第七章第2节-现代生物进化理论的主要内容
高中生物必修二 第七章 现代生物进化理论的主要内容
① 昆虫群体数量足够大 ② 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代 ③ 没有迁入与迁出 ④ AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同 (也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用) ⑤ 没有基因突变和染色体变异
遗传平衡状态
计算:
子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率
亲代基因型 的频率 配子的比率
由简单到复杂
由水生到陆生 由低等到高等
3、生物进化理论的不断发展
中性学说:
基因突变对生物适应性的影响大多是中 性的,这些中性突变逐渐积累导致种群间遗 传物质出现较大差异而使生物进化。
根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象,
有人得出物种形成并不都是渐变的过程,而是种 群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
第2节 现代生物进化理论的主要内容
一、种群基因频率的改变与生物进化
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群的概念: 种群是生活在一定区域的同种生物的全部 个体。
卧龙自然保护区的猕 猴
(一)种群是生物进化的基本单位
种群的特点:
种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼 此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
捕食者与被捕食者
某种兰花和专门 给它传粉的蛾
不同物种间的共同进化
地球形成时 原始大气中 是没有氧气 的,但是随 着光合细菌 的出现,使 得大气中有 了氧气。
生物和无机环境间也存在共同进化
1、共同进化
不同物种之间、生物与无机环境之间在 相互影响中不断进化和发展的过程。
2、生物多样性的形成
基因多样性 物种多样性
120 = 60% A的频率= 200
____________
80 a的频率= 200 = 40%
现代生物进化理论的主要内容(2)
一个生物“种”或“物种”与种群有何区别? 物种可以分布在不同的自然界的不同区域,只 有在可以发生随即交配、繁衍,使基因能够世代传 得一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的,种群 是物种繁衍、进化的基本单位。
例:不同生物的细胞色素c与人的比较
生物名称 黑猩猩 猕猴 袋鼠 豹 马 鸡 响尾蛇 氨基酸 差别 0 1 10 1l 12 13 14 生物名称 金枪鱼 鲨鱼 天蚕蛾 小麦 链孢霉 酵母菌 氨基酸 差别 21 23 31 35 43 44
第7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
1:物种的概念
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代 的一群生物称为一个物种,简称“种”。
驴 骡 骡 马
因马与驴 交配产生 的后代骡 没有生殖 能力
例:马和驴不是一个物种
2、隔离的概念和类型 概念:不同种群间的个体,在自然条件 下基因不能自由交流的现象。
5.地球上最早出现的生物代谢类型是( D ) A、自养型,需氧型 B、自养型,厌氧型 C、异养型,需氧型 D、异养型,厌氧型 6.三极生态系统的形成在( A、中生代 B、新生代 ) C、寒武纪
C
D、前寒武纪
7.捕食者在生物进化中的作用是( AB ) A、促进种群的发展 B、有利于增加物种多样性 C、减少种群数量 D、减少物种的多样性
成腾出空间有利于增加物种的多样性。
共同进化实例2: 生物与无机环境之间
例:生物的新陈代 谢类型由原始异养 厌氧→自养厌氧→ 自养需氧。
生物进化历程示意图
(二)生物多样性的形成
1、生物多样性三层次的内容 地球上所有的植物、动物和微生物, 它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态 系统,共同构成了生物多样性。
(人教版)高中生物必修二课件第7章 第2节现代生物进化理论的主要内容
A.0.64和0.36
B.0.36和0.64
C.0.50和0.50
D.0.82和0.18
[解析]
PA=2nA2An+AAn+Aan+Aanaa×100%=2×12
000+26 4002×30 000
Pa=1-0.64=0.36。
知识点2 隔离与物种形成的必要条件
1.物种的概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称 称“种”。 2.隔离在物种形成中的作用 (1)隔离的概念:指不同种群间的个体,在自然条件下基因不 象。常见的有地理隔离和生殖隔离。 原始类型――突―变―、重―组―→变异类型―隔―离→变异积累形成新物种
被调查的种群中,Xb:5%+1%×2+7%=14%;XB+Xb +43%+5%+1%×2+7%=150%。所以,Xb的基因频率=X 14%/150%×100%=9.3%。
〔变式训练 1〕 已知人眼的褐色(A)对蓝色a是显性。在一
人群中,蓝眼中有3 600人,褐眼的人26 400人,其中褐眼纯合
那么在这一个人群中A和a基因频率分别为( A )
3.以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例,同一种地雀,从 后,分布到不同的岛屿上,从而产生_地__理___隔离。
(1)内因:不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和__基__因__重 种群之间不发生__基__因__交__流__。
(2) 外 因 : 不 同 岛 屿 上 的 __食__物__ 和 __栖__息__条__件__ 互 不 相 同 , _基__因__频__率___发生的变化起的作用不同。
?思考
