4.1 生物进化理论 ppt课件-2023新苏教版（2019）《高中生物》必修第二册.ppt

1、第四章生物的进化第一节生物进化理论 一、拉马克和达尔文生物进化理论一、拉马克和达尔文生物进化理论1.1.拉马克生物进化理论的基本观点拉马克生物进化理论的基本观点:拉马克认为拉马克认为:环境变化使得原先生活在这个环境中的生物环境变化使得原先生活在这个环境中的生物,发生了某些变异发生了某些变异,环境多样性是生物多样性的原因。生物有的器官由于经常使用而发达环境多样性是生物多样性的原因。生物有的器官由于经常使用而发达,有的有的器官由于不使用而退化器官由于不使用而退化,即即“_”_”。这种由于适应环境变化而引起的。这种由于适应环境变化而引起的能够遗传的性状变异称为能够遗传的性状变异称为“_”_”。用进废

2、退用进废退获得性遗传获得性遗传2.2.达尔文生物进化理论的基本观点达尔文生物进化理论的基本观点:观点观点核心内容核心内容_物种是可变的物种是可变的,生物源于共同的原始祖先生物源于共同的原始祖先生存斗争和自然选择生存斗争和自然选择过度繁殖导致生物与生物过度繁殖导致生物与生物,以及生物与无机环境之间的斗争以及生物与无机环境之间的斗争,生存斗争的结果是适者生存生存斗争的结果是适者生存,不适者被淘汰不适者被淘汰_自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境物种演变和共同起源物种演变和共同起源适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果3.3.自然选择学说的局限性自然选择

3、学说的局限性:(1)(1)对遗传和变异的认识还局限于对遗传和变异的认识还局限于_水平。水平。(2)(2)对于遗传和变异的对于遗传和变异的_,_,未做出科学的解释。未做出科学的解释。性状性状本质本质【问【问答答】如何用达尔文的进化学说解释害虫耐药性是怎样形成的如何用达尔文的进化学说解释害虫耐药性是怎样形成的?提示提示:使用农药前使用农药前,害虫群体中已经存在对农药耐受程度不同的个体害虫群体中已经存在对农药耐受程度不同的个体,使用农药使用农药后后,耐药性差的个体被淘汰而无法繁殖后代耐药性差的个体被淘汰而无法繁殖后代,耐药性强的个体被保留耐药性强的个体被保留,并通过繁并通过繁殖活动逐渐成为群体中的主

4、体。殖活动逐渐成为群体中的主体。二、现代生物进化理论以自然选择学说为核心二、现代生物进化理论以自然选择学说为核心1.1.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位(1)(1)种群种群:选一选选一选:基于对种群概念的理解基于对种群概念的理解,下列实例属于一个种群的是下列实例属于一个种群的是_。一个池塘里的所有的鲫鱼。一个池塘里的所有的鲫鱼。一片森林中的全部猕猴。一片森林中的全部猕猴。一片草地上所有的山羊。一片草地上所有的山羊。一块田里的老鼠。一块田里的老鼠。一个池塘里所有的鱼。一个池塘里所有的鱼。【问【问答答】种群中的个体是机械地集合在一起的吗种群中的个体是机械地集合在一起的吗?为什么为什

5、么?提示提示:不是不是,一个种群就是一个繁殖的单位一个种群就是一个繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因传递给后代。因传递给后代。(2)(2)种群的基因库种群的基因库:判一判判一判:基于对种群基因库的理解基于对种群基因库的理解,判断下列叙述的正误判断下列叙述的正误:控制果蝇眼色的全部基因构成基因库。控制果蝇眼色的全部基因构成基因库。()()提示提示:基因库指一个种群的全部基因基因库指一个种群的全部基因,而非控制某一性状的全部基因。而非控制某一性状的全部基因。生活在同一地域的东北虎的全部基因构成一个种群基因库。生活在同一地域的东北虎的全部基因构成一个种群基因库

6、。()()秦岭地区所有金丝猴的全部基因构成基因库。秦岭地区所有金丝猴的全部基因构成基因库。()()【问【问答答】教材二次开发教材二次开发教材教材“积极思维积极思维”:个体生育能力相同的种群在没有迁入和迁出个体生育能力相同的种群在没有迁入和迁出,不考虑致死不考虑致死,不考虑突变的情况下不考虑突变的情况下,自交后代中基因频率和基因型频率都会变化吗自交后代中基因频率和基因型频率都会变化吗?提示提示:基因型频率会变化基因型频率会变化(杂合子所占的比例减少杂合子所占的比例减少),),基因频率不会变化。例如基因频率不会变化。例如:一个基因型为一个基因型为AaAa的豌豆种群的豌豆种群,此时此时A A基因的频

