高中生物 第7章 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容1課件 新人教版必修2.ppt

第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容一 種群基因頻率的改變與生物進化 現(xiàn)代生物進化理論 1 生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫做種群 2 一個種群中全部個體所含有的全部基因 叫做這個種群的基因庫 3 在一個種群基因庫中 某個基因占全部等位基因數(shù)的比率 叫做基因頻率 4 基因突變產(chǎn)生新的等位基因 這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化 5 可遺傳的變異來源于基因突變 基因重組和染色體變異 其中 基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變 6 在自然選擇的作用下 種群的基因頻率會發(fā)生定向改變 導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化 種群是生物進化的基本單位 1 種群的概念 種群是指生活在同一地域的 的一群個體 2 種群的特點 1 種群個體彼此可以交配 并通過 將各自的基因傳遞給后代 因此 也是 的基本單位 同種生物 繁殖 生物繁殖 知識清單 2 都有自己的 可以保持和發(fā)展 3 基因庫與基因頻率 1 種群的基因庫 是指一個種群的全部個體所含有的全部 2 基因頻率 是指 在某個種群中出現(xiàn)的比例 4 進化的實質(zhì) 生物進化過程的實質(zhì)在于種群的 的改變 基因庫 基因頻率 基因 某種基因 生物進化的基本單位是個體嗎 試分析原因 提示 不是 種群在繁衍過程中 個體有新老交替 基因卻代代相傳 因此研究生物進化僅僅研究個體是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的 還必須研究種群基因組成的變化 思想感悟 突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 1 可遺傳變異的來源 基因重組和染色體變異是可遺傳的變異 在現(xiàn)代進化論中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為 2 可遺傳變異是進化原材料的原因 突變 基因突變 知識清單 1 可遺傳變異的形成 a 基因突變產(chǎn)生b 通過過程中的基因重組 可以形成多種 多樣的 2 可遺傳變異的特點 a b 3 可遺傳變異的結(jié)果 只提供了生物進化的原材料 不能決定 隨機性 等位基因 有性生殖 基因型 不定向性 生物進化的方向 3 自然選擇決定生物進化的方向 在自然選擇的作用下 發(fā)生著 的改變 從而決定著生物進化的方向 定向 種群的基因頻率 基因突變和基因重組對種群遺傳組成的影響一樣嗎 提示 不一樣 因為只有基因發(fā)生突變才能出現(xiàn)新基因 才能豐富基因庫 改變基因頻率 而基因重組只能增加基因型的種類 思想感悟 種群及與之有關(guān)的概念分析 1 對種群含義的理解 1 兩個要素 同種 和 全部 2 兩個條件 時間 和 空間 即種群具有一定的時空限制 離開一定的空間和時間的種群是不存在的 3 兩個方面 2 相關(guān)概念比較 3 基因頻率與進化的關(guān)系生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生定向的改變 因此 可認為生物基因頻率發(fā)生了改變就意味著生物發(fā)生了進化 例 一年前a 0 6 a 0 4 若一年后仍然是a 0 6 a 0 4 則一年中未進化 特別提醒 1 種群既是進化的基本單位 也是繁殖的基本單位 2 生物進化的實質(zhì) 標志 基因頻率改變 某段時間內(nèi)若基因頻率未改變 則未進化 反之則進化 3 種群基因庫指種群內(nèi)全部個體的所有基因 若有n個個體 每個個體平均有m個基因 則基因庫中應(yīng)有nm個基因 指個數(shù)不是指種類 4 基因頻率與生物進化的關(guān)系 只要基因頻率改變 生物就進化 只要生物進化 基因頻率一定改變 若基因頻率不變 則生物就不進化 基因頻率是否改變是判斷生物是否進化的有效依據(jù) 下列生物群落中屬于種群的是 a 一個湖泊中的全部魚b 一個森林中的全部蛇c 臥龍自然保護區(qū)中的全部大熊貓d 一間屋中的全部蟑螂 解析 一個湖泊中的全部魚 有很多種 一個森林中的全部蛇 蛇有多種 一間屋中的全部蟑螂 蟑螂也有多種 而臥龍自然保護區(qū)中的全部大熊貓 