第7章第2節(jié)(Ⅰ)

1、第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內容()目標導航1.舉例說明種群、基因庫、基因頻率的概念，學會用數學方法討論基因頻率的變化。2.結合教材闡明突變和基因重組是生物進化的原材料。3.通過探究自然選擇對種群基因頻率的影響，理解自然選擇決定生物進化的方向。種群基因頻率的改變與生物進化1種群是生物進化的基本單位(閱讀P114115)(1)種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫做種群。特點：是生物進化的基本單位，彼此之間可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。(2)基因庫與基因頻率基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。基因頻率：一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的

2、比率，叫做基因頻率。2突變和基因重組產生進化的原材料(閱讀P116)(1)可遺傳變異的來源可遺傳變異來源(2)可遺傳變異的形成、特點和作用形成：a.基因突變產生等位基因；b.通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型。特點：隨機的、不定向的。作用：只是提供生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。(3)變異的有利和有害是相對的，是由生存環(huán)境決定的。3自然選擇決定生物進化的方向(閱讀P118)(1)原因在自然選擇的作用下(2)結果：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。判斷正誤：(1)自然選擇決定了生物變異和進化的方向。()(2)達爾文認為

3、自然選擇作用于種群，使種群發(fā)生進化。()(3)某種抗生素長期使用后藥效下降，是由于病原體接觸藥物后，產生了對藥物的抗藥性變異。()(4)基因頻率改變，生物一定進化。()(5)基因突變和基因重組使生物發(fā)生定向改變。()(6)在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下，種群的基因頻率不會發(fā)生變化。()答案(1)×(2)×(3)×(4)(5)×(6)×一、種群是生物進化的基本單位1種群的概念種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。其中的“種”是生物分類的基本單位，理解種群概念應把握如下內容：(1)兩個要素：“同種”和“全部”。(2)兩個條件：“時間”和“空間

4、”，即種群具有一定的時空限制，離開一定的空間和時間的種群是不存在的。(3)兩個方面(4)種群中的個體不是機械地集合在一起的，而是通過種內關系組成的一個有機整體，個體間能彼此交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。(5)同一種群中的生物屬于同一物種，個體具有的形態(tài)特征基本相同，生態(tài)要求基本一致。2種群的基因庫(1)每個種群都有自己的基因庫。(2)種群中每個個體所含的基因，只是種群基因庫的一個組成部分。(3)個體攜帶的基因隨著個體的死亡而從基因庫中消失，隨著繁殖把自身的一部分基因傳給后代，通過突變使新基因進入基因庫，所以基因庫在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。3基因頻率(1)對于某對等位基因而言，每個種

5、群都有自己的基因頻率，且基因頻率是會隨環(huán)境的變遷而改變的。(2)種群中基因頻率的改變反映出生物進化的方向，即在進化過程中某基因的頻率如果逐漸增大，說明該基因控制的性狀對環(huán)境的適應能力較強。4有關種群基因頻率和基因型頻率的計算(1)已知基因型的個體數計算基因頻率若某基因在常染色體上，則基因頻率×100%。若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率×100%。(2)已知基因型頻率計算基因頻率設有N個個體的種群，AA、Aa、aa的個體數分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：PAPAAPAaPaP

6、aaPAa由以上公式可得出結論：一對等位基因中某基因的頻率該基因純合子的基因型頻率雜合子的基因型頻率。(3)理想條件下的基因頻率和基因型頻率的計算理想條件(遺傳平衡定律)在一個有性生殖的自然種群中，在符合以下5個條件的情況下，各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的。這5個條件是：a該種群非常大；b種群中個體間的交配是隨機的；c沒有突變發(fā)生；d沒有遷入和遷出；e自然選擇對不同表現(xiàn)型的個體沒有作用?；蝾l率與基因型頻率的關系若種群中，一對等位基因為A和a，設A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則pqA%a%1。如果這個種群達到了遺傳平衡，那么遺傳平衡定