1.一个池塘中的全部的鱼是一个种群吗? 提示:不是。一个池塘中的鱼包括多个品种,而种群是同 的总和。 2.新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗? 提示:不一定。如二倍体西瓜与四倍体西瓜的产生经秋水 了不同的物种。
高中人教版生物必修二课件:第七章 第2节 现代生物进化理论的主要内容
[题组冲关]
5.下列关于生物进化与生物多样性的叙述正确的是
(A)
A.基因频率改变不一定导致新物种产生
B.基因频率改变不一定导致生物进化
C.物种的灭绝一定不利于生物多样性的形成
D.生物多样性最直观的表现是基因多样性
解析:基因频率改变不一定引起种群基因库出现显著差异,因而
不一定导致生殖隔离,新物种产生的标志是生殖隔离;生物进化
A.图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择以 及隔离
B.小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群,是生物进化的 基本单位
C.蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本质是种群基因型频 率的改变
D.小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和,称为蜥蜴新种 的基因库
解析:物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择以 及隔离,则X表示突变和基因重组,Y表示自然选择,Z表示 隔离;种群是一个地区内同种生物个体的总和,是生物繁殖 和进化的基本单位;蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本 质是种群基因频率的改变;某种群全部基因的总和称为该种 群的基因库。 答案:C
2.物种形成的方式 (1)渐变式
(2)爆发式
爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的,主要起源 于个体的染色体变异或远缘杂交以及染色体加倍等,如六倍 体普通小麦的形成。
3.物种形成与生物进化的关系
内容
物种形成
生物进化
标志
变化后生物与 原生物关系
生殖隔离出现 属于不同物种
基因频率改变 可能属于一个物种
核心要点(二) 隔离与物种的形成 1.地理隔离和生殖隔离的比较
(1)图中A属于地理隔离,一旦发生某种地质变化,两个分开 的小种群重新相遇,可以再融合在一起。
(2)图中B属于生殖隔离,一旦形成就保持物种间基因的不可 交流性,从而保证了物种的相对稳定。
第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的主要内容一、种群是生物进化的基本单位 1.种群的概念及特点(1)概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体。
(2)特点:是生物进化的基本单位,彼此之间可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
2.基因库与基因频率二、突变和基因重组产生进化的原材料1.可遗传变异来源⎩⎨⎧基因重组⎭⎪⎬⎪⎫基因突变染色体变异统称为突变 2.可遗传变异是进化原材料的原因(1)可遗传变异的形成⎩⎪⎨⎪⎧①基因突变产生等位基因②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)可遗传变异的特点是随机的和不定向的。
(3)可遗传变异的结果:只提供生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
3.变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。
三、自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
即生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
四、隔离与物种的形成 1.物种的概念能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2.隔离(1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(2)常见类型3.隔离在物种形成中的作用 (1)新物种的形成过程地理隔离⎩⎪⎨⎪⎧①不同种群出现不同的突变和基因重组②不同种群间不发生基因交流自然选择⎩⎪⎨⎪⎧①食物和栖息条件互不相同②自然选择对不同种群基因频率的改变所 起的作用不同生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种(2)结论:隔离是形成新物种的必要条件。
五、共同进化与生物多样性的形成 1.共同进化2.生物多样性的形成(2)研究生物进化历程的主要依据:化石。
(3)生物多样性的进化历程 35亿年前:古细菌出现 ↓35亿~15亿年前:主要是蓝藻和细菌 ↓15亿年前:真核生物 ↓5.7亿~5亿年前:海洋中有大量的无脊椎动物 ↓4亿年前:原始陆生植物、原始两栖类一、种群是生物进化的基本单位1.为什么说生物进化的基本单位是种群而不是个体?提示:个体的基因型是终身不变的,无论它在自然选择中具有多大优势,其基因型也不可能一成不变地遗传给下一代个体,因为个体的基因组成来自双亲。
《第7章第2节现代生物进化理论的主要内容》
黑色基因(S)频率为5% 浅灰色基因(s)频率为95%
20世纪,桦尺蠖种群中
黑色基因(S)频率为95% 浅灰色基因(s)频率为5%
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
19世纪中叶以前 S:5%以下
桦尺蠖
20世纪中叶 S:95%以上
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
19世纪中叶以前 S:5%以下
使基因频率定向改变
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
淘汰不利变异个体 积累有利变异个体
使基因频率定向改变
