高中生物 第五章 生物的进化 第一节 生物进化理论 第1课时 早期的生物进化理论、现代生物进化理论(
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第二课时分子进化的中性学说和现代生物进化理论发展的意义教学过程导入新课师:我们已经学习了自然选择学说,知道了它是进化论的中心内容,一百多年来,自然选择学说已被人们广泛接受,也是生物进化长河中的一座明亮的灯塔,但是随着科学技术和人类对自身认识的不断发展,自然选择学说也面临着严峻的挑战。
课件展示:〔1〕1984年在某某澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。
澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物,在寒武纪呈大爆发式的出现,动物的演化要比今天快得多,动物新的构造模式或许能在“一夜间〞产生,无需经历长期的地理隔离和生殖隔离。
〔2〕日本生物学家木村资生发现,生物的变异一般是中性的,即变异对生物个体来说,既无害也无利。
此外,由于一个氨基酸分子一般有多个遗传密码,例如,当遗传密码由CUU 变为CUA时,它所决定的氨基酸仍是亮氨酸,因此,当碱基发生突变以后,对生物性状的影响十分微弱。
师:分析上述资料,结合所学的知识,指出以上观点与自然选择是否矛盾?你认为到底哪个是正确的?学生活动:分小组讨论,自由交流。
生甲:我认为自然选择是正确的,因为像澄江动物化石群毕竟少见,仅仅是个特例而已,还不足以撼动自然选择学说。
生乙:我认为都正确,因为目前人们对生物进化理论的研究是仁者见仁,智者见智的格局,只要有证据两者皆可以存在。
学生讨论:……师:〔1〕达尔文的自然选择学说认为生物的进化是渐变式的、缓慢的,物种是可变的,新物种产生,旧物种消灭,世界不是静止的,而是进化的。
在他的《物种起源》中写道“同一纲内一切生物的亲缘关系常常可以用一株大树来表示,绿色的和出芽的枝,可以代表生存的物种;过去年代所生的枝桠,可以代表那长期的、先后继承灭绝物种,它的许多已毁灭和脱落的枝条,充塞了地壳,它的不断的美丽的分枝,遮盖了大地……〞〔2〕继达尔文以后先后出现了现代达尔文主义、新达尔文主义、中性学说等等理论。
众所周知,目前我们生物学研究已经进入了分子研究阶段,随着分子生物学的日益发展,原有的进化理论已经不能满足科研的需要。
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案:第五章第一节生物进化理论(含答案)一、早期的生物进化理论1.拉马克的进化学说:主要观点是用进废退和获得性遗传。
2.达尔文进化学说的基本观点 (1)物种是可变的。
(2)生存斗争和自然选择。
(3)适应是自然选择的结果。
二、现代综合进化论现代综合进化论的代表者是杜布赞斯基等。
其主要内容包括: 1.种群是生物进化的基本单位(1)种群:是生殖的基本单位,也是生物进化的基本单位。
(2)基因库:一个生物种群中全部个体所含有的基因总和。
(3)基因频率:在一个种群基因库群体中,某个基因占全部等位基因数的比率。
(4)基因型频率:指某种基因型的个体在种群中所占的比率。
2.突变和基因重组是生物进化的原材料1.达尔文进化学说的三个基本观点是“物种是可变的” “生存斗争和自然选择”“适应是自然选择的结果”。
2.基因库指一个生物种群中全部个体所有基因的总和。
3.基因频率是指在一个种群基因库中,某个基因占全 部等位基因数的比率。
4.突变(基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化 的原材料。
5.生物进化的实质是种群基因频率的改变。
自然选择 决定生物进化的方向。
6.隔离是物种形成的必要条件。
隔离分为地理隔离和 生殖隔离。
(1)突变包括基因突变和染色体变异。
(2)突变、基因重组和自然选择导致基因频率和基因型不断改变。
(3)种群进化的实质:种群内基因频率的改变。
(4)遗传漂变:种群的基因频率由于在繁殖时雌雄配子的随机结合而发生变化的现象。
遗传漂变的效应与种群的大小有关。
3.自然选择决定生物进化的方向自然选择是种群基因频率发生改变的一个重要因素。
在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,最终引起生物朝着一定的方向不断进化。
4.隔离是物种形成的必要条件(1)物种:分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且在自然状态能够相互交配并能繁殖可育后代的一群生物个体。
