高中生物 第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容1课件 新人教版必修2.ppt

第2节现代生物进化理论的主要内容一 种群基因频率的改变与生物进化 现代生物进化理论 1 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群 2 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 3 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 叫做基因频率 4 基因突变产生新的等位基因 这就可能使种群的基因频率发生变化 5 可遗传的变异来源于基因突变 基因重组和染色体变异 其中 基因突变和染色体变异统称为突变 6 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 种群是生物进化的基本单位 1 种群的概念 种群是指生活在同一地域的 的一群个体 2 种群的特点 1 种群个体彼此可以交配 并通过 将各自的基因传递给后代 因此 也是 的基本单位 同种生物 繁殖 生物繁殖 知识清单 2 都有自己的 可以保持和发展 3 基因库与基因频率 1 种群的基因库 是指一个种群的全部个体所含有的全部 2 基因频率 是指 在某个种群中出现的比例 4 进化的实质 生物进化过程的实质在于种群的 的改变 基因库 基因频率 基因 某种基因 生物进化的基本单位是个体吗 试分析原因 提示 不是 种群在繁衍过程中 个体有新老交替 基因却代代相传 因此研究生物进化仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的 还必须研究种群基因组成的变化 思想感悟 突变和基因重组产生进化的原材料 1 可遗传变异的来源 基因重组和染色体变异是可遗传的变异 在现代进化论中基因突变和染色体变异统称为 2 可遗传变异是进化原材料的原因 突变 基因突变 知识清单 1 可遗传变异的形成 a 基因突变产生b 通过过程中的基因重组 可以形成多种 多样的 2 可遗传变异的特点 a b 3 可遗传变异的结果 只提供了生物进化的原材料 不能决定 随机性 等位基因 有性生殖 基因型 不定向性 生物进化的方向 3 自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下 发生着 的改变 从而决定着生物进化的方向 定向 种群的基因频率 基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗 提示 不一样 因为只有基因发生突变才能出现新基因 才能丰富基因库 改变基因频率 而基因重组只能增加基因型的种类 思想感悟 种群及与之有关的概念分析 1 对种群含义的理解 1 两个要素 同种 和 全部 2 两个条件 时间 和 空间 即种群具有一定的时空限制 离开一定的空间和时间的种群是不存在的 3 两个方面 2 相关概念比较 3 基因频率与进化的关系生物进化的实质是种群基因频率发生定向的改变 因此 可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化 例 一年前a 0 6 a 0 4 若一年后仍然是a 0 6 a 0 4 则一年中未进化 特别提醒 1 种群既是进化的基本单位 也是繁殖的基本单位 2 生物进化的实质 标志 基因频率改变 某段时间内若基因频率未改变 则未进化 反之则进化 3 种群基因库指种群内全部个体的所有基因 若有n个个体 每个个体平均有m个基因 则基因库中应有nm个基因 指个数不是指种类 4 基因频率与生物进化的关系 只要基因频率改变 生物就进化 只要生物进化 基因频率一定改变 若基因频率不变 则生物就不进化 基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据 下列生物群落中属于种群的是 a 一个湖泊中的全部鱼b 一个森林中的全部蛇c 卧龙自然保护区中的全部大熊猫d 一间屋中的全部蟑螂 解析 一个湖泊中的全部鱼 有很多种 一个森林中的全部蛇 蛇有多种 一间屋中的全部蟑螂 蟑螂也有多种 而卧龙自然保护区中的全部大熊猫 大熊猫是一个种群 答案 c 技巧归纳 1 马和驴的体细胞染色体数目分别是64条和62条 人们将马和驴杂交产生骡 骡具有马的力量和驴的耐力 在农业上被广泛使用 下列说法正确的是 a 马和驴杂交产生骡丰富了种群的基因库b 人为杂交条件下 马和驴之间会发生基因交流c 马和驴杂交产生的骡是一个新的种群d 骡具有马的力量和驴的耐力的变异来自于基因突变 b 跟踪训练 基因频率和基因型频率的计算方法 1 已知基因型的个体数计算基因频率某基因频率 100 例如 a的基因频率 100 2 已知基因型频率求基因频率计算公式 一对等位基因中某基因的频率 该基因纯合子的基因型频率 杂合子的基因型频率 例如 a的基因频率 aa的基因型频率 aa的基因型频率3 根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 1 遗传平衡定律在一个有性生殖的自然种群中 在符合以下5个条件的情况下 各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的 或者说是保持着基因平衡的 这5个条件是 种群是极大的 种群中个体间的交配是随机的 没有突变发生 没有新基因加入 没有自然选择 设a频率为p a频率为q 则p q 1 2 基因频率与基因型频率的特点 aa aa aa三种基因型频率之和为 p2 