生物进化实质
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
在经常刮大风的海岛上, 无翅或残翅昆虫特别多。
突变的有害和有利并不是绝对的,取决于 生存环境。
㈡ 突变和基因重组产生进化的原材料
1. 突变
基因突变 染色体变异
2. 突变 基因重组
㈡ 突变和基因重组产生进化的原材料
1. 突变
基因突变 染色体变异
2. 突变 基因重组
种群出现大量可遗传变异, 为生物进化提供原材料。
3.基因库: 一个种群中全部个体所含有的全部基因。
一 种群基因频率的改变与生物进化 ㈠种群是生物进化的基本单位:
3.基因库: 一个种群中全部个体所含有的全部基因。
4.基因频率:
一 种群基因频率的改变与生物进化 ㈠种群是生物进化的基本单位:
3.基因库: 一个种群中全部个体所含有的全部基因。
4.基因频率: 在一个种群基因库中,某个基因占全部等位 基因数的比率。
例.某植物种群中基因型为AA的个体占30%,基因型 为aa的个体占10%,请回答: ⑴这个种群中基因A的频率为_6_0_%__,a的基因频率为
_4_0_%__。
⑵这个种群自交一代后,基因型AA的个体占__4_5__%, aa个体占 _2_5__%。
7.2现代生物进化理论的主要内容
aa
灰翅
F1: AA Aa
绿翅 绿翅 绿翅 灰翅
a aa
灰翅
F1: Aa
绿翅
出现有利变异个体内的有利基因,只有 在群体中,通过有性生殖才能世代延续,另 外有利变异的个体的后代不一定能真实遗传。 因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型 是否与环境适应是不够的,还必须研究群体 的基因组成变化。这个群体就是种群!
③没有迁入与迁出,
④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用
⑤也没有基因突变和染色体变异。
亲代基因型的频率 AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
亲代基因频率
A(60% )
a( 40% )
F1代基因型频率
AA( 36% )
Aa( 48% )
a( 16% )
F1代基因频率
A ( 60%)
a( 40% )
进化的方向由谁决定呢?
探究自然选择对种群基因频率的影响
19世纪,桦尺蠖种群中黑色 基因(S)频率为5%,浅灰色 基因(s)频率为95%
20世纪,桦尺蠖种群中黑 色基因(S)频率为95%, 浅灰色基因(s)频率为5%
提出问题:桦尺蠖种群中s基因(决定浅色性状)的频 率为什么越来越低? 黑褐色的生活环境,不利于浅色桦尺蠖的生 作出假设: 存,对黑色桦尺蠖生存有利,这种环境的选 择作用使该种群的s基因频率越来越低。 11% 即自然选择可使种群基因频率发生定向改变。
下列四个选项中,属于种群的是:( A、生活在岛上的全部蛇 B、青白江区所有小叶榕树 C、青海湖自然保护区的全部鸟类 D、一个菜市场每个水池里的全部鲤鱼
)
探究活动(二)
☆.阅读114页的第三自然段,探究并回答下列 问题。
现代生物进化理论的主要内容
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[教学目标]1、知识目标(1)解释种群、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改变(3)说明现代生物进化理论的主要内容(4)举例说明共同进化和生物多样性形成的原因(5)形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念2、能力目标(1)培养学生收集资料和数据的能力以及处理资料和数据的能力(2)运用生物进化观点解释一些生物现象(3)通过教学活动使学生学会抽样调查的方法3、情感目标(1)通过引导学生分析调查或实验所取的数据,培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度。
(2)通过教学活动,培养学生“生物是进化来的”“生物的进化与环境密切相关”的思想观念,帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。
[教学重点]1.种群、物种、隔离、基因频率等概念。
2.突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化中的作用。
[教学难点]1.基因频率的概念。
2.自然选择对种群基因频率的影响。
3.隔离在物种形成中的作用。
[教学方法]课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新[教学过程]第一课时教学内容教师组织和引导学生活动教学意图导入问题回顾:讨论拉马克的“用进废退”学说、达尔文的“自然选择”学说的局限性?引入现代生物进化理论。
思考讨论回答体会进化理论是继承和不断完善、发展的结果。
一、种群基因频率的改变与生物进化⑴种群是生物进化的基创设情境,分析问题:情景:如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色思考回答只有通过交使学生初步了解,研究本单位种群的概念基因库和基因频率计算基因频率思考与讨论翅(Aa)的变异个体,且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
1.根据达尔文的观点,该绿色个体能被选择保留下来吗?2.如果该绿色个体能很好的生活下来,他体内的A基因怎样才能传递给后代?总结:讨论发现,出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续。
因此,研究生物的进化,仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的,还需要研究群体的基因组成的变化,这个群体就是种群。
第二节-主要内容
(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析,变黑的环境对桦尺蠖产生 了什么样的影响?变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗?
