2018版高中生物 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（Ⅰ）学案 新人教版必修2.doc

第2节现代生物进化理论的主要内容( )1解释种群、基因库和基因频率的概念。2种群基因频率的计算和影响因素分析。(重、难点)3解释生物进化的实质。(重点)种 群 是 生 物 进 化 的 基 本 单 位1.2种群基因库与基因频率(1)(2)探讨：下列所述情况是否是一个种群，并说明理由。(1)一个池塘中的所有鱼类。(2)甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼。(3)一个池塘中的所有成年鲤鱼。提示：都不是。(1)不是同种生物；(2)不是同一区域；(3)不是所有个体。探讨：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。探讨：在对某厂职工进行遗传学调查时发现，在男女各400名职工中，女性色盲基因的携带者为30人，患者为10人，男性患者为22人。那么这个群体中色盲基因的频率为多少？提示：色盲基因频率100%100%6%。1已知基因型的个体数计算基因频率某基因频率100%。例如：A的基因频率100%。2已知基因型频率求基因频率设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：PA(1/2)PAA1/2PAaPa(1/2)Paa1/2PAa由以上公式可得出结论：一对等位基因中某基因的频率该基因纯合子的基因型频率1/2杂合子的基因型频率。3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。这5个条件是：a种群是极大的；b种群中个体间的交配是随机的；c没有突变发生；d没有新基因加入；e没有自然选择。(2)基因频率与基因型频率的特点：设A频率为p，a频率为q，则pq1。雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)即AA%p2，Aa%2pq，aa%q2。1某生物种群由基因型为AA、Aa、aa的个体组成，其中基因a的频率为45%，则该种群中基因A的频率为()A30%B45%C55% D80%【解析】基因a的频率为45%，所以其等位基因A的基因频率为145%55%。【答案】C2在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占()A1/5B1/4 C3/7D11/21【解析】由题意可得出，A的基因频率60%，a的基因频率40%，随机交配，繁殖一代后，AA60%60%36%，Aa240%60%48%，aa个体致死，因此AA基因型的个体占36%/(36%48%)3/7。【答案】C突 变 和 基 因 重 组 产 生 进 化 的 原 材 料1变异类型2可遗传变异的形成、特点和作用(1)形成：a基因突变产生等位基因。b通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型。(2)特点：随机的、不定向的。(3)作用：只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。探讨：环境改变使生物产生适应性的变异，这句话符合现代生物进化理论的观点吗？提示：不符合，变异是不定向的，选择是定向的。探讨：所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗？为什么？提示：不是。只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成，才能改变基因频率。探讨：基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗？试分析原因。提示：二者都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。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；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理解“突变”的含义(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新的基因型，但只有基因突变能产生新的基因(等位基因)。(2)突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。(3)基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。2可遗传的变异为生物进化提供了原材料每一个基因发生基因突变的频率虽然很低，但由于每个生物个体所含的基因数是一个非常巨大的数目，因此基因突变对个体来说不是稀有的，况且生物进化的单位是种群，生物进化是一个漫长的积累过程，即突变等位基因基因重组大量的变异。可见，突变和基因重组为生物进化、物种形成提供了丰富的原材料。1下列哪项不是生物进化的原材料()A基因突变B基因重组C不遗传的变异 D染色体变异【解析】突变和基因重组为生物进化提供了原材料，其中突变又包括基因突变和染色体变异。【答案】C2“基因突变对绝大多数个体是不利的，但却是生物进化的重要因素之一。”你认为这一说法() 【导学号：10090172】A正确，基因突变虽对多数个体是不利的，但它为定向的自然选择提供了材料，为物种的进化奠定了基础B正确，基因突变对多数个体不利，但突变的方向与生物进化的方向是一致的C不正确，因为基因突变不利于个体繁殖，会导致物种灭绝D不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化【解析】基因突变具有不定向性和多害少利性，所以基因突变不能决定生物进化的方向，且可遗传的变异为生物进化提供了丰富的原始材料。