現(xiàn)代生物進化理論的主要內容導學案

1、現(xiàn)代生物進化理論的主要內容導學案編制：李軍【教學目標】 1. 說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內容2. 概述生物進化與生物多樣性的形成【教學重、難點】1. 種群基因頻率的計算2. 自然選擇在生物進化中的作用【教學過程】一、問題導入：達爾文的自然選擇學說還有一些局限和未能解決的問題，現(xiàn)代生物進化理論又有何新突破呢？二、學生自主探究：一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位1種群的概念生活在一定區(qū)域的 生物的全部個體。種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。 種群是生物 的基本單位，也是生物 的基本單位2基因庫、基因頻率的概念基因庫：一

2、個種群中 個體所含有的 基因。基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部 基因數(shù)的比率?；蝾l率= 基因型頻率=例: 如某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么， A和a的基因頻率是多少?A的基因頻率=a的基因頻率=A的基因頻率+a的基因頻率=AA頻率+Aa頻率+aa頻率=規(guī)律：a、子代的基因頻率、基因型頻率都保持不變。（理想狀態(tài)）b、A的基因頻率= = （理想狀態(tài)）理想狀態(tài)：種群非常大、自由交配、無基因突變、無自然選擇、無遷入和遷出3影響種群基因頻率的因素：自然選擇、基因突

3、變、基因重組、遷入和遷出等4進化的實質： 練一練：（1）aa=0.49，求A、a的基因頻率？（2）aa=0.49，Aa=0.2，求A、a的基因頻率？（3）色盲調查XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY的基因型頻率分別為44%、 5%、 1%、43% 、7%，求XB和Xb的頻率？（二）突變和基因重組產生生物進化的原材料 可遺傳變異 1生物自然突變的頻率很低，為什么還能夠作為生物進化的原材料？原因：_ 每代產生大量的基因突變例：一個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是105，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？2突變的有害和有利并不是絕

4、對的，往往取決于 例：經常刮大風的小島上：長翅 無翅3突變過程產生_， 有性生殖中 形成 _ 產生了生物進化的原材料 突變是_突變、基因重組只是_， 決定生物進化的方向探究：自然選擇對種群基因頻率變化的影響樺尺蠖種群中s(決定淺色性狀)基因的頻率為什么越來越低呢？假設：你能根據前面所學知識做出假設嗎？自然選擇可以使種群的基因頻率 改變。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，以后的幾年內，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？第1年第

5、2年第3年第4年基因型頻率SS10%11.5% Ss20%22.9% ss70%65.6% 基因頻率S20%23% s80%77% 提示：假設第1年種群個體數(shù)為100個，當黑色 （表現(xiàn)型） 個體每年增加10%時，基因型為SS （黑色）個體第2年將會增加到11個，基因型為Ss （黑色） 個體第2年將增加到22個，基因型為ss （淺色） 個體第2年將減少到63個。第2年種群個體總數(shù)為96個，基因型SS的頻率是11÷96=11.5%；基因型Ss的頻率是22÷96=22.9%；基因型ss的頻率是63÷96=65.6% （三

6、）自然選擇決定生物進化的方向二、隔離與物種的形成(一)物種的概念：1能夠在自然狀態(tài)下互相 ，并且產生 后代的一群生物。2隔離：不同 間的個體，在自然條件下 不能自由交流的現(xiàn)象。生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代的現(xiàn)象。地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。【思考】1.如果這兩個魚塘的魚都是鯉魚，它們屬于一個種群還是兩個種群？兩個魚塘的魚能夠發(fā)生基因交流嗎？為什么？ 2. 獅×虎 獅虎獸 說明了什么？ 3. 馬（64條染色體）×驢（62條染色體） 騾（63條染色體） 說明了什么？ 4

7、. 東北虎和華南虎之間存在什么隔離？ （2） 隔離在物種形成中的作用 加拉帕戈斯群島上的地雀 地理隔離 阻斷基因交流 在不同的突變、基因重組和自然選擇作用下 基因頻率向不同方向發(fā)生改變 種群的基因庫出現(xiàn)差異 差異進一步加大 生殖隔離 新物種形成 隔離是物種形成的 新物種形成的標志是 【小結】物種的形成方式：地理隔離不同種群基因頻率向不同方向定向改變（ 方向不同）1長期地理隔離導致生殖隔離。（常見方式）如：加拉帕戈斯群島上地雀的形成（ 方向不同） 如：同一物種 多個小種群 并逐步出現(xiàn)（ ）（ ）不同新物種 2不經地理隔離，直接形成新物種。如：植物多倍體的形成。例：四倍體西瓜的形成三、共同進化與生