7、率为基因的频率为1/2,1/2,若此种群自交若此种群自交,得到的得到的F F1 1中中,AAAaaa,AAAaaa=121,F=121,F1 1中中A A的基因频率仍然为的基因频率仍然为1/21/2。2.2.突变和基因重组提供进化的原材料突变和基因重组提供进化的原材料:(1)(1)可遗传变异的来源可遗传变异的来源 统称为统称为_(2)(2)可遗传变异的形成可遗传变异的形成:基因突变产生的等位基因基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的通过有性生殖过程中的_,_,可以形成多种多样的可以形成多种多样的_。(3)(3)种群基因突变数种群基因突变数=个体基因数个体基因数_个体数。个体数。突变突变基

8、因重组基因重组基因型基因型突变频率突变频率3.3.自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向:填一填填一填,基于桦尺蛾种群变化的资料基于桦尺蛾种群变化的资料,完成下列填空完成下列填空:选择的原因选择的原因:不断淘汰具有不断淘汰具有_的个体的个体,选择保留具有选择保留具有_的个体。的个体。选择的对象选择的对象:a.a.直接作用对象直接作用对象:个体的个体的_。b.b.最终选择的对象最终选择的对象:决定表型的决定表型的_。选择的结果选择的结果:a.a.生物性状方面生物性状方面:朝着朝着_的方向不断进化。的方向不断进化。b.b.基因方面基因方面:种群基因频率会发生种群基因频率会发生_改变。

9、改变。不利变异不利变异有利变异有利变异表型表型基因基因适应环境适应环境定向定向【问【问答答】自然选择如何决定生物进化的方向自然选择如何决定生物进化的方向?提示提示:自然选择可以使适应环境的性状保留下来自然选择可以使适应环境的性状保留下来,不适应环境的性状被淘汰不适应环境的性状被淘汰,使使基因频率发生定向变化。基因频率发生定向变化。4.4.隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件:(1)(1)物种物种基于对物种概念的理解基于对物种概念的理解,判断下列关于物种描述的正误判断下列关于物种描述的正误:一个物种就是一个种群。一个物种就是一个种群。()()【解析【解析】一个种群的生物肯定是一个物种

10、一个种群的生物肯定是一个物种,但一个物种可以有多个种群。但一个物种可以有多个种群。能相互交配产生可育后代的生物是一个物种。能相互交配产生可育后代的生物是一个物种。()()不同物种的生物一定不能产生后代。不同物种的生物一定不能产生后代。()()提示提示:不同物种的生物可能会产生不可育的后代不同物种的生物可能会产生不可育的后代,比如马和驴两个物种杂交比如马和驴两个物种杂交产生不可育的骡。产生不可育的骡。能相互交配并产生后代的一群生物一定是同一物种。能相互交配并产生后代的一群生物一定是同一物种。()()提示提示:能相互交配并产生可育后代的一群生物才是同一物种。能相互交配并产生可育后代的一群生物才是同

11、一物种。【问【问答答】形态、结构一致的生物一定是同一物种吗形态、结构一致的生物一定是同一物种吗?举例说明。举例说明。提示提示:不一定。如两个种群的生物形态、结构相同不一定。如两个种群的生物形态、结构相同,但繁殖期不同但繁殖期不同,这两个种群这两个种群的生物具有生殖隔离的生物具有生殖隔离,是两个物种。是两个物种。(2)(2)隔离及其在物种形成中的作用隔离及其在物种形成中的作用基于对隔离概念及两种类型的理解基于对隔离概念及两种类型的理解,下列说法正确的是下列说法正确的是_a.a.隔离是指不同群体间的个体隔离是指不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。在自然条件下基因不能自由交流的现象

12、。b.b.地理隔离使得种群间不能发生基因交流的现象。地理隔离使得种群间不能发生基因交流的现象。c.c.生殖隔离使得不同物种之间一般不能相互交配生殖隔离使得不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功也不能即使交配成功也不能产生可育后代。产生可育后代。d.d.两种类型的隔离发生的范围都是不同物种之间。两种类型的隔离发生的范围都是不同物种之间。e.e.新物种形成的标志是产生了生殖隔离。新物种形成的标志是产生了生殖隔离。abceabce【问【问答答】生殖隔离的形成是否必须经过长期的地理隔离生殖隔离的形成是否必须经过长期的地理隔离?举例说明。举例说明。提示提示:不一定。自然界中有些植物在外界因素不一定。

