1、第七章 现代生物进化理论 第2节 现代生物进化理论的主要内容第1课时 种群基因频率的改变与生物进化1概述种群、种群基因库、基因频率等概念。2运用数学方法讨论种群基因频率的变化。(重点、难点)达尔文以个体作为生物进化的单位是不准确的，现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点一 种群是生物进化的基本单位1种群概念及特点项目内容要素(1)生活在一定自然区域；(2)_；(3)_特点(1)_的基本单位；(2)个体间彼此交配并通过繁殖将各自的_传给后代举例一片草地的全部蒲公英；一片树林中的全部猕猴同种生物 全部个体 生物进化 基因 2.基因库与基因频率(1)
2、基因库范围：一个种群中_对象：所含有的_(2)基因频率范围：一个种群_计算公式：_ 100%全部个体 全部基因 基因库 某基因/全部等位基因 3互动交流(1)判断下列所述情况是否是一个种群，并说明理由。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。提示：都不是。不是同种生物；不是同一区域；不是所有个体。(2)若一个种群中含有A和a一对等位基因，根据下列条件，计算种群的基因频率。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，如何计算种群中A的基因频率？若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3，如何计算A的基因频率？若已
3、知基因型为XBXB、XBXb、XbXb、XBY和XbY的个体数分别为a1、a2、a3、a4、a5，试求XB的基因频率。提 示：A 的 基 因 频 率 A的数目Aa的总数目 100%2a1a22a1a2a3100%。A的基因频率AA的基因型频率1/2Aa的基因型频率P11/2P2。XB 的 基 因 频 率 XB的数目XBXb的总数目 100%2a1a2a42a1a2a3a4a5100%。(3)试分析导致种群基因库改变的因素。提示：基因突变；染色体变异；自然选择；种群个体数量过少；种群个体的迁入、迁出。1判断种群的“三要素”(1)生活在一定的自然区域内；(2)同一种生物；(3)全部个体的总和。2遗
4、传平衡定律及其适用条件(1)定律内容若种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则pqA%a%1。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(pq)2p22pqq2AA%Aa%aa%1。p2代表纯合子AA的基因型频率；2pq代表杂合子Aa的基因型频率；q2代表纯合子aa的基因型频率。即：AA%p2，Aa%2pq，aa%q2。(2)适用条件：保证种群基因频率稳定不变的5种因素该种群非常大；所有的雌雄个体都能自由交配；没有迁入和迁出；自然选择对不同表现型的个体没有作用；这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。1判断正误(1)物种是生物进化的基本单
5、位。()(2)生活在一定区域中的全部生物个体叫种群。()2某植物种群中，r基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr，它们的基因型频率依次为30%、20%、20%、10%、10%、10%。计算Y和y的基因频率依次为()A55%和45%B45%和55%C27.5%和22.5%D22.5%和27.5%解析：基因频率是该基因占所有等位基因数的比率，而与非等位基因无关，由题中数据可知，YY占40%，Yy占30%，yy占30%，所以Y的基因频率为40%30%(1/2)55%，y的基因频率为45%。答案：A3蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为
6、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A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是()A30%,21%B30%,42%C70%,21%D70%,42%解析：亲本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%，A基因的频率(55230)/20070%，a基因的频率170%30%。由于在自由交配的过程中种群基因频率不变，所以，F1中A的基因频率为70%，a的基因频率为30%，F1中Aa的基因型频率为270%30%42%。答案：D生物在进化过程中不断地发生变化才能进化，这些变化主要是由突变和基因重组引起的，阅读教材内容，完成对下列
7、问题的思考。知识点二 突变和基因重组产生进化的原材料1可遗传的变异的来源基因重组_ 统称为_基因突变 染色体变异 突变 2可遗传变异是生物进化原材料的原因(1)可遗传变异的形成基因突变产生_基因重组，产生新_(2)突变为何能为进化提供原材料虽然生物自发突变的频率_，而且突变大多是_的，但是种群是由_个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有_个基因，这样，每一代就会产生_的突变，因此突变能作为生物进化的原材料。等位基因 基因型 很低 有害 许多 成千上万 大量 突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的_。突变和基因重组都是_、_，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定_。生存环境 随
