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(共25张PPT)
花色的进化
——现代生物进化理论复习
太行菊Opisthopappus taihangensis (Ling) Shih
旋覆花Inula japonica Thunb.
考查内容 近五年高考
协同进化与生物多样性的形成；基因频率的改变与进化；适应的形成；物种的形成 2018年全国卷I T29
2018年浙江卷T9
2019年天津理综T6
2020年浙江卷T9
2021年湖南卷T8
2021年河北卷T6
2021年广东卷T8、T10
考情分析：
1.通过对林南花花色波动选择和猴面花两个姐妹种形成的资料分析，构建现代生物进化理论关于适应性形成和物种形成的概念体系，形成进化与适应观。
2.运用假说演绎、建立数学模型等方法，进行基于资料分析的探究，解释林南花种群基因频率波动和猴面花姐妹种形成的原因。
3.积极运用现代生物进化理论的知识和方法对现实生活中的相关问题作出理性解释和判断。
学习目标：
1、一个种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代 。 ( )
2、在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化。 ( )
3、生物进化的实质是种群基因型频率的改变。 ( )
4、在一个遗传平衡的群体中,种群个体连续自交多代后,该种群基因频率没有改变,没有进化。 ( )
5、交配后能产生后代的两个种群就是同一物种。 ( )
6、生物进化一定会形成新物种。 ( )
基础检测：
√
×
×
√
×
×
分析林南花花色波动进化的原因
资料一:美国亚利桑那州一种雌雄同花的植物林南花（Linanthus parryae）有白花（aa）和蓝花（A_）两种个体，研究人员对其花色的进化进行了研究。假设林南花种群（P）中AA、Aa、aa个体各占1/3，种群足够大,无迁入迁出,无基因突变。
思考1：在无选择压力（两种花授粉几率相同）条件下，该种群中A、a的基因频率各为多少？随机交配一代后，F1中基因频率和基因型频率各为多少？
P 基因型频率 AA1/3 Aa1/3 aa1/3
继续随机交配，种群基因频率、基因型频率不变。
F1基因型频率AA1/4 Aa1/2 aa1/4
基因频率 A 1/2 a1/2
基因频率 A 1/2 a1/2
资料二：与蓝色相比，蜜蜂通常更喜好白色
分析林南花花色波动进化的原因
思考2：若林南花种群（P）中白色花都能得到蜜蜂访花，蓝色花只有一半得到访花，那么F1中基因频率和基因型频率各为多少？据此推测，若干年后林南花种群将出现什么变化？
（要求：先独立思考完成计算，然后小组讨论交流，最后由小组代表上台展示，限时3分钟）
为什么亚利桑那的林南花白色和蓝色兼有呢？
资料三：为探究林南花两种花色长期共存现象的原因，研究人员在三个不同的地区划定样地，连续几年调查林南花种群中蓝色个体所占比例和不同植株所结种子数，获得下表所示结果。
地点 年份 气候 特点 蓝花植株所占比例( %) 平均每株植株所结种子数
蓝花植株 白花植株
样地 1 1988 多雨 13.5 30.45 19.67
1989 多雨 13.7 5.00 3.83
1990 正常 15.9 260.13 302 .42
1991 多雨 14.7 18.58 13.28
样地 2 1991 正常 39.8 198.17 243.06
1992 正常 36.0 16.58 20.86
1993 正常 30.3 4.29 4.65
样地 3 1990 正常 21.3 36.74 43.18
1991 正常 16.0 88.79 92.34
1992 多雨 9.0 49.45 45.21
1993 正常 22.7 8.99 9.09
＞
＞
＜
分析林南花花色波动进化的原因
思考3：（1）分析表中数据，不同年份蓝花植株所占比例发生何种变化及变化的原因？
（2）该种群中A、a基因频率会发生何种变化？原因？
（3）解释林南花两种花色共存的原因
（1）多雨年份蓝花植株所结种子较多，使下一代中蓝花植株占比增加，而气候正常年份则与此相反。
（2）多雨年份与正常年份交替出现，导致A、a基因的共存和频率波动
（3）A、a基因的共存和频率波动，表现出两种花色共存的现象。
加拉帕戈斯群岛强壮地雀（Geospiza fortis）喙形的进化中的波动选择
1976-1978，干旱，大坚果比例增加，大喙地雀存活率高，种群喙平均尺寸增加。
1982-1985，雨量充沛，喙尺寸进化方向逆转。
除了波动选择之外，还有什么原因会导致等位基因的共存呢？
对杂合子有利的选择使等位基因以一定比例共存。
对个体适合度无影响的等位基因在进化中共存。
1994 蓝2棵 白5棵
遗传漂变导致种群基因频率不定向地改变。
如果连年干旱，野生林南花种群的命运会怎样？
适应是一个永无止境的现象。一旦适应落后于环境变化，当二者的差距太大时，生物就有可能灭绝。
现代生物进化理论对适应性形成的解释：
适应是自然选择的结果；
可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
如果将林南花引入我国，多年后是否可能与原产地林南花成为两个物种？
什么是物种？
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种（species），简称“种”。
物种在自然界占有一定的生态位。
判定标准：形态学标准、遗传学标准（生殖隔离）、生态学标准（占据生态位）、新的分子生物学标准……。
分析猴面花红龙头和粉龙头两个姐妹种形成原因
资料四：美国加利福利亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头和红龙头，二者分布区重叠，前者由黄蜂授粉，后者由蜂鸟授粉。红龙头细胞中编码类胡萝卜素分解酶的基因（a）是有缺陷的，导致酶完全失活，花瓣细胞中有类胡萝卜素积累，表现为红色。而粉龙头细胞中该基因（A）是正常的，因此花瓣只呈现由花青素导致的粉红色。
思考4： （1）科研工作者把粉龙头和红龙头定为两个物种的理由是什么？

