高中生物 第五章 染色体与遗传 5.2 进化性变化是怎样发生的课件 浙科版必修2

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1、第五章第五章 生物的进化生物的进化第二节第二节 进化性变化是怎样发生的进化性变化是怎样发生的一、选择是进化的动力一、选择是进化的动力 1.进化发生的进化发生的前提条件前提条件： 个体间存在个体间存在可遗传的变异可遗传的变异 2.人工选择人工选择： 可以使微小变异成为显著变可以使微小变异成为显著变 异，异， 从而培育新品种从而培育新品种3.自然选择自然选择 自然界的物种，其个体间自然界的物种，其个体间普遍存在差异普遍存在差异，有些性状有利于有些性状有利于个体在特定的环境中存活和繁殖，另一些则是不利的。个体在特定的环境中存活和繁殖，另一些则是不利的。 环境条件环境条件以某种方式以某种方式选择用以繁

2、殖后代选择用以繁殖后代。性状特征有助于。性状特征有助于其生存的个体较较之没有这种特征的个体能繁殖出更多的其生存的个体较较之没有这种特征的个体能繁殖出更多的后代。后代。 适者生存适者生存 不适者被淘汰不适者被淘汰l自然选择直接作用于生物的自然选择直接作用于生物的表现型表现型l达尔文认为：自然选择是进化的一个重达尔文认为：自然选择是进化的一个重要动力和机制要动力和机制l自然选择定向的，变异不定向。自然选择定向的，变异不定向。事实事实1 1：生物都有生物都有过度过度繁殖繁殖的倾向的倾向事实事实2 2：物种内的物种内的个体个体数能保持稳定数能保持稳定事实事实3 3：资源是有限的资源是有限的推论推论1

3、1：个体间存在个体间存在着着生存斗争生存斗争事实事实4 4：个体间普遍存个体间普遍存在在差异差异( (变异变异) )事实事实5 5：许多变异是许多变异是可以可以遗传遗传的的推论推论2 2：具有具有有利有利变异变异的个的个体体, ,生存并生存并留下后代留下后代的的机会多机会多推论推论3 3：有利变异有利变异逐代积累，逐代积累，生物不断生物不断进化出进化出新新类型类型达尔文自然选择学说的解释模型达尔文自然选择学说的解释模型过度繁殖，生存斗争，遗传变异，适者生存。过度繁殖，生存斗争，遗传变异，适者生存。（提供材料）（提供材料）（进化动力）（进化动力）（内在因素）（内在因素）（选择结果）（选择结果）二

4、、种群的变异性二、种群的变异性 种群中普遍存在种群中普遍存在可遗传变异可遗传变异是自然选择的前提，也是自然选择的前提，也是是生物进化的前提生物进化的前提 生物变异生物变异产生产生新的基因新的基因，基因重组基因重组产生多种产生多种基因型基因型 基因座位基因座位：一个特定基因在染色体上的位置：一个特定基因在染色体上的位置. 有性生殖生物的种群中，除了同卵双生的兄弟（姐有性生殖生物的种群中，除了同卵双生的兄弟（姐妹）外每个个体在遗传上都是独特和有差异的妹）外每个个体在遗传上都是独特和有差异的 每种生物的个体平均约有每种生物的个体平均约有10%的基因座位是杂合的；的基因座位是杂合的；一个物种可能平均有

5、一个物种可能平均有30%左右的座位上有不同的等左右的座位上有不同的等位基因位基因三、种群基因频率的平衡和变化三、种群基因频率的平衡和变化 基因库基因库：一个生物种群的：一个生物种群的全部等位基因全部等位基因的总和的总和 基因频率基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目：在种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例例 基因型频率基因型频率：任何一种生物种群都是由它所包：任何一种生物种群都是由它所包含的各种不同比例的基因型的个体所组成，每含的各种不同比例的基因型的个体所组成，每种种基因型个体数基因型个体数占占总个体数总个体数的比例

6、的比例例例: :从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测知基因型个个体，测知基因型为为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那个。那么么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少? ?解解: :A A基因的基因频率为基因的基因频率为: :a a基因的基因频率为：基因的基因频率为：= 40%= 40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=基因频率基因频率= =某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数 100% 100%= 60%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%

