第五章生物的進化第24課時

生物進化理論(Ⅱ)1.結合已學生物變異的知識，闡明可遺傳的變異為生物進化提供了原材料，以及自然選擇對生物進化方向的決定作用。2.結合實例，向學生闡明物種形成的機制。3.引導學生閱讀教材，概述分子進化的中性學說以及生物進化理論發展的意義。目標導讀重難點擊1.自然選擇決定生物進化的方向。2.物種的形成過程。知識儲備區123課堂導入4561．自然選擇學說四要點間的內在聯系適者生存自然選擇生存條件生存斗爭遺傳變異123課堂導入4562．＿＿是生物進化的基本單位。種群123課堂導入4563．基因庫：一個生物種群中＿＿＿＿＿＿＿＿＿的總和?；蝾l率：指群體中某一＿＿＿＿在該位點上可能出現的比例?；蛐皖l率：指某種＿＿＿的個體在群體中所占的比例。全部個體所含有基因等位基因基因型123課堂導入4564．由于DNA分子中發生堿基對的＿＿、＿＿、＿＿，而引起的基因結構的改變，叫做＿＿＿＿?；蛲蛔兗瓤梢杂桑撸撸撸哒T發，也可以自發產生。基因突變在生物界中是＿＿存在的，并且是＿＿發生的、＿＿＿的。在自然狀態下，基因突變為生物進化提供＿＿＿。缺失基因突變環境因素普遍隨機不定向原材料改變增添123課堂導入4565．＿＿＿＿是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，對生物的進化具有重要意義?；蛑亟M123課堂導入4566．＿＿＿＿＿是可以用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體的變化，如染色體＿＿的改變、染色體＿＿的增減等。染色體變異數目結構123課堂導入456據英國《每日郵報》網站報道，美國南卡羅來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1200只白虎，而世界上大約有獅虎獸是一個新的物種嗎？新物種形成的標志是什么？1000只獅虎獸，但白色的獅虎獸幾乎沒有。所以這次孕育的白色獅虎獸在世界上極其罕見，也可稱為世界僅有的四只白色獅虎獸。123課堂導入456學習探究區探究點一生物進化的原材料和進化的方向探究點二物種的形成機制課堂小結探究點三分子進化的中性學說及生物進化

理論發展的意義探究點一

1．生物進化的原材料返回生物進化的原材料和進化的方向基因突變基因重組(2)例如：果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數量的果蠅種群(約有108個個體)，那么每一代出現的基因突變數是多少呢？2×104×10－5×108＝2×107(3)由(2)說明突變的頻率雖然很低，但一個種群往往由許多個個體組成，而且每一個個體中的每一個細胞都含有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產生＿＿的突變。大量個體種群(4)由前面學過的知識可以知道：基因突變產生的＿＿＿＿通過有性生殖過程中的＿＿＿＿，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現大量的可遺傳的變異。(5)綜合(3)(4)說明，＿＿＿＿＿＿＿可產生生物進化的原材料。(6)由于突變和基因重組都是＿＿的、＿＿＿的，因此它們只是提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的＿＿。等位基因基因重組突變和基因重組隨機不定向方向2.自然選擇決定生物進化的方向遷移遺傳漂變(1)影響基因頻率的因素基因突變自然選擇＿＿＿＿＿＿(2)自然選擇對基因頻率變化的影響雜交實驗表明，樺尺蛾體色受一對等位基因S和s控制，黑色S對淺色s是顯性。1870年樺尺蛾的基因型頻率為SS10%、Ss20%、ss70%，在樹干變黑這一環境條件下(假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存)，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，以后的2～4年內，樺尺蛾種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？將計算結果和變化特點填入表格：長滿地衣樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖第1年第2年第3年第4年變化特點基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%13.1%26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%升高升高降低升高降低①在樹干變黑之前，

色的樺尺蛾具有保護色，＿色個體的比例高，＿基因是有利基因，基因頻率高；在樹干變黑之后，＿色的樺尺蛾具有保護色，＿色個體的比例高，＿基因是有利基因，基因頻率高。環境的變化導致＿＿＿＿的改變。②環境直接選擇的是樺尺蛾的

型，最終選擇的是＿＿型。③生物進化的實質是＿＿＿＿＿＿＿。自然選擇會使＿＿＿＿發生定向改變，從而保留對個體生存和繁衍后代＿＿的變異，使生物向著＿＿＿＿的方向發展。淺黑S基因頻率基因頻率的改變基因s黑基因頻率有利適應環境淺表現小貼士(1)自然選擇是環境條件或其他生物對某種生物的選擇。改變了的環境(包括無機自然環境和生物環境)是一個選擇因素，而不是生物變異的誘變因素。在環境改變以前，生物就存在變異。(2)生物出現的變異由環境決定其有害或有利。當環境變化后，原來一些適應性的性狀可能變得不適應了，說明適應具有相對性。歸納提煉自然選擇決定生物進化方向的原理【問題導析】

(1)自然選擇使種群的基因頻率發生＿＿＿＿，從而使生物＿＿＿＿，所以自然選擇決定了生物進化的方向，生物進化的實質是種群基因頻率的改變。(2)種群中基因頻率的改變在世代間具有＿＿＿，導致生物不斷進化。(3)種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數量下降而＿＿。1．根據現代綜合進化論，下列說法正確的是(

)A．自然選擇決定了生物變異和進化的方向B．生物進化的實質是種群基因型頻率的改變C．種群內基因頻率的改變在世代間具有連續性D．種群內基因頻率改變的偶然性隨種群數量的下降而減小活學活用C√定向改變連續性定向進化增大探究點二

