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1、第2节 现代生物进化理论的主要内容,一,二,三,一、种群基因频率的改变与生物进化 (一)种群是生物进化的基本单位 1.种群:指生活在一定区域的同种生物的全部个体。 2.种群中的个体彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代,因此,也是生物繁殖的基本单位。 3.基因库与基因频率 (1)种群的基因库:指一个种群的全部个体所含有的全部基因。 (2)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因的比率。 (3)计算:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则基因A的频率为60%;基因a的频率为40%。基因型AA的频率为30%;基因型Aa的
2、频率为60%;基因型aa的频率为10%。(基因型频率=某基因型个体/某种群个体总数),一,二,三,(二)突变和基因重组产生进化的原材料,(三)自然选择决定生物进化的方向,一,二,三,预习反馈 1.判断正误。 (1)判断下列所述情况是否是一个种群。 一个池塘中的所有鱼类。( ) 甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼。( ) 一个池塘中的所有成年鲤鱼。( ) (2)一个种群中某基因占所有基因的比率叫做基因频率。( ) (3)所有变异都是生物进化的原材料。( ) (4)基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向。 ( ) (5)即使没有突变,进化也可以发生。( ) (6)自然选择决定了生物变异和进化的方
3、向。( ) (7)一般来说,在自然环境中,频率高的基因所控制的性状更适应环境。( ),一,二,三,2.种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述正确的一组是( ) 种群基因频率的改变导致生物进化 自然选择使种群基因频率发生定向改变 种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 种群通过个体的进化而进化 A. B. C. D. 答案:B,一,二,三,3.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
4、频率分别是( ) A.18%,82% B.36%,64% C.57%,43% D.92%,8% 答案:C,一,二,三,4.由于真菌感染,某森林所有树干的颜色都变成了灰白色。多年以后,不同颜色的蛾类增长数量最可能的结果是( ),一,二,三,解析:环境对生物进行自然选择,由于该森林所有树干的颜色都变成了灰白色,在生存斗争中,体色与环境相近的蛾类容易生存下来,并产生子代个体,结果就会使体色与环境相近的个体数量越来越多。但由于变异是不定向的,所以在群体中还会存在棕色等其他颜色的个体。 答案:D,一,二,三,二、隔离与物种的形成,一,二,三,预习反馈 1.判断正误。 (1)只要能够交配便是同一物种。(
5、) (2)马和驴交配产生的后代骡,是一个新物种。 ( ) (3)存在生殖隔离的种群不一定存在地理隔离。( ) (4)两个池塘中的鲤鱼是两个种群,存在生殖隔离现象。( ) (5)突变的可遗传性阻碍生物进化。( ) (6)物种的形成可以不经过隔离。( ) (7)地理隔离导致的结果是不能产生可育的后代。 ( ) (8)地理隔离的出现导致基因频率的改变,标志新物种的形成。( ) (9)生殖隔离一定来自地理隔离。( ),一,二,三,2.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以相互交配并产生后代,同一物种的个体间也能相互交配并产生后代 B.种群是生物进化的基本单位,物种是繁殖的基
6、本单位 C.种群的基因频率总是在不断变化发展,物种的基因频率往往保持不变 D.种群基因库的基因和物种基因库的基因是一样的 解析:种群不仅是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。种群和物种的基因频率都在不断变化。种群和物种是两个不同的概念。 答案:A,一,二,三,3.关于地理隔离和生殖隔离,下列说法不正确的是 ( ) A.生殖隔离不一定是地理隔离的必然结果 B.地理隔离的两个种群,如果人为地放在一起,一定不能相互交配产生可育后代 C.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因 D.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离 答案:B,一,二,三,三、共同进化与生物多样性的形成 1.共同进化,一,二,
7、三,2.生物多样性的形成,一,二,三,预习反馈 1.判断正误。 (1)捕食者的存在不利于被捕食者的生存。( ) (2)生物多样性包括基因多样性、个体多样性和生态系统多样性。( ) (3)共同进化只能发生在生物与生物之间。( ) (4)最早出现的生物是单细胞的厌氧型生物。( ) (5)研究生物进化的主要依据是化石。( ),一,二,三,2.下列不支持共同进化观点的是( ) A.有长着细长花柱的兰花,就必有同样长着细长吸管似的口器的昆虫 B.通过捕食关系,猎豹跑得越来越快,斑马的逃生动作越来越敏捷 C.随着最早光合放氧生物蓝藻的出现,地球上有了氧气,这为需氧型生物的出现和进化提供了前提 D.不同物种
8、的进化是互不干涉、彼此孤立的 解析:任何一个物种都不是单独进化的,不同物种之间,生物与无机环境之间在互相影响中不断进化和发展,这就是共同进化。 答案:D,一,二,三,3.下列关于共同进化和生物多样性形成的说法,正确的是( ) A.共同进化表现在不同物种之间的相互影响上 B.生物多样性包括物种多样性、种群多样性和生态系统多样性 C.地球上厌氧生物比好氧生物出现得早 D.外来物种入侵不能改变生物进化的速度和方向 解析:共同进化不仅发生在不同物种之间,还发生在生物与无机环境之间,A项错误。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,B项错误。由于最初的地球上没有氧气,根据生物与环境的关系可
