专题生物的进化课件.ppt

1、专题16生物的进化生物（浙江选考专用）考点生物进化理论考点生物进化理论基础知识基础知识一、生物的多样性、统一性和进化一、生物的多样性、统一性和进化1.生物体既相似又相异生物体既相似又相异(1)生殖隔离:即不同种的个体之间不能互相交配,或者在交配后不能产生有生育能力的后代。(2)生物界虽然在类型上具有巨大的多样性,但在模式上具有高度的统一性,表现在生物体、细胞或生物大分子等层次上。考点清单2.进化论对生物的统一性和多样性的解释进化论对生物的统一性和多样性的解释(1)由于自然选择等因素的作用,生活在不同环境中的同一物种的不同种群,可以发展出多个物种。(2)整个生物界有一个共同由来,生物界在不同层次

2、上存在着高度的统一性。二、进化性变化是怎样发生的二、进化性变化是怎样发生的1.进化性变化得以发生的前提条件进化性变化得以发生的前提条件:个体间存在可遗传的变异。选择对象普遍存在的变异个体选择标准人们根据自己的需要选择手段挑选合乎要求的变异个体,淘汰其他变异个体;经连续数代选择选择结果人类所需要的变异被保存下来,微小变异积累成为显著变异,从而培育出新的品种2.选择是进化的动力选择是进化的动力(1)选择的类型a.人工选择b.自然选择(2)选择的作用:自然选择是进化的一个重要动力和机制。3.种群的变异性种群的变异性在种群中普遍存在可遗传变异是自然选择的前提,也是生物进化的前提。4.种群基因频率的平衡

3、和变化种群基因频率的平衡和变化(1)相关概念a.基因库:一个生物种群的全部等位基因的总和。b.基因频率:在一个种群中,某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例。c.基因型频率:每种基因型个体数占种群总个体数的比例。(2)遗传平衡定律(哈迪-温伯格定律)内容:在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化。影响遗传平衡的因素:主要有突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择。5.自然选择导致适应自然选择导致适应(1)适应:生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境条件下生存和延续,它是生物特有的一种现象。(

4、2)自然选择导致生物进化性变化。6.异地的和同地的物种形成异地的和同地的物种形成(1)异地的物种形成种群两个种群遗传组成出现差异新物种。(2)同地的物种形成如:二倍体植物二倍体配子四倍体(新物种)。物种种群区别概念能够在自然状态下相互交配且产生可育后代的一群生物生活在一定区域的同种生物的全部个体范围不同区域的同种生物的不同种群较小范围的同种生物的全部个体判断标准不同物种存在生殖隔离不存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群;同一物种的多个种群之间存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种,进而形成多个新物种重点难点重点难点生物进化理论有关概念的辨析生物进化理论有关概念的辨析1.物种与种群的比

5、较物种与种群的比较2.物种形成与生物进化的关系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与原生物关系属于不同物种可能属于同一个物种,也可能属于不同的物种两者联系生物进化的实质是基因频率改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种形成新物种形成则说明生物一定进化了异地的物种形成同地的物种形成所需时间经过漫长的时间和许多世代的逐渐演变较短时间物种形成的常见方式一个分布区很广的物种通过地理障碍等先形成亚种,然后发展产生生殖隔离,形成两个或多个物种通过个体的突变、远缘杂交及染色体加倍等方式,在自然选择的作用下逐渐形成新物种举例加拉帕戈斯

6、群岛上多种陆栖鸟的形成自然状态下多倍体植物的形成,植物体细胞杂交育种,多倍体育种等联系物种的形成都以生殖隔离的形成为标志3.异地的和同地的物种形成的比较异地的和同地的物种形成的比较方法方法借助于数学方法的基因频率计算借助于数学方法的基因频率计算1.基因频率基因频率:是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比例。基因频率=100%例如,从某种群中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个。那么A、a基因的频率求解如下:A基因的频率为100%=60%a基因的频率为100%=40%某种基因的数目控制同种性状的等位基因的总数2 3060100 22 1060

