2023年第章 第节现代生物进化理论的主要内容Ⅱ.doc

第2节　现代生物进化理论的主要内容(Ⅰ)学习目标知识概览1.解释种群、基因库和基因频率的概念2.种群基因频率的计算和影响因素分析重、难点)3.解释生物进化的实质重点)[自 主 预 习·探 新 知]一、种群是生物进化的基本单位1．种群(1)概念：三要素(2)特点：种群是生物进化和繁殖的基本单位2．基因库由一个种群中全部个体所含有的全部基因构成3．基因频率一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率二、突变和基因重组产生进化的原材料1．可遗传的变异的来源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2)可遗传的变异的特点(3)可遗传的变异的结果：只提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向3．可遗传的变异的利害性：变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的4．种群基因突变数＝个体基因数×突变率×个体数三、自然选择决定生物进化的方向1．原因：不断淘汰发生不利变异的个体，选择保留发生有利变异的个体2．选择的对象(1)直接作用对象：个体的表现型2)实质：决定表现型的基因3．选择的结果(1)生物性状上：朝着有利变异的方向不断进化。

2)基因上：种群基因频率会发生定向改变4．进化的实质：种群基因频率的改变[基础自测]1．判断对错(1)一个池塘中全部的鱼是一个种群　　)(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　　)(4)生物进化的原材料源于基因突变和基因重组　　)(5)自然选择过程中，直接受选择的是表现型　　)提示：(1)×　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)√(3)×　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)×　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)√2．下列关于种群的叙述中，错误的是 (　　)A．种群是生物进化和繁殖的基本单位B．一个池塘中的全部鱼是一个种群C．一个种群中的全部基因构成该种群的基因库D．种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中得到保持和发展B　[一个池塘中的全部鱼一般都由多种不同的鱼组成，属于不同的物种，不能构成一个种群]3．现代生物进化理论认为，生物进化论的实质是种群基因频率的改变下列可以定向改变种群基因频率的是(　　) 【导学号：77782174】A．基因突变　　　 B．基因重组C．自然选择 D．迁移C　[基因突变本身具有不定向性；基因重组中基因本身没有发生变化，变化的是基因型频率，因此不会改变基因频率。

种群中如果含A基因的个体比含a基因的个体更多地迁移到另一个地区，这个种群中A基因和a基因的频率就会发生相应的变化，但不会定向地改变种群的基因频率；自然选择可以定向地改变种群的基因频率][合 作 探 究·攻 重 难]种群是进化的基本单位[思考交流]分析种群基因频率的计算实例1．在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%1)该种群中基因A和基因a的频率分别是多少？提示：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%答案：60%；40%2)一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，基因型aa的个体占28%，此时种群中基因A和基因a的频率分别是多少？提示：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%答案：60%；40%2．某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人那么，这个群体中色盲基因的频率为多少？提示：据题意分析，XBXb有15人，XbXb有5人，XbY有11人，所以，Xb共有36个，女性有2条X染色体，男性只有1条X染色体，所以等位基因总数＝200×2＋200＝600。

因此，Xb的基因频率是36/600×100%＝6%答案：6%3．假设某生物的一个大型种群在一个孤岛上生存繁衍，该岛环境适宜，种群的所有子代都能存活，研究表明种群某性状(没有突变发生)中基因型为aa的个体占16%，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为多少？提示：如果种群满足如下条件：①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④自然选择对不同表现型的个体没有作用；⑤这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异该种群就可用遗传平衡定律分析基因频率和基因型频率：即若种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝A%＋a%＝1如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(p＋q)2＝p2 ＋2pq＋q2＝AA%＋Aa%＋aa%＝1该题情景满足以上条件，可以运用该公式解题：已知aa%＝16%，则a%＝40%，A%＝60%；所以AA%＝60%×60%＝36%，Aa%＝2×60%×40%＝48%答案：36%、48%[归纳总结] 1．已知基因型的个体数计算基因频率某基因频率＝×100%。

例如：A的基因频率＝×100%2．已知基因型频率求基因频率设有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＝＝(＋1/2×)＝PAA＋1/2PAaPa＝＝(＋1/2×)＝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%＝q24．X染色体上基因的基因频率的计算Xb的基因频率＝×100%若某基因只位于X染色体上，则基因频率＝[种群中某基因的总数/(雌性个体数×2＋雄性个体数)]×100%。

因只位于X染色体上的基因成单存在，如红绿色盲基因，Y染色体上无其等位基因，故雄性基因总数与雌性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑如红绿色盲基因位于X染色体上，则红绿色盲基因频率＝[红绿色盲基因总数/(2×女性个体数＋男性个体数)]×100%[活学活用]1．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．残翅果蝇比例降低了50%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0.04×20 000＝800 只，基因型为Vv的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝6 400只，VV有0.8×0.8× 20 000＝12 800只引入后，基因频率v＝(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝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．下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是(　　) 【导学号：77782175】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1C．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]可遗传的变异、自然选择与进化的关系[思考交流]1．环境改变使生物产生适应性的变异，这句话符合现代生物进化理论的观点吗？提示：不符合，变异是不定向的，选择是定向的2．所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗？为什么？提示：不是只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成，才能改变基因频率3．基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗？试分析原因提示：二者都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。

只有基因突变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成；基因重组不能产生新基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成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5．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[归纳总结] 1．理解“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①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②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．理解“自然选择”的含义(1)选择的对象①表面对象：生物的变异性状②实质对象：控制性状的基因2)选择的结果①从生物性状上看，生物朝着一定的方向进化，形成生物的适应性②从实质上看，种群基因频率发生改变3．自然选择决定生物进化的方向4．进化中的“定向”与“不定向”(1)变异是不定向的2)自然选择是定向的3)种群基因频率的变化是定向的4)生物进化是定向的[活学活用]1．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。