高中生物必修二課件：7-2-1 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化

第7章第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容第1課時(shí)種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.解釋種群、基因庫和基因頻率的概念。2.種群基因頻率的計(jì)算和影響因素。3.解釋生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.種群的概念及特點(diǎn)(1)概念：生活在一定區(qū)域的

生物的

。如一片樹林中的全部獼猴或一個(gè)湖泊中的所有鯉魚都可以看作一個(gè)種群。(2)特點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化的

，種群中的個(gè)體彼此可以交配，通過交配繁殖將

傳給后代。種群也是生物繁殖的基本單位。2.基因庫一個(gè)種群中

個(gè)體所含有的

基因叫做這個(gè)種群的基因庫。一、種群是生物進(jìn)化的基本單位同種全部個(gè)體基本單位各自的基因全部全部3.基因頻率(1)概念：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占

的比率。(3)影響因素：突變、選擇、遷移等。全部等位基因數(shù)例1下列關(guān)于種群的敘述中，不正確的是A.種群是生物進(jìn)化的基本單位B.種群內(nèi)個(gè)體間彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代C.兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙是一個(gè)種群D.一個(gè)樹林中的全部杜鵑是一個(gè)種群√答案解析解析在一定區(qū)域內(nèi)(即同一地點(diǎn))同種生物的全部個(gè)體叫做種群，兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙，屬于兩個(gè)種群。例2某相對(duì)獨(dú)立的海島上，原有果蠅20000只，其中基因型為AA、Aa和aa的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外入侵了2000只基因型為AA的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則理論上F1中A的基因頻率約是A.43% B.48%C.52% D.57%√答案解析解析原海島上基因型為AA的果蠅的數(shù)量為20000×15%＝3000只，基因型為Aa的果蠅數(shù)量為20000×55%＝11000只，基因型為aa的果蠅數(shù)量為20000×30%＝6000只，侵入2000只基因型為AA的果蠅后，基因型為AA的果蠅數(shù)量為5000只，該島上果蠅種群總數(shù)量為22000只，所以各種基因型的果蠅的基因型頻率分別為解析原海島上基因型為AA的果蠅的數(shù)量為20000×15%＝3000只，基因型為Aa的果蠅數(shù)量為20000×55%＝11000只，基因型為aa的果蠅數(shù)量為20000×30%＝6000只，侵入2000只基因型為AA的果蠅后，基因型為AA的果蠅數(shù)量為5000只，該島上果蠅種群總數(shù)量為22000只，所以各種基因型的果蠅的基因型頻率分別為二、突變和基因重組、自然選擇1.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料(1)可遺傳變異的來源可遺傳變異來源__________基因突變?nèi)旧w變異統(tǒng)稱為突變(2)可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用①形成：a.

產(chǎn)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

。②特點(diǎn)：隨機(jī)的、

?；蛑亟M基因突變基因型不定向的③作用：只是提供生物進(jìn)化的

，不能決定生物進(jìn)化的

。(3)變異的有利和有害是相對(duì)的，是由

決定的。原材料方向生存環(huán)境③作用：只是提供生物進(jìn)化的

，不能決定生物進(jìn)化的

。(3)變異的有利和有害是相對(duì)的，是由

決定的。原材料方向生存環(huán)境2.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(1)原因：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體更易產(chǎn)生后代，相應(yīng)的基因頻率會(huì)

，具有不利變異的個(gè)體很難產(chǎn)生后代，相應(yīng)的基因頻率會(huì)

。(2)結(jié)果：在自然選擇的作用下，

會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。不斷提高不斷下降種群的基因頻率例3

(2018·青島一中月考)對(duì)于突變與進(jìn)化的關(guān)系，以下說法正確的是A.有利的突變太少，不能作為生物進(jìn)化的原材料B.突變可以增加等位基因的數(shù)量，但突變了的基因都是隱性基因C.基因突變、基因重組和染色體變異統(tǒng)稱為突變D.突變的有利與否不是絕對(duì)的，往往因所處環(huán)境的不同而異√答案解析染色體變異和基因突變統(tǒng)稱為突變，突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；基因突變可以增加等位基因的數(shù)量，產(chǎn)生的等位基因有可能是隱性基因，也有可能是顯性基因。解析例3

(2018·青島一中月考)對(duì)于突變與進(jìn)化的關(guān)系，以下說法正確的是A.有利的突變太少，不能作為生物進(jìn)化的原材料B.突變可以增加等位基因的數(shù)量，但突變了的基因都是隱性基因C.基因突變、基因重組和染色體變異統(tǒng)稱為突變D.突變的有利與否不是絕對(duì)的，往往因所處環(huán)境的不同而異√答案解析染色體變異和基因突變統(tǒng)稱為突變，突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；基因突變可以增加等位基因的數(shù)量，產(chǎn)生的等位基因有可能是隱性基因，也有可能是顯性基因。解析例4根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)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(jìn)化的方向B.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變C.種群內(nèi)基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小√答案解析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(jìn)化，所以自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變；種群中基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性，導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化；種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而增大。解析易錯(cuò)易混進(jìn)化中的“定向”與“不定向”(1)變異是不定向的。(2)自然選擇是定向的。(3)種群基因頻率的變化是定向的。(4)生物進(jìn)化是定向的。學(xué)習(xí)小結(jié)種群突變基因重組自然選擇學(xué)習(xí)小結(jié)種群突變基因重組自然選擇達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.判斷正誤(1)一個(gè)種群中某基因占所有基因的比率叫做基因頻率(

