高中生物 5.1 突變和重組、自然選擇、隔離（第2課時(shí)）課件 蘇教版必修2.ppt

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第2課時(shí) 突變和重組、自然選 擇、隔離,第五章 第一節(jié) 生物進(jìn)化理論,1.結(jié)合教材P110111，闡明可遺傳的變異為生物進(jìn)化提供了原材料，以及自然選擇對(duì)生物進(jìn)化方向的決定作用。 2.結(jié)合教材P112113，闡明物種形成的機(jī)制。 3.閱讀教材P114115，概述分子進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)以及生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義。,學(xué)習(xí)導(dǎo)航,重難點(diǎn)擊,1.自然選擇的作用。 2.物種形成的機(jī)制。,課堂導(dǎo)入,據(jù)英國(guó)每日郵報(bào)網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)南卡羅來(lái)納州誕生了世界僅有的四只白色獅虎獸。它們的父親是一只白獅，而它們的母親是一只白虎。,世界上大約有300只白獅和1 200只白虎，而世界上大約有1 000只獅虎獸，但白色的獅虎獸幾乎沒(méi)有。所以這次孕育的白色獅虎獸在世界上極其罕見(jiàn)，也可稱為世界僅有的四只白色獅虎獸。獅虎獸是一個(gè)新的物種嗎？新物種形成的標(biāo)志是什么？,內(nèi)容索引,一、生物進(jìn)化的原材料和進(jìn)化的方向,二、隔離與物種形成,三、中性學(xué)說(shuō)、生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義,當(dāng)堂檢測(cè),一、生物進(jìn)化的原材料和進(jìn)化的方向,知識(shí)梳理,答案,1.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 (1)可遺傳變異的來(lái)源,基因重組,基因突變,突變,(2)影響基因頻率變化的因素 、基因重組、染色體變異和 。 遺傳漂變：是由于在繁殖時(shí)雌雄配子的 而發(fā)生的基因頻率變化，遺傳漂變的效應(yīng)與種群的大小成反比。,基因突變,自然選擇,隨機(jī)結(jié)合,(3)基因突變產(chǎn)生的 ，通過(guò)有性生殖過(guò)程中的 ，可以形成多種多樣的 ，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。 (4)生物的變異是否有利取決于它們的 ，同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能有利，也可能有害。 2.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體更易產(chǎn)生后代，相應(yīng)的基因頻率會(huì) ，具有不利變異的個(gè)體很難產(chǎn)生后代，相應(yīng)的基因頻率會(huì) 。因此，自然選擇使種群的 ，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。,答案,等位基因,基因重組,基因型,生存環(huán)境,不斷提高,不斷下降,基因頻率發(fā)生定向改變,答案,1.基因突變和基因重組對(duì)種群遺傳組成的影響一樣嗎？試分析原因。,答案 不一樣。只有基因突變才能出現(xiàn)新基因，改變基因頻率，從而影響種群的遺傳組成；基因重組不能產(chǎn)生新基因，只能增加基因型的種類，以此來(lái)影響種群的遺傳組成。,合作探究,2.突變和基因重組能決定生物進(jìn)化的方向嗎？為什么？,答案 不能。突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。,答案,3.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占24%，基因型Aa的個(gè)體占72%，基因型aa的個(gè)體占4%。 (1)該種群中基因A和基因a的頻率分別是多少？,分析 A%AA%1/2Aa%60%；a%aa%1/2Aa%40%。,答案 60%；40%。,分析,答案,(2)一年后，種群中基因型AA的個(gè)體占48%，基因型Aa的個(gè)體占24%，基因型aa的個(gè)體占28%，此時(shí)種群中基因A和基因a的頻率分別是多少？,分析 A%AA%1/2Aa%60%; a%aa%1/2Aa%40%。,答案 60%；40%。,分析,(3)這一年間種群是否進(jìn)化了？,答案 種群的基因頻率沒(méi)有變化，生物沒(méi)有進(jìn)化。,活學(xué)活用,1.根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說(shuō)法正確的是( ) A.自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向 B.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變 C.種群內(nèi)基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性 D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小,解析答案,解析 自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，從而使生物定向進(jìn)化，所以自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。種群中基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性，導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化。種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而增大。,C,一題多變,“基因突變對(duì)絕大多數(shù)個(gè)體是不利的，但卻是生物進(jìn)化的重要因素之一”。你認(rèn)為這一說(shuō)法( ) A.正確，基因突變雖對(duì)多數(shù)個(gè)體是不利的，但它為定向的自然選擇提供了 材料，為物種的進(jìn)化奠定了基礎(chǔ) B.正確，基因突變對(duì)多數(shù)個(gè)體不利，但突變的方向與生物進(jìn)化的方向是一 致的 C.不正確，因?yàn)榛蛲蛔儾焕趥€(gè)體繁殖，會(huì)導(dǎo)致物種滅絕 D.