高中生物课件必修2 第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容

人，因此女性中 Xb 为：23×2＋52＝98；820 名男生中有患
者 65 人(男性无携带者)，因此男性中 Xb 为 65，这样，该
校学生中 Xb 共为：98＋65＝163，该校学生中 X 染色体总
数是：780×2＋820＝2 380，这样该群体中色盲基因的频率
约是：163÷2 380≈6.8%。
(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__。
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 p＋q＝1。
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。 ③实例：若已知 AA 的基因型频率为 m，则 A 的基因频 率为 m。
种群基因频率的改变与生物进化
1．种群是生物进化的基本单位 (1)种群三要素②③①__生同全__活__种部__在__生个_一_物体_定__区__域__
实例：一片草地的所有蒲公英
(2)种群基因库与基因频率：
2．突变和基因重组产生进化的原材料
(1)变异类型：
可遗传变异的来源突变__基染____因色____突体____变变____异__ 基因重组
二者关系 变可大可小，不一定会突破物种的界限，
生物进化不一定导致新物种的形成
共同进化与生物多样性的形成 1．共同进化 (1)概念：
(2)实例①②开捕花食植者物与与被_捕传__食粉__者动_相物__互互__选助__择_互_利
2．生物多样性的形成 (1)生物多样性的含义：
(2)生物多样性的形成过程：
(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。
1．判断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。 2．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．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。
地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段。
2．物种形成的方式 (1)渐变式：
某基因数 2×女性个体数＋1×男性个体数×100%。
1．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780 名女生中
有患者 23 人、携带者 52 人，820 名男生中有患者 65 人。那
么该群体中色盲基因的频率约为
()
A．4.4%
B．5.1%
C．6.8%
D．10.2%
解析：根据题意，780 名女生中有患者 23 人、携带者 52
3．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。
4．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。
(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
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与原 属于不同物种
生物关系
可能属于一个物种
生物进化的实质是基因频率改变，这种改
该基因总数 某基因频率＝该基因及其等位基因总数×100% 例如：A%(A 的基因频率)＝A＋A a×100%。
(2)已知基因型频率计算基因频率。 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＝2n21＋N n2＝(nN1＋1/2×nN2)＝PAA＋1/2PAa Pa＝2n23＋N n2＝(nN3＋1/2×nN2)＝Paa＋1/2PAa 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。
1．相关概念的比较
比较 项目
含义
变化后与进化的关系
基因型频 该基因型个体数
率
种群个体总数 ×100%
生物不一定进化
基因频率
该基因数 全部等位基因数×100%
导致生物进化
基因库
种群中全部基因
可导致生物进化，它的变 化是形成新物种的前提
2．基因频率与基因型频率的计算 (1)已知基因型的个体数计算基因频率。
2．生物多样性的形成过程分析
生物进化历程中的三个关键点： (1)真核生物出现以后有性生殖方式的出现：生物进化速度明显 加快。 (2)寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极，对植物的进化产生 重要影响。 (3)原始陆生植物和原始两栖类的出现：生物的登陆改变了陆地 环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了广阔的舞台。
1．生物多样性三个层次之间的联系
(1)基因多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变 异是不定向的，进而出现了基因多样性。
(2)物种多样性：基因的多样性决定了蛋白质的多样性， 基因多样性是形成物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是 形成物种多样性的直接原因。
(3)生态系统多样性：生态系统是由生物和非生物的环境 共同组成的，所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组 成了生态系统的多样性。
2.下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是
()
A．突变和重组导致种群基因频率发生定向改变