苏教版生物-教材目录((高中必修123选修123共6册)====================================================== 高中生物学教科书(苏教版)必修1-----------------------------------第一章生物科学和我们第一节身边的生物科学第二节生物科学的学习过程第二章细胞的化学组成第一节细胞中的原子和分子第二节细胞中的生物大分子第三章细胞的结构和功能第一节生命活动的基本单位——细胞第二节细胞的类型和结构第三节物质的跨膜运输第四章光合作用和细胞呼吸第一节ATP和酶第二节光合作用第三节细胞呼吸第五章细胞分裂、分化和衰亡第一节细胞增殖第二节细胞分化、衰亡和凋亡第三节关注癌症==============================================高中生物学教科书(苏教版)必修2--------------------------------------第一章生物科学和我们第一节身边的生物科学第二节生物科学的学习过程第二章减数分裂和有性生殖第一节减数分裂第二节有性生殖第三章遗传和染色体第一节基因的分离定律第二节基因的自由组合定律第三节染色体变异及其应用第四章遗传的分子基础第一节探索遗传物质的过程第二节DNA的结构和DNA的复制第三节基因控制蛋白质的合成第四节基因突变和基因重组第五节关注人类遗传病第五章生物的进化第一节生物进化理论的发展第二节生物进化和生物多样性================================================== 高中生物学教科书(苏教版)必修3-----------------------------------第一章生物科学和我们第一节身边的生物科学第二节生物科学的学习过程第二章生物个体的稳态第一节人体的稳态第二节人体生命活动的调节第三节动物生命活动的调节第四节植物生命活动的调节第三章生物群落的演替第一节生物群落的基本单位——种群第二节生物群落的构成第三节生物群落的演替第四章生态系统的稳态第一节生态系统和生物圈第二节生态系统的稳态第五章人与环境第一节人类影响环境第二节创造人与自然的和谐。
高中生物:现代生物进化理论知识点第1节现代生物进化理论的由来一、拉马克的进化学说1、拉马克的进化学说的主要内容——用进废退、获得性遗传(1)、生物都不是神创的,而是由更古老的生物进化来的。
这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此具有进步意义。
(2)、生物是由低等到高等逐渐进化的。
(3)、对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。
但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。
2、拉马克的进化学说的历史意义二、达尔文自然选择学说(一)、达尔文自然选择学说的主要内容1.过度(不是过渡)繁殖——选择的基础生物体普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代,不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争——进化的动力、外因、条件大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。
在生存斗争中大量个体死亡,只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面:(1)生物与无机环境的斗争(2)种内斗争(3)种间斗争生存斗争对某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并推动生物的进化。
3.遗传变异——进化的内因在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象,生物的变异是不定向的,有的变异是有利的,有的是不利的,其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去,反之,具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存——选择的结果适者生存,不适者被淘汰是自然选择的结果。
自然选择只选择适应环境的变异类型,通过多次选择,使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代,得以积累和加强,使生物更好的适应环境,逐渐产生了新类型。
所以说变异不是定向的,但自然选择是定向的,决定着进化的方向。
(二)、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义1、意义:自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。
2、不足:对遗传和变异本质,不能做出科学的解释。
对生物进化的解释局限在个体水平。
现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化(一)种群是生物进化的基本单位1、种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。
第1课时早期的生物进化理论、现代生物进化理论(一)[随堂检测]知识点一拉马克进化学说与达尔文进化学说1.下列说法符合拉马克进化观点的是( )①食蚁兽的舌头变得细长,是由于食蚁兽长期舔食蚂蚁的结果②比目鱼的双眼并列于向光一面,是由于长期卧伏于海底的缘故③长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长④鼹鼠由于长期生活于地下,眼睛萎缩、退化⑤病菌抗药性的不断增强是由于抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果A.①②③B.④C.①②③④D.①②③④⑤解析:选C。
