高中生物 411～2现代生物进化理论自然选择对基因频率的影响精品课件 中图版必修2.ppt

第四单元遗传变异与进化 第一章生物进化理论 第一节现代生物进化理论第二节自然选择对基因频率的影响 课程标准1 说明现代生物进化理论的主要内容 2 活动建议 搜集生物进化理论发展的资料 活动建议 用数学方法讨论基因频率的变化 课标解读1 掌握现代生物进化理论的基本内容 2 模拟自然选择在生物进化中的作用 3 了解隔离的类型及隔离与物种形成的关系 4 掌握遗传平衡规律 5 理解自然选择使基因频率变化 一 理论形成与地位1 形成时间 20世纪上半叶 生物学家将与相结合 形成了现代综合进化论 2 地位 它阐明了生物进化的遗传学原理 是现代生物进化理论中被广泛接受的理论 现代综合进化论 达尔文理论 孟德尔遗传学 二 基本内容1 进化的基本单位是 种群 生活在同一地域的的所有成员 基因库 一个种群含有的 通过交配繁殖 使种群的基因库保持 2 进化的实质是种群的改变 在一个种群中 基因频率会由于 和而发生变化 种群 同种生物 全部基因 相对稳定 基因频率 突变 迁移 自然选择 3 决定生物进化的方向 1 自然选择是 的过程 2 自然选择保存变异 消除变异 使种群的基因频率发生 自然选择 适者生存 不适者被淘汰 有利 有害 定向改变 4 隔离导致新物种的形成 1 物种的概念 物种是一个具有 与其他类群生物有的生物类群 特征 不同物种的生物 不能进行或不能产生 2 隔离的类型 地理隔离 地理隔离是指同一物种的不同种群 由于的限制 阻碍了种群间生物个体的和 生殖隔离 由于突变是的 同时环境条件也不同 因此 对不同种群的选择方向不同 使不同种群的改变的方向不同 最终形成 产生新的物种 共同基因库 生殖隔离 交配生殖 可育的后代 地理条件 相互交配 基因交流 不定向 基因库 生殖隔离 5 是生物进化的三个基本环节 思维激活 新物种的形成都要经过地理隔离达到生殖隔离吗 提示新物种的形成不一定要经过地理隔离 如多倍体的形成 但一定需要达到生殖隔离 生殖隔离是新物种形成的标志 突变 选择 隔离 1 物种与种群的比较 2 现代生物进化理论与自然选择学说的比较 1 自然选择学说的主要内容包括过度繁殖 生存斗争 遗传变异和适者生存 各内容之间的关系可用下图表示 2 现代生物进化论与自然选择学说的比较 现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说基础上发展起来的 它的核心仍然是自然选择学说 提醒 自然选择的对象 直接对象是生物的变异性状 表现型 间接对象是相关的基因型 根本对象是与变异性状相对应的基因 即自然选择的实质是环境对所对应的基因的选择 因而可以改变种群的基因频率 巩固1 下列有关种群和物种的叙述正确的是 a 同一种群的个体间可自由交配并产生后代 同一物种的个体间也都可自由交配并产生后代b 种群是生物进化的基本单位 物种是繁殖的单位c 种群的基因频率总是在不断发展变化 物种的基因频率往往保持不变d 种群基因库的基因没有物种基因库的基因丰富 解析同一种群内的个体位于同一个区域 可以自由交配 同一物种可由不同种群组成 由于存在地理隔离 基因交流存在障碍 种群是进化的基本单位 也是繁殖的基本单位 一个物种可由多个种群组成 种群的基因频率在不断变化 物种的基因频率也在不断变化 物种可由多个种群组成 物种的基因库要比种群基因库丰富 答案d 3 生物进化与物种形成的关系及对隔离导致物种形成的理解 1 生物进化与物种形成的关系二者不是一回事 任何基因频率的改变 不论变化大小如何 都属于进化的范畴 而作为物种的形成 则必须当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时方可成立 因此隔离是物种形成的必要条件 而不是生物进化的必要条件 2 隔离导致物种形成的理解现代综合进化论认为种群是生物进化的基本单位 突变和基因重组提供了进化的原材料 自然选择使基因频率定向变化 从而决定了进化方向 隔离是新物种形成的必要条件 阻碍了种群间基因的交流 突变 选择 隔离是生物进化的三个基本环节 现代综合进化论的观点对物种形成的解释是 经过长期的地理隔离 再达到生殖隔离而形成的 判断新物种形成的标志是是否出现了生殖隔离 巩固2 有关基因频率和生物进化的关系 以下说法正确的是 a 生物只要发生进化 基因频率一定发生了改变b 基因频率的改变不一定引起生物的进化c 生物在进化过程中不一定有基因频率的改变d 自然选择是影响基因频率的唯一因素解析解此题的关键是正确理解生物进化的实质 生物进化的实质是基因频率的改变 生物只要发生进化 基因频率一定发生改变 基因频率只要发生变化 说明生物一定发生进化 自然选择是影响基因频率的因素 但不是唯一因素 答案a 1 基因频率 是指种群中某在全部数中所占的比例 在自然状态下 个体间的交配是 就是基因频率 2 基因型频率 指某种的个体在中所占的比例 3 遗传平衡规律的内容 在种群 且没有发生 和的时候 种群的和是不会发生变化的 遗传平衡规律 基因 等位基因 随机的 配子的比例 基因型 种群 极大 迁移 突变 选择 基因频率 基因型频率 2 适用条件 种群是极大的 