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加 有,许多浅色个体能可在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
自然选择使基因频率定向改变。
(2)在自然选择中,直接受选择的是基因型还是表现型?
基因型频率=该基因型个体数/该种群个体总数
在自然界,由于基因突变、基因重组和 自然选择等因素,种群的基因频率和基因 型频率总是在不断变化的。 生物进化的实质:
种群的进化过程就是种群基因频率发生变化 的过程。
1、突变和基因重组产生进化的原材料 2、自然选择决定生物进化的方向(定向)
3、隔离导致物种的形成
第七章第二节
现代生物进化理论的主要内容
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群概念:
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
卧龙自然保护区 猕猴
2、种群的特点:
种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是 彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
判断下列是否属于种群?
(1)一个池塘中的全部鱼 否 (2)一个池塘中的全部鲤鱼 是 (3)两个池塘内的全部鲤鱼 否 (4)一片草地上的全部草 否 (5)一片草地上的成年梅花鹿 否 (6)一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜
由于地理隔离而形成生殖隔离,形成了不同的物 种。其过程十分缓慢!
物种形成的比较常见的方式:
自然选择 1 变异1
变异类 型1
新物种
原 种
地理 隔离
基因频率的定向改变 变异类 变异2 自然选择2 型2
生殖 隔离
新物种
新物种的形成,是否都需要经过地理隔离?
第7章 第2节 现代生物进化理论(陆德平)
有一个随机交配的种群,在没有迁移等条件下,两 年内该种群的基因型频率的变化如表所示,根据现代生 物进化理论,在这两年中,与这对基因有关的推断,正
确的是( B )
第一年 第二年
AA(%) 30 25
Aa(%) Aa(%) 40 30 50 25
A .种群将朝着Aa增多的方向进化
B.该种群没有表现出生物的进化
C.70%,21% D.70%,42%
2.基因位于性染色体上时
金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)
控制,其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、
XaY等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交,F1金鱼共
67只,其中雄金鱼21只,则F1金鱼自由交配所得F2成 活个体中,a基因的频率为( C ) A.1/8 C.1/11 B.1/6 D.1/14
(1)内容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。 (3)研究生物进化历程的主要依据:化石。
三、生物进化与物种形成
内容 标志
物种形成 出现生殖隔离
生物进化 基因频率改变
变化后生物与生物 关系
二者关系
可能属于同一 物种 ①生物进化的实质是种群基因频 率的改变,这种改变可大可小, 不一定会突破物种的界限,即生 物进化不一定导致物种的形成; 进化是量变,物种形成是质变;
自交和随机交配的基因频率及基因型频率 自交:
基因频率不变,基因型频率改变 随机交配: 基因频率不变,基因型频率不变
已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐 性遗传病。据调查,该病的发病率大约为 1/10000,请问在人群中该丙苯酮尿症隐性致 病基因(a)的基因频率以及携带此隐性基因 的携带者(Aa)基因型频率分别是 ( A.1%和0.99% B.1%和1.98% )
7-2现代生物进化理论的主要内容
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
5.生殖隔离的形成包括(
)
①动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配
②植物因开花季节和形态不同而不能交配
③动物胚胎发育早期死亡 ④产生的杂种后代没有生育能力
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
A.①②
C.①②④
B.①②③
D.①②③④
解析:生殖隔离包括动物因求偶方式、繁殖期不同,
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
(3)______________________是生物进化的原材料;
________决定生物进化的方向。 (4)若某一种群,由于生存环境的改变形成了生活在 不同地区的两个种群,这两个种群之间已形成了 ________隔离,当形成了________隔离时,它们就会成 为两个不同物种。
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
3)图(2)所示的过程说明,自然环境的变化引起不同
性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的 ________发生了改变。 (5)从生物多样性角度分析,图(2)所示群体中不同个 体的存在反映了________多样性;若从分子水平检测这 种多样性,可采用的简便技术是________。
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
答案:(1)种群
(3)突变和基因重组
(2)种群基因频率发生了变化
自然选择 (4)地理 生殖
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
14.(13 分)(2009· 上海卷)回答下列有关生物进化的问 题。
第7章· 第2节
红对勾系列丛书
(1)图(1)表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,X、Y、
Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是________、 __________。 (2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体 的总和称为________,这是生物进化的____________。
现代生物进化理论的主要内容
• 2.果蝇的体色由常染色体上的一对等 位基因控制,基因型BB、Bb为灰身, bb为黑身。若人为地组成一个群体, 其中80%为BB个体,20%为bb的个体, 群体随机交配,其子代中Bb的比例为 ( ) • A.25% B.32% C.50% D.64%
• 解析:因为BB=80%,bb=20%,所以 B=BB+1/2×Bb=80%+0=80%,b=1B=1-80%=20%。则有 Bb=2PQ=2×80%×20%=32%。正确答 案为B,32%。
例如:果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变 率都是10-5,若有一个中等数量的果蝇种群(约有 108个个体),那么每一代出现基因突变数是多少呢?
