4.1.2 现代生物进化理论以自然选择学说为核心课件-2024-2025学年高一下学期生物苏教版必修2

该高中生物学课件聚焦现代生物进化理论，以自然选择学说为核心，衔接达尔文理论与杜布赞斯基现代综合进化论，通过猕猴种群实例、及时巩固判断题等构建学习支架，帮助学生理解种群、基因频率等核心概念及前后知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与生命观念，通过基因频率计算（常染色体、X染色体、哈代-温伯格定律）、超级细菌案例分析等培养逻辑推理能力，以种群与物种、物种形成与进化对比表格总结知识，深化进化与适应观，助力学生系统掌握理论，教师提升教学效率。

现代生物进化理论 以自然选择学说为核心 第一节第2课时 苏教版必修2·第四章 学习目标 掌握以自然选择为核心的现代生物进化理论 理解种群、物种、隔离等基本概念，理解生物进化的本质 阐述现代生物进化理论和分子进化的中性学说 的区别与联系。 课堂目标 在达尔文生物进化理论基础上，杜布赞斯基提出现代综合进化论。 1. 种群是生物进化的基本单位 2. 突变和基因重组提供进化的原材料 3. 自然选择决定生物进化的方向 4. 隔离是物种形成的必要条件 现代生物进化理论内容： 现代生物进化理论 1. 种群是生物进化的基本单位 （1）种群：指生活在一定区域内的_______生物的_______个体的集合。 同种 全部 卧龙自然保护区 猕猴 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 现代生物进化理论 （1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部青蛙 （4）一片草地上的全部植物 （5）一片草地上的成年梅花鹿 （6）一个农贸菜场上的全部生物 否 是 否 否 否 否 【及时巩固】判断下列是否属于种群 种群中的个体并不是机械地集合在一起，种群是生物进化和繁殖的单位。 现代生物进化理论 ①一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。 ②其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。 （2）基因库的概念： 1. 种群是生物进化的基本单位 现代生物进化理论 例1：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。 ①基因频率= 某基因的总数 全部等位基因的总数 × 100% 100个体数的全部等位基因总数为_______ 200 A基因为___________ 个，a基因为______________ 个 2×30+60=120 2×10+60=80 A频率= 120 200 = 60% a频率= 80 200 = 40% （3）基因频率： 现代生物进化理论 7 例2：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。 AA基因型频率= 30 100 = 30% Aa基因型频率= 60 100 = 60% aa基因型频率= 10 100 = 10% ②基因频率= 该基因型个体数 该种群个体数 × 100% （3）基因频率： 现代生物进化理论 8 ③某基因的频率（常染色体）=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率 A频率=AA% + 1/2Aa% a频率= aa% + 1/2 Aa% 例3：某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色(B)对红色(b)为显性。如果基因型为BB的个体占18%，基因型为Bb的个体占78%，基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为（ ） A．18%、82% B．36%、64% C．57%、43% D．92%、8% C （3）基因频率： 现代生物进化理论 9 例4：在某地区的人群中XBXB占42.32%，XBXb占7.36%，XbXb占0.32%，XBY占46%，XbY占4%，求XB、Xb的基因频率。 ④基因频率（在X染色体上）= 某基因总数 2X女性个体数+男性个体数 XB=92%、Xb=8% （3）基因频率： 现代生物进化理论 ⑤哈代-温伯格定律（遗传平衡定律） 例5：在某昆虫种群中，AA个体占30%，Aa占60%，aa占10%，亲代随机交配后，子一代基因型频率和基因频率分别是?子二代？子三代呢？ 亲代 子一代 子二代 子三代 基因型频率 AA 30% Aa 60% aa 10% 基因频率 A a 60% 40% 60% 40% 60% 40% 60% 40% 36% 48% 16% 36% 48% 16% 36% 48% 16% 发现：子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率和基因型频率与子一代一样。 （3）基因频率： 现代生物进化理论 条件： ①群体数量足够大 ，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， ③没有迁入与迁出， ④没有自然选择 ⑤也没有基因突变和染色体变异。 处于理想状态的种群中，设A的基因频率为p, a的基因频率为q，则 AA的基因型频率为 Aa的基因型频率为 aa的基因型频率为 p2 2pq q2 现实中存不存在基因频率不变的群体呢？ 不存在，所以自然界中的种群基因频率必然改变，生物也一直在进化。 ⑤哈代-温伯格定律（遗传平衡定律） 现代生物进化理论 自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？ 例6：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是10-5，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？ 