8、物多樣性的形成（一）共同進化：1概念：不同 之間， 之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。2意義：形成了不同的 和多種多樣的 。實例1：在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見。實例2：你可能看過電視上獵豹追捕斑馬的鏡頭。在這個過程中，由于相互選擇，獵豹和斑馬中跑得快的個體生存下來，跑得慢的個體被淘汰，使獵豹和斑馬的奔跑速度都加快。捕食者的存在是不是對被捕食者有害無益呢？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進種群發(fā)展的作用?！熬鞯牟妒痴摺辈呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無法生存?！笆崭罾碚摗保翰妒痴咄妒硞€體數(shù)量多的物種，這樣

9、就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間，有利于增加物種的多樣性。實例3 原始大氣中是沒有氧氣的，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的；隨著光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。這體現(xiàn)了誰和誰的共同進化？（二）生物多樣性的形成：（3） 生物進化理論在發(fā)展：1. 中性進化理論：大量的基因突變是中性的，自然選擇對這些基因突變不起作用，決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇.2. 驟變論：提出物種形成并不都是漸變的過程,而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程.3. 在現(xiàn)有的生物進化理論中，影響最廣泛和最深遠的是以

10、 為核心的現(xiàn)代生物進化理論。三、小組討論：1樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？2在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？為什么？結論：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生 改變，導致生物朝著一定的方向不斷 。3生物多樣性的內容主要包括哪三個層次？4形成生物多樣性的原因是什么？5研究進化歷程的主要依據是什么？6最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？7多細胞生物大約是什么時期出現(xiàn)的？它們生活在什么環(huán)境中？8最早登陸的生物是植物還是動物？為什么？ 9同今天你所看到的地球相比，寒武紀時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？10恐龍是什么時候滅絕的？恐龍的滅絕對生物多

11、樣性會產生怎樣的影響？生物進化的歷程：原核生物 無性生殖 簡單 水生 低等 11用基因頻率求解遺傳題必須滿足的條件是什么？ 12種群基因頻率定向改變肯定導致新物種的產生嗎？ 13細菌抗藥性增強是（人工、還是自然選擇）的結果? 14八倍體小黑麥是新物種嗎？ 15現(xiàn)代進化理論比達爾文自然選擇學說有了哪些方面的發(fā)展？ 16農作物品種=物種嗎？ 17先有雞還是先有蛋？ 四、學生展示;五、教師點評：對前面學生的討論進行點評、深入再分析：一生物進化的實質例1根據現(xiàn)代生物進化理論，以下說法正確的是 ( )A. 生物只要發(fā)生進化，說明基因頻率一定發(fā)生了改變B. 只有在新物種形成時，才會發(fā)生基因頻率的改變C.

12、無性生殖的生物不發(fā)生基因重組，基因頻率不會發(fā)生改變，因而進化緩慢D. 突變、基因重組和隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)例2 生物進化的實質是（ ）A適者生存，不適者被淘汰的過程 B突變和基因重組的過程C不斷的產生新基因的過程 D種群基因頻率發(fā)生變化的過程例3 有翅昆蟲有時會出現(xiàn)殘翅或無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去，但在經常刮大風的海島上，這種突變類型因不能飛行，從而避免被風吹到海里淹死。這個事例說明（ ）A突變多數(shù)是有害的 B突變多數(shù)是有利的C突變的有害和有利并不是絕對的 D突變的有害和有利是絕對的例4農業(yè)生產中長期使用某種殺蟲劑后，害蟲的抗藥性增強，殺蟲效果下降，原因是（&

13、#160; ）A殺蟲劑誘發(fā)了害蟲抗藥性基因的產生B殺蟲劑對害蟲具有選擇作用，使抗藥性害蟲的數(shù)量增加C殺蟲劑能誘導害蟲分解藥物的基因大量表達D抗藥性強的害蟲所產生的后代都具有很強的抗藥性例5下列有關物種的敘述中，正確的是 ( ) 不同種群的生物肯定不屬于同一物種 物種是具有一定形態(tài)結構和生理功能，能相互交配且產生可育后代的一群生物個體 隔離是形成新物種的必要條件 在物種形成過程中必須有地理隔離和生殖隔離A B C D例6(1)馬(2N=64)和驢(2N=62)雜交能產生后代稱為騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為( )A. 雜交育種 B. 人工誘變 C. 基因重組 D. 生殖隔離(2)