2× 104 × 10-5 × 108 =2 ×107
个体
种群
突变产生的变异有利或有害是绝对的吗?
某海岛上的昆 虫出现残翅和 无翅类型
———有利与有害是 相对的而不是绝对的 这往往取决于生物的 生存环境。
• 3.已知某种群中,AA基因型频率为25%, aa基因型频率为39%,则该种群的个体 自交一代后,基因型AA的频率为( ) • A.50% B.34% C.25% D.61%
• 解析:都是自交,不能用遗传平衡定 律!由于AA=25%,aa=39%,可知Aa=125%-39%=36%。该种群的个体自交一代 后,基因型 AA=25%×1+36%×¼ =34%, • 答案:B
?可遗传的变异的来源有?
基因重组、基因突变及染色体变异
基因突变和染色体变异统称为突变。
突变和基因重组可形成可遗传的差异。
基因突变与基因频率改变有什么关系?为 什么? 基因突变产生新的等位基因,这就可能 使种群的基因频率发生变化。 在自然情况下,突变的频率是很低 的,且多数是有害的,对生物的进化有重要 意义吗? 种群是由许多个体组成的,每个个体的 每一个细胞内都有成千上万个基因,这样每 一代就会产生大量的突变。
生物必修二第七章第2节 现代生物进化理论的主要内容
突变和基因重组
自然选择 改变
种群基因频率
积累 地理隔离 导致 基因库的差别
扩大
导致
种群间的生殖隔离
标志着
物种形成
时间
现代生物进化理论的主要内容包括:
(1)种群是生物进化的基本单位; 生物进化的实质是种群基因频率的改变
(2)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(3)自然选择决定生物进化的方向
(4)隔离是物种形成的必要条件
(2)生物的进化历程可概括为:
从原核生物到真核生物 从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂 由水生到陆生 由低等到高等
小结:共同进化与生物多样性的形成
1、共同进化 含义:不同物种间的共同进化
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
2、生物多样性的形成 基因多样性 (1)生物多样性的内容 物种多样性
生态系统多样性
用数学方法讨论基因频率的变化 1、假设上述昆虫种群非常大,所有的雌雄个体都 能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,自然选 择对翅色这一相对性状没有作用,基因A和a都不 产生突变,根据孟德尔的分离定律计算:
(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少? (2)子代基因型的频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少? (4)子二代、子三代以及若干代以后,种群的基 因频率会同子一代一样吗?