7、2 100突破方法基因型频率=100%3.通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率(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)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。(3)已知基因型AA或aa的频率,求A或a的频率经常用到开平方的方法。即:A(a)基因频率=(对于XY型性别决定的生物,雄性的伴性遗传除外)特定基因型的个体数总个体数AA(aa)基因型的频率2.基因型频率基因型频率:是指某种特定基因型的个体数占群体内全部个体数的比例。例如,在某一个人群中,经调查得知,隐性性状者为16%(以常染色体上的基因为例),该性状不同类型的基因

8、频率求解如下:由于题中告知隐性性状者为16%,即基因型为aa的个体为16%,也就是aa同时出现的概率为16%,因此a的基因频率为40%,故知A的基因频率为1-40%=60%。4.运用哈迪-温伯格(遗传平衡)定律,由基因频率计算基因型频率(1)内容:在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(A、a)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=1其中p2是AA(纯合子)基因型的频率,2pq是Aa(杂合子)基因型的频率,q2是aa(纯合子)基因型的频率。(2)适用条件: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

9、一代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:种群大;种群中个体间的交配是随机的;没有突变的发生;没有新基因的加入;没有自然选择。例例1已知人的褐眼(A)对蓝眼(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,其中纯合体12000人。那么,在这个人群中A、a基因频率各是多少?解析解析因等位基因成对存在,30000人中共有基因300002=60000(个),蓝眼3600人含a基因7200个,褐眼26400人,纯合体12000人含A基因24000个,杂合体14400人含28800个基因,其中A基因14400个,a基因14400个。则A的基因

10、频率=(24000+14400)/60000100%=64%,a的基因频率=(7200+14400)/60000100%=36%。答案答案0.64和0.36例例2在对某工厂职工进行遗传学调查时发现,在男女各400名职工中,女性色盲基因的携带者为30人,患者为10人,男性患者为22人。那么这个群体中色盲基因的频率为()A.4.5%B.5.9%C.6%D.9%解析解析X染色体上色盲基因及其等位基因的总数=4002+400=1200,色盲基因数目=30+102+22=72,则色盲基因频率=72/1200100%=6%。答案答案C知能拓展知能拓展一定注意:由于Y染色体上不含色盲基因及其等位基因,因此只

11、能计算X染色体上色盲基因及其等位基因的总和;在伴X染色体遗传中,男性中患者的表现型概率=相关基因型频率=相关基因频率。例例3已知苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病。据调查,该病的发病率大约为1/10000。请问,在人群中苯丙酮尿症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?解析解析由题意可知aa(设相关基因用A、a表示)的基因型频率为1/10000,计算得a的基因频率为1%,所以A的基因频率=1-1%=99%,Aa的基因型频率为299%1%=1.98%。答案答案1%和1.98%。知能拓展知能拓展仅知道自然种群中某一纯合子的基因型频率,求基因频率;或仅知道某一基因的频率,求基因型频

12、率。需用遗传平衡定律进行计算。3-1(2019浙江超级全能生12月模拟,11)某岛屿,男性群体的色盲率为20%,女性群体的色盲率和携带者分别为4%和32%。该岛屿的人群中色盲基因的频率为()A.0.15B.0.2C.0.24D.0.3答案答案B解析解析设该群体中有100个男性个体,100个女性个体,则人群中色盲基因的频率为(20+42+32)/(100+1002)=0.2,B正确。3-2(2019浙江衢丽湖舟3月联考,10)蜗牛壳有条纹(A)对无条纹(a)为完全显性。某地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占20%,无条纹个体占24%。若蜗牛种群内随机交配得到F1,F1中A基因的频率为()A.48%B.56%C.20%D.44%答案答案A解析解析依题意可知:在某地区的蜗牛种群内,AA、Aa、aa的个体分别占20%、56%、24%,并且在随机交配的过程中种群的基因频率不变,因此A基因的频率=20%+1/256%=48%,A项正确。