现代生物进化理论的主要内容

编  写    审   核 ：  高一生物组

【学习目标】

1、 现代生物进化理论的主要内容

2、 生物进化与生物多样性的形成

3、 进化的基本单位、原材料的来源、方向的决定、实质；种群、基因库、基因频率、物种的概念；

4、 物种形成的原因生物进化历程，生物多样性形成的原因

【学习重点】

1、 种群、基因库、基因频率、物种、隔离的概念；

2、 突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。

【学习难点】

1、 基因频率的概念；

 2、自然选择对基因频率的影响  

3、隔离在物种形成中的作用。

【学习过程】

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：生活在一定区域的         的        个体。种群是生物进化的基本单位。也是生物繁殖的基本单位

学习检测：

（1）下列属于种群的是                

A、一块水田里的全部水稻 、水草     B、 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜

 C 、 一块朽木上的全部真菌          D、 一个池塘中全部鱼

 

（2）下列关于种群的说法不正确的是              

A.同一种群的个体可以自由交配      B.种群是生物繁殖的基本单位

C.中国大陆上所有老虎是一个种群    D. 种群是生物进化的基本单位

 

（3）生物进化的基本单位 A.个体      B. 基因       C. 种群        D.  群体

1、  基因库:一个种群中全部个体所含有的         。

基因频率：在一个种群基因库中，           占全部等位基因数的比率

基因频率的计算：引导学生计算这样一个例子P115：从某种生物的种群中随机抽出100个个体，测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10个，问其中A基因频率

为多少？a基因频率为多少？

基因频率与基因型频率的计算：

一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解

种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%

种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100%

例1  已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？

  

二、利用基因型频率求解基因频率

种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率＋1/2×杂合体频率

例2  在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占12%，那么基因A和a频率分别是多少？

      例3  据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为X^BX^B（43.32%）、X^BX^b（7.36%）、X^bX^b（0.32%）、X^BY（46%）、X^bY（4%），则在该地区X^B和X^b的基因频率分别是多少？

  

三、利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率

1  遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。

2  遗传平衡定律公式应用

⑴  遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式

设群体中A的基因频率为p,a的基因频率为q.♂(pA+qa)×♀(pA+qa)=p²AA+2pqAa+q²aa=1,即AA的基因频率为p^2\，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q²。

例4  已知苯丙酮尿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)基因型频率各是多少？

 

学习检测

（4）.下列关于基因库的叙述，正确的是   （   ）

A一个种群种一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库

B一个种群种全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库

C一个种群种全部个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库

D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡

（5）、在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中AA、Aa、aa的个体分别占                   24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？（   ）

A.36%和64%     B.57%和43%     C.24%和72%     D.60%和40%

（二）突变和基因重组产生进化的原材料

1、回忆变异类型

       ________

变异                   突变         ________

       ________                     ________

                          ________

2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？

只有________________________________。

3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？

因为只有________才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。________可以增加基因型的种类。

4、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？

例如：每个果蝇约有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)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?

基因突变数是_______          

这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的____     ____。

5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？

由于突变和基因重组都是________、________，因此它们只是提供了________          ，不能决定生物进化的方向。

学习检测（6）、现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴（    ）

A．猫叫综合症              B.高茎×高茎        高茎、矮茎

C.镰刀型细胞贫血症          D.二倍体×四倍体         三倍体      六倍体

（7）、“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（     ）

A. 正确，基因突变虽对多数个体不利，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的繁殖，会导致物种的绝灭

D. 不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化

（三）自然选择决定生物进化的方向

1、         不定向，             不定向；

 2、                决定生物进化的方向；

3、生物进化的实质： 种群的基因频率     发生变化的过程。

学习检测：（8）、自然选择直接作用于生物的（    ）

A. 表现型            B. 基因型   C. 不利变异的基因       D. 肽链结构

【课堂小结】

学完本节课，你能用“→”形式表示生物的进化吗？

 

 

二.隔离与物种的形成

1、 物种的概念：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。

2、 隔离在物种形成中的作用

隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象

隔离是         形成的必要条件，包括             和               。仅有地理隔离不能产生新的物种，             才是物种形成的关键。

3、隔离和物种形成：

① 主要方式－渐变式（经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种）

② 不同物种间都存在      隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过                       隔离

三 共同进化与生物多样性的

1、共同进化的概念：

___________________                    在相互影响中不断进化和发展。

思考为什么捕食者的存在有利于增加物种多样性？

2、生物多样性

主要包括三个层次的内容：_______多样性、_______多样性、___________多样性。生物多样性的形成经历了漫长的___________。

3、生物进化历程的主要依据是___________。最早的生物化石是距今___________。

4、生物进化理论在发展。

限时训练：

1、下列哪项属于种群（　　　）

A、一个池塘中所有鱼类　　　　　　　 B、一块稻田里的所有昆虫

C、一片草地的所有蒲公英　　　　　　D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼

 2、若一个种群中，某一性状的出现频率增加，这很可能(       )

A、这个性状对环境具有很强的适应性 B、该群体中具此性状的纯合体多

C、这个性状的出现是由环境条件引起的D、控制这个性状的基因为隐性

3．(1)马(2N=64)和驴(2N=62)杂交能产生后代称为骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为(    )

A、杂交育种     B、人工诱变      C、基因重组    D、生殖隔离

(2)产生这种情况的原因主要是(     )

A、染色体结构发生变化            B、马和驴的遗传物质有本质的区别

C、发生突变                      D、减数分裂过程中无同源染色体的联会

4.现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，突变和重组、选择、隔离是新物种形成的基本环节。其中新物种的形成的必要条件是(      )

A、基因突变      B、选择         C、生殖隔离    D、物种变化

5.华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为(     )

A、地理隔离的结果                B、生殖隔离的结果

C、地理隔离和生殖隔离的结构      D、基因突变和基因重组的结果

7.据科学考察，海洋生物比陆地生物的进化速度缓慢，其原因是（　　　）

A.海洋生物比陆地生物低等    B、海洋环境相对稳定

C、海洋生物发生变异少       D、海洋生物的变异个体生存机会少

分析拓展：

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。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件

        物种：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。

生殖 隔离

自然 选择

地理 隔离

      

基因频率发生改变

种群           小种群(产生许多变异）                                新物种                

影响基因频率变化的因素：（1）基因突变 （2）基因重组 （3）自然选择  （4）迁移

生物进化的实质是种群基因频率的定向变化，导致生物朝着一定的方向不断进化。