4.2生物进化理论在不断发展课件-2026-2027学年高一下学期生物沪科版必修2

生物进化理论在不断发展 1 小棉袜，大学问 价格 37.9/5双 13.9/5双 棉含量 95% 75% 棉种类 长绒棉 普通棉 2 某地区不同品种的棉花 长绒棉 （纤维细长） 细绒棉 （纤维中等长） 粗绒棉 （纤维粗短） 思考：多种棉花形成的原因是什么？ 变异 3 “备受青睐”的新疆长绒棉 4 新时代棉花 材料1： 1984年之前，我国新疆棉花品种众多、生长旺盛。随后几年， 真菌感染致棉花黄萎病发生，危害面积逐年上升。1993年黄 萎病大爆发，导致2/3棉田受灾，幸存下来的棉花经鉴定多 为抗黄萎病棉株。由此，我国棉花生产进入了抗黄萎病品种 的新时代，成为世界第二大棉花生产国。 棉花“癌症”———黄萎病 活动1： 请用文字和箭头表示新时代棉花的培育过程。 5 新时代棉花的培育过程 品种众多的棉花 真菌感染棉花 抗黄萎病棉花存活 抗黄萎病棉花大量培育 变异和遗传 过度繁殖 生存斗争 适者生存 达尔文的自然选择学说 6 某科研团队研究发现，抗黄萎病棉花中普遍存在一种名 为GaRPL18的蛋白质，该GaRPL18对真菌具有杀伤作用， 而黄萎病棉花中则不含有该GaRPL18。 材料2： GaRPL18基因控制合成 2. 普通棉花中无GaRPL18 基因，那么抗黄萎病棉花的 GaRPL18 基因是如何产生的？ 基因突变(可遗传的变异) 1. 抗黄萎病棉花中的GaRPL18是怎么产生的？ 问题： 3. 能够导致生物性状发生改变的可遗传变异类型还有哪些？ 基因重组和染色体变异 现代进化理论1：可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材 7 新时代棉花 活动2： 棉花的抗黄萎病这一表现型，依附于棉花的个体，一旦棉花个体死亡，这一表现型也随之消失。请分析在棉花的进化历程中，抗黄萎病棉花个体死亡后这一性状是否还会存在？如何才能存在？ ？ 个体 繁殖 遗传物质（基因）传给后代 后代表达性状 8 同区域、同物种 种群： 生活在同一区域内同一物种个体的总和 现代进化理论2：种群是生物进化的基本单位 个体 繁殖 遗传物质（基因）传给后代 后代表达性状 9 现代进化理论2：种群是生物进化的基本单位 抗黄萎病棉花 不抗黄萎病棉花 d基因控制 D基因控制 思考：一个棉花个体发生基因突变产生了D基因，是不是种群就进化了？ 个体繁殖 突变基因D 突变基因D在种群中分布越来越广 种群性状分布发生改变 种群进化 自然选择 作用下 10 现代进化理论2：种群是生物进化的基本单位 基因频率： 种群中某种等位基因形式（如D）在所有等位基因形式（D和d）中所占的比例。 D基因频率= D基因数目 D基因+d基因数目 X100% 如何精准地判断基因在种群中的分布广度？ 11 现代进化理论2：种群是生物进化的基本单位 1983年数据调查显示，新疆某田地棉花200株，其中 基因型为DD和Dd的抗黄萎病棉花分别为20株和40株， 不抗黄萎病棉花植株dd为140株。那么D和d的基因频 率分别是多少？ 练一练： D基因频率=（20x2+40）/200x2=20% d基因频率=80% 12 现代进化理论2：种群是生物进化的基本单位 材料3： 自1993年真菌感染导致棉花黄萎病大爆发后， 科学家再次于1995年和2023年分别对新疆某 田地棉花进行遗传鉴定，其中基因型为DD 和Dd的是抗黄萎病棉，数据如右表： 活动3：结合材料3分析 1.棉花种群近年来朝着什么方向发展？ 抗黄萎病性状（适应环境变化） 2.从分子水平上分析为什么种群中抗黄萎病数量增多？ DD和Dd基因型个体适应环境，D基因得以延续和广泛分布 13 现代进化理论2：种群是生物进化的基本单位 活动3：结合材料3分析 3.计算并分析较1983年，1995年和2023年棉花 相关基因频率的变化？ 4. D基因频率的改变说明了什么？ 种群发生了进化 基因频率 1983年 D（20%）d（80%） 1995年 D（20%）d（80%） 2023年 D（65%）d（35%） 14 5.引起棉花种群中D基因频率上升的直接原因是什么？ 真菌感染的选择作用 现代进化理论3：自然选择主导进化的方向 6.若无真菌感染，棉花种群的D基因频率是否还会上升？ 可能不会 在不考虑基因突变、选择、迁移等事件的前提下， 种群的基因频率、基因型频率和表型频率都不会 发生改变，这种理想型的种群被称为遗传平衡。 15 现代进化理论3：自然选择主导进化的方向 7.结合材料1和表格数据，能否推出变异和自然选择的先后关系？ 变异在环境变化之前已经产生，环境只是将种群中有利变异的个体选择出来，其余变异遭到淘汰。 材料1： 1984年之前，我国新疆棉花品种众多、生长旺盛。 随后几年，真菌感染致棉花黄萎病发生，危害面 积逐年上升。1993年黄萎病大爆发，幸存下来的 棉花经鉴定多为抗黄萎病棉株。 16 活动4： 上海地区自南宋时期就开始引进和种植棉花， 若将新疆的长绒棉引入到上海，根据进化理 论，分析若干年后引入上海的长绒棉和新疆 的长绒棉还能否进行交配？ 新疆长绒棉引入上海 17 新疆长绒棉 引入上海 留在新疆 现代进化理论4：隔离可能导致新物种的形成 地理隔离 上海的环境 选择作用 新疆的环境 选择作用 丧失交配能力/无法形成可育后代 新物种形成 上海长绒棉 新疆长绒棉 学以致用 活动5： 应用所学知识探讨：如何喷洒农药可以有效消灭棉花 田里的真菌？ ①轮换和混合使用农药 ②使用生物农药，如酶抑制剂替代化学用药 ③了解真菌生活史，适时施药，提高农药效果 农药对真菌的选择 抗性真菌的比例越来越高 提高农药 的用量 选择出抗性更强的真菌 19 现代进化理论总结 种群 基因频率 可遗传 的变异 基因突变 基因重组 染色体变异 提供素材 自然选择 进化方向 主导 新物种 差异 扩大 20 课后作业 选择一个物种（如仙人掌、变色龙、北极熊等） 1.查阅资料阐述其适应环境的特征。 2.阐明其适应环境的特征是如何通过自然选择形成的？ 3.以豌豆为例，设计实验模拟自然选择过程，观察不 同选择压力下豌豆植物的适应性变化。 21 $