13、自然界中有些植物在外界因素(如低温如低温)的影响下的影响下,可能实现染色可能实现染色体的加倍体的加倍,从二倍体变为四倍体从二倍体变为四倍体,而四倍体和二倍体之间存在生殖隔离而四倍体和二倍体之间存在生殖隔离,并且没并且没有经过长期的地理隔离。有经过长期的地理隔离。三、生物进化理论发展的意义三、生物进化理论发展的意义1.1.分子进化的中性学说分子进化的中性学说:填一填填一填,基于对基于对“中性学说中性学说”的理解填空的理解填空:(1)(1)提出者提出者:日本科学家日本科学家_首先提出了中性学说。首先提出了中性学说。(2)(2)核心观点核心观点进化的主导因素不是进化的主导因素不是_,_,而是而是_。

14、DNADNA分子产生的突变大部分是分子产生的突变大部分是_的。的。(3)(3)与现代生物进化理论的关系与现代生物进化理论的关系现代综合进化论揭示了现代综合进化论揭示了_的规律的规律,中性学说揭示了中性学说揭示了_的进化的进化规律。两者并不矛盾规律。两者并不矛盾,更不对立更不对立,只是各自的侧重点不同。只是各自的侧重点不同。木村资生木村资生自然选择自然选择中性突变的随机固定中性突变的随机固定中性中性种群进化种群进化分子水平分子水平2.2.生物进化理论对生物学的发展和对人们思想观念的影响生物进化理论对生物学的发展和对人们思想观念的影响:判一判判一判:基于对生物进化理论的发展的理解基于对生物进化理论

15、的发展的理解,判断以下说法的正误判断以下说法的正误:(1)(1)在遗传变异方面在遗传变异方面,研究水平从性状水平深入到基因水平。研究水平从性状水平深入到基因水平。()()(2)(2)人们逐渐认识到遗传和变异的本质。人们逐渐认识到遗传和变异的本质。()()(3)(3)生物进化研究的对象仍以生物个体为基本单位。生物进化研究的对象仍以生物个体为基本单位。()()提示提示:生物进化的研究对象发展到以种群为基本单位。生物进化的研究对象发展到以种群为基本单位。(4)(4)形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。()()知识点一知识点一 拉马克和达尔文的生物进化理

16、论拉马克和达尔文的生物进化理论1.1.拉马克生物进化理论拉马克生物进化理论:主要内容主要内容当今生物是由更古老的生物进化来的当今生物是由更古老的生物进化来的生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的进化原因进化原因用进废退、获得性遗传用进废退、获得性遗传意义意义否定了物种不变论否定了物种不变论2.2.达尔文自然选择学说的内容达尔文自然选择学说的内容:(1)(1)图解图解:(2)(2)分析分析:过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存 特别提醒特别提醒:达尔文自然选择学说三点说明达尔文自然选择学说三点说明达尔文自然选择学说认为变异是不

17、定向的达尔文自然选择学说认为变异是不定向的,本来就有本来就有,环境和生物的意愿都不环境和生物的意愿都不能决定生物变异的方向。能决定生物变异的方向。达尔文自然选择学说认为在自然选择的作用下达尔文自然选择学说认为在自然选择的作用下,有利变异保存下来有利变异保存下来,不利变异不利变异被淘汰。被淘汰。达尔文自然选择学说认为自然选择决定生物进化的方向。达尔文自然选择学说认为自然选择决定生物进化的方向。【思考探究【思考探究】1.1.情境探究情境探究:材料一食蚁兽是吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并有大量黏液适于舔食昆虫材料一食蚁兽是吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并有大量黏液适于舔食昆虫的一种哺乳动物。鼹鼠是外形

18、像鼠、耳小或完全退化、眼小且视力完全退化、的一种哺乳动物。鼹鼠是外形像鼠、耳小或完全退化、眼小且视力完全退化、营土壤穴居生活的另一种哺乳动物。营土壤穴居生活的另一种哺乳动物。材料二超级细菌是对几乎所有的抗生素都有抗药性的细菌的统称。这种细菌材料二超级细菌是对几乎所有的抗生素都有抗药性的细菌的统称。这种细菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力的可怕之处并不在于它对人的杀伤力,而是它对普通、杀菌药物而是它对普通、杀菌药物抗生素的抗生素的抵抗能力抵抗能力,对这种病菌对这种病菌,人们几乎无药可用。人们几乎无药可用。结合材料结合材料,利用拉马克的观点解释以上事实。利用拉马克的观点解释以上事实。(科学思维科学

