內(nèi)基因頻率 的改變 歸納提煉 基因頻率和基因型頻率的3個(gè)歸納 1 在種群中 一對(duì)等位基因的頻率之和等于1 基因型頻率之和也等于1 2 一個(gè)等位基因的頻率 該等位基因純合子的頻率 1 2雜合子的頻率 3 根據(jù)遺傳平衡規(guī)律 哈迪 溫伯格定律 計(jì)算基因頻率 該定律指出 在一個(gè)有性生殖的群體中 在種群足夠大 種群內(nèi)個(gè)體隨機(jī)交配 沒有突變 沒有新基因加入 沒有自然選擇的條件下 各等位基因的頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變的 即PA和Pa保持不變 所以 2 某動(dòng)物種群中AA Aa和aa的基因型頻率分別為0 3 0 4和0 3 請(qǐng)回答 1 該種群中a基因的頻率為 2 如果該種群滿足四個(gè)基本條件 即種群 不發(fā)生 不發(fā)生 沒有遷入和遷出 且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配 則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為 如果該種群的子一代再隨機(jī)交配 其后代中aa的基因型頻率 會(huì) 不會(huì) 發(fā)生改變 活學(xué)活用 3 假定該動(dòng)物種群滿足上述四個(gè)基本條件 但不發(fā)生隨機(jī)交配 只在相同基因型之間進(jìn)行交配 則理論上該種群的子一代中AA Aa和aa的基因型頻率分別為 和 如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配 其后代中AA Aa和aa的基因型頻率 會(huì) 不會(huì) 發(fā)生改變 問(wèn)題導(dǎo)析 1 隱性基因的基因頻率 隱性純合子的基因型頻率 雜合子的基因型頻率 2 在理想條件下 種群達(dá)到 種群的和都不變 否則種群的可能改變 1 2 遺傳平衡 基因頻率 基因型頻率 基因型頻率 解析 1 AA 0 3 Aa 0 4 aa 0 3 所以a 0 4 1 2 0 3 0 5 2 由a 0 5 可以計(jì)算出后代中aa的基因型頻率是 0 5 2 0 25 且該基因型的頻率不會(huì)發(fā)生改變 但是該結(jié)論的前提條件是種群足夠大 不發(fā)生基因突變 不發(fā)生選擇 沒有遷入和遷出 且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配 3 AA 0 3 Aa 0 4 aa 0 3 題目中敘述的情況相當(dāng)于植物的自交 結(jié)果如下 0 3AA AA得到0 3AA 0 4Aa Aa得到0 1AA 0 2Aa 0 1aa 0 3aa aa得到0 3aa 所以相同基因型之間進(jìn)行交配 后代中AA 0 3 0 1 0 4 Aa 0 2 aa 0 3 0 1 0 4 同理可以計(jì)算該代相同基因型個(gè)體之間的交配后代中AA 0 45 Aa 0 1 aa 0 45 所以基因型頻率會(huì)發(fā)生改變 答案 1 0 5 2 足夠大基因突變 或突變 選擇0 25不會(huì) 3 0 40 20 4會(huì) 課堂小結(jié) 用進(jìn)廢退 獲得性 過(guò)度繁殖 適者 生存 種群 突變 自然選擇 隔離 當(dāng)堂檢測(cè) 1 2 3 4 1 拉馬克認(rèn)為生物不斷進(jìn)化的主要原因是 A 不定向變異和定向的自然選擇B 基因突變和染色體變異C 用進(jìn)廢退和獲得性遺傳D 器官的反復(fù)使用解析拉馬克的觀點(diǎn)是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳 器官經(jīng)常用就進(jìn)化 不用就退化 并且把這種性狀遺傳給后代 C 1 2 3 4 2 如圖所示 以長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化為例說(shuō)明達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō) 以下說(shuō)法不正確的是 A 長(zhǎng)頸鹿個(gè)體之間許多性狀存在差異 如頸和前肢的長(zhǎng)短不同 1 2 3 4 B 生物產(chǎn)生后代的數(shù)量往往超過(guò)生活環(huán)境所能承受的數(shù)量而引起生存斗爭(zhēng)C 頸和前肢長(zhǎng)些的個(gè)體 在生存斗爭(zhēng)中容易得到食物而生存并繁殖D 自然選擇是定向的 使長(zhǎng)頸鹿個(gè)體朝著符合人類需要的方向發(fā)展 1 2 3 4 解析自然選擇是定向的 它可使生物朝適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展進(jìn)化 而不是朝向 符合人類需求 的方向發(fā)展 答案D 1 2 3 4 3 在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體 其中基因型為AA的個(gè)體占24個(gè) 基因型為Aa的個(gè)體占72個(gè) 基因型為aa的個(gè)體占4個(gè) 那么A基因和a基因的頻率分別是 A 28 72 B 36 64 C 57 43 D 60 40 1 2 3 4 解析在100個(gè)個(gè)體中 AA占24個(gè) Aa占72個(gè) aa占4個(gè) 則AA 24 Aa 72 aa 4 根據(jù)公式得A AA 1 2Aa 24 36 60 a aa 1 2Aa 4 36 40 答案D 1 2 3 4 4 某植物種群中 AA基因型個(gè)體占30 aa基因型個(gè)體占20 則 1 植物種群中的A a基因頻率分別是 2 若該植物自交 后代中AA aa基因型個(gè)體分別占 這時(shí) A a的基因頻率分別是 1 2 3 4 3 根據(jù)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論 這種植物在兩年中是否發(fā)生了進(jìn)化 原因是 4 由此可知 進(jìn)化的基本單位是 解析由題意可知 Aa基因型個(gè)體占50 則A的基因頻率 30 50 55 a的基因頻率 1 55 45 1 2 3 4 1 2 3 4 答案 1 55 45 2 42 5 32 5 55 45 3 沒有發(fā)生進(jìn)化基因頻率沒有發(fā)生改變 4 種群