【答案】A自 然 选 择 决 定 生 物 进 化 的 方 向1原因：不断淘汰发生不利变异的个体，选择积累发生有利变异的个体。2结果：种群的基因频率发生定向改变。判断(1)在自然选择的作用下，具有有利变异的个体的种群中，相应基因频率不断提高。 ()(2)自然选择作用下，具有不利变异个体的种群基因频率不变。 ()(3)在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。 ()(4)自然选择导致生物朝一定的方向进化。 ()探讨：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。探讨：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。1理解“自然选择”的含义(1)选择的对象：表面对象：生物的变异性状。实质对象：控制性状的基因。(2)选择的结果：从生物性状上看，生物朝着一定的方向进化，形成生物的适应性。从实质上看，种群基因频率发生改变。2自然选择决定生物进化的方向3进化中的“定向”与“不定向”(1)变异是不定向的。(2)自然选择是定向的。(3)种群基因频率的变化是定向的。(4)生物进化是定向的。1下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是()A种群基因频率的改变不一定引起生物的进化B只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变C生物进化的实质是种群基因频率的改变D生物性状的改变一定引起生物的进化【解析】生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要基因频率发生变化，种群就在进化，但是环境引起的性状的变化是不会导致基因频率改变的，因而不能引起生物的进化。【答案】C2如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是() 【导学号：10090173】A环境条件发生变化会使生物产生适应性的变异BP点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%CQ点表示环境发生了变化，A基因控制的性状更适应环境D在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变【解析】变异本身是自发产生的，变异发生后，在自然(环境条件)选择下，适应性的变异被选择保留下来，导致种群的基因频率发生定向改变。P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率相等，均为50%。Q点后A基因频率增大，表示环境发生了变化，A基因控制的性状更适应环境。【答案】A1下列关于种群的叙述中，错误的是 ()A种群是生物进化和繁殖的基本单位B一个池塘中的全部鱼是一个种群C一个种群中的全部基因构成该种群的基因库D种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中得到保持和发展【解析】一个池塘中的全部鱼一般都由多种不同的鱼组成，属于不同的物种，不能构成一个种群。【答案】B2现代生物进化理论认为，生物进化论的实质是种群基因频率的改变。下列可以定向改变种群基因频率的是()A基因突变B基因重组C自然选择 D迁移【解析】基因突变本身具有不定向性；基因重组中基因本身没有发生变化，变化的是基因型频率，因此不会改变基因频率。种群中如果含A基因的个体比含a基因的个体更多地迁移到另一个地区，这个种群中A基因和a基因的频率就会发生相应的变化，但不会定向地改变种群的基因频率；自然选择可以定向地改变种群的基因频率。【答案】C3据某生物研究性学习小组调查，某校学生中基因型比例为XBXBXBXbXbXbXBYXbY4451437，则Xb的基因频率为() 【导学号：10090174】A13.2%B5%C14% D9.3%【解析】基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。Xb的基因频率Xb/(XBXb)100%(因为B、b只位于X染色体上，Y染色体上没有)。女性体内有两条X染色体，因此有两个此类基因(包括B和b)，男性体内只有1条X染色体，因此只有1个此类基因(B或b)。被调查的种群中，Xb：5%1%27%14%；XBXb：(44%5%1%)243%7%150%。所以，Xb的基因频率Xb/(XBXb)100%14%/150%100%9.3%。【答案】D4某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。则：(1)该植物的A、a的基因频率分别为_和_。(2)若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占_和_，这时A、a的基因频率分别是_和_。(3)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？_，原因是_。(4)由此可见，进化的单位是_，进化的原材料是由_提供，生物进化方向决定于_，进化的实质是_。【解析】(1)该植物种群中Aa基因型个体占130%20%50%，A基因的频率为(30250)/200100%55%，a基因的频率为155%45%。(2)该种群植物自交后代中由于基因型为Aa的个体自交后代中有显性的纯合子和隐性的纯合子出现，所以AA个体占30%50%1/442.5%，aa个体占20%50%1/432.5%。(3)物种的进化过程中基因频率在不断变化，所以这种植物在两年中没有进化。【答案】(1)55%45%(2)42.5%32.5%55%45%(3)没进化基因频率没发生改变(4)种群突变和基因重组自然选择基因频率的改变课堂小结：网络构建核心回扣1.种群是生物进化的基本单位。2突变和基因重组产生进化的原材料。3自然选择决定生物进化的方向。4生物进化的实质是基因频率的改变。