19、思维)提示提示:(1)(1)用进废退。用进废退。食蚁兽吻部和嘴特征的形成食蚁兽吻部和嘴特征的形成:食蚁兽的吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并有食蚁兽的吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并有大量黏液是长期伸向蚁穴舔食蚂蚁的结果。大量黏液是长期伸向蚁穴舔食蚂蚁的结果。鼹鼠耳和眼特征的形成鼹鼠耳和眼特征的形成:器官长期废而不用的结果。器官长期废而不用的结果。(2)(2)获得性遗传。获得性遗传。超级细菌的形成超级细菌的形成:人们经常使用抗生素改变了细菌的生活环境人们经常使用抗生素改变了细菌的生活环境,细菌发生定向性细菌发生定向性变异变异,而且逐渐积累和遗传而且逐渐积累和遗传,从而演化为超级细菌。从而演化为超级细

20、菌。2.2.拓展探究拓展探究:某同学认为某同学认为“在自然选择学说中在自然选择学说中,变异的方向和自然选择的方向是变异的方向和自然选择的方向是一致的一致的”,该同学的观点正确吗该同学的观点正确吗?说出你的理由。说出你的理由。(科学思维科学思维)提示提示:不正确。在自然选择之前不正确。在自然选择之前,生物中存在多种变异生物中存在多种变异,有有利的也有不利的有有利的也有不利的,自自然选择选择有利变异然选择选择有利变异,淘汰不利变异。淘汰不利变异。【典例探究【典例探究】达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使人们认识到达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使人们认识到,原来自然界的万原来自然界的万千

21、生物是在自然选择的作用下不断发展的千生物是在自然选择的作用下不断发展的,按照达尔文的自然选择学说按照达尔文的自然选择学说,下列叙下列叙述正确的是述正确的是()A.A.长颈鹿的进化中长颈鹿的进化中,长脖子的出现是环境使其产生了定向的变异长脖子的出现是环境使其产生了定向的变异B.B.食蚁兽的长舌是长期舔食蚂蚁食蚁兽的长舌是长期舔食蚂蚁,不断伸长的结果不断伸长的结果C.C.猎豹和斑马在长期的生存斗争中相互选择猎豹和斑马在长期的生存斗争中相互选择,结果都发展了各自的特征结果都发展了各自的特征D.D.生活在地穴水井中的盲螈生活在地穴水井中的盲螈,因长期不用眼睛而失去了视觉因长期不用眼睛而失去了视觉【解题

22、思维【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点解答本题需突破以下两个关键点:【解析【解析】选选C C。长颈鹿长脖子的出现不是环境引起的。长颈鹿长脖子的出现不是环境引起的,而是种群内本来就存在长而是种群内本来就存在长脖子的变异脖子的变异,环境仅仅起到了选择的作用环境仅仅起到了选择的作用,A,A错误错误;某些器官由于经常使用而发达某些器官由于经常使用而发达,并且遗传给下一代并且遗传给下一代,这是拉马克这是拉马克“用进废退用进废退”和和“获得性遗传获得性遗传”的观点的观点,B,B错误错误;猎豹和斑马相互选择猎豹和斑马相互选择,生存下来的类型经过一代代的积累生存下来的类型经过一代代的积累,结果发展成为具

23、有各结果发展成为具有各自特征的种群自特征的种群,这符合达尔文自然选择学说的观点这符合达尔文自然选择学说的观点,C,C正确正确;盲螈因长期不用眼睛盲螈因长期不用眼睛而失去视觉是拉马克而失去视觉是拉马克“用进废退用进废退”的观点的观点,D,D错误。错误。【类题精练【类题精练】在超市中无公害蔬菜很多在超市中无公害蔬菜很多,也很受市民的欢迎。这些无公害蔬菜在生产中也很受市民的欢迎。这些无公害蔬菜在生产中,不使不使用农药、杀虫剂和化肥等。假如在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂用农药、杀虫剂和化肥等。假如在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂,其结果其结果是是()A.A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生杀虫剂诱发

24、了害虫抗药性基因的产生,使害虫的抗药性增强使害虫的抗药性增强B.B.杀虫剂对害虫具有选择作用杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加使抗药性害虫的数量增加C.C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D.D.害虫全部消失害虫全部消失,最终导致某些害虫的物种灭绝最终导致某些害虫的物种灭绝 【解析【解析】选选B B。由于基因突变。由于基因突变,害虫群体中存在着能抵抗杀虫剂的变异个体害虫群体中存在着能抵抗杀虫剂的变异个体,当当使用某种杀虫剂后使用某种杀虫剂后,绝大多数害虫被杀死绝大多数害虫被杀死,少数具有抗药性的个体生存下来并繁少数具有抗药性的个体生存下