2pq q2 1即为 p g 2 p2 2pq q2 1 3 实例 aa的基因型频率为m 则a的基因频率为 4 x染色体上基因的基因频率的计算xb的基因频率 100 特别提醒 1 突变性状是有利还是有害是相对的 取决于环境条件 如昆虫的残翅性状在正常环境中不利 但在多风的岛上则是有利的 2 变异是不定向的 因不定向性决定了变异只能为进化提供原材料 而不能决定进化方向 3 基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物 培育出新品种 4 不可遗传变异不能提供进化的原材料 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的频率分别是 a 18 82 b 36 64 c 57 43 d 92 8 解析 通过基因型频率计算基因型频率 题中bb bb bb的基因型频率分别为0 18 0 78 0 04 则b基因的频率 它的纯合子 bb 的频率 1 2杂合子 bb 的频率 0 18 1 2 0 78 0 57 57 b基因的频率 它的纯合子 bb 的频率 1 2杂合子 bb 的频率 0 04 1 2 0 78 0 43 43 答案 c 技巧归纳 基因频率与基因型频率的计算1 常染色体遗传方式设有n个个体的种群 aa aa aa的个体数分别是n1 n2 n3 a a的基因频率分别用pa pa表示 aa aa aa的基因型频率分别用paa paa paa表示 则 由以上公式可得出下列结论 在种群中一对等位基因的频率之和等于1 基因型频率之和也等于1 一个等位基因的频率 该等位基因纯合子的频率 1 2杂合子的频率 2 伴x染色体遗传方式 在一个工厂中 男女职工各100名 女性中 色盲基因 xb 携带者为5人 色盲患者为1人 男性中色盲患者为8人 则xb的基因频率为 100 5 提醒 xy型性别决定生物 色盲基因在x染色体上 y染色体上无等位基因 计算时只计x染色体上的基因数不考虑y染色体 zw型性别决定也是这样 已知人群中 伴x隐性男性患者的比例为p 则可认为这个人群中此基因频率为p 由此可计算女性中患病的频率为p2 例如色盲男性中发病率7 女性中发病率为 7 2 0 5 2 aa个体自交得到f1 aa个体无繁殖能力 f1自由交配 则f2中aa的比例是 a 1 2b 4 9c 3 5d 1 3 b 跟踪训练 有一个随机交配的种群 在没有迁移的条件下 两年内该种群的基因频率变化如下表 根据现代生物进化理论 这两年中 与这对基因的有关推断 正确的是 a 该种群朝着aa增多方向进化b 该种群没有表现出生物进化c 该种群的生活环境有较大变化d 该种群较易发生基因突变正确解答 选b 常见错误 错选a项 错因分析 易错选a项的原因为 知识理解不透彻 生物进化的实质是种群基因频率改变 根据题意可知第一年a频率为50 a频率为50 第二年a频率为50 a频率为50 这两年中这对基因的频率不变 故没有进化 在调查某小麦种群时发现t 抗锈病 对t 易感染 为显性 在自然情况下该小麦种群可以自由传粉 据统计tt为20 tt为60 tt为20 该小麦种群突然大面积感染锈病 致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡 计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因t的频率分别是多少 a 50 和50 b 50 和62 5 c 62 5 和50 d 50 和100 正确解答 选b 根据题意 tt为20 tt为60 tt为20 计算得出t基因频率为t t t 50 由于易感小麦在开花前全部死亡 所以tt为20 20 60 25 tt为75 t基因频率为t t t 62 5 答案b正确 常见错误 选a 错因分析 常见错误是没有计算基因型频率的改变 课题 探究自然选择对种群基因频率变化的影响基础理论 基因突变产生的等位基因 这就可能使种群的基因频率发生变化 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 由于突变 基因突变和染色体变异 和重组都是随机的 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 自然选择决定生物进化的方向 1 英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖 它们夜间活动 白天栖息在树干上 杂交实验表明 桦尺蠖的体色受一对等位基因s和s控制 黑色 s 对浅色 s 是显性的 在19世纪中叶以前 桦尺蠖几乎都是浅色型的 该种群中s基因的频率很低 在5 以下 到了20世纪中叶 黑色型的桦尺蠖却成了常见的类型 s基因的频率上升到95 以上 2 19世纪时 曼彻斯特地区的树干上长满了地衣 后来 随着工业的发展 工厂排出的煤烟使地衣不能生存 结果树皮裸露并被熏成黑褐色 典例剖析 1 桦尺蠖种群中s基因 决定浅色性状 的频率为什么会越来越低 提示 随着工业的发展 工厂排出的煤烟使地衣不能生存 结果树皮裸露并被熏成黑褐色 浅色桦尺蠖被天敌发现和捕食的几率大于黑色桦尺蠖 所以决定浅色性状的s基因频率越来越低 2 树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗 为什么 提示 会影响 这是因为许多浅色个体可能在没有交配 产卵前就已被天敌捕食 3 在自然选择过程中 直接受选择的是基因型还是表现型 为什么 提示 是表现型 因为天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因 