专题14生物的进化(讲解部分) 2021版高考生物(山东)复习课件

(2)计算方法 ①当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频 率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。 ②逆推计算:已知隐性纯合子的概率,求种群的基因频率和基因型频率。
若aa=X%→a ຫໍສະໝຸດ X%→AA
(1-
X %)2
A 1- X % Aa 2 X % (1- X %)
(2)隔离
(3)物种
形成
三个环节:突变和基因重组、自然选择及隔离 形成标志:出现生殖隔离
三、共同进化
1.概念:不同① 物种 之间、② 生物与无机环境 之间在相互影响中
不断进化和发展。 2.原因:生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。 四、生物多样性的形成 1.内容:生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 2.研究生物进化历程的主要依据: 化石 。
知能拓展
提升一 生物进化与物种的形成
1.现代生物进化理论的几个理解误区 (1)把“突变”误认为就是基因突变:“突变”不是基因突变的简称,而是 包括“基因突变”和“染色体变异”。 (2)变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱发基 因突变。如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药 性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。 (3)把物种误认为种群:一个物种可以形成多个种群,一个种群必须是同一 物种。同一物种的多个种群间可存在地理隔离。
②骤变式——主要通过染色体变异的方式形成新物种,一旦出现可以 很快形成生殖隔离。此种方式多见于植物。
(2)物种形成的三个环节的关系
知能点拨 生殖隔离的常见类型
生殖隔离
不能交配
季节隔离 不亲和性
(受精前隔离)
能交配
杂 杂种 种不 不活 育 (受精后隔离)
3.生物多样性三个层次的解读
(1)生物多样性的三个层次
例题 豌豆种群中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则种群中A 基因的频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=30%+1/2×(1-30%- 2 0%)=55%。 (2)X染色体上的基因频率计算公式(举例):
Xb总数
Xb= 2女性个数 男性个数 ×100%
例题 在一个工厂中,男女职工各100名,女性中,色盲基因(Xb)携带者为5
(2)三个层次之间的关系
4.共同进化的实例
共同进化类型 不同物种之间
生物与无机 环境之间
包含类型 种间互助 种间斗争 相互影响
举例
长有细长吸管似的口器的蛾与 细长花距的兰花
猎豹和斑马(捕食者与被捕食 者)
地球最早为无氧环境→厌氧生 物出现→光合生物出现→空气 中有了氧气→出现好氧生物
提升二 基因频率和基因型频率的计算
要点点拨 (1)根据背景资料中的信息可知,超深渊狮子鱼是一个新物种, 故超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子鱼存在生殖隔离,不能交配或交 配也不能产生可育后代。 (2)①自然选择决定进化的方向,深海高压、终年无光等特殊极端条件是进 化形成超深渊狮子鱼的直接原因;②可遗传变异(资料中所述的“超深渊 狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失”)为超深渊狮 子鱼的形成提供了原材料;③隔离。
AA Aa 1-1/100
第四步:子代患白化病的概率=2/11×1/2=1/11。 答案 1/10 9/50 1/11 易混辨析 遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿 色盲为例) ①红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。 ②人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。
(1)可遗传变异的来源 染基色因体突变变异突变
基因重组
(2)生物的变异是不定向的,只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物 进化的方向。
3.自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的
不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累 种
群的基因频率发生定向改变 生物朝一定方向缓慢进化。
4.隔离与物种的形成
(1)物种:能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。
③若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则
XBY 90%
男性中
X
bY
10%
XBXB 90% 90% 81%
女性中 XBXb 2 90% 10% 18%
XbXb 10% 10% 1%
说明:若男性和女性数量相等,则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群
中的比例分别为18%和9%。
(4)正确理解“一个不定向”和“三个定向”:变异是不定向的;自然选择 (定向)→种群基因频率改变(定向)→生物进化(定向)。 (5)自然选择直接选择的是表现型,间接选择的是基因型,实质是引起种群 基因频率的定向改变。 2.物种的形成 (1)物种形成的两种典型模式 ①渐变式——先长期地理隔离,最后产生生殖隔离。
实践探究
应用 生物进化的实例分析
情境材料 狮子鱼多分布于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内,但在马里亚纳 海沟7 000米以下的深海环境(该环境具有高压、终年无光等特殊极端条 件)生存着通体透明的一个新物种——超深渊狮子鱼。我国科学家研究发 现,超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失,从 而出现了这一物种的奇特表现型和对超深渊极端环境的适应力。 问题探讨 (1)自然条件下,超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子鱼能否 交配?能否产生可育后代? (2)导致超深渊狮子鱼形成的因素有哪些?
人,色盲患者为1人;男性中色盲患者为8人。则Xb的基因频率=
5 1 100 2
2
8
100×
100%=5%。
易混辨析 自交和随机交配时基因(型)频率变化规律
①某种群的所有个体自交,若没有进行选择,则自交后代的基因频率不变, 基因型频率会改变,并且杂合子的基因型频率降低,纯合子的基因型频率升 高。 ②某种群的所有个体随机交配,若没有进行选择,则后代的基因频率不变。 后代的基因型频率是否改变有以下两种情况:如果没有达到遗传平衡,则后 代的基因型频率会改变并达到遗传平衡;如果已达到遗传平衡,则后代的基 因型频率不会改变。 3.运用遗传平衡定律计算基因频率 (1)适用条件:①种群非常大;②所有雌雄个体之间自由交配并产生 后代;③没有迁出和迁入;④没有自然选择;⑤没有基因突变。
3.进化理论的发展 (1)对于生物进化过程中遗传和变异的研究,已经从性状水平深入基
因水平。
(2)关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到 以③ 种群 为基本单位。 二、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 (1)基因库:一个① 种群 中全部个体所含有的全部基因。 (2)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。 (3)生物进化的实质是② 种群基因频率 的定向改变。 2.突变和基因重组为生物进化提供原材料
例题 据调查,某人群中白化病的发病率大约为1/100。请问,该群体中白 化病致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多 少?某白化病女患者与一表现型正常的男子婚配,子代中患白化病的概率 是多少?
解题导引 第一步:白化病的发病率为1/100,所以致病基因(a)的基因频率 为1/10,正常基因(A)的频率为9/10; 第二步:Aa基因型频率为9/10×1/10×2=9/50; 第三步:表现型正常男子是携带者的概率为 Aa = 9/50 =2/11;
1.基因频率与基因型频率的比较
基因频率
基因型频率
基本 公式
某基因频率=该基因的数目÷该 基因与其等位基因的总数×10 0%
某基因型频率=该基因型的个 体数÷总个体数×100%
外延
生物进化的实质是种群基因频 基因型频率改变,基因频率不一
率的改变
定改变
2.基因频率的具体计算方法 (1)常染色体基因频率的计算 ①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。 ②除上述表格中的基本公式外,还有:某基因频率=该基因纯合子的频率+1/ 2杂合子的频率。
生物 山东省专用
专题14 生物的进化
考点清单
考点 现代生物进化理论
一、现代生物进化理论的由来
1.拉马克的进化学说
① 用进废退 和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。
2.达尔文的
自然选择 学说
过度繁殖:选择的基础 生存斗争:生物进化的动力和选择的手段 遗传变异:生物进化的内因 ② 适者生存: 自然选择的结果