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群概念:
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
卧龙自然保护区 猕猴
ห้องสมุดไป่ตู้
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群概念:
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
判断下列是否属于种群
(1)一个池塘中的全部鲤鱼 是
(2)一个池塘中的全部鱼
7-2现代生物进化理论的主要内容
7-2现代生物进化理论的主要内容【学习目标】1.举例说明种群、基因库、基因频率的概念,学会用数学方法讨论基因频率的变化。
2.结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。
3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响,理解自然选择决定生物进化的方向。
【学习重、难点】1.用数学方法讨论基因频率的变化。
2.自然选择对生物进化的作用【自主学习】一、种群是生物进化的基本单位1.以种群作为生物进化单位的理由(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体,并且是个体的______,而个体______会随着个体的________而消失。
(2)决定生物性状的基因可以通过________而世代延续,并且在群体中扩散,因此生物进化应该研究群体的____________的变化。
2.种群的概念:生活在一定区域的________生物的____________叫做种群。
它是生物进化的____________,彼此之间可以交配,并通过繁殖将______________传给后代。
3.基因库与基因频率(1)基因库:一个种群中________个体所含有的________基因,叫做这个种群的基因库。
(2)基因频率:一个种群基因库中,某个基因占______________的比率,叫做基因频率。
【活学活用】某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答:(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足五个基本条件,即种群________、不发生__________________、不发生________、没有迁入和迁出,且种群中个体间随机交配,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________;如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件,但不发生随机交配,只在相同基因型之间进行交配,则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为____________、________和________;如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
第七章 第二节现代生物进化理论的主要内容
精子 卵细胞
A 60%
AA 36% Aa 24%
a 40%
Aa 24%
A 60%
a 40%
aa
16%
亲代基因型 的频率
AA (30%)
Aa(60%)
aa (10%)
配子的比率 A( 30% ) A(30% ) a(30%) a(10%)
亲代种群的 基因频率 A( 60% ) a( 40% ) aa(16%)
子代基因型 AA( 36% ) 的频率 子代种群的 基因频率 A ( 60%)
Aa( 48% )
a( 40% )
(4)在群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子 三代的基因频率与基因型频率;分析一下各代基因 频率与基因型频率相同吗?
①昆虫群体数量足够大,
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,
③没有迁入与迁出,
④所有昆虫的生存能力完全相同
⑤也没有基因突变和染色体变异。
在有性生殖过程中,如果符合以上的理想条件:
在某昆虫种群中随机抽出100个个体,测知基因 型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?
哈迪-温伯格定律
处于平衡状态的种群,一对等位基因Aa,A的 频率为p,a的频率为q,则: AA的机率为p2;
Aa的机率为2pq;
aa的机率为q2 哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为: (p+q)2=p2+2pq+q2
例3:在某一个人群中,经调查得知,隐性性状者为16 %,问该性状不同类型的基因型频率是多少? ( ) (按AA、Aa、aa顺序排列) A.0.36,0.48,0.16 B.0.48,0.36,0.16 C.0.16,0.48,0.36 D.0.16,0.36, 0.38
新人教版必修2高中生物第7章第2节现代生物进化理论的主要内容课件
AA、Aa、aa 三种基因型频率和为 p2+2pq+q2=1,即为 (p+q)2=p2+2pq+q2=1。 如 aa 的基因型频率为 m,则 a 的基因频率为 m。
隔离与物种的形成
1.物种的概念:能够在自然状态相互交配并 可育后代 且产生__________的一群生物。 2.隔离 (1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下 自由交流 基因不能__________的现象。
共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化
不同物种 之间 范围 生物与无机环境 之间 概念 结果:在相互影响中不断进化和发展
(2)已知基因型频率求基因频率: 种群中任何一对等位基因的频率之和等于 1,各种基因型 频率之和也等于 1。 1 一个等位基因频率=该等位基因纯合子频率+ ×杂合子 2 频率 1 PA=PAA+ PAa 2 1 Pa=Paa+ PAa 2
(3)X 染色体上基因的基因频率的计算: B b X X b XB 基因频率= B b,X 基因频率= B X +X X +Xb 不涉及 Y 染色体,XB+Xb=1
[思考探讨] 1.引起基因频率改变的因素有哪 些? 2.一个池塘中的所有鱼是一个种群吗? 3.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: 1.基因突变、基因重组、自然选择、 染色体变异等都能引起基因频率的改变。 2.不是,所有鱼不是同一物种。 3.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。
基因库
[思考探讨] 4.新物种的产生一定经过地理隔 离才产生生殖隔离吗? 5.如何判断两种动物是否为同一物种? 提示: 4.不一定。如二倍体西瓜与四倍体 西瓜的产生经秋水仙素诱导就形成了不同的 物种。 5.两种动物杂交,若产生可育后代则为同一 物种,否则不是。
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基因库、基因频率、基因型频率
一个种群的全部个体所含有的 全部基因,叫做这个种群的基因库。
基因频率:某个基因在某个种群中出 现的比例。
某种基因在某个种群中出现 的比例,叫做基因型频率。
从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa 和aa的 个体分别是30、60和10。计算:A和a的基因频率。
不会。因为个体间有基因的交流。
1、突变和基因重组产生进化的原材料 2、自然选择决定生物进化的方向 3、隔离导致物种的形成
课后练习 (P121)
基础题 1.(1)√;(2)√; (3)√。
2.生活在峡谷北侧的种群发生了突变,由于 突变的随机性,同样的突变没有发生在峡谷 南侧的种群中。由于这两个种群被河流隔开, 彼此没有交配的机会,也就是没有基因的交 流,所以两个种群发生明显的分化,有可能 演变成两个物种。
东北虎和华南虎 之间存在什么隔 离?