（2）猜想一下两个姐妹种在进化中是怎样产生的？


（3）设计实验验证以上假说
要求：先独立思考，然后小组讨论交流，最后由小组代表展示。（限时3分钟）

野生型粉龙头
野生型红龙头
单基因突变就会引发传粉动物的改变吗？
野生型粉龙头AA
野生型红龙头aa
祖先种
A突变为a
怎样获得aa型变异粉龙头？
1.粉龙头（AA）×红龙头（aa）
2.F1（Aa）×粉龙头（AA）
3.筛选F2中Aa×粉龙头（AA）
4.多次重复步骤3，最后将选出的Aa自交，子代中的aa个体即为所需个体。
资料五：黄蜂和蜂鸟对四种植物的访花率
变异型粉龙头与野生型相比，黄蜂访花率显著下降，蜂鸟访花率显著增加。→启动分裂选择
变异型红龙头与野生型相比，蜂鸟访花率显著下降，黄蜂访花率显著增加。→启动分裂选择
思考5（1）该数据是否支持单基因突变引发分裂选择的猜想？
（2） 变异型粉龙头的蜂鸟访花率远低于野生型红龙头的原因是什么？
祖先种基因突变引发分裂选择后，突变类型在自然选择中不断积累有利于蜂鸟传粉的变异，而粉色原始类型继续积累有利于黄蜂传粉的变异，导致现代野生型红龙头和野生型粉龙头除了A、a基因外，还具有其他差异，最终形成稳定的生殖隔离。
自然选择能够加强和积累有利变异，使种群朝着一定的方向发展，最终形成新物种。
进化历程中，新物种的形成有什么意义？
物种具有稳定性和可变性；
生殖隔离保证了物种的稳定性；
可变性导致旧种的变化和新种的产生，更多的物种意味着生物占领更多的生境；
生物圈的进化是由物种的进化推动的。
现代生物进化理论对物种形成的解释：
突变和基因重组提供生物进化的原材料；
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。
没有永恒的物种，只有永恒的进化
1、稳定性选择和单向性选择是自然选择中的两种类型，前者是把种群中趋于极端的变异个体淘汰，而保留中间型的个体，后者是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体，而淘汰另一极端的个体。下列关于英国曼彻斯特地区受工业发展影响，桦尺蠖黑化现象的叙述正确的是（ ）
A ．桦尺蠖变异的不定向性导致该种群朝着不同的方向进化
B ．桦尺蠖黑化现象对该种群来说一定属于有利的变异
C ．桦尺蠖黑化现象属于自然选择中的稳定性选择
D ．单向选择导致某基因频率逐代增加，其等位基因频率逐代下降
达标检测：
C
2.[2020浙江1月选考]某海岛上，因为经常有大风天气，昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通（中间型）的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型。下列分析错误的是( )
A ．昆虫翅的变异是多方向且可遗传的
B ．昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库
C ．大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用
D ．自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累
达标检测：
B
作业布置：完成作业纸 生物进化

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