物種的形成機制基因頻率的改變并不意味著新物種的產生，結合下列內容探究物種的形成機制。1．物種(1)概念：分布在一定的自然區域，具有一定的形態結構和生理功能特征，在＿＿狀態下能夠相互＿＿并且生殖出＿＿后代的一群生物稱為一個物種，簡稱“種”。返回自然交配可育(2)一般情況，虎和獅是不可能相遇的，也不能自然雜交，但在動物園里可生產出虎獅獸，但虎獅獸不育。據此分析，虎獅獸＿＿(是、不是)一個新物種，原因是：①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。不是虎和獅雜交不是在自然狀態下×虎獅獸不育，不能產生后代2．隔離(1)地理隔離：同一種生物由于＿＿＿＿＿＿，使得種群間不能發生基因交流的現象。如東北虎和華南虎。地理上的障礙東北虎華南虎(2)生殖隔離：不同物種之間一般＿＿交配，即使能交配也不能產生＿＿＿＿的現象。如馬和驢雖然能生下騾(如圖所示)，但騾是不育的。不能可育后代(3)一般來說，長期的＿＿隔離最終可能導致＿＿隔離。地理生殖3．物種形成的過程突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種的形成。(如圖所示)突變和基因重組地理隔離生殖隔離物種形成時間物種形成與生物進化的區別和聯系歸納提煉內容物種形成生物進化標志生殖隔離出現基因頻率改變變化后生物與原生物關系屬于不同物種仍屬于同一物種二者聯系①生物進化的實質是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種形成②新物種形成則說明生物進化了2．如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是(

)活學活用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中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D．a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種2．如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是(

)活學活用【問題導析】(1)明確：區分物種的關鍵是看是否存在＿＿＿＿，存在＿＿＿＿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＿＿＿＿，＿＿＿達到生殖隔離；由于a1和a2的地理隔離，d和c＿＿＿存在生殖隔離。生殖隔離地理隔離地理隔離不一定有可能2．如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是(

)活學活用【問題導析】(2)理解：＿＿＿＿＿＿＿＿是生物進化的實質，而不是形成新物種的標志。a1中外遷群體與當時留居群體的基因頻率不一定相同；a1中外遷群體與當地a2種群的基因頻率不一定相同，但如果只發生地理隔離，而沒有發生生殖隔離，則c和d可能是一個物種。種群基因頻率改變2．如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是(

)活學活用BA．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中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D．a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種探究點三

現代綜合進化論伴隨著生物科學和其他相關科學的發展在不斷完善和發展，請分析以下內容。1．分子進化的中性學說(1)生物進化的主導因素不是＿＿＿＿，而是＿＿＿＿的隨機固定。(2)每種生物的信息大分子都有一定的＿＿＿＿。例如，血紅蛋白的氨基酸每年按約10－9的速率發生置換，細胞色素c的氨基酸置換率約為血紅蛋白的1/3。返回自然選擇中性突進化速率分子進化的中性學說及生物進化理論發展的意義變(3)DNA分子產生的突變大部分是＿＿的，對生物的生存＿＿＿＿＿＿。當這些隨機漂變日積月累，使同種生物的不同種群間出現巨大差異，形成不同的物種。(4)當＿＿＿＿積累導致生物性狀出現差異之后，＿＿＿＿才會發生作用而導致表現型進化。中性既無利也無害中性突變自然選擇小貼士中性突變對生物既無利又無害的原因(1)同義突變：遺傳密碼具有簡并性，即決定一個氨基酸的密碼子有兩個或多個。簡并性使得那些即使密碼子中堿基被改變，仍然能編碼原來氨基酸的可能性大為提高。(2)非功能性突變：DNA分子中有些不轉錄的序列等。(3)不改變功能的突變：結構基因的一些突變，雖然改變了由它編碼的蛋白質分子的氨基酸組成，但不改變蛋白質原來的功能。如不同生物的細胞色素c的氨基酸組成有一些是置換的，但它們的生理功能卻是相同的。2．生物進化理論發展的意義是什么？生物進化理論對人類從事控制和改造生物的實踐活動具有重要意義。生物進化理論對優良品種的培育、作物的栽培、動物的飼養提供了理論依據。指導生物新品種的培育，如雜交水稻和雜交玉米等作物的培育等。歸納提煉現代綜合進化論中性學說突變為進化提供了原材料突變大部分是中性的進化的主導因素自然選擇決定進化的方向遺傳漂變是分子進化的動力研究水平個體、群體水平分子水平聯系當中性突變積累導致生物性狀出現差異之后，自然選擇會發生作用而導致表現型進化3．下列有關敘述符合中性學說的是(

)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．當自然選擇作用于中性突變時，有利的變異被積累C．當環境惡劣時，中性突變的進化速率加快了D．中性學說并沒有否認選擇的作用，承認形態、行為和生態性狀，即生物的表現型是在自然選擇下進化的活學活用【問題導析】(1)中性學說認為多數或絕大多數突變都是＿＿的，即無所謂＿＿＿＿＿，因此對于這些中性突變＿＿發生自然選擇與適者生存的情況。(2)突變大多在種群中＿＿＿＿＿＿＿＿＿，而不是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的。中性有利或有害不會隨機地被固定或消失通過選擇才被保留或淘汰D課堂小結返回種群可遺傳的變異自然選擇隔離中性突變自我檢測區123412341．下列屬于同一物種的是(

)A．生活在同一片森林中的所有食草動物B．生活在某一地區的白種人、黃種人和黑種人C．種植在同一塊地里的二倍體水稻和四倍體水稻D．北極熊和馬來熊B

是指能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物?！?2342．生殖隔離的形成包括(

)①動物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配②植物因開花季節和形態不同而不能交配③動物胚胎發育早期死亡④產