拉马克关于生物进化原因的两个要点是用进废退和获得性遗传,即动物的器官越用越发达,相反器官废而不用,就会造成形态上的退化,并且拉马克认为这些因用进废退而获得的性状可以遗传给后代。
①②③均为“用进”的实例,④为“废退”的实例。
拉马克的进化理论和达尔文的自然选择学说的主要区别是:用进废退学说认为“选择在前,变异在后”,自然选择学说则认为“变异在前,选择在后”。
⑤符合达尔文自然选择学说的观点。
2.在下列几种简式中,能较确切地说明达尔文进化学说的是( )A.过度繁殖→遗传变异→生存斗争→适者生存B.环境变化→定向变异→去劣留优C.生存斗争→用进废退→适者生存D.环境变化→用进废退→获得性遗传→适者生存解析:选A。
依据达尔文自然选择学说的内容,过度繁殖是自然选择的前提,生存斗争是自然选择的动力,遗传和变异是自然选择的内因和基础,适者生存是自然选择的结果,所以,能较确切地说明达尔文进化学说的简式是:过度繁殖→遗传变异→生存斗争→适者生存,A项正确,B、C、D三项均错误。
3.白纹伊蚊是传染登革热病毒的媒介之一。
有一地区在密集喷洒杀虫剂后。
此蚊种群数量减少了99%。
但是一年后,该种群又恢复到原来的数量,此时再度喷洒相同量的杀虫剂后,仅杀死了40%的白纹伊蚊。
其可能的原因是()A.杀虫剂造成白纹伊蚊基因突变,产生抗药性基因B.白纹伊蚊身体累积的杀虫剂增加了自身的抗药性C.原来的白纹伊蚊种群中少数个体有抗药性基因D.第一年的白纹伊蚊种群没有基因的变异解析:选C。
白纹伊蚊抗药性的产生不是杀虫剂造成的,杀虫剂只是对其抗药性进行了选择,一年后再度喷洒相同量的杀虫剂,杀虫剂仅杀死少量白纹伊蚊的原因是原来的白纹伊蚊中有抗药性个体,杀虫剂杀死的是没有抗药性的白纹伊蚊,剩下的为有抗药性的,所以再用同样的杀虫剂效果就不好了。
知识点二现代生物进化理论4.据某生物研究性学习小组调查,某校学生中基因型比例为X B X B∶X B X b∶X b X b∶X B Y∶X b Y =44∶5∶1∶43∶7,则X b的基因频率为( )A.13.2% B.5%C.14% D.9.3%解析:选D。
基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。
X b的基因频率=X b/(X B+X b)×100%(因为B、b只位于X染色体上,Y染色体上没有)。
女性体内有两条X染色体,因此有两个此类基因(包括B和b),男性体内只有1条X染色体,因此只有1个此类基因(B或b)。
被调查的种群中,X b:5%+1%×2+7%=14%;X B+X b:44%×2+5%+43%+5%+1%×2+7%=150%。
所以,X b的基因频率=X b/(X B+X b)×100%=14%/150%×100%≈9.3%。
5.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA 个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( ) A.增大,不变;不变,不变B.不变,增大;增大,不变C.不变,不变;增大,不变D.不变,不变;不变,增大解析:选C。
由题意知,种群中A的基因频率为40%,a的基因频率为60%,随机交配产生的后代中AA个体的百分比:40%×40%=16%,aa个体的百分比:60%×60%=36%,Aa个体的百分比:48%,A的基因频率:16%+48%/2=40%。
自交产生的后代中AA个体的百分比:16%+48%×1/4=28%,aa个体的百分比:36%+48%×1/4=48%,Aa个体的百分比:1-28%-48%=24%,A基因频率:28%+1/2×24%=40%。
6.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答下列问题:(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足五个基本条件,即种群________、不发生________、不发生________、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________;如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件,但不发生随机交配,只在相同基因型之间进行交配,则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________、________和________;如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。
解析:(1)AA=0.3、Aa=0.4、aa=0.3,所以a=0.4×1/2+0.3=0.5。