不正確，因?yàn)榛蛲蛔儠?huì)導(dǎo)致個(gè)體死亡，不利于生物進(jìn)化,答案,A,返回,二、隔離與物種形成,知識(shí)梳理,答案,1.物種 分布在一定的 ，具有一定的 和 特征，而且在自然狀態(tài)能夠 并能生殖出 的一群生物個(gè)體。 2.物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制 、 和 。 3.隔離 (1)地理隔離：是指地理上的障礙，是一種主要的隔離方式。地理隔離可以導(dǎo)致 的形成，如東北虎和華南虎。 (2)生殖隔離：指不同種群的個(gè)體不能 或交配后產(chǎn)生 的后代，如馬與驢雜交產(chǎn)生的騾不可育。,自然地域,形態(tài)結(jié)構(gòu),生理功能,相互交配,可育后代,突變,選擇,隔離,亞種,自由交配,不可育,答案,突變,基因重組,基因交流,食物,棲息條件,基因頻率,基因庫(kù),合作探究,答案,1.物種和種群有什么區(qū)別？二者存在什么關(guān)系？,答案 種群強(qiáng)調(diào)的是同一自然區(qū)域、同種生物的全部個(gè)體，物種則強(qiáng)調(diào)能相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。同一種群的個(gè)體一定屬于同一物種，同一物種的個(gè)體可能分布于不同的區(qū)域形成不同的種群。不同種群的個(gè)體可能屬于同一物種，不同物種的個(gè)體一定屬于不同的種群。,2.物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是什么？,答案 突變和基因重組、自然選擇以及隔離。,答案,3.地理隔離一定會(huì)產(chǎn)生生殖隔離嗎？舉例說(shuō)明。,答案 不一定。長(zhǎng)期的地理隔離可能會(huì)產(chǎn)生生殖隔離，但是也不一定，如華南虎和東北虎，雖然經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離，但是沒(méi)有產(chǎn)生生殖隔離。,4.若由于某種原因，某二倍體植物加倍成了四倍體植物，那么該四倍體和二倍體之間存在生殖隔離嗎？這說(shuō)明什么？,答案 二倍體植物加倍成了四倍體，雜交后代是三倍體，三倍體是不育的，所以二者存在生殖隔離。說(shuō)明有時(shí)候不經(jīng)過(guò)地理隔離也能產(chǎn)生生殖隔離。,2.如圖是物種形成的一種模式。物種a因?yàn)榈乩碚系K分隔為兩個(gè)種 群a1和a2，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化，分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時(shí)刻，a1種群的部分群體越過(guò)障礙外遷與a2同域分布，向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離 B.c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離 C.a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相 同，則b和d是同一物種 D.a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種,活學(xué)活用,解析答案,解析 區(qū)分物種的關(guān)鍵是看是否存在生殖隔離，存在地理隔離的不同種群，可能屬于不同物種，也可能屬于同一物種。b和d存在地理隔離，不一定達(dá)到生殖隔離； 由于a1和a2的地理隔離，d和c有可能存在生殖隔離。種群基因頻率改變是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)，而不是形成新物種的標(biāo)志。a1中外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率不一定相同； a1中外遷群體與當(dāng)?shù)豠2種群的基因頻率不一定相同，但如果只發(fā)生地理隔離，而沒(méi)有發(fā)生生殖隔離，則c和d可能是同一物種。 答案 B,一題多變,(1)a物種進(jìn)化為新物種b和c的內(nèi)因是什么？,返回,答案 突變和基因重組(或可遺傳變異)。,(2)若b物種遷入到c物種生活的區(qū)域，足夠長(zhǎng)的時(shí)間后一定會(huì)進(jìn)化為新物種嗎？,答案 不一定，也可能因?yàn)椴贿m應(yīng)環(huán)境而被淘汰。,答案,三、中性學(xué)說(shuō)、生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義,知識(shí)梳理,答案,1.中性學(xué)說(shuō)進(jìn)化的過(guò)程,中性,中性,物種,自然選擇,表現(xiàn)型,2.生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義,答案,現(xiàn)代生物科學(xué),控制和改造,生物,環(huán)境,局部,整體,人與自然,合作探究,答案,1.中性學(xué)說(shuō)與現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要差異是什么？,答案 中性學(xué)說(shuō)認(rèn)為：(1)生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是中性突變的隨機(jī)固定； (2)DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的。,2.根據(jù)上題分析，你是否認(rèn)為中性學(xué)說(shuō)完全否決了現(xiàn)代綜合進(jìn)化論？,答案 不是。中性學(xué)說(shuō)側(cè)重于微觀水平，而現(xiàn)代綜合進(jìn)化論側(cè)重于宏觀水平，二者相互補(bǔ)充。,3.下列敘述中，符合中性學(xué)說(shuō)的是( ) A.中性突變一般不引起生物性狀的改變，因此中性突變不是突變 B.當(dāng)自然選擇作用于中性突變時(shí)，有利的變異被積累 C.當(dāng)環(huán)境惡劣時(shí)，中性突變的進(jìn)化速率加快了 D.中性學(xué)說(shuō)并沒(méi)有否認(rèn)選擇的作用，承認(rèn)形態(tài)、行為和生態(tài)性狀，即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進(jìn)化的,活學(xué)活用,解釋 中性學(xué)說(shuō)認(rèn)為多數(shù)或絕大多數(shù)突變都是中性的，即無(wú)所謂有利或有害，因此對(duì)于這些中性突變不會(huì)發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。