14、產生上述情況的原因主要是( )A. 染色體結構發(fā)生變化 B. 馬和驢的遺傳物質有本質的區(qū)別C. 發(fā)生突變 D. 減數(shù)分裂過程中無同源染色體的聯(lián)會小結1. 生物進化是以_為單位的。2. _和_提供生物進化的原材料。突變的有害還是有利不是絕對的，這往往取決于生物的_。3. _決定進化方向。生物進化的實質是_。4. _是物種形成的必要條件。5. 新物種形成的標志是產生 。二基因頻率和基因型頻率的計算例1 在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中，基因型為AA的個體占18%，基因型為Aa的個體占78%，aa的個體占4%，基因A和a的頻率分別是：（ ）A18%，82% B36%，64% C57%，43%

15、 D92%，8%例2據調查得知，某小學的學生中基因型比率為：XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44%：5%：1%：43%：7%，則Xb的基因頻率為（   ）A 13.2%   B5%  C14%    D 9.3%例3一個隨機交配的群體，某一相對性狀中，顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.64，則雜合子Aa的頻率是（   ） A024 B04 C048 D06例4在一個隨機交配的中等大小的種群中，經調查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為40%，Aa基因型的頻率為60%，aa基因

16、型（致死型）的頻率為0，那么隨機交配繁殖一代后，AA基因型的個體占（  ）A49/91 B. 49/100 C. 11/20 D. 11/17小結一個種群基因庫中，某個基因占_的比率叫做基因頻率。必要時可以用特殊數(shù)據法。三共同進化和生物多樣性的形成例1由于真菌傳染而使某森林所有樹的顏色都變成灰白色。多年以后，不同顏色的蛾增長率最可能的結果是（   ）例2下列關于生物多樣性的說法，不正確的是 （ ）A.地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構成了生物多樣性B.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性C.對人類來說

17、，生物多樣性具有直接使用價值、間接使用價值和潛在的使用價值D.保護生物多樣性就是在物種及生態(tài)系統(tǒng)兩個層次上采取保護戰(zhàn)略和措施例3下列敘述中不正確的一項是 （ ） A. 一個物種的形成或滅絕，會影響到其他若干物種的進化B. 物種之間的共同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的C. 生物多樣性的形成過程，也就是新物種不斷形成的過程D. 捕食者的存在有利于增加物種的多樣性小結1. _之間、_之間在_中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。2. 生物多樣性的三個層次：_、_、_。總結： 核心：_現(xiàn)代生物進化理論 _是生物進化的基本單位 進化的實質：_ 物種形成的三個基本環(huán)節(jié) 產生進化的原材料 使種群基因頻率定

18、向改變 決定生物進化的方向 是新物種形成的必要條件六、過關測試1下列哪項對種群的基因頻率沒有影響？( )A.隨機交配 B.基因突變 C.自然選擇 D.染色體變異2生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可以概括為（ ）A.突變和重組 B.自然選擇 C.共同進化 D.地理隔離3下列關于基因庫的敘述中錯誤的是( ) A一個種群所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫 B生物個體會死亡，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳 C種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因 D基因突變可改變種群基因庫的組成4下圖是加拉帕戈斯群島上物種演化的模型，A、B、C、D為四個物種及其演化關系，據圖回答：(1)A物種進化為B、C兩個物種的兩

19、個外部因素是_和_。(2)甲島上的B物種遷到乙島后，不與C物種進化為同一物種的原因_。(3)遷到乙島的B物種進化為D物種的原因是_。5在某動物種群中，基因型AA占25、Aa占50、aa占25。這三種基因型的個體在某一環(huán)境中的生存能力或競爭能力為AA=Aa>aa，則在長期的選擇過程中，下列較能正確表示A基因和a基因之間比例變化的圖是( )6某工廠有男女職工各200名，對他們進行調查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人。那么這個群體中色盲基因的頻率為 （ ） A8 B10 C6 D11.7七、課后練習與提高1達爾文的自然選擇學說未能解釋的是 ()A生物進化的原因 B

20、生物不定向變異的原因C生物多樣性的原因 D現(xiàn)存生物適應性的原因2右圖為現(xiàn)代生物進化理論的概念圖，以下說法正確的是()A是生物的突變和重組 B是自然選擇C是自然選擇學說 D是物種多樣性3下列關于生物進化問題的敘述中，正確的是生殖隔離是地理隔離的必然結果 不同物種之間必然存在生殖隔離種群基因庫間出現(xiàn)差異是產生生殖隔離的根本原因隔離、可遺傳的變異和自然選擇導致了物種的多樣性達爾文的自然選擇學說認為種群是生物進化的單位自然選擇導致了生物的定向變異與進化A B C D4對某校學生進行色盲遺傳病調查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人，攜帶者52人；820名男生中有患者65人。那么該群體中色盲基因的頻率