自然选择①②_自食_然_物_选_和择_栖对__息不__条同__件种__互群不_基_相_因_同_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。
1．物种的形成是否必须要经过隔离？是否必须要经过地理隔离？ 提示：必须要经过隔离，但可以不经过地理隔离。 2．如何判断两种动物是否是同一物种？ 提示：设计杂交实验，看是否能产生可育后代，即是否存 在生殖隔离。 3．生物的进化是否一定会形成新的物种？ 提示：不一定，关键看是否产生生殖隔离。 4．物种形成有哪些方式？ 提示：有渐变式和爆发式。渐变式如加拉帕戈斯群岛上 13 种地雀的形成；爆发式如自然界多倍体植物的形成。
第2
节
现代
第 生物 7 进化 章 理论
的主
要内
容
理解·教材 新知
把握·命题 热点
应用·落实 体验
知识点一 知识点二 知识点三
命题点一 命题点二
课堂回扣练习 课下综合检测
第2节
现代生物进化理论的主要内容
1．种群是生物进化的基本单位。 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。 5．生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。 6．共同进化导致生物多样性的形成。 7．生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容。 8．生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
[特别提醒] 生物进化的发展提示 ①生物的共同进化不仅是生物与生物之间的相互影响， 而且还包括生物与无机环境之间的相互影响。 ②以自然选择为核心的进化理论不是无懈可击的，对生 物大爆发等问题不能够解释。
基因频率的相关计算
[例 1] (上海高考)某种群中有 AA、Aa、aa 三种基因型的
个体，其中 AA、Aa 所占比例随时间的变化如下图所示，第
[精讲精析] 图中 a 应表示突变和基因重组，突变包括基 因突变和染色体变异。图中 b 表示地理隔离，但并不是新物种 形成的必要条件，有些新物种(如多倍体)形成不需要经过地理 隔离。存在生殖隔离的两种生物除了不能杂交产生后代外，也 可能进行交配却不能产生可育后代。
[答案] B
(1)生物进化的标志是种群基因频率的改变。 (2)物种形成的标志是出现生殖隔离。 (3)物种的形成需要经过进化，但进化并不一定导致物 种的形成。 (4)物种的形成可以不经过地理隔离，但必然经过生殖 隔离。
36 个月时，基因 a 在种群中的频率为
()
A．0.2
B．0.3
C．0.4
D．0.6
[思路点拨]
[精讲精析]三种基因型频率之和为 1，故第 36 个月时，Aa ＝0.4，AA＝0.2，aa＝0.4，计算得基因 a 的频率为 0.4＋(1/2)×0.4 ＝0.6
[答案] D
X 染色体上基因频率的计算 对于伴 X 染色体遗传，在 Y 染色体上往往没有该基因 及其等位基因，所以在计算基因总数时，应只考虑 X 染色体 上的基因总数。若某基因在 X 染色体上，求一个群体中该基 因的频率时，可按下式2] 下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分
析正确的是
()
A．图中 a 表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料 B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提 C．图中 b 表示地理隔离，是新物种形成的必要条件 D．图中 c 表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代 [思路点拨]
3．生物进化理论在发展[判断]
(1)中性突变是指突变对生物既无利，也无害。 (√ )
(2)中性突变理论认为决定生物进化方向的是中性突变
的逐渐积累。
(√ )
(3)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论比其他
学说的影响要广泛。
(√ )
1．请用生物进化论的观点分析生物多样性形成的原因。 提示：生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行 选择的结果。 2．根据你的理解，分析三种生物多样性之间的关系。 提示：基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反 过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。 3．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗？ 提示：不是。物种之间的共同进化有通过种间互助实现的，如某种 兰花和专门给它传粉的蛾；也有通过种间斗争实现的，如猎豹和斑马。
②常见类型：
项目 类型
发生范围
结果
a.不能_互__相__交__配__
生殖隔离 _不__同__物__种__间 b．即使交配成功，也不能产生
可育后代
地理隔离 _同__种__生物 使种群间不能发生_基__因__交__流__
2．隔离在物种形成中的作用 (1)新物种的形成过程： 地理隔离①②不不同同种种群群出间现不不发同生的_基___因突____交变____流_和__基__因__重__组__
3．自然选择决定生物进化的方向[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。
(√ )
[特别提醒] 基因型频率与基因频率的不对应性 ①基因频率相同的两个种群，它们的基因型频率不 一定相同。 ②当基因型频率发生改变时，基因频率不一定发生 改变。
隔离与物种的形成
1．隔离与物种 (1)物种： 概念条件相_自_互_然_交_状_配_态__下
结果：产生_可__育__后代 (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。