大熊貓是一個種群 答案 c 技巧歸納 1 馬和驢的體細胞染色體數(shù)目分別是64條和62條 人們將馬和驢雜交產(chǎn)生騾 騾具有馬的力量和驢的耐力 在農(nóng)業(yè)上被廣泛使用 下列說法正確的是 a 馬和驢雜交產(chǎn)生騾豐富了種群的基因庫b 人為雜交條件下 馬和驢之間會發(fā)生基因交流c 馬和驢雜交產(chǎn)生的騾是一個新的種群d 騾具有馬的力量和驢的耐力的變異來自于基因突變 b 跟蹤訓(xùn)練 基因頻率和基因型頻率的計算方法 1 已知基因型的個體數(shù)計算基因頻率某基因頻率 100 例如 a的基因頻率 100 2 已知基因型頻率求基因頻率計算公式 一對等位基因中某基因的頻率 該基因純合子的基因型頻率 雜合子的基因型頻率 例如 a的基因頻率 aa的基因型頻率 aa的基因型頻率3 根據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率 1 遺傳平衡定律在一個有性生殖的自然種群中 在符合以下5個條件的情況下 各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的 或者說是保持著基因平衡的 這5個條件是 種群是極大的 種群中個體間的交配是隨機的 沒有突變發(fā)生 沒有新基因加入 沒有自然選擇 設(shè)a頻率為p a頻率為q 則p q 1 2 基因頻率與基因型頻率的特點 aa aa aa三種基因型頻率之和為 p2 2pq q2 1即為 p g 2 p2 2pq q2 1 3 實例 aa的基因型頻率為m 則a的基因頻率為 4 x染色體上基因的基因頻率的計算xb的基因頻率 100 特別提醒 1 突變性狀是有利還是有害是相對的 取決于環(huán)境條件 如昆蟲的殘翅性狀在正常環(huán)境中不利 但在多風(fēng)的島上則是有利的 2 變異是不定向的 因不定向性決定了變異只能為進化提供原材料 而不能決定進化方向 3 基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿直接定向地改變生物 培育出新品種 4 不可遺傳變異不能提供進化的原材料 某一瓢蟲種群中有黑色和紅色兩種體色的個體 這一性狀由一對等位基因控制 黑色 b 對紅色 b 為顯性 如果基因型為bb的個體占18 基因型為bb的個體占78 基因型為bb的個體占4 基因b和b的頻率分別是 a 18 82 b 36 64 c 57 43 d 92 8 解析 通過基因型頻率計算基因型頻率 題中bb bb bb的基因型頻率分別為0 18 0 78 0 04 則b基因的頻率 它的純合子 bb 的頻率 1 2雜合子 bb 的頻率 0 18 1 2 0 78 0 57 57 b基因的頻率 它的純合子 bb 的頻率 1 2雜合子 bb 的頻率 0 04 1 2 0 78 0 43 43 答案 c 技巧歸納 基因頻率與基因型頻率的計算1 常染色體遺傳方式設(shè)有n個個體的種群 aa aa aa的個體數(shù)分別是n1 n2 n3 a a的基因頻率分別用pa pa表示 aa aa aa的基因型頻率分別用paa paa paa表示 則 由以上公式可得出下列結(jié)論 在種群中一對等位基因的頻率之和等于1 基因型頻率之和也等于1 一個等位基因的頻率 該等位基因純合子的頻率 1 2雜合子的頻率 2 伴x染色體遺傳方式 在一個工廠中 男女職工各100名 女性中 色盲基因 xb 攜帶者為5人 色盲患者為1人 男性中色盲患者為8人 則xb的基因頻率為 100 5 提醒 xy型性別決定生物 色盲基因在x染色體上 y染色體上無等位基因 計算時只計x染色體上的基因數(shù)不考慮y染色體 zw型性別決定也是這樣 已知人群中 伴x隱性男性患者的比例為p 則可認為這個人群中此基因頻率為p 由此可計算女性中患病的頻率為p2 例如色盲男性中發(fā)病率7 女性中發(fā)病率為 7 2 0 5 2 aa個體自交得到f1 aa個體無繁殖能力 f1自由交配 則f2中aa的比例是 a 1 2b 4 9c 3 5d 1 3 b 跟蹤訓(xùn)練 有一個隨機交配的種群 在沒有遷移的條件下 兩年內(nèi)該種群的基因頻率變化如下表 根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論 這兩年中 與這對基因的有關(guān)推斷 正確的是 a 該種群朝著aa增多方向進化b 該種群沒有表現(xiàn)出生物進化c 該種群的生活環(huán)境有較大變化d 該種群較易發(fā)生基因突變正確解答 選b 常見錯誤 錯選a項 錯因分析 易錯選a項的原因為 知識理解不透徹 生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率改變 