8、机的 不定向的 生物进化的 方向 3互动交流(1)基因突变具有低频性和多害少利性，为什么还能为生物进化提供原材料？提示：基因突变能产生新基因，虽然具有低频性，但种群由许多个体组成，每个个体有成千上万个基因，所以每一代就会产生大量的突变，其中会有有利变异，从而为生物进化提供原材料。(2)基因重组不能产生新基因，为什么也能为进化提供原材料？提示：基因重组可以形成多种多样的基因型，使种群出现大量的可遗传变异。(3)突变和基因重组是否具有定向性？能否决定生物进化的方向？提示：突变和基因重组都是随机的、不定向的。突变和基因重组不能决定生物进化的方向。基因突变和基因重组都对种群遗传组成产生影响，但影响角度
9、不一样。只有基因突变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成；而基因重组不能产生新基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成。1有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去，但在经常刮大风的海岛上，这种突变类型因不能飞行，从而避免被风吹到海里淹死，这个事例说明()A突变多数是有害的B突变多数是有利的C突变的有害或有利并不是绝对的D突变的有害或有利是绝对的解析：基因突变具有少利多害性。有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，在正常情况下，这些变异类型因不能飞行，活动范围小，在生存竞争中处于劣势地位。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中，残翅类
10、型因不能飞行，避免了被风吹到海里而更容易活下来。这一事例说明，突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。答案：C2祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富，种类繁多。变异是岛上蝶类新物种形成和进化的重要因素之一。下列变异中不能成为蝶类进化的原材料的是()A基因结构改变引起的变异B染色体数目改变引起的变异C环境改变引起的变异D生物间杂交引起的变异解析：生物进化的原材料是可遗传的变异，包括基因突变、基因重组、染色体变异。单纯由环境改变引起的变异是不可遗传的。答案：C突变是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向，决定生物进化方向的是自然选择，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点三 自然选择决定生
11、物进化的方向1根据教材内容填空在 自 然 选 择 的 作 用 下，种 群 的 _ 会 发 生_，导致生物_不断进化。即生物进化的实质是_的定向改变。基因频率 定向改变 朝着一定的方向 种群基因频率 2互动交流资料：1870年的英国曼彻斯特地区，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS 10%、Ss 20%、ss 70%。黑色基因S对浅色基因s为显性。工业发展导致树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年后，种群的基因频率变化如下：第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%11.5%13.1%14.7%Ss20%22.9%
12、26%29.2%ss70%65.6%60.9%56.1%基因频率S20%23%26.1%29.3%s80%77%74%70.7%阅读上述材料，探究下面的问题：(1)工业污染前后桦尺蠖种群的基因频率发生了怎样的变化？提示：工业污染前，浅色桦尺蠖不易被捕食，浅色(s)基因频率高，黑色(S)基因频率低，工业污染后，树皮被熏成黑色，黑色个体不易被捕食，浅色基因频率降低，黑色基因频率升高。(2)据以上内容可知，生物进化的实质是什么？如何判断一个种群是否发生了进化？提示：进化的实质是种群基因频率的改变。判断的依据是种群基因频率是否发生改变。(3)当没有自然选择存在时，种群的基因频率就不会发生改变，这种说法
13、对吗？为什么？提示：不对。除自然选择外，还有基因突变、迁入和迁出等因素都会使种群基因频率发生变化。(4)在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？简要说明原因。提示：直接受选择的是表现型，例如天敌看到的是性状，而不是控制性状的基因。自然选择决定生物进化方向的原理1判断正误(1)不发生突变，种群基因频率将不会改变，生物也不会进化。()(2)自然选择可导致种群基因频率发生定向改变。()(3)自然选择决定生物进化的方向。()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，基因频率就会改变B只有新物种形成时，才发生基因频率的改变C基因频率的改变不一定引起生物的进化D生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变解析：生物进化的实质就是基因频率的改变。所以基因频率改变生物就进化，基因频率不改变生物就没有进化。答案：A提示：种群 突变 基因重组 自然选择点击进入WORD链接点击进入WORD链接课时作业(二十五)谢谢观看！