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現(xiàn)代生物進(jìn)化理論一輪復(fù)習(xí)公開課一、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論歷史上第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō)的是。一拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)主要內(nèi)容:①來(lái)源:由更古老的生物進(jìn)化而來(lái)②進(jìn)化順序:生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的③進(jìn)化原因:用進(jìn)廢退和獲得性遺傳(主要理論)。
法國(guó)博物學(xué)家拉馬克用進(jìn)廢退:經(jīng)常使用的器官就發(fā)達(dá),不使用的
就退化。
獲得性遺傳:由環(huán)境引起或由于用進(jìn)廢退引起的變化是可以遺傳的。食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長(zhǎng),是長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果。歷史意義:1、反對(duì)神創(chuàng)論和物種不變論。2、歷史上第一個(gè)系統(tǒng)地提出了進(jìn)化理論的學(xué)者。1、拉馬克提出的用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn)缺少科學(xué)證據(jù)的支持,大多來(lái)自主觀臆測(cè)。2、拉馬克過(guò)于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變。不足:二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)——達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)(1)主要內(nèi)容:①過(guò)度繁殖:②生存斗爭(zhēng):③遺傳變異④適者生存:大家有疑問的,可以詢問和交流可以互相討論下,但要小聲點(diǎn)二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)——達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)(1)主要內(nèi)容:①過(guò)度繁殖:②生存斗爭(zhēng):③遺傳變異④適者生存:過(guò)度繁殖生存斗爭(zhēng)遺傳變異適者生存選擇的基礎(chǔ)選擇的動(dòng)力
進(jìn)化的內(nèi)因
選擇的結(jié)果
(2)內(nèi)在聯(lián)系:對(duì)應(yīng)例題:抗流感的疫苗,每過(guò)幾年就要更換新的種類,因?yàn)榱鞲胁《居謱?duì)舊的疫苗產(chǎn)生了高度的抗性,這種抗性最好的解釋是()A、病毒的獲得性遺傳B、病毒某些結(jié)構(gòu)的用進(jìn)廢退C、由于選擇作用,使對(duì)疫苗有抗性的病毒被保留下來(lái)并擴(kuò)大繁殖D、由于生殖隔離造成C(4)評(píng)價(jià)②局限性:a、對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋。b、對(duì)進(jìn)化原因的解釋局限于個(gè)體水平。C、強(qiáng)調(diào)物種形成的漸變過(guò)程,不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象。①先進(jìn)性:科學(xué)的解釋了生物進(jìn)化的原因,和生物多樣性形成的原因。三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論性狀水平深入基因(分子)水平以個(gè)體為單位以種群為單位深入現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。1、種群的概念:種群是指生活在一定的時(shí)間和空間內(nèi)的同種生物全部個(gè)體的總和。三個(gè)強(qiáng)調(diào)“時(shí)間”和“空間”,即種群具有一定的時(shí)空限制,離開一定的空間和時(shí)間的種群是不存在的。生物繁殖的基本單位;生物進(jìn)化的基本單位?!巴N”和“全部”兩個(gè)要素兩個(gè)條件兩個(gè)方面區(qū)別聯(lián)系概念判斷標(biāo)準(zhǔn)物種能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物不同物種存在生殖隔離①同一物種是由不同的種群構(gòu)成;②同一物種的不同種群在一定條件下可以進(jìn)行基因交流。種群生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體不存在生殖隔離物種與種群的比較
理解:一個(gè)種群都有一個(gè)基因庫(kù),種群中的個(gè)體最終死亡,但基因庫(kù)在代代相傳中保留下來(lái),并得到發(fā)展。一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。2.基因庫(kù):
概念:基因型頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某種基因型占全部個(gè)體的比率。
基因頻率=該基因的總數(shù)/該等位基因的總數(shù)基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)/該種群個(gè)體總數(shù)基因頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。3.基因頻率與基因型頻率基因頻率=某基因的數(shù)目全部等位基因的總數(shù)=純合子頻率+1/2雜合子頻率×100%(2011年廣東高考)(2)科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色體上,只有A或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊(AABB)與野生型雌蚊(aabb)交配,F(xiàn)1群體中A基因頻率是
,F(xiàn)2群體中A基因頻率是
。50%60%對(duì)應(yīng)例題9、某工廠有男女職工各200名,調(diào)查發(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(gè)群體中色盲基因的頻率是()
A.4.5%
B.6%
C.9%
D.7.8%B假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個(gè)條件:①昆蟲群體數(shù)量足夠大,②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代,③沒有遷入與遷出,④自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒有作用⑤也沒有基因突變和染色體變異。探究活動(dòng)
36%24%16%AAAaAa24%aaA60%a40%卵子A60%a40%精子其中p代表A基因的頻率,q代表a基因的頻率。則:p+q=1,并得出:p2代表AA的頻率,
q2代表aa的頻率,
2pq代表雜合子Aa的頻率。已知基因頻率算下一代的基因型頻率親代子一代