根據(jù)題意可知第一年a頻率為50 a頻率為50 第二年a頻率為50 a頻率為50 這兩年中這對基因的頻率不變 故沒有進化 在調(diào)查某小麥種群時發(fā)現(xiàn)t 抗銹病 對t 易感染 為顯性 在自然情況下該小麥種群可以自由傳粉 據(jù)統(tǒng)計tt為20 tt為60 tt為20 該小麥種群突然大面積感染銹病 致使全部的易感染小麥在開花之前全部死亡 計算該小麥在感染銹病之前與感染銹病之后基因t的頻率分別是多少 a 50 和50 b 50 和62 5 c 62 5 和50 d 50 和100 正確解答 選b 根據(jù)題意 tt為20 tt為60 tt為20 計算得出t基因頻率為t t t 50 由于易感小麥在開花前全部死亡 所以tt為20 20 60 25 tt為75 t基因頻率為t t t 62 5 答案b正確 常見錯誤 選a 錯因分析 常見錯誤是沒有計算基因型頻率的改變 課題 探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響基礎(chǔ)理論 基因突變產(chǎn)生的等位基因 這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化 通過有性生殖過程中的基因重組 可以形成多種多樣的基因型 從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異 由于突變 基因突變和染色體變異 和重組都是隨機的 不定向的 因此它們只是提供了生物進化的原材料 不能決定生物進化的方向 自然選擇決定生物進化的方向 1 英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蠖 它們夜間活動 白天棲息在樹干上 雜交實驗表明 樺尺蠖的體色受一對等位基因s和s控制 黑色 s 對淺色 s 是顯性的 在19世紀中葉以前 樺尺蠖幾乎都是淺色型的 該種群中s基因的頻率很低 在5 以下 到了20世紀中葉 黑色型的樺尺蠖卻成了常見的類型 s基因的頻率上升到95 以上 2 19世紀時 曼徹斯特地區(qū)的樹干上長滿了地衣 后來 隨著工業(yè)的發(fā)展 工廠排出的煤煙使地衣不能生存 結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色 典例剖析 1 樺尺蠖種群中s基因 決定淺色性狀 的頻率為什么會越來越低 提示 隨著工業(yè)的發(fā)展 工廠排出的煤煙使地衣不能生存 結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色 淺色樺尺蠖被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食的幾率大于黑色樺尺蠖 所以決定淺色性狀的s基因頻率越來越低 2 樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率嗎 為什么 提示 會影響 這是因為許多淺色個體可能在沒有交配 產(chǎn)卵前就已被天敵捕食 3 在自然選擇過程中 直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型 為什么 提示 是表現(xiàn)型 因為天敵看到的是樺尺蠖的體色而不是控制體色的基因 4 由以上資料背景可得出什么結(jié)論 提示 自然選擇決定生物進化的方向 一 單項選擇題1 2013年肇慶高一期末 現(xiàn)代進化論 達爾文主義 主要是在哪個層次上研究進化機理的 a 分子b 細胞c 個體d 種群 d 水平測試 2 據(jù)調(diào)查得知 某小學(xué)的學(xué)生中基因型及比例為xbxb xbxb xbxb xby xby 44 5 1 43 7 則xb的基因頻率為 a 13 2 b 5 c 14 d 9 3 d 3 人工建立一個數(shù)量足夠大的果蠅實驗群體 雌雄個體數(shù)量相當(dāng)且均為雜合子 已知某隱性基因純合致死 預(yù)測該隱性基因頻率的變化曲線應(yīng)該是 縱坐標表示該隱性基因頻率 c 4 某工廠男女職工各100人 調(diào)查顯示 女性色盲2人 攜帶者9人 男性患者8人 這個群體中色盲基因的頻率為 a 9 5 b 7 25 c 7 d 10 5 c 5 假設(shè)某種動物的aa和aa個體全部存活 aa個體在出生前會全部死亡 現(xiàn)有該動物的一個大群體 aa與aa的比例為1 2 理論上該群體隨機交配產(chǎn)生的子代中aa和aa的比例為 a 1 1b 1 2c 2 1d 3 1 a 二 多項選擇題6 下面是關(guān)于現(xiàn)代生物進化理論的敘述 其中正確的是 a 種群是生物進化的基本單位b 用進廢退 是現(xiàn)代生物進化理論的核心c 