3、地理隔离 由: 于地理上的障碍使得同种生物
的不同种群间不能够发生基因交 流的现象。
4、隔离在物种形成中的作用 隔离
不同种群间的个体,在自然条件下不能发生基因 交流的现象。
地理隔离 阻断基因交流 在不同的突变基因重组和自然选择作用下 基因频率向不同方向发生改变 种群的基因库出现差异 差异进一步加大
技能训练 (P122)
1.假说甲:红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一 种灰色鱼。假说乙:湖Ⅰ中原来只有红褐色 鱼,湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼,发洪水时, 这两个湖中的鱼发生混杂在一起。
2.假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作 用,也没有考虑洪水的作用。
3.这一证据支持假说乙。
4.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交,或杂交 后不能产生可育后代,说明它们不是一个物 种。
第七章第二节
现代生物进化理论的主要内容
江 风 吹 佛 着西 湖的杨 柳依依 ,军民 渡江至 此,暂 作歇息 ,说书 人又在 大槐树 下 弹 起 琴 瑟 吟唱: “秦淮 歌舞未 升平, 隔江传 唱长歌 行。暖 风哪能 吹人醉 ,杭州 永 不 似 华 京 。”那 繁花似 锦的京 都,在 围坐的 群人心 里,仿 如昨日 ,他们 心中知 晓 , 临 安 永 远也不 会是长 安,那 礼仪高 尚的盛 世华章 。 一 行 官 役 抬着 华盖红 轿 走 进 临 建 的行宫 ,一支 纤纤酥 手掀开 轿帘, 娇细的 身子微 微探出 ,秋水 明眸, 望 向 四 周 。 这不是 她熟悉 的长安 ,低矮 的房屋 ,萧索 的街道 ,百姓 衣冠褴 褛,那 楚 楚 华 裳 , 衣冠上 国,今 又何在 ,不禁 微微叹 息。 君 王 登 山拜 祭,又 在宫门 前 检阅三 军,誓 师北伐 。她坐 在父皇 身旁, 看着文 武百官 ,信誓 旦旦, 忠臣赤 血, 定 要 溅 赴 沙 场。她 眼里盯 着他看 ,银甲 白裘随 风飘扬 。年少 的将军 接过君 王御赐 宝 剑 , 轻 轻 拔出剑 鞘,宝 剑寒光 杀尽野 蛮。他 跪谢君 王,又 走到她 身边, 她微微 起 身 , 牵 住 他的双 手,不 舍松开 。她知 道,收 复中原 谈何容 易,狼 族皆凶 残,此 去 复 还 何 茫 茫。他 知她意 ,微笑 说必还 ,复吟 唱:“ 千里江 山万年 长,岂 堪放手 与 狄蛮。 中原黎 民焦生 苦,唯 盼君王 临长安 。偏安 南隅非 全法, 胡马东 渡又残 亡。 至 时 山 河 皆 破碎, 尔吾安 能得红 鸾。卿 本佳人 吾知意 ,唯怕 臣不复 归来。 此去天
思考与讨论 用数学方法讨论基因频率的变化
1、假设的昆虫群体满足以下五个条件:
①昆虫群体数量足够大, ②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代, ③没有迁入与迁出, ④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用 ⑤也没有基因突变和染色体变异。
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
如果F1个体再自由交配,产生F2呢?
生殖隔离 新物种形成
原始种群
地理隔离
小种群
突变和基因重组 自然选择
基因频率定向的改ห้องสมุดไป่ตู้ (基因库形成明显差异)
生殖隔离
新物种
旁栏思考题 (P121)
最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣, 地衣的出现促进岩石的分解,形成土壤,为 苔藓植物的生长创造条件。
物种形成的比较常见的方式: 地理隔离 长期 生殖隔离
2.下面关于现代生物进化理论的叙述, 正确的是 A.种群是生物进化的基本单位 B.自然选择学说是现代生物进化理论的核心 C.生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变 D.生物进化过程的实质在于有利变异的保存
(一)物种
物种:指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代 的一群生物,简称“种”。
全世界的人都是一个物种吗?