)(2)達(dá)爾文認(rèn)為自然選擇作用于種群，使種群發(fā)生進(jìn)化(

)(3)基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向(

)(4)種群內(nèi)基因頻率改變，生物一定發(fā)生進(jìn)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(huì)發(fā)生變化(

)答案12345√×××××62.某植物種群中，r基因純合的個(gè)體不能存活。已知該種群的基因型分別為YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr，它們的基因型頻率依次為30%、20%、20%、10%、10%、10%。計(jì)算Y和y的基因頻率依次為A.55%和45% B.45%和55%C.27.5%和22.5% D.22.5%和27.5%答案√123456解析種群的基因頻率發(fā)生變化，則生物一定發(fā)生了進(jìn)化；在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，而種群基因頻率的變化與可遺傳變異、自然選擇、遷入和遷出等因素有關(guān)；種群是生物進(jìn)化的基本單位。3.種群是生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群中的個(gè)體通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。下列敘述中正確的一組是①種群基因頻率的改變導(dǎo)致生物進(jìn)化②自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變③種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)④種群通過個(gè)體的進(jìn)化而進(jìn)化A.②③ B.①② C.①③ D.①④√答案解析1234564.有翅昆蟲有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅或無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，這些突變類型的昆蟲因不能飛行而避免了被風(fēng)吹到海里淹死。這個(gè)事例說明A.突變多數(shù)是有害的B.突變多數(shù)是有利的C.突變的有害和有利并不是絕對(duì)的D.突變的有害和有利是絕對(duì)的解析√答案123456解析有翅昆蟲突變成殘翅或無翅類型，在正常情況下這些變異類型因不能飛行，活動(dòng)范圍小，在生存斗爭中處于劣勢(shì)。但在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島這一特定環(huán)境中，殘翅或無翅類型的昆蟲因不能飛行而避免了被風(fēng)吹到海里，更容易活下來。這一事例說明，突變的有利和有害并不是絕對(duì)的，它取決于生物的生存環(huán)境。1234565.雜交實(shí)驗(yàn)表明，樺尺蠖體色受一對(duì)等位基因S和s控制，黑色(S)對(duì)淺色(s)是顯性。在19世紀(jì)中期以前，樺尺蠖種群中S基因頻率很低，在5%以下，到了20世紀(jì)則上升到95%以上。請(qǐng)根據(jù)以上資料，回答下列問題：(1)在19世紀(jì)時(shí)，樺尺蠖的棲息地曼徹斯特地區(qū)，樹干上長滿了地衣，在此環(huán)境條件下，種群s基因頻率高的原因是______________________________________________________________________________。答案12345

淺色型(s)樺尺蠖與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類所食，后代繁殖個(gè)體多，導(dǎo)致s基因頻率高6(2)隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生存，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，種群S基因頻率升高的原因是____________________________________________________________________________。(3)上述事例說明，種群中產(chǎn)生的變異是________，經(jīng)過長期的________，其中不利的變異被不斷______，有利的變異則逐漸______，從而使種群的________發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢地進(jìn)化。因此生物進(jìn)化的方向是由________決定的。答案12345黑色型(S)樺尺蠖的黑色成了一種保護(hù)色，黑色型個(gè)體逐漸增多，導(dǎo)致S基因頻率升高不定向的自然選擇淘汰積累基因頻率自然選擇66.回答下列有關(guān)生物進(jìn)化的問題：答案12345(1)圖1表示某小島上蜥蜴進(jìn)化的基本過程，X、Y、Z表示生物進(jìn)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(gè)體組成，這些個(gè)體的總和稱為______，這是生物進(jìn)化的___________。突變和基因重組自然選擇種群基本單位6(3)小島上能進(jìn)行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的________。答案基因庫123456(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，回答下列問題：答案①由于蜥蜴過度繁殖，導(dǎo)致____________________加劇。生存斗爭(種內(nèi)斗爭)123456②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__________________________________________________________________________________________________________________。③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(zhì)是因?yàn)轵狎嫒后w內(nèi)的__________發(fā)生了改變。答案聯(lián)趾型個(gè)體趾間有蹼，適于游泳，可以從水中獲取食物。因此，在島上食物短缺時(shí)，聯(lián)趾個(gè)體的生存和繁殖機(jī)會(huì)較多(合理即可)基因頻率123456(3)小島上能進(jìn)行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的________。答案基因庫123456(2)隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生存，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，種群S基因頻率升高的原因是____________________________________________________________________________。(3)上述事例說明，種群中產(chǎn)生的變異是________，經(jīng)過長期的________，其中不利的變異被不斷______，有利的變異則逐漸______，從而使種群的________發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢地進(jìn)化。因此生物進(jìn)化的方向是由________決定的。答案12345黑色型(S)樺尺蠖的黑色成了一種保護(hù)色，黑色型個(gè)體逐漸增多，導(dǎo)致S基因頻率升高不定向的自然選擇淘汰積累基因頻率自然選擇6例2某相對(duì)獨(dú)立的海島上，原有果蠅20000只，其中基因型為AA、Aa和aa的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外入侵了2000只基因型為AA的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則理論上F1中A的基因頻率約是A.43% B.48%C.52% D.57%√答案解析3.基因頻率(1)概念：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占

的比率。(3)影響因素：突變、選擇、遷移等。全部等位基因數(shù)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.解釋種群、基