种群个体间的交配是随机的 也就是说 种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的 没有突变产生 种群之间不存在个体的迁移或遗传漂变 没有自然选择 巩固3 某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中 开展了红绿色盲普查活动 他们先从全校的1890名学生中随机抽取了180名学生 男女生各一半 作为首批调查对象 结果发现有女性色盲患者3人 男性色盲患者8人 女性色盲基因携带者13人 那么 在该校全体学生中色盲基因的频率约为 a 7 5 b 10 c 15 d 1 解析由于y染色体上无红绿色盲基因及其等位基因 致病基因总数为3 2 8 1 13 27 个 而基因总数为90 2 90 270 个 因而求得该人群中色盲基因的频率为 100 10 答案b 1 基因频率改变的原因 在自然界不会有的的种群 也不可能不发生 最重要的是无处不在 因此基因频率不会保持不变 在诸多影响因素中 是重要因素 2 自然选择对基因频率的影响自然选择引起频率的变化 从而使也发生了改变 导致了种内 最终将形成新的物种 自然选择使基因频率变化 极大 随机交配 突变 自然选择 自然选择 等位基因 种群基因库 进化 1 对突变和基因重组提供了进化的原材料的理解 1 基因突变产生的等位基因 通过有性生殖过程中的基因重组 可以形成多种多样的基因型 从而使种群出现大量的可遗传变异 2 由于突变和基因重组都是随机的 不定向的 因此它们只是提供了生物进化的原材料 不能决定生物进化的方向 2 对自然选择决定生物进化方向的理解 1 自然选择定向改变种群的基因频率通过自然选择 不适应环境的个体被淘汰 适应环境的个体生存下来并繁殖后代 使某些基因频率增加 另一些基因频率减小 因此 在自然选择的作用下 种群的基因频率会发生定向改变 导致生物朝着一定的方向不断进化 自然选择决定生物进化方向可表示为 2 自然选择对隐性基因和显性基因的选择作用 选择对隐性性状不利时 隐性基因频率会下降 但不会消失 选择对显性性状不利时 显性基因频率会下降 直至消失 选择系数相同时 对不利于生存的显性性状的选择更有效 3 对生物进化的实质是种群基因频率改变的理解 生物进化的过程实际上是种群基因频率发生变化的过程 也就是种群基因频率从一个世代到另一个世代连续变化的过程 只要是种群的基因频率发生改变 则生物一定是发生了进化 反之亦然 拓展提升 某基因型个体能够存活并把它的基因传给下一代的能力 叫做适应值 也叫适合度 用w表示 选择系数表示某基因型在选择作用下降低的适应值 用s表示 即s 1 w 例如某种基因型的个体在选择作用下 其选择系数为0 03 表示该基因型的个体在这种选择作用下有3 的个体不能繁殖后代 巩固4 遗传育种中筛选是一个重要环节 右图是某研究小组对由a a基因控制的性状进行优选时种群中两种基因比例变化 下列有关叙述中不正确的是 a 在该育种过程中 隐性个体最终消失b 种群中a基因频率逐渐增大c 生物进化的实质是种群基因频率的改变d 种群中杂合个体比例会逐渐下降解析在育种的过程中 a的基因频率逐渐降低 但不会消失 答案a 巩固5 对种群的基因频率没有影响的是 a 自然选择b 基因突变c 染色体变异d 自由交配解析自然选择会使不适者被淘汰 从而增加某一基因的基因频率 基因突变会产生新的基因 染色体变异等都为自然选择提供原始材料 而自由交配保持基因在亲子代中按原有比例进行传递而不改变基因频率 答案d 例1 有关物种的叙述正确的是 a 不同种群的生物肯定不属于同一物种b 物种是具有一定形态结构和生理功能 能相互交配且产生可育后代的一群生物个体c 地理隔离是形成新物种的必要条件d 在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离 隔离导致物种的形成 深度剖析考查现代综合进化论的有关知识 现代综合进化论认为 隔离导致物种的形成 新物种的形成必须经过生殖隔离 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体 同一物种可分为多个不同种群 答案b 思维导图 例2 某植物种群 aa基因型个体占30 aa基因型个体占20 则 1 植物的a a基因频率分别是 2 若该植物自交 后代中aa aa基因型个体分别占 这时 a a的基因频率分别是 3 依据现代生物进化理论 这种植物在两年中是否发生了进化 原因是 4 由此可知 进化的基本单位是 进化的原材料由 提供 生物进化的方向决定于 进化的实质是 基因频率与生物进化的关系 深度剖析 1 由题知aa基因型的个体占50 假设该群体有100个个体 则a基因的总数 30 2 50 110 100个个体含有a a基因的总数 100 2 200 所以a的基因频率 55 则a的基因频率 45 2 若该植物自交 自交后代产生基因型比例为 aa 30 50 42 5 aa 20 50 32 5 aa 50 25 思维导图 同法可求出a a的基因频率分别为a 42 5 25 55 a 45 通过计算可以发现前后代的基因频率没有发生改变 说明生物没有发生进化 可见 种