7、纯合体基因型频率纯合体基因型频率+ +/ /杂合子基因型频率杂合子基因型频率HARDY-WEINBERG （哈代（哈代-温伯格）定律温伯格）定律 1908年和年和1909年：在一个年：在一个大大的的随机交配随机交配的种群里，基因的种群里，基因频率和基因型频率在频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择没有迁移、突变、选择的情况下，世的情况下，世代相传不发生变化，并且代相传不发生变化，并且基因型频率基因型频率是由基因频率所决定是由基因频率所决定的。的。遗传平衡定律遗传平衡定律p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa= 2pq aa=q2影响因素影响因素： 1 突变突变

8、 ：A-a, A频率变小。有害突变不会扩大，有利突频率变小。有害突变不会扩大，有利突变尽可能被保留和扩增引起基因库较大变化变尽可能被保留和扩增引起基因库较大变化 2 基因迁移基因迁移 ：个体：个体单向单向迁入迁出，种群基因频率发生迁入迁出，种群基因频率发生变动变动；种间种间互出入互出入，种间种间遗传差异遗传差异减少，种群减少，种群内变异内变异增大增大 3 遗传漂变遗传漂变 ：在一个比较小的种群中，一起偶然事件可以：在一个比较小的种群中，一起偶然事件可以引起种群基因频率发生较大的变化引起种群基因频率发生较大的变化 4 非随机交配非随机交配 ：种群内雌雄个体不随机交配引起基因库发：种群内雌雄个体不

9、随机交配引起基因库发生变化。种群中相邻个体最可能发生交配生变化。种群中相邻个体最可能发生交配 5 自然选择：自然选择：自然选择自然选择下来的个体将留下相对多的后代，下来的个体将留下相对多的后代，使使基因库的基因频率和基因型频率发生变化基因库的基因频率和基因型频率发生变化 19世纪，桦尺蠖种群中黑色基世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（因（S）频率为）频率为5%，浅灰色基因，浅灰色基因（s）频率为）频率为95% 20世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为5% 四、自然选择导致适应四、自然选择导致适应适应适应是生物是生

10、物特有特有的一种现象，生的一种现象，生命的结构及功能、行为、生活方命的结构及功能、行为、生活方式使该生物式使该生物适合在一定环境条件适合在一定环境条件下生存和延续下生存和延续自然选择自然选择不仅能保留有利变异，淘汰不利变异，而不仅能保留有利变异，淘汰不利变异，而且能使有利且能使有利变异积累起来变异积累起来。五、异地的和同地的物种形成五、异地的和同地的物种形成A.物种的概念物种的概念B.隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用隔离隔离不同种群间的个体，在自然条件下不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流基因不能自由交流 的现象。的现象。地理隔离：由于高山、河流、沙漠或其他地理上的地理隔

11、离：由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，使不同的种群不能基因交流。障碍，使不同的种群不能基因交流。如东北虎如东北虎( (左左) )和华南虎和华南虎( (右右) )都是亚洲虎的后代，由于都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。理隔离，它们形成两个不同的亚种。地理隔离地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群，使得种群间群，使得种群间不能发生基因交流不能发生基因交流的现象。的现象。 不同物种之间一般是不能够相互交配的，不同物种之间一般是

12、不能够相互交配的，即使交配成功，也即使交配成功，也不能够产生可育的后代不能够产生可育的后代，这，这种现象叫生殖隔离。如季节隔离，行为隔离，种现象叫生殖隔离。如季节隔离，行为隔离，杂种不育等。杂种不育等。生殖隔离：生殖隔离：一般情况下，一般情况下，地理隔离地理隔离是是生殖隔离生殖隔离的的先决条件先决条件；生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种 的两个的两个种群，就成了两个物种。种群，就成了两个物种。种群基因库间种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的出现差异是产生生殖隔离的根本原因根本原因小结：物种形成过程小结：物种形成过程种种群群地理隔离地理隔离小小种种群群自然选择自

