專題生物的進化課件

1、專題16生物的進化生物（浙江選考專用）第1頁，共20頁?？键c生物進化理論基礎(chǔ)知識一、生物的多樣性、統(tǒng)一性和進化1.生物體既相似又相異(1)生殖隔離:即不同種的個體之間不能互相交配,或者在交配后不能產(chǎn)生有生育能力的后代。(2)生物界雖然在類型上具有巨大的多樣性,但在模式上具有高度的統(tǒng)一性,表現(xiàn)在生物體、細胞或生物大分子等層次上。考點清單第2頁，共20頁。2.進化論對生物的統(tǒng)一性和多樣性的解釋(1)由于自然選擇等因素的作用,生活在不同環(huán)境中的同一物種的不同種群,可以發(fā)展出多個物種。(2)整個生物界有一個共同由來,生物界在不同層次上存在著高度的統(tǒng)一性。二、進化性變化是怎樣發(fā)生的1.進化性變化得以發(fā)生

2、的前提條件:個體間存在可遺傳的變異。第3頁，共20頁。選擇對象普遍存在的變異個體選擇標(biāo)準(zhǔn)人們根據(jù)自己的需要選擇手段挑選合乎要求的變異個體,淘汰其他變異個體;經(jīng)連續(xù)數(shù)代選擇選擇結(jié)果人類所需要的變異被保存下來,微小變異積累成為顯著變異,從而培育出新的品種2.選擇是進化的動力(1)選擇的類型a.人工選擇第4頁，共20頁。b.自然選擇(2)選擇的作用:自然選擇是進化的一個重要動力和機制。3.種群的變異性在種群中普遍存在可遺傳變異是自然選擇的前提,也是生物進化的前提。第5頁，共20頁。4.種群基因頻率的平衡和變化(1)相關(guān)概念a.基因庫:一個生物種群的全部等位基因的總和。b.基因頻率:在一個種群中,某一

3、個等位基因的數(shù)目占這個基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例。c.基因型頻率:每種基因型個體數(shù)占種群總個體數(shù)的比例。(2)遺傳平衡定律(哈迪-溫伯格定律)內(nèi)容:在一個大的隨機交配的種群里,基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變、選擇的情況下,世代相傳不發(fā)生變化。影響遺傳平衡的因素:主要有突變、基因遷移、遺傳漂變、非隨機交配、自然選擇。第6頁，共20頁。5.自然選擇導(dǎo)致適應(yīng)(1)適應(yīng):生命的結(jié)構(gòu)及功能、行為、生活方式有助于該生物在一定環(huán)境條件下生存和延續(xù),它是生物特有的一種現(xiàn)象。(2)自然選擇導(dǎo)致生物進化性變化。第7頁，共20頁。6.異地的和同地的物種形成(1)異地的物種形成種群兩個種群遺傳組成出現(xiàn)

4、差異新物種。(2)同地的物種形成如:二倍體植物二倍體配子四倍體(新物種)。第8頁，共20頁。 物種種群區(qū)別概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配且產(chǎn)生可育后代的一群生物生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體范圍不同區(qū)域的同種生物的不同種群較小范圍的同種生物的全部個體判斷標(biāo)準(zhǔn)不同物種存在生殖隔離不存在生殖隔離聯(lián)系一個物種可以包括許多種群;同一物種的多個種群之間存在地理隔離,長期發(fā)展下去可能成為不同的亞種,進而形成多個新物種重點難點生物進化理論有關(guān)概念的辨析1.物種與種群的比較第9頁，共20頁。2.物種形成與生物進化的關(guān)系內(nèi)容物種形成生物進化標(biāo)志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后與原生物關(guān)系屬于不同物種可能屬于同一

5、個物種,也可能屬于不同的物種兩者聯(lián)系生物進化的實質(zhì)是基因頻率改變,這種改變可大可小,不一定會突破物種的界限,即生物進化不一定導(dǎo)致新物種形成新物種形成則說明生物一定進化了第10頁，共20頁。 異地的物種形成同地的物種形成所需時間經(jīng)過漫長的時間和許多世代的逐漸演變較短時間物種形成的常見方式一個分布區(qū)很廣的物種通過地理障礙等先形成亞種,然后發(fā)展產(chǎn)生生殖隔離,形成兩個或多個物種通過個體的突變、遠緣雜交及染色體加倍等方式,在自然選擇的作用下逐漸形成新物種舉例加拉帕戈斯群島上多種陸棲鳥的形成自然狀態(tài)下多倍體植物的形成,植物體細胞雜交育種,多倍體育種等聯(lián)系物種的形成都以生殖隔離的形成為標(biāo)志3.異地的和同地的

