高中生物新浙科必修2適應是自然選擇的結(jié)果課件（40張）

第二節(jié)適應是自然選擇的結(jié)果課標闡釋學法指導1.舉例說明種群內(nèi)普遍存在變異,具有優(yōu)勢性狀的個體有生存和繁衍的優(yōu)勢。(生命觀念)2.闡明自然選擇與生物進化的關(guān)系,舉例說明自然選擇導致適應。(科學思維)3.說明在隨機交配的種群中,種群的基因頻率和基因型頻率的穩(wěn)定性。(生命觀念、科學思維)4.列舉導致種群基因頻率變化的因素。(生命觀念)1.聯(lián)系生活經(jīng)驗,通過剖析具體的實例理解自然選擇。2.采取比較的方式理解相關(guān)概念,如人工選擇與自然選擇,同地和異地的物種形成等。3.歸納規(guī)律,聯(lián)系遺傳與變異知識掌握基因頻率和基因型頻率的計算。一、自然選擇1.種群內(nèi)普遍存在著變異(1)在種群的不同個體之間普遍存在著變異,這些變異至少一部分是可以遺傳的。達爾文將個體間存在可遺傳的變異視為自然選擇的前提,形成適應的前提。(2)生物通過突變產(chǎn)生新的基因,通過基因重組產(chǎn)生形形色色的基因型。(3)一個特定基因在染色體上的位置稱為基因座位。一個種群中往往有成千上萬的基因座位中有兩個或兩個以上不同的等位基因。2.優(yōu)勢性狀的個體在特定環(huán)境中具有生存和繁殖的優(yōu)勢(1)生物的繁殖能力很強,但是在自然界中,生物賴以生存的食物和空間是有一定限度的,因此任何生物在生活過程中都必須為生存而斗爭。生物與生物之間會爭奪食物、空間、配偶,生物要與干旱、寒冷等惡劣環(huán)境進行斗爭,通過生存斗爭,生存下來的個體就會大大減少。(2)在生存斗爭中,一定是具有優(yōu)勢性狀的個體,更容易獲得食物和空間,獲得更多的生存和繁殖的機會。3.自然選擇導致生物更好地適應特定的生存條件(1)適應是生物特有的一種現(xiàn)象。生命的結(jié)構(gòu)及功能、行為、生活方式使該生物適合在一定環(huán)境條件下生存和延續(xù)。(2)人工選擇:人們根據(jù)自己的需要,把某些比較合乎要求的變異個體挑選出來,讓它們保留后代;把其他變異個體淘汰掉,不讓它們保留后代。經(jīng)過連續(xù)數(shù)代的選擇,人類所需要的變異被保存下來,微小變異因此積累成為顯著變異,從而培育出新的品種。(3)自然選擇:自然界中的物種,其個體之間普遍存在變異,有些性狀有利于個體在特定環(huán)境中存活和繁殖,另一些則是不利的。性狀特征有助于其生存的個體較之沒有這種特征的個體,能繁殖出更多的后代。(4)同種生物的個體之間,只要個體之間存在著變異,而且某些變異性狀影響了個體的存活和繁殖,從而使具有不同性狀的個體之間在存活率和繁殖率上出現(xiàn)了差異,自然選擇就發(fā)生作用。經(jīng)過世世代代的選擇,種群中相關(guān)的有利變異被保存下來并不斷得到積累,微小變異積成顯著變異,新的類型、新的物種由此產(chǎn)生。(5)自然選擇是進化的一個重要動力和機制。預習反饋1.判斷正誤(1)在缺乏青草的環(huán)境下,長頸鹿種群中頭和頸比較長的個體容易獲得更高處的樹葉,從而生存下來并繁殖后代,這就是自然選擇。(√)(2)人類不能創(chuàng)造變異,也不能防止變異的產(chǎn)生。但是,人們可以利用這些變異材料,通過選擇的方法培育新的品種。(√)(3)可遺傳變異是自然選擇的前提,也是生物進化的前提。(√)(4)在工業(yè)區(qū)森林中,樹干和巖石呈現(xiàn)深暗色,同時樺尺蠖種群中,黑色蛾逐漸取代了灰色蛾,這種變化是自然選擇造成的。(√)(5)自然選擇不僅是進化的唯一因素,也是適應進化的唯一因素。(×)2.(2020溫州高二上學期期末B)關(guān)于自然選擇,以下說法正確的是(