2×104×10－5×109＝2×108 突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。突变和基因重组是随机的、不定向的，那么什么决定了生物进化的方向？ 2. 突变和基因重组提供进化的原材料 现代生物进化理论 阅读课本P112“积极思维”中的内容，思考在污染区，黑色桦尺蛾个体在种群中所占比例增加的原因是什么？ 在污染区，黑色桦尺蛾能更好地适应环境而成为了该环境具有优势性状的个体。这是自然选择的结果。 3. 自然选择决定生物进化的方向 现代生物进化理论 （1）物种：能够在自然状态下能互相交配，并且产生出可育后代的一群生物。 全世界的人都是一个物种吗？ 马跟驴是一个物种吗？ 是 不是 马 驴 骡子 4. 隔离是物种形成的必要条件 现代生物进化理论 （1）二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？ 不是。 因为后代三倍体西瓜不可育。 （2）三倍体西瓜是一个新物种吗？ 不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。 思考与讨论： 4. 隔离是物种形成的必要条件 现代生物进化理论 （2）隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 ①生殖隔离：不同物种之间一般是不能交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。 ②地理隔离：同一物种由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配，使种群间不能发生基因交流的现象。　 东北虎 华南虎 东北虎和华南虎因长期地理隔离，形成了两个不同的亚种。 4. 隔离是物种形成的必要条件 现代生物进化理论 在一个山谷中,有一个鼠种群“快乐”地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配,繁衍后代。后来由于地质和气候的变化,山谷中形成一条汹涌的大河。鼠种群的个体,一半在河这边,一半在河那边。就这样过了几千年。 后来,河流干涸了,两个鼠种群又相遇了。它们发现彼此大不相同。它们之间还能繁殖后代吗? 经过长期的地理隔离，可能导致生殖隔离。 4. 隔离是物种形成的必要条件 现代生物进化理论 自然选择2 自然选择1 地理隔离 原种 变异1 变异2 基因频率的定向改变 变异类型1 变异类型2 新物种1 新物种2 生殖 隔离 （3）物种形成的比较常见的方式： 通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？ ①渐变式 不是。多倍体的形成不需经地理隔离。 （主要方式） 现代生物进化理论 不经过地理隔离，也可以直接形成生殖隔离，例如二倍体植株染色体加倍成了四倍体植株，二者杂交后代产生的三倍体植株是高度不育的，存在生殖隔离 AABBDD（普通小麦） RR（黑麦） × ABD 配子 R 配子 ABDR （不育） AABBDDRR（八倍体小黑麦） （可育） 秋水仙素处理 八倍体小黑麦的培育 物种B （3）物种形成的比较常见的方式： ②爆发式 （无需地理隔离） 物种A 杂交 杂种 植物 染色体 加倍 异源 多倍体 现代生物进化理论 爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的，而且不需经过地理隔离。   种群 物种 概念 范围 要点 联系 自然状态下能够交配并产生可育后代 一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新物种 生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物 种群与物种比较 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成 一定区域，同种生物全部个体 总结归纳 物种形成和生物进化的比较 物种形成 生物进化 标志 变化后生物与原生物的关系 二者联系 生殖隔离出现 基因频率改变 属于不同物种 可能属于同一物种， 也可能属于不同物种 只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种；进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程中一定存在进化 总结归纳 非益 即害 中性 中性突变 渐变 物种长 期稳定 迅速形成新种 1. 提出者：日本科学家木村资生。 2. 与自然选择的关系：并不矛盾，也不对立，属于在分子水平上的研究和补充。 分子进化的中性学说 生物进化理论的发展 1. 外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放 在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：（ ） A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层 A 2. 隔离在物种形成中的主要作用是：（ ） A.使种群间的个体互不相识 B.使不同种群各适应于不同的地理环境 C.使种群间雌雄个体失去交配机会 D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的方向演变 D 随堂检测 3. 超级细菌是指对多数抗生素耐药的细菌，能让抗生素失效造成人体严重感染。下列关于超级细菌的叙述不符合达尔文进化观点的是（ ） A．超级细菌对多数抗生素具有耐药性，是抗生素不断选择的结果 B．细菌中原来就存在对抗生素具有耐药性的个体 C．抗生素的选择和细菌的变异都是定向的 D．新品种抗生素的使用会影响超级细菌的进化 C 随堂检测 本课结束 $$