25、来并繁殖殖;害虫大量繁殖后害虫大量繁殖后,再用该种杀虫剂再用该种杀虫剂,会有比以前更多的个体生存。因此会有比以前更多的个体生存。因此,杀虫杀虫剂对害虫起到一个定向选择作用。剂对害虫起到一个定向选择作用。【补偿训练【补偿训练】下列关于达尔文自然选择学说的叙述下列关于达尔文自然选择学说的叙述,正确的是正确的是()A.A.自然选择所保留的变异自然选择所保留的变异,对人类都是有利的对人类都是有利的B.“B.“生存生存”的的“适者适者”,对人类都是有益的对人类都是有益的C.C.在自然选择中在自然选择中,人类起着主导作用人类起着主导作用D.“D.“适者生存适者生存,不适者被淘汰不适者被淘汰”的过程中的过程

26、中,起主导作用的是环境条件起主导作用的是环境条件【解析【解析】选选D D。自然选择的结果是适者生存。自然选择的结果是适者生存,保留下来的都是适应环境的个体保留下来的都是适应环境的个体,对人类不一定有益对人类不一定有益,A,A、B B错误错误;在自然选择中在自然选择中,起主导选择作用的是自然环境起主导选择作用的是自然环境,C,C错误错误,D,D正确。正确。知识点二知识点二 种群基因组成的变化种群基因组成的变化 1.1.种群和种群基因库种群和种群基因库:(1)(1)种群的概念及特点种群的概念及特点:项目项目内容内容要素要素生活在一定区域生活在一定区域;同种生物同种生物;全部个体全部个体特点特点生物

27、进化的基本单位生物进化的基本单位;个体间彼此交配并通过繁殖将各自的基因遗传给后代个体间彼此交配并通过繁殖将各自的基因遗传给后代举例举例一片草地上的全部蒲公英一片草地上的全部蒲公英(2)(2)种群基因库种群基因库:特别提醒特别提醒:理解种群概念的两个理解种群概念的两个“两两”:两个要素即两个要素即“同种同种”和和“全部全部”;两个条件即两个条件即“时间时间”和和“空间空间”。一般来说一般来说,每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分,种群中种群中的个体一代代地死亡的个体一代代地死亡,但基因库却代代相传但基因库却代代相传,并在传递过程中得

28、以保持和发展。并在传递过程中得以保持和发展。2.2.种群基因频率的变化种群基因频率的变化:(1)(1)基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新的基因型基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新的基因型,但只有基因突变能但只有基因突变能产生新的等位基因产生新的等位基因,且这些可遗传变异都是不定向的且这些可遗传变异都是不定向的,而自然选择是定向的。而自然选择是定向的。(2)(2)只有可遗传变异才能影响种群基因库的组成只有可遗传变异才能影响种群基因库的组成,改变基因频率。改变基因频率。3.3.自然选择对种群基因频率变化影响的原理及实例分析自然选择对种群基因频率变化影响的原理及实例分析:(1)(1)原理

29、分析原理分析:(2)(2)实例分析实例分析(桦尺蛾体色进化桦尺蛾体色进化):):特别提醒特别提醒:生物进化实质上是种群基因频率发生改变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即在生物进化过程中某基因的频率如果逐渐增大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。反映该基因控制的性状对环境的适应能力较强。4.4.基因频率和基因型频率的相关计算基因频率和基因型频率的相关计算:(1)(1)基因频率的计算基因频率的计算:用定义法求解基因频率。用定义法求解基因频率。某基因频率某基因频率=100%100%。例如例如,A%(A,A%(A的基因频率的基因频率)=)=100

30、%100%。已知基因型频率计算基因频率。已知基因型频率计算基因频率。a.a.常染色体上基因频率的计算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该基因纯合子的基因型频率+1/2+1/2杂合子的基因杂合子的基因型频率。例如型频率。例如,A%(A,A%(A的基因频率的基因频率)=AA%(AA)=AA%(AA的基因型频率的基因型频率)+1/2Aa%(Aa)+1/2Aa%(Aa的基因型频的基因型频率率)。b.Xb.X染色体上基因频率的计算染色体上基因频率的计算:如某种群中基因型有如某种群中基因型有X XB BX XB B、X XB BX Xb

31、 b、X Xb bX Xb b、X XB BY Y、X Xb bY,b%(XY,b%(Xb b的基因频率的基因频率)=100%100%。XbXBXb特别提醒特别提醒:计算基因频率的三个易混点计算基因频率的三个易混点定义法求解常染色体上基因频率时定义法求解常染色体上基因频率时,每个个体的基因都是成对存在的。每个个体的基因都是成对存在的。X X染色体上基因频率计算时染色体上基因频率计算时,要注意雄性体内的基因只存在于要注意雄性体内的基因只存在于X X染色体上染色体上,Y,Y染染色体上没有。色体上没有。基因型频率改变时基因型频率改变时,基因频率不一定发生改变。基因频率不一定发生改变。(2)(2)随机

