现代生物进化理论的主要内容上课用

第二节现代生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的基本单位1、种群概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区猕猴2、种群的特点：⑴、个体间可以自由交配；⑵、产生可育的后代（可见，种群也是繁殖的基本单位）。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、有翅和无翅的成蚜C一块朽木上的全部真菌D.一个池塘中全部鱼下列关于种群的说法不正确的是（）A.种群是生物进化的基本单位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.同一种群的个体可以自由交配BC下列属于种群是（）A、一个池塘中的全部鱼B、一个池塘中的全部鲤鱼C、两个池塘内的全部青蛙D、一片草地上的全部植物E、一片草地上的成年梅花鹿B3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因4、基因频率：⑴、概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率⑵、计算公式：某基因频率＝该等位基因的总数该基因的总数×100﹪例二、某昆虫种群中决定绿翅基因为A，决定褐翅基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?解:A基因的基因频率为:a基因的基因频率为：A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%==60%40﹪例三、AA、Aa、aa三种基因型个体分别占24%、72%、4%，那么A的基因频率是（）A.36%B.57%C.24%D.60%D例四、下列关于基因库的叙述正确的是()A、一个种群中一个个体所含有的全部基因B、一个种群中全部个体所含有的显性基因C、一个种群中全部个体所含有的全部基因D、一个种群的基因例五、据调查，某校学生中基因型的比例是XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）XBY（46%）、XbY（4%），则该地区XB和Xb的基因频率分别是（）A.6%、8%B.8%、92%C.78%、92%D.92%、8%CD①昆虫群体数量足够大，③没有迁入与迁出，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的性状没有作用）⑤A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。则（1）亲代雌雄配子的种类和比例是多少？（2）子代基因型频率各是多少?（3）子代种群的基因频率各是多少?例六、某昆虫种群中基因型AA占30﹪，Aa占60﹪，aa占10﹪。如果该种群满足以下五个条件：（1）亲代雌雄配子的种类和比例是多少？（2）子代基因型的频率各是多少?（3）子代种群的基因频率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型的频率AA()Aa()aa()子代种群的基因频率A()a()亲代子一代子二代子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%(4)在讨论群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率;分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？总结：若种群中个体间随机交配，则后代中的基因频率和基因型频率均不变；若种群中个体自交，则后代中的基因频率不变，而基因型频率发生改变。遗传平衡定律即哈代——温伯格定律遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代——温伯格定律。它是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相传不发生变化，保持平衡。(5)、基因频率与基因型频率的换算关系（极大的随机交配的种群）若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q，因为(p＋q)=A%+a%=1，则（p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型频率=p2；aa的基因型频率=q2；Aa的基因型频率=2pq。例四、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者占16%（等位基因用A、a表示），那么AA、Aa二种基因型个体的频率分别为（）A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36A例五、某植物大种群中，AA个体占16﹪，aa个体占36﹪。该种群随机交配产生的后代中，AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（）A、增大、不变、不变、不变B、不变、增大、增大、不变C、不变、、不变、增大不变D、不变、不变、不变、增大C(二)生物进化的实质：（6）、影响基因频率的变化因素①、自然选择②、迁入和迁出③、基因突变（是影响基因频率变化的根本原因）④、雌雄个体不能自由交配是种群基因频率的改变⑤、种群个体很小得出：生物的进化并不一定要求产生新物种变异的类型：不能遗传的变异可遗传的变异染色体变异称为突变基因重组基因突变2.种群基因重组的结果：产生更多变异(基因型)、不定向（三）突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组产生生物进化的原材料1.基因突变的特点：普遍性、随机性、低频性、一般有害性、不定向性3.基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变是生物变异的根本来源4、突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。。例五、一个果蝇约有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），那么每一代出现基因突变数是多少呢？2×104×10－5个体×108种群=2×1071．种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定向2．种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向结论：突变和基因重组产生进化的原材料某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是()选择并解释ABCDD长翅的和残翅的易生存下来，中等翅的易被淘汰原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。（四）自然选择决定了生物进化的方向不定向变异自然选择通过生存斗争实现不利变异(基因)淘汰由生存斗争中失败而死亡有利变异(基因)多次选择通过遗传积累种群的基因频率定向改变生物定向进化例六、人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过人工选择改变基因频率。从图中看显然红色基因的频率显著提高了。13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%黑褐色树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖S表示黑色基因环境逐渐变黑例七、S表示浅色基因•总结：•1、生物进化的基本单位是种群（也是繁殖的基本单位）•2、种群的概念和特点•3、基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的换算关系•4、生物进化的实质是种群基因频率的改变•5、突变和基因重组产生生物进化的原材料(突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境）•6、自然选择决定生物进化的方向（使基因频率定向改变）1、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（）。A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因频率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C×100%2、已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼人有3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这个人群中A和a基因频率分布为（）A.0.64和0.36B.0.36和0.64C.0.50和0.50D.0.82和0.183、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别为（）A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36AA4、某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,色盲在男性中的发病率为7%.现有一对表现型正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者.那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（）A.1/88B.1/22C.7/20D.3/80A5、在一个足够大的种群中，A的频率0.4，a的频率是0.6，若各种条件稳定不变，则该种群中AA、Aa、aa的基因型频率各是。该种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个体中A的频率是，a的频率是。0.16、0.48、0.360.40.66、某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这种变化产生的原因是()A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C．自然选择作用D．人工选择作用7、用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有______的特性，而这种特性是生物进化的。(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了______作用，而这种作用是______的，它决定着生物进化的______。森林时期工业时期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%C变异原材料选择方向定向7、（2009年上海卷）桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫，一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色桦尺娥的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同而数量比例不同，进行了如下探究。请完成下列探究方案。(1)假设：________________________________________。(2)实验步骤：①选择工业污染区A和__________________地区B；②收集桦尺蛾，并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾和浅色蛾若干；________________________________________；④一段时间后用诱蛾灯诱捕，记录、统计结果。(3)实验结果：如下表1。根据表内数据在表下方方框处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。在工业污染区，黑色蛾数量占优势（合理即可）③将标记的不同体色的蛾释放到上述两地区非工业污染表1桦尺蛾释放数和回收数地区项目浅色蛾黑色蛾工业污染区A释放数400450回收数52150B释放数720600回收数6030⑷、结论：(5)分析与讨论：①人们观察到工业污染导致树皮变黑，从这个角度解释上述实验结果。②已知桦尺蛾的体色由常染色体上______对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系，有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交，F1中黑色蛾与浅色蛾的数量比为1∶1。请利用F1的蛾，在此基础上设计遗传实验完成探究。a.实验步骤：b.结果与分析：在工业污染区，黑色蛾数量占优势；在非工业污染区，浅色蛾数量占优势不同污染程度区域的树皮颜色不同，使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同，导致它们的存活率不同一选择F1中雌、雄黑色蛾杂交；观察、记录后代的体色若后代出现浅色蛾，则黑色为显性性状；若后代全部是黑色蛾，则黑色为隐性性状1、物种的概念：指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称为一个物种，简称“种”。2、物种与种群的区别⑴、同一物种可以分布在自然界的不同区域，而种群是指一定区域内的同种全部个体的集合。⑵、种群是物种繁殖和进化的基本单位。如中国大陆上所有老虎是一个种群还是一个物种？物种都是一个物