)A.自然選擇的直接對象是具有不同基因型的個體B.自然選擇是生物進化的唯一因素C.自然選擇導致生物的不定向變異積累成定向變異D.自然選擇作用于存活率和繁殖率有差異的個體解析:若變異性狀影響個體的存活和繁殖,自然選擇就發(fā)生作用,D項正確。答案:D二、遺傳平衡定律1.基因庫:一個生物種群的全部等位基因的總和。2.基因頻率:在種群中,某一個等位基因的數(shù)目占這個基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例。3.基因型頻率:每種基因型個體數(shù)占種群總個體數(shù)的比例。4.遺傳平衡定律在一個大的隨機交配的種群里,基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變、選擇的情況下,世代相傳不發(fā)生變化。有許多因素能夠打破平衡使種群基因頻率發(fā)生變動,如:突變、基因遷移、遺傳漂變、非隨機交配、自然選擇。預習反饋1.判斷正誤(1)假定一個豌豆種群全部由白花豌豆組成,則白花基因頻率為100%,紫花基因的頻率為0。(√)(2)基因型頻率指在種群中某一個等位基因的數(shù)目占這個基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例。(×)(3)有許多因素能夠打破平衡使種群基因頻率發(fā)生變動,如隨機交配等。(×)(4)大多數(shù)突變是有害的,少數(shù)突變基因是有利的,有利突變盡管可能被保留和擴增,但對基因庫來說沒有大的變化。(×)(5)在一個種群中,所有雄性個體和所有的雌性個體交配的機會一般來說是相等的。(×)2.下列關(guān)于生物進化及某些概念的敘述,正確的是(

)A.所有含等位基因的個體構(gòu)成了該種群的基因庫B.同一物種的不同種群的個體間通?？上嗷ソ慌銫.易位會導致基因座位的改變D.某豌豆種群中,親代基因型AA、aa各占40%、20%,則在自然條件下,F1中aa的基因型頻率為16%解析:一個生物種群的全部等位基因的總和稱為基因庫,A項錯誤;同一物種的不同種群的個體由于環(huán)境等因素,通常不可以相互交配,B項錯誤;易位會導致基因座位的改變,C項正確;由題意知,AA=40%,aa=20%,則Aa=1-40%-20%=40%,F1中aa的基因型頻率是:aa=20%+40%×1/4=30%,D項錯誤。答案:C三、現(xiàn)代生物進化理論為地球上的生命史提供了科學的解釋1.自然選擇學說能夠科學地解釋生物進化的原因,生物的多樣性和適應性都是自然選擇的結(jié)果。2.現(xiàn)代生物進化理論認為,個體不是進化的單位,種群才是進化的單位。在自然界中,由于存在基因突變、基因重組和自然選擇等因素,種群的基因頻率總是在不斷變化的,生物進化的過程實質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。3.異地的物種形成:一個初始種群,因環(huán)境隔離因素(如地理障礙)而分隔成兩個種群。由于新種群形成時可能發(fā)生的遺傳漂變,它們所處的環(huán)境條件不同,自然選擇所保留的和淘汰的基因型不同,兩個種群的遺傳組成出現(xiàn)差異。由于兩個種群彼此處于隔離狀態(tài),它們之間的遺傳差異避免了因基因交流(個體的遷入和遷出)而減弱,甚至消失。隨著時間的推移,種群間的遺傳差異積累,最后達到種群間完全的生殖隔離。當它們再度相遇時,已經(jīng)不能相互交配了,從而形成新的物種。4.同地的物種形成:在自然界,通過一些途徑可以使植物細胞的染色體數(shù)目加倍,染色體數(shù)目加倍的生物與親本之間出現(xiàn)生殖隔離,這個染色體數(shù)目加倍的生物就是一個新的物種。這個新物種是在親本物種所在地區(qū)產(chǎn)生的,即同地的物種形成。預習反饋1.判斷正誤(1)能夠在自然狀態(tài)下相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種。(√)(2)生殖隔離就是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(chǎn)生可育的后代的現(xiàn)象。(√)(3)生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變。(×)(4)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖,工業(yè)革命前后,種群中不同體色的個體數(shù)量發(fā)生了很大變化,種群的基因頻率發(fā)生了定向的改變,說明種群在進化。(√)(5)新物種的形成一定是通過地理障礙產(chǎn)生了生殖隔離。(×)2.(2020嘉興高二上學期期末)變異、選擇和隔離是新物種形成中的重要環(huán)節(jié),下列敘述錯誤的是(