32、交配情况下的计算随机交配情况下的计算:设设A A的基因频率为的基因频率为p p,a,a的基因频率为的基因频率为q q,则则p+qp+q=1 1。即即AAAA的基因型频率的基因型频率=p p2 2,Aa,Aa的基因型频率的基因型频率=2=2pqpq,aa,aa的基因型频率的基因型频率=q q2 2。实例实例:若已知若已知AAAA的基因型频率为的基因型频率为m m,则则A A的基因频率为的基因频率为 。雄配子雄配子雌配子雌配子A(A(p p)a(a(q q)A(A(p p)AA(AA(p p2 2)Aa(Aa(pqpq)a(a(q q)Aa(Aa(pqpq)aa(aa(q q2 2)m特别提醒特别

33、提醒:符合遗传平衡定律的五个条件符合遗传平衡定律的五个条件种群足够大种群足够大;所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代;没有迁入和迁出没有迁入和迁出;没有自然选择没有自然选择;没有基因突变。没有基因突变。(3)(3)自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律:交配方式交配方式基因频率基因频率基因型频率基因型频率自交自交不改变不改变改变改变,且纯合子增多且纯合子增多,杂合子减少杂合子减少自由自由交配交配处于遗处于遗传平衡传平衡不改变不改变不改变不改变不处于不处于遗传平衡遗传平衡不改变不改变改变改变特别提醒特别提醒

34、:只有处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律只有处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律,亲代与子代之间种群亲代与子代之间种群的基因频率及基因型频率均不变。的基因频率及基因型频率均不变。基因频率相同的两个种群基因频率相同的两个种群,基因型频率不一定相同基因型频率不一定相同;当基因型频率发生改变时当基因型频率发生改变时,基因频率不一定发生改变。基因频率不一定发生改变。【思考探究【思考探究】拓展探究拓展探究:有的同学认为基因型频率发生改变有的同学认为基因型频率发生改变,生物一定发生了进化生物一定发生了进化,你认为该同学的说你认为该同学的说法是否合理法是否合理?并说出你的理由。并说出你的理由。

35、(科学思维科学思维)提示提示:不合理不合理,基因型频率发生改变基因型频率发生改变,基因频率不一定发生变化基因频率不一定发生变化,而生物进化的实而生物进化的实质是基因频率的改变。质是基因频率的改变。【典例示范【典例示范】人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体,雌雄个体数量相当且均为杂合子。雌雄个体数量相当且均为杂合子。已知某隐性基因纯合致死已知某隐性基因纯合致死,则预测该隐性基因频率的变化曲线是则预测该隐性基因频率的变化曲线是(纵坐标表示该纵坐标表示该隐性基因频率隐性基因频率)()【解题思维【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点解答本题需突破以下两个关键点:【

36、解析【解析】选选C C。开始时雌雄果蝇均为杂合子。开始时雌雄果蝇均为杂合子,所以隐性基因的基因频率为所以隐性基因的基因频率为0.5,0.5,又又因为隐性基因纯合致死因为隐性基因纯合致死,所以隐性基因的基因频率逐渐降低所以隐性基因的基因频率逐渐降低,但因为杂合子的存但因为杂合子的存在在,隐性基因不会消失。隐性基因不会消失。【审答误区【审答误区】有关自交过程中基因频率和基因型频率变化的两个误区有关自交过程中基因频率和基因型频率变化的两个误区:(1)(1)杂合子连续逐代自交过程中杂合子连续逐代自交过程中,基因频率不变基因频率不变,但基因型频率会发生改变。但基因型频率会发生改变。(2)(2)如出现显性

37、或隐性基因纯合致死现象如出现显性或隐性基因纯合致死现象,会导致显性或隐性基因频率逐渐变小会导致显性或隐性基因频率逐渐变小,但因为杂合子的存在但因为杂合子的存在,显性或隐性基因不会消失。显性或隐性基因不会消失。【母题追问【母题追问】若在该种群中出现显性基因纯合致死若在该种群中出现显性基因纯合致死,则预测该隐性基因频率的变化曲线是哪则预测该隐性基因频率的变化曲线是哪一条一条?为什么为什么?提示提示:B B。因为显性基因纯合致死。因为显性基因纯合致死,所以显性基因的基因频率逐渐降低所以显性基因的基因频率逐渐降低,但因为杂但因为杂合子的存在合子的存在,显性基因不会消失显性基因不会消失,在这个数量足够大

