1、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：(2)特点：种群是生物_和_的基本单位。,一定区域,同种,全部,进化,繁殖,2.基因库：由一个种群中_个体所含有的_基 因构成。 3.基因频率：一个种群基因库中，某个基因占_ _的比率。,全部,全部,全部等,位基因数,二、突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变,染色体变异,突变,2.可遗传的变异是进化的原材料： (1)可遗传的变异的形成：基因突变产生的_， 通过_过程中的基因重组，可以形成多种多样 的_。,等位基因,有性生殖,基因型,(2)可遗传的变异的特点(3)可遗传的变异的结
2、果：只提供了生物进化的原材 料，不能决定_。,生物进化的方向,随机性,不定向性,3.可遗传的变异的利害性：变异的有利和有害是_ 的，是由_决定的。 4.种群基因突变数=个体基因数_个体数,相对,生存环境,突变率,三、自然选择决定生物进化的方向 1.原因：不断淘汰发生_的个体，选择保留发 生_的个体。 2.选择的对象： (1)直接作用对象：个体的_。 (2)实质：决定表现型的_。,不利变异,有利变异,表现型,基因,3.选择的结果： (1)生物性状上：朝着_变异的方向不断进化。 (2)基因上：种群_会发生_改变。 4.进化的实质：种群_的改变。,有利,基因频率,定向,基因频率,【易错辨析】 1.一
3、个池塘中全部的鱼是一个种群。 ( ) 分析：一个池塘中的鱼包括多个物种，而种群是同种生物所有个体的总和。,2.生物进化的实质是种群基因频率的变化。 ( ),3.自然选择决定了生物变异和进化的方向。 ( ) 分析：生物变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向，但不能决定生物变异的方向。,4.生物进化的原材料源于基因突变和基因重组。( ) 分析：基因突变、染色体变异和基因重组产生生物进化的原材料。,5.自然选择过程中，直接受选择的是表现型。 ( ),【科技生活】 青蛙和树蛙都是两栖动物，但是两者的形态却存在很大的差异，相比较而言，青蛙更适应水中生活，而树蛙则更适应树栖生活。两者为什么会有如此大
4、的差别呢？ 提示：生存环境不同，自然选择使生物沿着不同的方向进化。,知识点一 基因频率与基因型频率的关系 1.基因频率和基因型频率的关系：,2.种群基因频率的相关计算： (1)某基因频率= 100%。例如，A%(A的基因频率)= 100%。,(2)已知基因型频率计算基因频率。 常染色体上基因频率的计算。 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。 例如，A%(A的基因频率)=AA%(AA的基因型频率) +1/2Aa%(Aa的基因型频率)。,X染色体上基因频率的计算。 如某种群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，b%(Xb的基因频率)=
5、100%。,(3)遗传平衡状态下基因频率的计算。 遗传平衡状态的条件。 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.没有迁入和迁出。 e.没有自然选择。,基因频率与基因型频率的计算公式。 设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1。即：AA的基因型频率=p2，Aa的基因型频率=2pq，aa的基因型频率=q2。,实例：若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为 。,【易错提醒】 (1)辨析种群与现代生物进化理论的关系：种群是生物进化的基本单位，属于现代生物进化理论的内容；而种群是繁殖的基本单位，不属于现代生物进化理论的内容。 (2)看清基因频率和基因型
6、频率：不要混淆两个概念导致判断错误。 (3)区分常染色体与X染色体：X染色体上的基因频率在计算的时候需要排除Y染色体。,【典题通关】 【典例】(2015安徽高考)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是( ),A.75% B.50% C.42% D.21%,【解题探究】 (1)遗传平衡定律的适用条件有：种群数量_、 个体间_
7、交配、没有_ _等。,足够大,随机,突变、迁入和迁出、自然选,择,(2)扫清障碍。 基因频率的计算：由于“两个种群大小相等”， 合并后的基因频率可以取_。 基因型频率的计算：用遗传平衡定律的时候注意 杂合子基因型频率=_。,平均值,2A基因频率a基因频率,【解析】选C。根据题意可知，合并后的种群中A基因频率为(80%+60%)2=70%，a基因频率为(20%+40%)2 =30%，根据“两个种群完全合并为一个可随机交配的种群”可知，下一代中Aa的基因型频率是270%30% =42%，故C项正确。,【互动探究】 (1)下一代中AA、aa基因型频率依次为多少？ 提示：AA的基因型频率是70%70%
8、=49%，aa的基因型频率是30%30%=9%。,(2)若两种群合并后所处的环境不利于隐性个体生存，则一段时间后该种群内A的基因频率如何变化？为什么？ 提示：增加。隐性个体的数量逐渐减少，则种群内A的基因频率会增加。,【过关训练】 1.(2017南京高一检测)果蝇的长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是,A.v基因频率降低了50% B.V基因频率增加了50% C.杂合果蝇比例降低了50% D
9、.残翅果蝇比例降低了50%,【解析】选B。因该果蝇种群vv的基因型频率为4%，由 遗传平衡定律公式算出v=0.2，V=0.8，进而计算出引 入纯种长翅果蝇前，基因型为vv的果蝇有0.0420 000=800只，基因型为Vv的果蝇有20.20.820 000=6 400只，VV有0.80.820 000=12 800只。引 入后，基因频率v=(8002+6 400)/(40 0002)= 0.1，V=1-0.1=0.9，故A正确、B错误；因Vv、vv的数,目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基 因型频率降低了50%，C、D正确。,2.(2017青岛高一检测)下列关于基因频率、基因型频