6、物種形成的比較第11頁，共20頁。方法借助于數(shù)學(xué)方法的基因頻率計算1.基因頻率:是指一個種群基因庫中某個基因占全部等位基因數(shù)的比例?；蝾l率=100%例如,從某種群中隨機抽取100個個體,測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別為30、60、10個。那么A、a基因的頻率求解如下:A基因的頻率為100%=60%a基因的頻率為100%=40%突破方法第12頁，共20頁?；蛐皖l率=100%3.通過基因型頻率計算基因頻率(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1。(2)一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。(3)已知基因型AA或aa的頻率,求A或a的頻

7、率經(jīng)常用到開平方的方法。即:A(a)基因頻率=(對于XY型性別決定的生物,雄性的伴性遺傳除外)2.基因型頻率:是指某種特定基因型的個體數(shù)占群體內(nèi)全部個體數(shù)的比例。第13頁，共20頁。例如,在某一個人群中,經(jīng)調(diào)查得知,隱性性狀者為16%(以常染色體上的基因為例),該性狀不同類型的基因頻率求解如下:由于題中告知隱性性狀者為16%,即基因型為aa的個體為16%,也就是aa同時出現(xiàn)的概率為16%,因此a的基因頻率為40%,故知A的基因頻率為1-40%=60%。4.運用哈迪-溫伯格(遺傳平衡)定律,由基因頻率計算基因型頻率(1)內(nèi)容:在一個有性生殖的自然種群中,當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚?A、a)時,設(shè)p代表A

8、基因的頻率,q代表a基因的頻率,則:(p+q)2=p2+2pq+q2=1第14頁，共20頁。其中p2是AA(純合子)基因型的頻率,2pq是Aa(雜合子)基因型的頻率,q2是aa(純合子)基因型的頻率。(2)適用條件: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:種群大;種群中個體間的交配是隨機的;沒有突變的發(fā)生;沒有新基因的加入;沒有自然選擇。第15頁，共20頁。例1已知人的褐眼(A)對藍眼(a)是顯性。在一個有30 000人的群體中,藍眼的有3 600人,褐眼的有26 400人,其中純

9、合體12 000人。那么,在這個人群中A、a基因頻率各是多少?解析因等位基因成對存在,30 000人中共有基因30 0002=60 000(個),藍眼3 600人含a基因7 200個,褐眼26 400人,純合體12 000人含A基因24 000個,雜合體14 400人含28 800個基因,其中A基因14 400個,a基因14 400個。則A的基因頻率=(24 000+14 400)/60 000100%=64%,a的基因頻率=(7 200+14 400)/60 000100%=36%。答案0.64和0.36第16頁，共20頁。例2在對某工廠職工進行遺傳學(xué)調(diào)查時發(fā)現(xiàn),在男女各400名職工中,女性

10、色盲基因的攜帶者為30人,患者為10人,男性患者為22人。那么這個群體中色盲基因的頻率為()A.4.5%B.5.9%C.6%D.9%解析X染色體上色盲基因及其等位基因的總數(shù)=4002+400=1 200,色盲基因數(shù)目=30+102+22=72,則色盲基因頻率=72/1 200100%=6%。答案C知能拓展一定注意:由于Y染色體上不含色盲基因及其等位基因,因此只能計算X染色體上色盲基因及其等位基因的總和;在伴X染色體遺傳中,男性中患者的表現(xiàn)型概率=相關(guān)基因型頻率=相關(guān)基因頻率。第17頁，共20頁。例3已知苯丙酮尿癥是常染色體隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查,該病的發(fā)病率大約為1/10 000。請問,在人群中苯

11、丙酮尿癥致病基因的基因頻率以及攜帶此隱性基因的雜合基因型頻率各是多少?解析由題意可知aa(設(shè)相關(guān)基因用A、a表示)的基因型頻率為1/10 000,計算得a的基因頻率為1%,所以A的基因頻率=1-1%=99%,Aa的基因型頻率為299%1%=1.98%。答案1%和1.98%。知能拓展僅知道自然種群中某一純合子的基因型頻率,求基因頻率;或僅知道某一基因的頻率,求基因型頻率。需用遺傳平衡定律進行計算。第18頁，共20頁。3-1(2019浙江超級全能生12月模擬,11)某島嶼,男性群體的色盲率為20%,女性群體的色盲率和攜帶者分別為4%和32%。該島嶼的人群中色盲基因的頻率為()A.0.15B.0.2C.0.24D.0.3答案B解析設(shè)該群體中有100個男性個體,100個女性個體,則人群中色盲基因的頻率為(20+42+32)/(100+1002)=0.2,B正確。第19頁，共20頁。3-2(2019浙江衢麗湖舟3月聯(lián)考,10)蝸牛殼有條紋(A)對無條紋(a)為完全顯性。某地區(qū)的蝸牛種群