38、的种群中在这个数量足够大的种群中,显性基因频率和显性基因频率和隐性基因频率之和为隐性基因频率之和为1,1,所以隐性基因频率不断上升所以隐性基因频率不断上升,但不为但不为1 1。【类题精练【类题精练】某植物种群中某植物种群中,r,r基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为YYRRYYRR、YyRRYyRR、yyRRyyRR、YYRrYYRr、YyRrYyRr、yyRryyRr,它们的基因型频率依次为它们的基因型频率依次为30%30%、20%20%、20%20%、10%10%、10%10%、10%10%。计算。计算Y Y和和y y的基因频率依

39、次为的基因频率依次为()A.55%A.55%和和45%45%B.45%B.45%和和55%55%C.27.5%C.27.5%和和22.5%22.5%D.22.5%D.22.5%和和27.5%27.5%【解析【解析】选选A A。由于基因频率是该基因占所有等位基因数的比率。由于基因频率是该基因占所有等位基因数的比率,而与非等位基而与非等位基因无关因无关,YY,YY占占40%,Yy40%,Yy占占30%,yy30%,yy占占30%,30%,所以所以Y Y的基因频率为的基因频率为40%+30%40%+30%1/2=55%,y1/2=55%,y的的基因频率为基因频率为45%45%。【补偿训练【补偿训练】

40、金鱼的一对相对性状由一对等位基因金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A(A、a)a)控制控制,其中其中a a基因在纯合时使胚基因在纯合时使胚胎致死胎致死(aa(aa、X Xa aX Xa a、X Xa aY Y等均为纯合子等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交。现取一对金鱼杂交,F,F1 1金鱼共金鱼共6767只只,其中其中雄性金鱼雄性金鱼2121只只,则则F F1 1金鱼自由交配所得金鱼自由交配所得F F2 2成活个体中成活个体中,a,a基因的频率为基因的频率为()A.1/8A.1/8B.1/6B.1/6C.1/11C.1/11 D.1/14D.1/14【解析【解析】选选C C。由题意知。由题意知,

41、一对金鱼杂交一对金鱼杂交,F,F1 1金鱼共金鱼共6767只只,其中雄金鱼其中雄金鱼2121只只,雌性个雌性个体体雄性个体雄性个体21,21,说明金鱼的这一对等位基因位于说明金鱼的这一对等位基因位于X X染色体上染色体上,亲本的基因亲本的基因型为型为X XA AX Xa a、X XA AY Y。F F1 1中中,雌性个体的基因型为雌性个体的基因型为X XA AX Xa a、X XA AX XA A,产生卵细胞的基因型及比产生卵细胞的基因型及比例是例是X XA AXXa a=31,=31,雄性个体的基因型为雄性个体的基因型为X XA AY,Y,产生的精子的基因型及比例是产生的精子的基因型及比例是

42、X XA AY=11,Y=11,因此因此F F1 1金鱼自由交配所得金鱼自由交配所得F F2 2的基因型及比例是的基因型及比例是X XA AX XA AXXA AX Xa aXXA AYXYXa aY Y=3131,=3131,其中其中X Xa aY Y死亡死亡,所以成活个体中所以成活个体中X XA AX XA AXXA AX Xa aXXA AY Y=313;X=313;Xa a的基因频率的基因频率=1=1(3(32+12+12+3)=1/112+3)=1/11。知识点三知识点三 隔离及其在物种形成过程中的作用隔离及其在物种形成过程中的作用1.1.种群与物种的比较种群与物种的比较:项目项目种

43、群种群物种物种概念概念生活在一定区域的同种生物全部个体的集生活在一定区域的同种生物全部个体的集合合能够在自然状态下相互交配并且产生可育能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物后代的一群生物范围范围较小范围内的同种生物的所有个体较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成群组成项目项目种群种群物种物种判断判断标准标准同一时间、同一地点、同一物种同一时间、同一地点、同一物种;同一物种的不同种群不存在生殖隔离同一物种的不同种群不存在生殖隔离,交配能够产生可育后代交配能够产生可育后代主要是具有一定的形态结构、生理功能主要是具有一

44、定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代后代;不同物种之间存在生殖隔离不同物种之间存在生殖隔离联系联系(1)(1)一个物种可以包括许多种群一个物种可以包括许多种群;(2)(2)同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离,长期发展下去可成为不同的亚种长期发展下去可成为不同的亚种,进而进而可能形成多个新物种可能形成多个新物种特别提醒特别提醒:物种的两个易混点物种的两个易混点同一物种的不同种群间存在地理隔离同一物种的不同种群间存在地理隔离,不同物种之间存在生殖隔离。不同物种之间存在生殖隔离。物种必须是可育的。

