现代生物进化理论的主要内容
一、种群是生物进化的基本单位 1.种群的概念及特点
(1)概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体。
(2)特点:是生物进化的基本单位,彼此之间可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
2.基因库与基因频率
二、突变和基因重组产生进化的原材料
?基因重组
1.可遗传变异来源?基因突变? ?
?统称为突变??染色体变异?
2.可遗传变异是进化原材料的原因
①基因突变产生等位基因
??②通过有性生殖过程中的基因
(1)可遗传变异的形成?
重组可以形成多种多样的?? 基因型
(2)可遗传变异的特点是随机的和不定向的。
(3)可遗传变异的结果:只提供生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。 3.变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。 三、自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。即生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
四、隔离与物种的形成 1.物种的概念
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2.隔离
(1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。 (2)常见类型 类型 生殖隔离 地理隔离 范围 不同物种间 同一种生物 结果 不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代 使种群间不能发生基因交流 3.隔离在物种形成中的作用 (1)新物种的形成过程
??①不同种群出现不同的突变和基因重组地理隔离?
?②不同种群间不发生基因交流?
1
①食物和栖息条件互不相同??
自然选择?②自然选择对不同种群基因频率的改变所
?? 起的作用不同
生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种
(2)结论:隔离是形成新物种的必要条件。 五、共同进化与生物多样性的形成 1.共同进化
2.生物多样性的形成
(2)研究生物进化历程的主要依据:化石。 (3)生物多样性的进化历程 35亿年前:古细菌出现 ↓
35亿~15亿年前:主要是蓝藻和细菌 ↓
15亿年前:真核生物 ↓
5.7亿~5亿年前:海洋中有大量的无脊椎动物 ↓
4亿年前:原始陆生植物、原始两栖类
一、种群是生物进化的基本单位
1.为什么说生物进化的基本单位是种群而不是个体?
提示:个体的基因型是终身不变的,无论它在自然选择中具有多大优势,其基因型也不可能一成不变地遗传给下一代个体,因为个体的基因组成来自双亲。种群中个体的基因来自种群基因库,个体死亡后又通过其后代把基因延续下去。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,这个个体在进化上就没有意义。
2.阅读教材P115第二自然段,结合图7-7分析探究下列问题:
若一个种群中含有A和a一对等位基因,根据下列条件,计算种群的基因频率。
(1)若已知种群中基因型为AA、Aa和aa的个体数目分别为a1、a2、a3,如何计算种群中A的基因频率?
A的数目2a1+a2
提示:A的基因频率=×100%=×100%。
(A+a)的总数目2(a1+a2+a3)
(2)若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3,如何计算A的基因频率?
提示:A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=P1+1/2P2。
BBBbbbBb
(3)若已知基因型为XX、XX、XX、XY和XY的个体数分别为a1、a2、a3、a4、a5,试B
求X的基因频率。
X的数目2a1+a2+a4
提示:X的基因频率=Bb×100%=×100%。
(X+X)的总数目2(a1+a2+a3)+a4+a5
B
B
3.试分析导致种群基因库改变的因素。
提示:基因突变;染色体变异;自然选择;种群个体数量过少;种群个体的迁入、迁出。 二、突变、基因重组和自然选择与生物进化的关系
2
1.阅读教材P116内容,结合变异知识,探究下列问题: (1)所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗?为什么?
提示:不能。只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成,才能改变基因频率。 (2)基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗?试分析原因。
提示:二者都对种群遗传组成产生影响,但影响角度不一样。只有基因突变才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率,从而影响种群的遗传组成;而基因重组不能产生新基因,只能增加基因型的种类,以此来影响种群的遗传组成。
(3)有人认为“发生在体细胞中的基因突变不能传递给后代,因此不能为生物进化提供原材料”,这种说法正确吗?分析原因。
提示:不正确。发生在体细胞中的突变,可以通过无性繁殖的方法传递给后代,如发生基因突变的花芽或叶芽,通过植物组织培养技术或者嫁接的方法可以传递给下一代,因此能为生物进化提供原材料。
2.阅读教材P116[探究],分析探究下列问题:
(1)自然选择是如何使桦尺蠖种群中决定浅色性状的s基因频率越来越低的?
提示:在树干变黑的环境下,浅色桦尺蠖易被天敌发现和捕食,使ss的个体越来越少,SS和Ss的个体越来越多,从而使决定黑色性状的S基因频率越来越高,决定浅色性状的s基因频率越来越低。
(2)在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表现型?并简要说明原因。 提示:直接受选择的是表现型,因为天敌看到的是性状,而不是控制性状的基因。 三、隔离与物种形成
1.判断下列生物是否属于同一个物种,并说明理由。 (1)生活在同一区域的两个种群。 提示:不是。种群是指生活在一定区域的同种生物的总和,既然在同一地点是两个种群,说明它们属于两个物种。
(2)生活在不同区域的两个种群。
提示:不一定。看两个种群能否相互交配并产生可育后代,若能则属于同一物种,若不能则属于不同物种。
2.根据教材P120[资料分析],探究下列问题: (1)用流程图的形式总结物种形成的一般过程。
地理隔离突变和基因重组、逐代积累
提示:种群――→多个种群――→基因库出现差别――→产生生殖隔 自然选择 离―→物种形成。
(2)地理隔离和生殖隔离在对种群影响上的共同点是什么?生殖隔离产生的根本原因是什么?
提示:共同点是都能阻断种群间的基因交流。产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异。
(3)经过漫长的地理隔离,是否一定会产生生殖隔离? 提示:不一定。如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小,或发生相似的变化,则两个种群的进化方向相同,不产生生殖隔离。
(4)产生生殖隔离是否一定要经过漫长的地理隔离?
提示:不一定。如植物中多倍体的形成,不经过地理隔离,直接产生了生殖隔离。 四、共同进化与生物多样性形成
1.阅读教材P123内容,仔细观察图7-9、7-10,分析探究下列问题:
(1)在捕食者与被捕食者的共同进化中,从生物个体和种群两个方面分析是有利还是有
3
人教版高中生物必修2第7章 现代生物进化理论第2节 现代生物进化理论的主要内容教案(1)
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