生物進化過程的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變d 生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存 ac 7 2012年潮州高一期末 達爾文自然選擇學(xué)說記為甲 現(xiàn)代生物進化理論記為乙 下列關(guān)于生物進化理論的說法中 錯誤的是 a 甲科學(xué)地解釋了生物的多樣性與適應(yīng)性 以及遺傳和變異的本質(zhì)b 甲 乙研究生物進化的角度不同 甲從個體水平而乙從種群水平研究生物的進化c 甲要點有 過度繁殖 生存斗爭 遺傳變異 適者生存 其中 是現(xiàn)象 是推論d 甲與乙的共同點是 生物進化的實質(zhì)是自然選擇導(dǎo)致的基因頻率變化 abc 8 央視春晚上 我國太空育種專家手捧 太空花 展現(xiàn)于國人面前 下列關(guān)于太空育種的敘述不正確的是 a 太空育種的原理是基因重組b 太空花 是按育種專家的意愿設(shè)計的c 太空育種培育的植物 新物種 是地球上原本不存在的d 太空花 的產(chǎn)生改變了基因庫 abcd 一 選擇題1 下列說法正確的是 a 單倍體育種能定向改造生物b 病毒進化的原材料可來自染色體變異c 自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率d 新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是突變 基因重組和自然選擇 c 素能提升 2 若某種鳥類缺乏適應(yīng)變化著的環(huán)境所需要的變異 它可能 a 會從自然界消失b 進化為另一個新的物種c 進化得比原種更高級d 退化為低等種類 a 3 在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體 其中 基因型為bb的個體占18 基因型為bb的個體占70 bb的個體占12 那么基因b和b的頻率分別是 a 18 82 b 36 64 c 53 47 d 76 24 c 4 某學(xué)校男女生比例為1 1 紅綠色盲患者占0 7 患者中男 女 2 1 紅綠色盲基因攜帶者 表現(xiàn)型正常 占5 那么該校學(xué)生中xb的頻率是 a 3 96 b 3 2 c 2 97 d 0 7 a 5 果蠅長翅與殘翅是一對相對性狀 基因位于常染色體上 現(xiàn)有純種殘翅果蠅和純種長翅果蠅雜交 f1全為長翅 f1自由交配產(chǎn)生f2 將f2中的長翅果蠅取出 讓其自由交配 后代中長翅果蠅與殘翅果蠅的比例為 a 1 1b 2 1c 3 1d 8 1 d 6 某昆蟲種群的翅色有綠色 aa 淺褐色 aa 和褐色 aa 三種表現(xiàn)型 抽樣調(diào)查得知當(dāng)年綠色 淺褐色和褐色個體各占60 30 和10 現(xiàn)假設(shè)該種群中綠色個體每年增加10 淺褐色個體數(shù)目不變 褐色個體每年減少10 則第二年該種群中決定翅色a基因的頻率是 a 62 9 b 78 6 c 76 8 d 77 1 d 7 有關(guān)變異與進化的敘述 不正確的是 a 由二倍體西瓜培育出的三倍體無子西瓜屬于可遺傳的變異b 基因突變有普遍性 隨機性 低頻性 不定向性和少數(shù)有害性等特性c 種群是生物進化的基本單位d 利用生長素類的二重性原理制成的除草劑可導(dǎo)致雜草的基因頻率定向改變 b 8 關(guān)于生物變異與生物進化的敘述 正確的是 a 變異均能為生物進化提供原材料b 太空射線能使種子發(fā)生定向變異c 一個堿基對的缺失引起的變異屬于染色體變異d 自然選擇會使種群基因頻率發(fā)生定向改變 d 9 2013年汕頭調(diào)研 雙選 下列關(guān)于基因頻率 基因型頻率與生物進化的敘述 正確的是 a 一個種群中 控制一對相對性狀的基因型頻率的改變說明物種在不斷進化 b 色盲患者中男性多于女性 所以男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體 c aa自交后代所形成的群體中純合子基因型頻率越來越大 d 一個種群中 控制一對相對性狀的各種基因型頻率之和為1 bd 10 2012年茂名檢測 雙選 下列有關(guān)遺傳變異進化敘述正確的是 a 種群基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因b 生物基因頻率改變就一定形成新物種c dna連接酶和限制性內(nèi)切酶都能作用于磷酯二酯鍵d 原發(fā)性高血壓 青少年型糖尿病的遺傳遵循孟德爾的遺傳定律 ac 二 非選擇題11 寄生在某種鳥的羽毛中的羽虱大量繁殖會造成羽毛失去光澤