)A.新物種的形成不一定要經(jīng)過長期的地理隔離B.物種形成過程中種群的基因庫通常不發(fā)生變化C.新種群形成時可能會發(fā)生遺傳漂變D.新形成的物種通常對環(huán)境較適應解析:有些新物種形成可以不經(jīng)過地理隔離而直接產(chǎn)生生殖隔離,如用秋水仙素處理植株的分生組織,形成多倍體,A項正確;物種形成過程中種群的基因庫通常發(fā)生改變,B項錯誤;一般情況下,種群的生物個體的數(shù)量越少,種群中基因就越容易發(fā)生遺傳漂變,新種群形成時可能會發(fā)生遺傳漂變,C項正確;新物種的形成說明生物適應新環(huán)境,意味著生物能夠以新的方式利用環(huán)境條件,D項正確。答案:B探究點一探究點二探究點三人工選擇與自然選擇問題情境下圖為人工選擇培育出的雞的新品種。思考解決下列問題。探究點一探究點二探究點三1.雞的新品種在形態(tài)、功能上的差異稱為什么?雞的雌雄是不是一對相對性狀?提示:變異。是。2.這些品種的雞是怎樣選擇出來的?提示:人們根據(jù)自己的需要,把某些比較合乎要求的雞的變異個體挑選出來,讓它們保留后代,把其他變異個體淘汰掉,不讓它們保留后代。經(jīng)過連續(xù)數(shù)代的選擇,人類所需要的變異被保存下來,微小變異因此積累成為顯著變異,從而培育出新的品種。3.選擇培育這些雞起主要作用的是什么?自然界中有類似情況嗎?提示:人工選擇起主要作用的是人。自然界中由環(huán)境來選擇。探究點一探究點二探究點三典例剖析蘭花螳螂的步足演化出現(xiàn)了類似花瓣的構(gòu)造和顏色,還能隨花色的深淺調(diào)整身體的顏色,使它能在蘭花叢中等候以捕食獵物。蘭花螳螂的這種演化是(

)A.突變后經(jīng)人工選擇的結(jié)果B.人工選擇后再突變的結(jié)果C.突變后經(jīng)自然選擇的結(jié)果D.自然選擇后再突變的結(jié)果探究點一探究點二探究點三解析:蘭花螳螂的步足存在不定向的變異,步足的構(gòu)造和顏色,有的與花瓣差異較小,有的與花瓣的差異較大,在生長著蘭花的特定環(huán)境的選擇下,步足的構(gòu)造和顏色與花瓣的差異較大的蘭花螳螂被淘汰,而與花瓣差異較小的蘭花螳螂生存的機會增多,并通過繁殖將該性狀遺傳給后代。經(jīng)過世世代代的選擇,蘭花螳螂的步足演化出現(xiàn)了類似花瓣的構(gòu)造和顏色,還能隨花色的深淺調(diào)整身體的顏色?？梢?蘭花螳螂的這種演化是突變后經(jīng)自然選擇的結(jié)果。答案:C探究點一探究點二探究點三歸納提升人工選擇與自然選擇項目人工選擇自然選擇概念人們根據(jù)自己的需要,把某些比較合乎要求的變異個體挑選出來,讓它們保留后代,把其他變異個體淘汰掉,不讓它們保留后代自然界中,環(huán)境條件以某種方式選擇用以繁殖后代目的滿足人們的需要使性狀有利于個體在特定環(huán)境中存活和繁殖對象家養(yǎng)生物自然界中的生物探究點一探究點二探究點三歸納提升人工選擇與自然選擇項目人工選擇自然選擇過程直接淘汰不合乎要求的變異個體,不讓其保留后代自然界中個體之間存在變異,存在不同的性狀特征,有些性狀特征有利于個體在特定環(huán)境中存活和繁殖,被保留下來,而不利的個體則被淘汰結(jié)果培育出人類需要的新品種優(yōu)勝劣汰,適者生存。通過世代的選擇,微小變異積累成顯著變異,可以產(chǎn)生新的類型或新的物種探究點一探究點二探究點三活學活練1.觀賞魚錦鯉有很多漂亮的品種,這些品種的產(chǎn)生主要是由于(