子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%
由此可見,如果滿足上述五個(gè)條件,則親代和子代每一種基因的頻率都不會(huì)改變,到下一代也是如此,也就是說(shuō)基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變。這就是哈迪-溫伯格平衡,也叫遺傳平衡定律。但是,在實(shí)際中,這樣的平衡是不存在的。這是因?yàn)椋谝唬鹤銐虼蟮姆N群是不存在,而根據(jù)概率原理,當(dāng)個(gè)體數(shù)不是充足大時(shí),實(shí)際得到的數(shù)值與理論上的數(shù)值就存在誤差,實(shí)際中子代和親代的基因頻率就會(huì)有差異。
第二:在自然界中,自然選擇是不可抗拒的,始終對(duì)種群發(fā)揮作用。如基因型為aa的個(gè)體由于本身基因的原因,在特定的環(huán)境條件下,而導(dǎo)致性狀缺陷,不能適應(yīng)變化了的環(huán)境,在自然選擇中處于不利地位,則a的基因頻率也會(huì)越來(lái)越小。
由于上述方面的因素,種群基因頻率的改變是客觀的,親代和子代之間基因頻率的差異可能是微妙的,但經(jīng)過(guò)代代的遺傳,當(dāng)這一差異由量變的積累而達(dá)到質(zhì)的差異時(shí),該種群就漸變成另外一個(gè)不同的種群了。所以從理論上分析,種群基因頻率的改變是不可避免的,生物的進(jìn)化是必然的。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變
表面看,自然選擇是對(duì)一個(gè)個(gè)生物個(gè)體的選擇,實(shí)質(zhì)上是對(duì)個(gè)體所包含的變異進(jìn)行選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看,自然選擇實(shí)質(zhì)上是對(duì)變異所對(duì)應(yīng)的基因的選擇,從而改變著群體中不同基因的基因頻率。
所以,生物進(jìn)化的過(guò)程的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。性狀影響種群基因頻率變化的根本原因是什么?變異變異的類型有那些?不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變
自然界,生物自發(fā)突變的頻率很低,而且突變大多數(shù)是有害的,為什么還能夠作為生物進(jìn)化的原材料的呢?
果蠅約有104對(duì)基因,假定每個(gè)基因的突變率是10-5,一個(gè)約有109個(gè)果蠅的種群每一代出現(xiàn)的基因突變率是?2×104×10-5×109=2×108(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2、突變的有害和有利并不是絕對(duì)的,它取決于生物的生存環(huán)境。3、突變和基因重組只產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。1、種群是由許多個(gè)體組成的,每個(gè)個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因,這樣,每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
由于突變和基因重組,樺尺蠖出現(xiàn)不同的體色。(黑)S基因頻率從5%→95%95%5%(三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。變異是不定向的自然選擇不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化自然選擇決定生物進(jìn)化的方向提供選擇材料二、隔離與物種的形成(一)物種物種:指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物,簡(jiǎn)稱“種”。全世界的人都是一個(gè)物種嗎?人都是一個(gè)物種,無(wú)論白人黑人黃種人結(jié)婚,都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。馬跟驢是一個(gè)物種嗎?地理隔離:不同物種之間一般是不能夠相互交配的,即使交配成功,也不能夠產(chǎn)生可育的后代,這種現(xiàn)象叫生殖隔離。生殖隔離:由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。(二)隔離種類指不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。概念:東北虎和華南虎之間存在什么隔離?馬和驢之間存在什么隔離?地理隔離生殖隔離長(zhǎng)期加拉帕戈斯群島的地雀
由于地理隔離而形成生殖隔離,形成了不同的物種。其過(guò)程十分緩慢!物種形成的比較常見的方式:不同小島上的植被不同,果實(shí)大小不同所致。有時(shí)無(wú)需地理隔離也能形成新物種AABBCC(普通小麥)DD(黑麥)×ABC配子D配子ABCD(不育)AABBCCDD(八倍體小黑麥)(可育)秋水仙素處理例:八倍體小黑麥的培育總結(jié)●種群是生物進(jìn)化的基本單位●突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)(突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件)。●生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。
以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是:18.衛(wèi)生部一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)每年約有8萬(wàn)人直接或間接死于濫用抗生素,濫用抗生素會(huì)使人體內(nèi)的細(xì)菌出現(xiàn)耐藥性,如果被這樣的細(xì)菌感染,則會(huì)因其能夠抵抗各種抗生素而無(wú)藥可救。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(
)A.抗生素的使用可增強(qiáng)人體的免疫力,但會(huì)引起細(xì)菌的定向變異B.細(xì)菌中本來(lái)就存在“耐藥性”個(gè)體,長(zhǎng)期使用抗生素導(dǎo)致“耐藥性”基因頻率下降C.“耐藥性”基因頻率的改變引起病菌發(fā)生了進(jìn)化,產(chǎn)生新的“耐藥性”病菌D.抗生素的濫用導(dǎo)致“耐藥性”細(xì)菌被優(yōu)選出來(lái),實(shí)質(zhì)是抗生素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行選擇的結(jié)果D三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成
任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。不同_______之間、____與________之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是共同進(jìn)化。物種生物無(wú)機(jī)環(huán)境(一)共同進(jìn)化共同進(jìn)化實(shí)例共同進(jìn)化類型
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