13、然选择生殖隔离生殖隔离新新物物种种发生改变发生改变基因频率基因频率（由（由突变和基因重组突变和基因重组产生变异）产生变异）1.异地的物种形成异地的物种形成（渐进的，适应环境）（渐进的，适应环境） 经过长期的地理隔离而达到生殖隔离经过长期的地理隔离而达到生殖隔离物种形成的关键物种形成的关键2.同地的物种形成：同地的物种形成： 一次有性生殖过程中形成的一次有性生殖过程中形成的现代生物进化理论现代生物进化理论达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说基基本本观观点点(1)种群种群是是生物进化的基本单生物进化的基本单位位，生物进化的实质在于种生物进化的实质在于种群基因频率的改变群基因频率的改变；(2)突变和

14、基因重组突变和基因重组、自然选自然选择择及及隔离隔离是物种形成过程的是物种形成过程的三个三个基本环节基本环节(4)自然选择使种群的自然选择使种群的基因频基因频率定向改变并决定生物进化率定向改变并决定生物进化的方向的方向；(5)隔离隔离是是新物种形成的必要新物种形成的必要条件条件(1)遗传变异遗传变异是自然选择的内因是自然选择的内因(2)过度繁殖过度繁殖为自然选择提供更多为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争的选择材料，加剧了生存斗争(3)变异一般是不定向的，而自然变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，选择是定向的，定向的自然选择定向的自然选择决定着生物进化的方向决定着生物进化的方向；(

15、4)生存斗争生存斗争是自然选择的过程，是自然选择的过程，是生物进化的动力；是生物进化的动力；(5)适应适应是自然选择的结果；是自然选择的结果；(6)自然选择过程是一个长期、缓自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程慢、连续的过程不不同同点点从从分子水平分子水平上阐明了自然选择上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调对遗传变异的作用机理，强调群体进化群体进化，认为种群是生物进，认为种群是生物进化的基本单位化的基本单位没有阐明遗传变异的本没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用质以及自然选择的作用机理，着重研究机理，着重研究生物个生物个体体进化进化相相同同点点都能解释生物进化的原因和生物的多样性

16、、适应性都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性1.1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：为一个物种：( ( ）A.A.它们必须分布在同一地理区域它们必须分布在同一地理区域B.B.它们的基因一定要相同它们的基因一定要相同C.C.它们的毛色一定要相同它们的毛色一定要相同D.D.能相互交配繁殖并产生可育后代能相互交配繁殖并产生可育后代D2.2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子和精子释放在同一水

17、域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：( ( ）A.A.生殖隔离生殖隔离 B.B.地理隔离地理隔离C.C.形态各异形态各异 D.D.不在同一水层不在同一水层A3.3.隔离在物种形成中的主要作用是：隔离在物种形成中的主要作用是：( ( ）A.A.使种群间的个体互不相识使种群间的个体互不相识B.B.使不同种群各适应于不同的地理环境使不同种群各适应于不同的地理环境C.C.使种群间雌雄个体失去交配机会使种群间雌雄个体失去交配机会D.D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的使种群之间停止基因交流，并朝着不同的 方向演变方向演变D4.4.下图是物种形成

18、的一种模式。物种下图是物种形成的一种模式。物种a a因为地理障碍被分隔为两个因为地理障碍被分隔为两个种群种群a a1 1和和a a2 2，经过漫长的进化，分别形成新物种，经过漫长的进化，分别形成新物种b b和和c c。在此进程。在此进程中的某一时刻，中的某一时刻，a a1 1种群的部分群体越过障碍外迁与种群的部分群体越过障碍外迁与a a2 2同域分布，同域分布，向向d d方向进化。下列有关叙述正确的是方向进化。下列有关叙述正确的是 ( )( )A.bA.b和和d d存在地理隔离，所以一定存在生殖存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离隔离B.cB.c和和d d不存在地理隔离，却可能存在生殖不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离隔离C.aC.a1 1中的外迁群体与当时留居群体的基因中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则频率相同，则b b和和d d是同一物种是同一物种D.aD.a1 1中的外迁群体与当时中的外迁群体与当时a a2 2种群的基因频种群的基因频率不同，则率不同，则c c和和d d是不同物种是不同物种B