)A.自然選擇 B.人工選擇C.定向突變 D.生存斗爭解析:觀賞魚錦鯉有很多漂亮的品種,這些品種的產(chǎn)生主要是人們根據(jù)自己的喜好選擇的結(jié)果。答案:B探究點一探究點二探究點三2.下列關(guān)于生物進化的敘述,錯誤的是(

)A.人類濫用抗生素會導致細菌抗藥性逐漸增強B.二倍體西瓜和四倍體西瓜不能進行基因交流C.自然選擇能定向改變生物變異和進化的方向D.進化的實質(zhì)是種群基因頻率定向改變的過程解析:抗生素的濫用通過選擇作用會導致細菌抗藥性得到積累和增強,A項正確;二倍體西瓜和四倍體西瓜之間存在生殖隔離,不能進行基因交流,B項正確;自然選擇能定向改變進化的方向,生物變異的方向是不定向的,C項錯誤;進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變,D項正確。答案:C探究點一探究點二探究點三基因頻率與基因型頻率問題情境某昆蟲的a基因是抗藥性基因,研究人員從農(nóng)場的某昆蟲群體中隨機捕捉100只,aa、Aa和AA的個體數(shù)分別為16、48、36。在使用農(nóng)藥殺蟲的若干年后,再從該農(nóng)場中隨機捕捉100只該昆蟲,aa、Aa和AA的個體數(shù)分別為64、20、16。思考解決下列問題。探究點一探究點二探究點三1.抗藥性昆蟲數(shù)量逐漸增多的原因是什么?提示:自然選擇。2.種群中開始時和使用農(nóng)藥若干年后,A和a基因頻率分別是多少?提示:種群中開始時,基因頻率A=(48+36×2)÷200×100%=60%,a=40%;使用農(nóng)藥若干年后,基因頻率A=(20+16×2)÷200×100%=26%,a=74%。3.三種基因型頻率均發(fā)生了變化,說明選擇直接作用于昆蟲的基因型嗎?提示:不是,選擇直接作用于昆蟲的表型。探究點一探究點二探究點三探究點一探究點二探究點三歸納提升1.已知各種基因型的個體數(shù)求基因頻率(A、a為基因,AA、Aa、aa為三種基因型個體數(shù))2.已知基因型頻率求基因頻率某等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。探究點一探究點二探究點三3.利用遺傳平衡定律求基因型頻率(1)前提條件:種群非常大;所有雌雄個體之間自由交配;沒有遷入和遷出;沒有自然選擇;沒有基因突變。(2)計算公式:當?shù)任换蛑挥袃蓚€A、a時,設p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,則基因型AA的頻率=p2基因型Aa的頻率=2pq基因型aa的頻率=q2探究點一探究點二探究點三活學活練1.(2018浙江11月選考)研究小組對某公園的金魚草種群進行調(diào)查及基因鑒定,得知紅花(CC)金魚草35株、粉紅花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列敘述正確的是(