21、是 ()A4.4% B5.1% C6.8% D10.2%5為了防止濫用抗生素，上海等地區(qū)規(guī)定普通感冒不準使用抗生素。濫用抗生素會對人體細菌造成耐藥性，如果被細菌感染，則往往由于體內細菌能夠抵抗各種抗生素而無藥可救。下列有關說法錯誤的是()A抗生素的濫用導致“耐藥性”細菌優(yōu)選出來B細菌中本來就存在耐藥性個體，長期使用抗生素會導致“耐藥性”基因頻率下降C“耐藥性”基因頻率的改變引起細菌發(fā)生了進化D基因頻率雖然改變了，但是新的細菌(物種)不一定產生6在一個含有A和a的自然種群中，AA個體很容易被淘汰，那么按現(xiàn)代生物進化論，該物種將() A不斷衰退 B不斷進化 C產生新物種 D喪失基因庫7關于物種形成

22、與生物進化，下列說法中正確的是()A任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何，都屬于進化的范圍B同一種群的雌雄個體之間可以相互交配并產生后代，同一物種的雌雄個體之間不能相互交配并產生后代C隔離是形成物種的必要條件，也是生物進化的必要條件D生物進化的過程實質上是種群基因型頻率發(fā)生變化的過程8下列哪項不是達爾文的進化觀點()A同種生物不同個體之間在許多性狀上存在差異B生物產生后代的數(shù)量往往超過生活條件所能承受的數(shù)量C不適應生存環(huán)境的生物會被淘汰 D種群是生物進化的基本單位9農業(yè)生產中長期使用某種殺蟲劑后，害蟲的抗藥性增強，殺蟲效果下降，原因是()A殺蟲劑誘發(fā)了害蟲抗藥性基因的產生B殺蟲劑對害蟲具有選

23、擇作用，使抗藥性害蟲的數(shù)量增加C殺蟲劑能誘導害蟲分解藥物的基因大量表達D抗藥性強的害蟲所產生的后代都具有很強的抗藥性森林時期建成工業(yè)區(qū)后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99%1%1%99%10某島嶼上存在著尺蛾的兩個變種，該地區(qū)原為森林，后建設成為工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)不同時期兩種尺蛾的數(shù)量變化，分析這種變化的原因是()A定向變異作用 B自然選擇作用C灰尺蛾遷入，黑尺蛾遷出 D工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成黑尺蛾11現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學說的基礎上發(fā)展起來的，現(xiàn)代生物進化理論觀點，對自然選擇學說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在()突變和基因重組產生進化的原材料 種群是進化的單位自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的

24、自然選擇決定生物進化的方向生物進化的實質是基因頻率的改變 隔離導致物種形成適者生存，不適者被淘汰A B C D12狼和鹿是捕食和被捕食的關系，從進化的角度分析下列說法，不正確的是()A狼在客觀上起著促進鹿發(fā)展的作用 B狼的存在有利于增加物種多樣性C鹿奔跑速度的加快可加速狼的進化 D鹿的進化速度比狼的進化速度快13在一個種群中，開始時A基因頻率為50%，a基因頻率為50%。三種基因型的比例分別是：AA為25%、Aa為50%、aa為25%，但基因型為aa的個體其生存能力和競爭能力明顯低于另兩種基因型的個體。那么經過了若干代的自然選擇后，你認為下列哪種變化是符合實際情況的()AA基因和a基因的頻率基本不發(fā)生太大的變化B從上述結果可以得出生物進化的方向是由可遺傳的變異決定的C基因型aa在逐漸下降的同時，AA、Aa也在下降Da基因的頻率越來越低，A基因的頻率越來越高 14由于某種原因使某森林中幾乎所有樹木的樹皮顏色變成了灰白色。多年以后，使該森林中不同顏色蛾的數(shù)量發(fā)生了變化。下圖中能恰當表達這一變化的是() 15下列與生物進化相關的描述，正確的是()A進化總是由突變引起的 B進化時基因頻率總是變化的C變異個體總是適應環(huán)境的 D進化改變的是個體而不是群體16下列關于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述正確的是