10、率与生物进化的叙述，正确的是( ) A.在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化 B.在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1,C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率 D.因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体,【解析】选B。基因频率的改变才能说明物种进化，A错误；Aa自交后代中，A的基因频率始终等于a的基因频率，C错误；色盲患者男性多于女性，原因是男性只要有一个色盲基因就表现患病，而女性只有同时具有两个色盲基因才表现患病，色盲基因频率在男女群体中是相同的，D错误。,【补偿训练】 对
11、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】选C。根据题意，780名女生中有患者23人、携带者52人(相关基因用B、b表示)，因此女生中Xb为232+52=98；820名男生中有患者65人(男性无携带者)，因此男生中Xb为65，则该校学生中Xb共为98+65= 163；X染色体总数是：7802+820=2 380，则该群体中色盲基因的频率为1632 380100%6.8%。,知识点二 可遗传的变异、自然选择与进化的关系 1.理解
12、“可遗传的变异”的含义： (1)来源：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，都能产生新的基因型，但只有基因突变能产生新的基因。,(2)数量大。 突变数大：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。 基因重组：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。,(3)意义：为生物进化提供原材料，但不能决定生物进化的方向。,2.自然选择决定生物进化的方向： (1)原理分析：,(2)实例分析(桦尺蠖体色进化)：由以
13、上可以看出，生物进化实质上是种群基因频率发生改变，即在生物进化过程中某基因的频率如果逐渐增大，反映该基因控制的性状对环境的适应能力较强。,【易错提醒】 两组易错概念的辨析 (1)突变与基因突变：突变包括基因突变和染色体变异。 (2)定向与不定向：变异是不定向的，自然选择、种群基因频率的变化、生物进化是定向的。,【教材易漏知识】 P116“知识链接” 将下列实例与变异类型连线：,【典题通关】 【典例】(2017长沙高一检测)在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，并把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是( ),A.突变和基
14、因重组决定生物进化的方向 B.自然选择会改变种群的基因频率 C.特殊的变异类型都是不利的 D.不产生变异的生物才能生存,【解题探究】 (1)个体比较大的麻雀在大风暴中受伤_，_ 存活。 (2)存活的麻雀中是否存在特殊变异类型的个体？为 什么？ 分析：_,较重,不利于,存在，因为变异是普遍存在的。,(3)变异是_(填“定向的”或“不定向的”)， 利与害取决于_。影响种群基因频率的因素主要有 _等。,不定向的,环境,突变和基因重组、自然选择、迁入和迁出,【解析】选B。突变和基因重组为生物的进化提供原材料，不决定进化的方向，A错误；自然选择通过定向改变种群的基因频率决定生物进化的方向，B正确；变异是
15、不定向的，可能是有利的，也可能是有害的，利与害取决于环境，是相对而言的，C错误；变异是普遍存在的，产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，D错误。,【方法规律】变异与选择之间的关系 (1)变异是不定向的，在自然选择的作用下，基因频率发生定向改变，导致自然选择是定向的。 (2)自然选择的过程十分缓慢，其结果符合优胜劣汰、适者生存的原则。 (3)相对于环境的承载能力，繁殖能力表现为“过度”，是自然选择的基础。,【过关训练】 1.(2017无锡高一检测)下列关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( ) A.种群是生物进化的基本单位 B.生物进化的实质在于种群基因频率的改变
16、C.自然选择决定生物进化的方向 D.基因突变为生物进化提供唯一的原材料,【解析】选D。现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，A正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，B正确；自然选择决定生物进化的方向，C正确；基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料，D错误。,2.不同基因型的褐鼠对灭鼠灵的抗性及对维生素K的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常的生命活动)的表现型如下表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群,A.基因r的频率最终下降至0 B.抗性个体RRRr=11 C.RR个体数量增加，rr个体数量减少 D.绝大多数抗性个体的基因型为Rr,【解析】选D。由于环境中维生素K含量不足，所以对维生素K依赖度较高的RR个体数量较少，长期使用灭鼠灵，rr个体数量大量减少，所以Rr个体的数量最多，R和r两种基因频率都不为0。,