7、律可以表示為：(pq)2p22pqq2AA%Aa%aa%1。ap2代表純合子AA的基因型頻率；b2pq代表雜合子Aa的基因型頻率；cq2代表純合子aa的基因型頻率。即：AA%p2，Aa%2pq，aa%q2。1種群的基因庫是一直不變的嗎？試分析原因。答案不是。基因突變、染色體變異、自然選擇、種群個體的遷入、遷出等都會使種群的基因庫發(fā)生改變。2為什么說生物進化的基本單位是種群而不是個體？答案個體的基因型是終身不變的，無論它在自然選擇中具有多大優(yōu)勢，其基因型也不可能一成不變地遺傳給下一代個體。種群中個體的基因來自種群基因庫，個體死亡后又通過其后代把基因延續(xù)下去。如果一個個體不能與種群中其他個體交配產

8、生后代，這個個體在進化上就沒有意義。1某動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請回答：(1)該種群中a基因的頻率為_。(2)如果該種群滿足五個基本條件，即種群_、不發(fā)生_、不發(fā)生_、沒有遷入遷出，且種群中個體間隨機交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為_；如果該種群的子一代再隨機交配，其后代中aa的基因型頻率_(會、不會)發(fā)生改變。(3)假定該動物種群滿足上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，只在相同基因型之間進行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為_、_和_；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa

9、的基因型頻率_(會、不會)發(fā)生改變。問題導析(1)隱性基因的基因頻率隱性純合子的基因型頻率雜合子的基因型頻率。(2)在理想條件下，種群達到遺傳平衡，種群的基因頻率和基因型頻率都不變，否則種群的基因型頻率可能改變。答案(1)0.5(2)足夠大基因突變(或突變)自然選擇0.25不會(3)0.40.20.4會一題多變(1)當滿足上述五個基本條件時，A和a的基因頻率分別是多少？答案滿足上述五個基本條件，說明種群達到了遺傳平衡，種群的基因頻率不變，即A和a的基因頻率均為0.5。(2)第(3)問中，若只在相同基因型之間進行交配，A和a的基因頻率分別是多少？種群進化了嗎？答案A的基因頻率AA的基因型頻率Aa

10、的基因型頻率0.4×0.20.40.10.5，可得a的基因頻率10.50.5；由于種群的基因頻率沒有改變，因此種群沒有進化。二、突變和基因重組產生進化的原材料及自然選擇決定生物進化方向1理解“突變”的含義(1)可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組以及染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變?；蛲蛔?、基因重組和染色體變異都能產生新的基因型，但只有基因突變能產生新的基因(等位基因)。(2)突變的頻率雖然很低，但一個種群往往由許多個體組成，而且每一個個體中的每一個細胞都含有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產生大量的突變。(3)基因突變產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重

11、組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。(4)生物的變異是否有利取決于它們的生存環(huán)境，同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能有利，也可能有害。2可遺傳的變異為生物進化提供了原材料每一個基因發(fā)生基因突變的頻率雖然很低，但由于每個生物個體所含的基因數是一個非常巨大的數目，因此基因突變對個體來說不是稀有的，況且生物進化的單位是種群，生物進化是一個漫長的積累過程。因此，突變可以為生物進化提供豐富的變異材料。同時，突變等位基因基因重組大量的變異。可見，突變和基因重組為生物進化、物種形成提供了豐富的原材料。3理解“自然選擇”的含義(1)選擇的對象表面對象：生物的變異性狀。實質對象：控制性狀

12、的基因。(2)選擇的結果從生物性狀上看，生物朝著一定的方向進化，形成生物的適應性。從實質上看，種群基因頻率發(fā)生改變。4自然選擇決定生物進化的方向生物種群內產生的變異是不定向的，經過長期的自然選擇，其中的不利變異被不斷淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物沿著一定的方向緩慢地進化。由此可見生物進化的方向是由自然選擇決定的。1所有的變異都能導致種群基因頻率的改變嗎？為什么？答案不是。只有可遺傳的變異才能影響種群基因的組成，才能改變基因頻率。2基因突變和基因重組對種群遺傳組成的影響一樣嗎？試分析原因。答案二者都對種群遺傳組成產生影響，但影響角度不一樣。只有基因突變才能出