拓展题 雄虎和雌狮杂交生出的后代是虎狮兽,雄狮 和雌虎杂交生出的后代是狮虎兽。目前还没 有虎狮兽和狮虎兽交配并生出可育后代的证 据。 对于让虎和狮杂交的做法,有专家认为这在 科学研究上价值不大,但是在商业上具有一 定价值。有专家认为,对待野生珍稀动物, 人类最应当做的是进行保护,让它们自然繁 殖,而不是人为改变其自然繁殖体系。
马跟驴是一个物种吗? 同样,所有的马是一个物 种,所有的驴也是一个物 种。但马和驴不是一个物 种,因为马与驴交配产生 的后代骡没有生殖能力。
2、生殖隔离:
不同物种之间一般是不能够相互 交配的,即使交配成功,也不能 够产生可育的后代,这种现象叫 生殖隔离。如季节隔离;不亲合 性;杂种不活;杂种不育等。
基因频率=该基因的数目 / 该基因的各等位基因的总数
该基因的等位基因总数:100 2=200 则:A基因的基因频率:(2 30+60)/200 100%=60%
a基因的基因频率:(10 2+60)/200 100%=40%
基因频率=它的纯合子频率+1/2它的杂合子频率
AA基因型频率:30/100=0.3 Aa基因型频率:60/100=0.6 aa基因型频率:10/100=0.1 则:A基因频率:0.3+1/2 0.6=0.6 a基因频率:0.1+1/2 0.6=0.4
1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中 基因型为AA的个体占18%,基因型Aa的个体占 78%,aa的个体占4%。基因型A和a的频率分别 是 57% , 43% 。
A=18%+1/2*78%=57% a=4%+1/2*78%=43%
2、某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查发现, 女性色盲基因携带者为15人,患者5人,男性患者
在上述条件下,种群的基因频率和基因型频 率可以世代相传不发生变化,保持平衡,叫做哈 代-温伯格定律,也叫遗传平衡定律。
设A的基因频率=p,a的基因频率=q ,p+q= 1
( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1
AA的基因型频率
aa的基因型频率 Aa的基因型频率
突变和基因重组产生进化的原材料
36%
48% 16%
60%
40%
36% 48% 16%
60%
40%
36% 48% 16%
60%
40%
一个遗传上的平衡的群体,其基因频率和基因型频率遵
循哈代---温伯格定律 也叫遗传平衡定律
假设的昆虫群体满足以下五个条件:
①昆虫群体数量足够大, ②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代, ③没有迁入与迁出, ④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用 ⑤也没有基因突变和染色体变异。
南 各 一 北 , 愿抱
( 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 )隔离导致物种形成
一 种群基因频率的改变与生物进化
(1)种群是生物进化的单位
1、定义:生活在一定区域的同种生物的全部个体。
卧龙自然保护区的所有熊猫
云南的金丝猴
变异是不 自然 不利变异被淘汰,有 定向的 选择 利变异逐渐积累
种群的基 因频率发 生定向改 变
生物朝一定方 向缓慢进化
❖种群是生物进化基本的单位。 ❖生物进化的实质就是种群基因频率
的改变。 ❖基因突变和基因重组是生物进化的
原材料(但不能决定进化的方向)
进化的方向由谁决定呢?
课堂练习
1.下列生物属于种群的是: A.一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及 其他生物 B.一块朽木上的全部真菌 C.一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜 D.一个池塘中的全部鱼
可可西里的藏羚羊
2、种群的特点:
(1)种群具有一定的时空限制,离开一定的 空间和时间的种群是不存在的。 (2)种群中的个体并不是机械地集合在一起, 而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因 传给后代。 (3)一个种群中应包括各年龄阶段的个体
下列四个选项中,属于种群的是:(
)
A、生活在岛上的全部蛇 B、青白江区所有小叶榕树 C、青海湖自然保护区的全部鸟类
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加 有,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
自然选择使基因频率定向改变。
(2)在自然选择中,直接受选择的是基因型还是表现型?
天敌看到的是桦尺蠖的体色(表现型)而不是控制体色的基因
结论:自然选择决定生物进化的方向
(3)自然选择决定生物进化的方向。
马跟驴是一个物种吗?
人都是一个物种,无论白人黑人黄种人结婚, 都能产生具有生殖能力的后代。
同一物种满足的两个条件:
1、可以相互交配 2、产生的后代可育 物种与种群有何关系?
一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。 只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代,则是 同一物种。
全世界的人都是一个物种吗? 人都是一个物种,无论白 人黑人黄种人结婚,都能 产生具有生殖能力的后代。