4 由以上资料背景可得出什么结论 提示 自然选择决定生物进化的方向 一 单项选择题1 2013年肇庆高一期末 现代进化论 达尔文主义 主要是在哪个层次上研究进化机理的 a 分子b 细胞c 个体d 种群 d 水平测试 2 据调查得知 某小学的学生中基因型及比例为xbxb xbxb xbxb xby xby 44 5 1 43 7 则xb的基因频率为 a 13 2 b 5 c 14 d 9 3 d 3 人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体 雌雄个体数量相当且均为杂合子 已知某隐性基因纯合致死 预测该隐性基因频率的变化曲线应该是 纵坐标表示该隐性基因频率 c 4 某工厂男女职工各100人 调查显示 女性色盲2人 携带者9人 男性患者8人 这个群体中色盲基因的频率为 a 9 5 b 7 25 c 7 d 10 5 c 5 假设某种动物的aa和aa个体全部存活 aa个体在出生前会全部死亡 现有该动物的一个大群体 aa与aa的比例为1 2 理论上该群体随机交配产生的子代中aa和aa的比例为 a 1 1b 1 2c 2 1d 3 1 a 二 多项选择题6 下面是关于现代生物进化理论的叙述 其中正确的是 a 种群是生物进化的基本单位b 用进废退 是现代生物进化理论的核心c 生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变d 生物进化过程的实质在于有利变异的保存 ac 7 2012年潮州高一期末 达尔文自然选择学说记为甲 现代生物进化理论记为乙 下列关于生物进化理论的说法中 错误的是 a 甲科学地解释了生物的多样性与适应性 以及遗传和变异的本质b 甲 乙研究生物进化的角度不同 甲从个体水平而乙从种群水平研究生物的进化c 甲要点有 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 其中 是现象 是推论d 甲与乙的共同点是 生物进化的实质是自然选择导致的基因频率变化 abc 8 央视春晚上 我国太空育种专家手捧 太空花 展现于国人面前 下列关于太空育种的叙述不正确的是 a 太空育种的原理是基因重组b 太空花 是按育种专家的意愿设计的c 太空育种培育的植物 新物种 是地球上原本不存在的d 太空花 的产生改变了基因库 abcd 一 选择题1 下列说法正确的是 a 单倍体育种能定向改造生物b 病毒进化的原材料可来自染色体变异c 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率d 新物种形成的三个基本环节是突变 基因重组和自然选择 c 素能提升 2 若某种鸟类缺乏适应变化着的环境所需要的变异 它可能 a 会从自然界消失b 进化为另一个新的物种c 进化得比原种更高级d 退化为低等种类 a 3 在一个种群中随机抽出一定数量的个体 其中 基因型为bb的个体占18 基因型为bb的个体占70 bb的个体占12 那么基因b和b的频率分别是 a 18 82 b 36 64 c 53 47 d 76 24 c 4 某学校男女生比例为1 1 红绿色盲患者占0 7 患者中男 女 2 1 红绿色盲基因携带者 表现型正常 占5 那么该校学生中xb的频率是 a 3 96 b 3 2 c 2 97 d 0 7 a 5 果蝇长翅与残翅是一对相对性状 基因位于常染色体上 现有纯种残翅果蝇和纯种长翅果蝇杂交 f1全为长翅 f1自由交配产生f2 将f2中的长翅果蝇取出 让其自由交配 后代中长翅果蝇与残翅果蝇的比例为 a 1 1b 2 1c 3 1d 8 1 d 6 某昆虫种群的翅色有绿色 aa 浅褐色 aa 和褐色 aa 三种表现型 抽样调查得知当年绿色 浅褐色和褐色个体各占60 30 和10 现假设该种群中绿色个体每年增加10 浅褐色个体数目不变 褐色个体每年减少10 则第二年该种群中决定翅色a基因的频率是 a 62 9 b 78 6 c 76 8 d 77 1 d 7 有关变异与进化的叙述 不正确的是 a 由二倍体西瓜培育出的三倍体无子西瓜属于可遗传的变异b 基因突变有普遍性 随机性 低频性 不定向性和少数有害性等特性c 种群是生物进化的基本单位d 利用生长素类的二重性原理制成的除草剂可导致杂草的基因频率定向改变 b 8 关于生物变异与生物进化的叙述 正确的是 a 变异均能为生物进化提供原材料b 太空射线能使种子发生定向变异c 一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异d 自然选择会使种群基因频率发生定向改变 d 9 2013年汕头调研 双选 下列关于基因频率 基因型频率与生物进化的叙述 正确的是 a 一个种群中 控制一对相对性状的基因型频率的改变说明物种在不断进化 b 色盲患者中男性多于女性 所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体 c aa自交后代所形成的群体中纯合子基因型频率越来越大 d 一个种群中 控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1 bd 10 2012年茂名检测 双选 下列有关遗传变异进化叙述正确的是 a 种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因b 生物基因频率改变就一定形成新物种c dna连接酶和限制性内切酶都能作用于磷酯二酯键d 原发性高血压 青少年型糖尿病的遗传遵循孟德尔的遗传定律 ac 二 非选择题11 寄生在某种鸟的羽毛中的羽虱大量繁殖会造成羽毛失去光泽