(2)由a=0.5,可以计算出后代中aa的基因型频率是(0.5)2=0.25,且该基因型的频率不会发生改变,但是该结论的前提条件是种群足够大、不发生基因突变、不发生选择、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配;(3)AA=0.3,Aa=0.4,aa=0.3, 题目中叙述的情况相当于植物的自交,结果如下:0.3AA×AA得到0.3AA, 0.4Aa×Aa得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa,0.3aa×aa得到0.3aa,所以相同基因型之间进行交配,后代中AA=0.3+0.1=0.4、Aa=0.2、 aa=0.3+0.1=0.4,同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA=0.45、Aa=0.1、aa=0.45,所以基因型频率会发生改变。
答案:(1)0.5 (2)足够大基因突变(或突变) 选择0.25 不会(3)0.4 0.2 0.4 会[课时作业]一、选择题1.下列关于达尔文学说和拉马克学说的区别正确的说法是( )A.达尔文学说认为环境的作用可以引起不定向的变异B.拉马克学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的C.达尔文学说认为变异后就能适应环境D.拉马克学说认为生物通过变异适应环境解析:选D。
达尔文学说认为环境起选择作用,变异是不定向的,只有有利变异的个体才能适应环境,并得到保留。
拉马克认为生物的变异是定向的,生物体为了适应环境而产生相应的变异。
前者的观点是正确的,后者的观点是错误的。
2.下列符合现代生物进化理论叙述的是( )A.物种是神创的B.物种是不变的C.种群是生物进化的基本单位D.用进废退是生物进化的原因解析:选C。
现代生物进化理论的主要内容有种群是生物进化的基本单位、可遗传的变异是生物进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离是物种形成的必要条件,C项正确;物种是神创的和物种是不变的是荒谬的观点,用进废退是拉马克的学说内容,A、B、D三项均错。
3.如图,理论值与实际生存个体数差别很大,可用来解释的是达尔文进化理论中的( )A.过度繁殖B.生存斗争C.遗传变异D.适者生存解析:选B。
图中理论值和实际值的差异是由生存斗争导致的,两线之间的数量差值代表在生存斗争中被淘汰的个体。
4.炭疽杆菌生命力之顽强,堪称细菌之最。
根据达尔文生物进化理论,炭疽杆菌顽强生命力的形成,是由于( )A.进化过程中环境对炭疽杆菌的定向选择B.不良环境引起炭疽杆菌发生的不定向变异C.进化过程中炭疽杆菌产生的定向变异D.进化过程中炭疽杆菌通过DNA复制,逐代积累解析:选A。
在进化历程中,生物先变异,后被自然选择;先发生了炭疽杆菌的不定向变异,在环境的定向选择下,适者生存,不适者被淘汰。
5.下列有关种群进化的说法,错误的是( )A.适应环境个体较多的种群进化较快B.小种群进化速度比大种群快C.种群内个体间差异越大,进化越快D.个体的死亡对小种群基因频率变化影响大解析:选A。
适应环境个体较多的种群基因频率变化小,进化较慢,A错误;小种群基因频率变化较大,故进化速度比大种群快,B正确;种群内个体间差异越大,说明基因差异大,进化越快,C正确;个体的死亡对小种群基因频率变化影响大,D正确。
6.现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。
种群1的A基因频率为85%,a的基因频率为15%;种群2的A基因频率为75%,a基因频率为25%。
假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是( ) A.64% B.50%C.32% D.16%解析:选C。
设种群1与种群2各含100只昆虫,则合并后的A基因频率为(85+75)/200=80%,a基因的频率为(15+25)/200=20%,故在理想条件下,合并后的新种群进行随机交配后产生的子代中,Aa的基因型频率为2×80%×20%=32%,C项正确。
7.据调查,某地区关于某性状基因型的比例为X B X B(42.32%)、X B X b(7.36%)、X b X b(0.32%)、X B Y(46%)、X b Y(4%),则该地区X B和X b的基因频率分别是( )A.60%、8% B.80%、92%C.78%、92% D.92%、8%解析:选D。
假设有100个个体,X B X b有7.36个、X b X b有0.32个、X b Y有4个,基因X b 有7.36+2×0.32+4=12个,占全部等位基因X B和X b总数150个的比例为12/150=8%,D 项正确。
8.下图表示最早生活在这个区域的群体,由于屏障的阻碍,已经分离为两个独立的群体,如果群体A生活的环境经历剧烈变化,而群体B的环境比较稳定,则群体A进化的速度将可能( )A.比群体B的生物进化速度快B.比群体B的生物进化速度慢C.与群体B的生物进化速度一样D.二者之间不能比较解析:选A。
环境改变对生物的选择比较明显,可加速生物的进化。
9.科学家对某一种蟹的体色深浅进行了研究,结果如图所示。
不同体色的蟹的数量不同,为什么会形成这样的差别呢?下列解释中最合理的是( )A.中间体色与环境颜色相适应,不易被天敌捕食B.深体色和浅体色的个体繁殖能力弱C.深体色和浅体色的个体食物来源太少D.中间体色是新形成的一种适应性更强的性状解析:选A。