9、以判断最早出现的生物是厌氧生物,当有氧气出现后才有好氧生物,C项正确。外来物种入侵会严重影响与之有竞争关系的当地物种,使某些种群的基因频率发生改变,故能改变生物进化的速度和方向,D项错误。 答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,基因库、基因频率和基因型频率 基因频率应如何计算?基因频率与基因型频率是什么关系? 下面是基因频率的计算公式,据此完成下列问题。,(1)若已知种群中基因型为AA、Aa和aa的个体数目分别为a1、a2、a3,该种群中A的基因频率是多少?,(2)若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3,A的基因频率是多少?
10、 答案:A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=P1+1/2P2,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,某植物种群,基因型为AA的个体占30%,基因型为aa的个体占20%,回答下列问题。 (1)该植物种群中A、a的基因频率分别是 。 (2)若该种植物自交,后代中基因型为AA、aa的个体分别占 、 。这时,A、a的基因频率分别是 。 (3)依现代生物进化理论,该种植物在这两年中是否发生了进化? ,原因是 。 (4)若第三年由于环境突然变化,基因型为aa的个体全部死亡,则该种群A、a的基因频率的变化趋势是 。 (5)由此可见,进化的基本单位
11、是 ,进化的原材料由 提供,进化的实质是 。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:A的基因频率=30%+1/2(1-30%-20%)=55%,a的基因频率=1-55%=45%。该种植物自交后,AA的基因型频率=30%1+50%1/4=42.5%,aa的基因型频率=20%1+50%1/4=32.5%,此时A的基因频率=42.5%+1/2(1-42.5%-32.5%)=55%,a的基因频率=45%。生物进化的实质是种群基因频率的改变,若种群基因频率没有改变,则该种群没有发生生物进化。 答案:(1)55%,45% (2)42.5% 32.5% 55%
12、,45% (3)没有 种群的基因频率没发生改变 (4)A的基因频率增大,a的基因频率减小 (5)种群 突变和基因重组 种群基因频率的改变,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。 2.基因频率的计算规律 (1)若某基因在常染色体上,则,3.根据基因型频率计算基因频率的方法 A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率,a的基因频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,4.根据遗传平衡定律计算
13、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,又称为哈迪温伯格定律。 种群足够大; 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。,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,(2)基因频率与基因型频率的特点 设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则p+q=1。,即AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。 (3)实例:若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频
14、率为 。,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,1.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1,则F1中A的基因频率和Aa的基因型频率分别为( ) A.30%,21% B.30%,42% C.70%,21% D.70%,42% 解析:在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,则有条纹(Aa)个体占30%,A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=55%+1/230%=70%,同理,a的基因频率=30%。若蜗牛间进
15、行自由交配得到F1,根据遗传平衡定律,F1中Aa的基因型频率=270%30%=42%。 答案:D,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,2.植物种群中,基因型AA的个体占16%,基因型aa的个体占36%,该种群随机交配产生的后代中基因型AA的个体的百分比、A基因频率和自交产生的后代中基因型AA的个体的百分比、A基因频率的变化依次为( ) A.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变 C.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大 解析:根据遗传平衡定律,随机交配后,基因频率、基因型频率都不变。自交后,基因频率不变,但随着自交次数增加,纯合子的基因型频率越来越大。 答案:C,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,温故知新,3.某生物兴趣小组抽样调查的200人中,各种基因型和人数情况如下表所示,则这200人中,Xb的基因频率为( )A.85% B.30% C.20% D.15% 解析:女性的体细胞中B或b基因共两个,男性的体细胞中只有一个B或b基因,则XB与Xb的总数量为782+142+82+70+30=300,Xb的数量是14+82+30=60,故Xb的基因频率为60/300100%=20%。 答案:C,