45、如三倍体无子西瓜、骡等均不可称为物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡等均不可称为“物种物种”,因为它因为它们均是们均是“不育不育”的。的。【思考探究【思考探究】情境探究情境探究:三倍体牡蛎肉鲜味美三倍体牡蛎肉鲜味美,素有素有“海的玄米海的玄米”之称。三倍体牡蛎培育的过程是之称。三倍体牡蛎培育的过程是:用用适宜浓度的适宜浓度的6-6-二甲基氨基嘌呤诱导二倍体牡蛎处于减数分裂二甲基氨基嘌呤诱导二倍体牡蛎处于减数分裂的次级卵母细胞的次级卵母细胞,抑制第二极体的释放抑制第二极体的释放,然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合。然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合。根据以上信息探究以下问题根据以上信息探究以下

46、问题:(1)(1)三倍体牡蛎和二倍体牡蛎是两个物种吗三倍体牡蛎和二倍体牡蛎是两个物种吗?(?(科学思维科学思维)提示提示:三倍体牡蛎是不育的三倍体牡蛎是不育的,因此不是一个物种因此不是一个物种,二倍体牡蛎是可育的二倍体牡蛎是可育的,是一个物是一个物种。种。(2)(2)在三倍体牡蛎培育过程中在三倍体牡蛎培育过程中,主要利用了哪种可遗传的变异主要利用了哪种可遗传的变异?(?(科学思维科学思维)提示提示:染色体变异。染色体变异。2.2.隔离及其在物种形成过程中的作用隔离及其在物种形成过程中的作用:(1)(1)地理隔离和生殖隔离的比较地理隔离和生殖隔离的比较:图解图解:表解表解:比较项目比较项目地理隔

47、离地理隔离(图中图中A)A)生殖隔离生殖隔离(图中图中B)B)特点特点一旦发生某种地质变化一旦发生某种地质变化,两个分开的小两个分开的小种群重新相遇种群重新相遇,可以再融合在一起可以再融合在一起一旦形成就保持物种间基因的不可交一旦形成就保持物种间基因的不可交流性流性,从而保证了物种的相对稳定从而保证了物种的相对稳定联系联系地理隔离是物种形成的量变阶段地理隔离是物种形成的量变阶段;生殖隔离是物种形成的质变阶段生殖隔离是物种形成的质变阶段,是形成新物是形成新物种的标志种的标志长期的地理隔离不一定形成生殖隔离长期的地理隔离不一定形成生殖隔离,生殖隔离的形成也不一定经过地理隔离生殖隔离的形成也不一定经

48、过地理隔离特别提醒特别提醒:正确认识地理隔离和生殖隔离正确认识地理隔离和生殖隔离地理隔离不一定形成生殖隔离地理隔离不一定形成生殖隔离,当地理隔离时间足够长当地理隔离时间足够长,基因库差异明显才能基因库差异明显才能形成生殖隔离。形成生殖隔离。生殖隔离不一定来自地理隔离生殖隔离不一定来自地理隔离,如骤变式物种形成的过程。如骤变式物种形成的过程。(2)(2)物种形成的三种方式物种形成的三种方式:渐变式渐变式骤变式骤变式人工创造新物种人工创造新物种:通过植物体细胞杂交通过植物体细胞杂交(如番茄如番茄马铃薯马铃薯)、多倍体育种、多倍体育种(如八如八倍体小黑麦倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。等方式也可

49、以创造新物种。特别提醒特别提醒:地理隔离、生殖隔离与物种形成的关系地理隔离、生殖隔离与物种形成的关系长期的地理隔离可能会导致生殖隔离长期的地理隔离可能会导致生殖隔离,进而形成新物种。进而形成新物种。地理隔离是物种形成的量变阶段地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段生殖隔离是物种形成的质变阶段,生殖隔离生殖隔离是物种形成的最后阶段是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限。是物种间的真正界限。(3)(3)物种形成的三个环节物种形成的三个环节:内容。内容。关系图。关系图。特别提醒特别提醒:物种形成的两点认识物种形成的两点认识不能认为隔离是新物种形成的标志不能认为隔离是新物种形成的

50、标志,因为隔离包括地理隔离和生殖隔离因为隔离包括地理隔离和生殖隔离,其中其中生殖隔离才是形成新物种的标志。生殖隔离才是形成新物种的标志。生物发生进化不一定形成新物种生物发生进化不一定形成新物种,进化取决于种群基因频率是否发生改变进化取决于种群基因频率是否发生改变,物物种形成取决于是否形成生殖隔离。种形成取决于是否形成生殖隔离。【思考探究【思考探究】情境探究情境探究:隔离与物种形成的关系如图隔离与物种形成的关系如图:经过漫长的地理隔离经过漫长的地理隔离,是否一定会产生生殖隔离是否一定会产生生殖隔离?为什么为什么?(?(科学思维科学思维)提示提示:不一定。如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微