2019-2020学年高中生物第7章第2节现代生物进化理论的主要内容课件新人教版必修2.pdf
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1、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 (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,种群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:基因频率=(种群中某基因的总数/该基因及其等位基因 的总数)100%。如: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6
2、0%; 基因a的频率为40%。基因型AA的频率为30%;基因型Aa的频率为 60%;基因型aa的频率为10%。基因型频率=(某基因型个体数/某种 群个体总数)100%。 (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 预习反馈 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)生物进化过程的实质在
3、于有利变异的保存。( ) (6)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。( ) (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。( ) 二、隔离与 物种的形成 预习反馈 判断正误。 (1)交配后能产生后代的一定是同一物种。( ) (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)隔离产生后,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用 是有差别的。( ) (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)种群间的地理隔
4、离可阻止基因交流,但不一定出现生殖隔离。 ( ) (9)生殖隔离一定来自地理隔离。( ) 三、共同进化与生物多样性的形成 1.共同进化 2.生物多样 性的形成 预习反馈 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)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 ( ) (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。( ) (6)现代生物进化理论已经完善,不再发展。( ) 探究点一探究点二探究点三 基因库、基因频率和基因型频率 问题情景 分析材料,根据孟德尔的分离定律,
5、回答下列问题。 材料 在某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为 褐色的基因为a,从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型为 AA、Aa和aa的个体数量分别为30、60和10,就这对等位基因来说, 每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大,所有的 雌雄个体间都能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,自然选择 对翅色这一相对性状没有作用,基因A和a都不产生突变。 1.该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?子一代基因型的 频率各是多少? 提示:A配子占60%,a配子占40%。子一代基因型的频率:AA占 36%,Aa占48%,aa占16%。 探究点一探究点二探究点三 2.子
6、一代种群的基因频率各是多少? 提示:子一代种群的基因频率:A占60%,a占40%。 3.子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代 一样吗?请完成下表。 提示:一样。 探究点一探究点二探究点三 4.若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的,对自然界种 群来说,这五个条件都成立吗?你能举出哪些实例? 提示:对自然界的种群来说,这五个条件不可能同时都成立。例 如,昆虫的翅色与环境色彩较一致,被天敌发现的机会就少些。 探究点一探究点二探究点三 归纳提升 种群中基因频率的计算规律 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(以人类为例
7、) (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 4.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,又称为哈迪温伯格定律。 种群非常大;所有雌雄个体之间自由交配;没有迁入和迁 出;没有自然选择;没有基因突变。 (2)计算公式。 当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的
8、基因频率,q表示a的 基因频率,则: 基因型AA的频率=p2 基因型Aa的频率=2pq 基因型aa的频率=q2 探究点一探究点二探究点三 5.自交和自由交配时基因型频率变化规律 (1)自交:种群个体自交时,纯合子增多,杂合子减少,基因型频率发 生改变。自交过程不改变基因频率。 (2)自由交配:在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时, 处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群 的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡 状态,自由交配不改变基因频率,但改变基因型频率。 探究点一探究点二探究点三 典例剖析 (2019天津理综)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显
9、性,若毛色与环 境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检 测并计算基因频率,结果如图。 探究点一探究点二探究点三 下列叙述错误的是( ) A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响 B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低 C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高 探究点一探究点二探究点三 解析:据图分析可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高,而 在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在 不同区域的分布现状受自然选择影响,A项正确;浅色岩P区囊鼠的 深色表现型频率(DD
10、、Dd)为0.18,D基因的频率为0.1,设DD的频率 为x,Dd的频率为y,则x+y=0.18,x+ y=0.1,则x=0.02,y=0.16,浅色岩P 区囊鼠的杂合体频率为0.16,同理,深色熔岩床区囊鼠的杂合体(Dd) 频率=0.5,与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高,B 项错误;囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,因此,浅色岩Q区的深 色囊鼠的基因型为DD、Dd,C项正确;浅色岩Q区隐性纯合体(dd)的 频率=1-0.5=0.5,而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体(dd)的频率=1- 0.18=0.82,因此,与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频 率高,D项正确。
11、 答案:B 探究点一探究点二探究点三 活学活练 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%。若蜗牛间进行自由交配得到F1,根据遗传平衡
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