)A.金魚草種群中全部C和c的總和構(gòu)成其基因庫B.不同花色數(shù)量的差異是由適應環(huán)境的變異造成的C.基因重組產(chǎn)生的粉紅花為自然選擇提供選擇材料D.種群中C的基因頻率為55%,Cc的基因型頻率為40%探究點一探究點二探究點三解析:金魚草種群中全部個體所含的C和c基因構(gòu)成基因庫,A項錯誤;不同花色數(shù)量的差異是自然選擇的結(jié)果,B項錯誤;粉紅花不是由基因重組產(chǎn)生的,C項錯誤;種群中C的基因頻率為:(35×2+40)/(35+25+40)×2×100%=55%,Cc的基因型頻率為:40/(35+25+40)×100%=40%,D項正確。答案:D探究點一探究點二探究點三2.(2020金華十校高二上學期期末)樺尺蠖的體色黑色(D)對灰色(d)為顯性,體色與環(huán)境接近更能逃避鳥類的捕食。調(diào)查不同區(qū)域樺尺蠖的黑色的表型頻率,并計算基因頻率,結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是(

)A.由圖可知自然選擇不是進化的唯一因素B.與非工業(yè)區(qū)相比,工業(yè)區(qū)1樺尺蠖雜合子頻率低C.在工業(yè)區(qū)黑色樺尺蠖的表型頻率增加屬于適應性進化D.若工業(yè)區(qū)灰色等位基因頻率逐代下降為零,則說明形成了新物種探究點一探究點二探究點三解析:依據(jù)題意可知,在非工業(yè)污染區(qū),樹干呈淺灰色,淺色的樺尺蠖能適應環(huán)境而生存,深色的樺尺蠖不適應環(huán)境而不能很好地生存;在工業(yè)污染區(qū),樹變黑,深色的樺尺蠖能適應環(huán)境,而淺色的樺尺蠖不能適應環(huán)境。圖中可以看出自然選擇對生物進化的重要影響,但并不能證明自然選擇不是進化的唯一因素,A項錯誤;非工業(yè)區(qū):D=0.1,d=0.9,則Dd=2×0.1×0.9=0.18。工業(yè)區(qū)1:D=0.7,d=0.3,則Dd=2×0.7×0.3=0.42,比非工業(yè)區(qū)頻率高,B項錯誤;在工業(yè)區(qū)黑色樺尺蠖的表型頻率增加更能逃避鳥類的捕食,屬于適應性進化,C項正確;若工業(yè)區(qū)灰色等位基因頻率逐代下降為零,種群基因頻率發(fā)生變化,說明發(fā)生了生物進化,但不能說明形成了新物種,D項錯誤。答案:C探究點一探究點二探究點三探究點一探究點二探究點三1.由野兔原種形成新物種顯示了物種形成的哪一種方式?提示:經(jīng)過地理障礙而達到生殖隔離。2.新物種1與新物種2可能是同一物種嗎?提示:不可能。3.圖中X、Y、Z各表示什么?提示:X是突變和基因重組,Y是自然選擇,Z是生殖隔離。探究點一探究點二探究點三典例剖析(2020溫州高二上學期期末A)下列有關(guān)生物進化的敘述,錯誤的是(

)A.有害突變也是生物進化的原材料B.雜交育種一定會導致種群基因頻率改變C.只要個體間存在可遺傳變異,自然選擇就會起作用D.遺傳漂變、基因重組、突變都是異地物種形成的因素解析:有害突變和有利突變都可以為生物進化提供原材料,A項正確;雜交育種存在篩選過程,故一定會導致種群基因頻率改變,B項正確;只有變異的性狀影響了個體的存活和繁殖,自然選擇才可能發(fā)生作用,C項錯誤;遺傳漂變、基因重組、突變都是異地物種形成的因素,D項正確。答案:C探究點一探究點二探究點三歸納提升1.物種形成與生物進化的比較項

目物種形成生物進化標

志生殖隔離出現(xiàn)種群基因頻率改變變化后的生物與原生物的關(guān)系屬于不同物種可能屬于同一個物種,也可能屬于不同的物種二者聯(lián)系(1)只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異,出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種(2)生物進化不一定產(chǎn)生新物種,新物種產(chǎn)生一定發(fā)生了生物進化探究點一探究點二探究點三2.同地與異地的物種形成比較(1)