突變大多在種群中隨機(jī)地被固定或消失，而不是通過(guò)選擇才被保留或淘汰的。,D,解析答案,一題多變,下列觀點(diǎn)符合“中性學(xué)說(shuō)”的是( ) A.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變 B.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 C.DNA分子產(chǎn)生的突變大多數(shù)是中性的 D.隔離是物種形成的必要條件,解析 現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的基本觀點(diǎn)為：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于基因頻率的改變，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，生殖隔離是新物種形成的必要條件。中性學(xué)說(shuō)認(rèn)為突變大部分是中性的，生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素是中性突變的隨機(jī)固定。,解析答案,C,易混辨析,現(xiàn)代綜合進(jìn)化論與中性學(xué)說(shuō)的比較,課堂小結(jié),答案,種群,可遺傳的變異,自然選擇,隔離,中性突變,返回,當(dāng)堂檢測(cè),1.有關(guān)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A.種群是生物進(jìn)化的基本單位 B.自然選擇學(xué)說(shuō)是現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的核心 C.生物進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 D.生物進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存,D,解析 種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，在這個(gè)過(guò)程中有利變異保存而不利變異被淘汰，從而改變了基因頻率。,1,2,3,4,5,解析答案,2.某島嶼上存在著樺尺蠖的兩個(gè)變種，該地區(qū)原為森林，后 建設(shè)為工業(yè)區(qū)。下列為該地區(qū)不同時(shí)期兩個(gè)變種樺尺蠖的數(shù)量比。這種變化的原因是( ),解析答案,1,2,3,4,5,A.工業(yè)煤煙使灰樺尺蠖變?yōu)楹跇宄唧?B.灰樺尺蠖遠(yuǎn)離，黑樺尺蠖遷入 C.自然選擇作用 D.定向變異作用,解析 生物變異是不定向的，自然選擇是定向的；該島嶼建設(shè)為工業(yè)區(qū)后，由于生物的生活環(huán)境發(fā)生了改變，所以黑色的環(huán)境選擇體色為黑色的樺尺蠖生存下來(lái)并得以繁殖，將控制體色為黑色的基因傳遞給后代，導(dǎo)致該基因頻率增大。 答案 C,1,2,3,4,5,3.新物種形成最顯著的標(biāo)志是( ) A.具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu) B.具有一定的生理功能 C.產(chǎn)生了生殖隔離 D.改變了基因頻率,1,2,3,4,5,解析答案,解析 具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能是作為物種存在的一種必要的特征，但標(biāo)志新物種形成的應(yīng)是生殖隔離?；蝾l率的改變情況只能說(shuō)明生物進(jìn)化情況。,C,4.下列關(guān)于中性學(xué)說(shuō)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是( ) A.中性學(xué)說(shuō)的研究水平側(cè)重于分子水平 B.DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的 C.遺傳漂變是分子進(jìn)化的動(dòng)力 D.中性學(xué)說(shuō)與現(xiàn)代綜合進(jìn)化論是對(duì)立的,D,答案,1,2,3,4,5,5.原產(chǎn)某地的某種一年生植物a，分別引種到低緯度和高緯度地區(qū)種植，很多年以后移植到原產(chǎn)地，開(kāi)花時(shí)期如圖所示。回答下列問(wèn)題：,1,2,3,4,5,解析答案,(1)將植物a引種到低緯度和高緯度地區(qū)， 這樣原屬于同一個(gè)物種的種群a、b和c 之間形成_，種群b和 種群c個(gè)體之間由于花期不同，已不能 正常傳粉，說(shuō)明已產(chǎn)生了_ _，它們與_、_共同構(gòu)成了物種形成過(guò)程的基本環(huán)節(jié)。,解析 a、b和c處于不同的緯度，存在地理上的隔離。種群b和種群c已經(jīng)不能進(jìn)行基因交流，存在生殖上的隔離。物種的形成需要三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。 答案 地理隔離 生殖隔離 突變和基因重組 自然選擇,1,2,3,4,5,(2)在對(duì)植物b的某一種群進(jìn)行的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為10%和70%(各種基因型個(gè)體生存能力相同)，第二年對(duì)同一種群進(jìn)行的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為4%和64%，在這一年中，該植物種群是否發(fā)生了進(jìn)化？ _，理由是_。,1,2,3,4,5,解析答案,返回,解析 已經(jīng)知道DD和dd分別為10%和70%，所以Dd為20%，第一年該種群D的基因頻率是：(10%220%)/200%20%。同理第二年該種群D的基因頻率是：(4%232%)/200%20%，所以連續(xù)兩年的基因頻率沒(méi)有發(fā)生改變，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變，因此推斷該種群沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化。 答案 沒(méi)有 該種群的基因頻率沒(méi)有發(fā)生變化,1,2,3,4,5,返回,