13、現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率，從而影響種群的遺傳組成；基因重組不能產生新基因，只能增加基因型的種類，以此來影響種群的遺傳組成。2根據現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是()A自然選擇決定了生物變異和進化的方向B生物進化的實質是種群基因型頻率的改變C種群內基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性D種群內基因頻率改變的偶然性隨種群數量下降而減小問題導析(1)自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，從而使生物定向進化，所以自然選擇決定了生物進化的方向，生物進化的實質是種群基因頻率的改變。(2)種群中基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性，導致生物不斷進化。(3)種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數量下降而增大

14、。答案C一題多變“基因突變對絕大多數個體是不利的，但卻是生物進化的重要因素之一”。你認為這一說法()A正確，基因突變雖對多數個體是不利的，但它為定向的自然選擇提供了材料，為物種的進化奠定了基礎B正確，基因突變對多數個體不利，但突變的方向與生物進化的方向是一致的C不正確，因為基因突變不利于個體繁殖，會導致物種滅絕D不正確，因為基因突變會導致個體死亡，不利于生物進化答案A1對種群概念的正確敘述是()A不同空間中同種生物個體的總和B生活在一定區(qū)域的同種生物的一群個體C一片水田中的所有魚的總和D一個生態(tài)環(huán)境中有相互關系的動植物的總和答案B解析種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。其中的“種”是生

15、物分類的基本單位。例如：一個池塘中全部的鯉魚是一個種群，包括所有的大鯉魚、小鯉魚和鯉魚苗。這里必須具體到“鯉魚”，而不能是“魚”，因為后者還包括其他種類的魚。2.在一個種群中隨機抽出100個個體，其中基因型為AA的個體占24個，基因型為Aa的個體占72個，基因型為aa的個體占4個，那么基因A和基因a的頻率分別是()A28%、72% B36%、64%C57%、43% D60%、40%答案D解析在100個個體中，AA占24個，Aa占72個，aa占4個，則AA%24%，Aa%72%，aa%4%。根據公式得A%AA%Aa%24%36%60%，a%aa%Aa%4%36%40%。3.下列哪項不是生物進化的

16、原材料()A基因突變 B基因重組C不遺傳的變異 D染色體變異答案C解析突變和基因重組為生物進化提供了原材料，其中突變又包括基因突變和染色體變異。4.1萬年前，科羅拉多大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群。兩個種群現(xiàn)在已經發(fā)生了明顯的分化。研究人員指出，經過長期演化可能形成兩個物種，如圖所示。請分析回答下列問題。(1)結合現(xiàn)代生物進化理論分析可知，b的實質變化是_。(2)的存在說明了_。(3)原松鼠種群中黑毛基因A的基因頻率為50%。環(huán)境變化后，峽谷北側山高林密，生活于其中的松鼠種群中基因型為AA、Aa的個體數量在一年后各增加20%，基因型為aa的個體數量減少20%。則一年后a的基因頻率為_，

17、基因型為aa的個體的比例為_。答案(1)種群基因頻率的改變(2)變異是不定向的(3)45.45%18.18%解析松鼠種群在不同的環(huán)境選擇下進化，產生各種特異性變異，導致種群基因頻率發(fā)生差異性變化，直至成為不同物種。由題意可知，A的基因頻率為50%，則原來種群中AA、Aa、aa的基因型頻率分別為25%、50%、25%，可設其分別為25只、50只、25只，則一年后種群中基因型為AA、Aa、aa的個體數量分別為30只、60只、20只，其基因型頻率分別為27.27%、54.55%、18.18%，所以此時a的基因頻率為45.45%?；A鞏固1下列有關種群的敘述中，不正確的是()A種群是生物進化的基本單位

18、B種群內的個體彼此可以交配C種群是同種個體的機械集合D種群是生物繁殖的基本單位答案C解析同一種群的不同個體相互聯(lián)系，并通過交配保持一個共同的基因庫，因此，種群不是個體的機械集合。2下列關于基因庫的相關描述，錯誤的是()A基因庫是指一個種群所含有的全部基因B生物個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳C種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因D基因突變可改變基因庫的組成答案C解析基因庫是指種群中所含有的全部基因，由于個體之間存在著差異，所以每個個體中不可能含有種群基因庫的全部基因?；驇熘兄灰幸粋€發(fā)生變化，則基因庫組成一定會發(fā)生變化。種群是繁殖的基本單位，基因庫隨繁殖的進行而不斷延

19、續(xù)。3如圖表示某個種群基因型的組成情況，A、a為一對等位基因。則該種群中a的基因頻率是()A0.11B0.4C0.5 D0.55答案C解析由圖中可知AAAaaa111，所以a的基因頻率為aa%Aa%×0.5。4下列有關現(xiàn)代生物進化理論的敘述，錯誤的是()A種群是生物進化的基本單位B自然選擇學說是現(xiàn)代生物進化理論的核心C生物進化過程的實質是種群基因頻率的改變D生物進化過程的實質在于有利變異的保存答案D解析種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變，在這個過程中有利變異保存而不利變異被淘汰，從而改變了基因頻率。鞏固提升5.某豌豆的基因型為Aa，讓其連續(xù)自交三代(遺傳符合

20、孟德爾遺傳定律)，其第4代中的基因頻率和基因型頻率變化情況是()A基因頻率變化，基因型頻率不變B基因頻率不變，基因型頻率變化C兩者都變化D兩者都不變答案B解析自交不會改變基因頻率，但會改變基因型頻率。6水稻非糯性(Y)對糯性(y)為顯性，抗病(R)對不抗病(r)為顯性。用非糯性抗病和糯性不抗病的兩純種水稻雜交，讓F1自交三代，在自然情況下，基因頻率的變化是()AY逐漸增大，R逐漸增大BY逐漸減小，R逐漸減小CY基本不變，R基本不變 DY基本不變，R逐漸增大答案D解析非糯性抗病和糯性不抗病的兩純種水稻的基因型分別為YYRR和yyrr，雜交得F1(YyRr)。F1自交三代，由于自然選擇的作用，后代

21、中抗病個體增加，不抗病個體逐漸被淘汰，即R的基因頻率逐漸增大；而非糯性與糯性性狀基本不受環(huán)境影響，后代中Y的基因頻率基本不變。7在一次大風暴后，有人搜集了100只受傷的麻雀，把它們飼養(yǎng)起來，結果活下來64只。在死去的個體中，大部分是個體比較大、變異類型特殊的，下列有關敘述正確的是()A突變和基因重組決定生物進化的方向B自然選擇會改變種群的基因頻率C特殊的變異類型都是不利的D不產生變異的生物才能生存答案B解析突變和基因重組為生物的進化提供原材料，這種變異是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。產生有利變異的個體存活下來，產生不利變異的個體會在自然選擇中被淘汰，自然選擇的過程就是種群基因頻率發(fā)生

22、變化的過程。8某小麥種群中TT個體占20%，Tt個體占60%，tt個體占20%，由于某種病害導致tt個體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是()A50%、50% B50%、62.5%C62.5%、50% D50%、100%答案B解析由題意得出病害發(fā)生前T的基因頻率為(20×260)÷20050%；由于某種病害導致tt個體全部死亡，病害發(fā)生后T的基因頻率為(20×260)÷(20020×2)62.5%。9回答下列有關生物進化的問題。圖1(1)圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)，X、Y分別是_、_。(2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為_，這是生物進化的_。(3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的_。(4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因，w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。圖2由于蜥蜴過度繁殖，導致_加劇。小島上食物短缺，聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升，其原因可能是_。圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質是因為蜥蜴群體內的_發(fā)生了改變。答案(1)突變和基因重組自然選擇(2)種群基本