2022届高三生物一轮复习课件：现代生物进化理论的主要内容

这是一份2022届高三生物一轮复习课件：现代生物进化理论的主要内容，共57页。PPT课件主要包含了基因库，基因频率，种群中某基因的总数，×100%，该种群个体总数×2，98%，×108，2×107，小组合作思考讨论，基因重组等内容，欢迎下载使用。

生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群
一. 种群是生物进化的基本单位
种群是生物繁殖、进化的基本单位
例：以下属于种群范畴的是 A、一座山上所有的马尾松 B、一块草地上所有的昆虫 C、 一个公园里所有的树木 D、甲池塘和乙池塘内所有的鲤鱼 E、一片森林里的所有鸟
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
4.基因型频率：在一个种群中，某基因型占全部基因型数的比例。
种群中该对等位基因的总数
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，其中纯合体12000人。那么，在这个人群中AA、Aa、aa基因型频率分别______________________，A、a基因频率分别是_________________。
1. 若某基因位于常染色体上：
40% 48% 12%
64% 36%
基因频率=
纯合子个体数×2+杂合子个体数
探究活动一：如何计算基因频率和基因型频率
2. X染色体上基因的基因频率的计算：
伴X遗传：女性每个个体两个基因，男性只含一个基因（男性中只有一个X染色体）
例2.某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人。求XB,Xb的频率。
雌性个体数×2+雄性个体数
XB =94% Xb=6%
3.已知基因型频率计算基因频率：
例3 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_________________。
显性基因频率=显性纯合子基因型频率＋ 1/2×杂合子基因型频率
50% 50%
常染色体上：男性、女性每个个体可以看做含有两个基因存在
隐性基因频率=隐性纯合子基因型频率＋ 1/2×杂合子基因型频率
练习1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为BB的个体占40%，基因型为Bb的个体占50%，基因型为bb的个体占10%，常染色体遗传，则基因B和b的频率分别是 ( )A． 90%，10% B． 65%，35% C． 50%，50% D． 35%，65%
2. 据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是分别是_________________。
92% 8%
3.某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，从该种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10,那么A、a的基因频率是多少？
探究活动二：利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率
完成课本115页思考与讨论： “用数学方法讨论基因频率的变化”
子代的基因型频率与亲代的基因频率关系？每一代的基因频率与基因型频率的变化？
如果让某种群随机交配，基因频率在亲子代间是稳定不变的，基因型频率到子二代也会稳定下来。
上题质疑：①如果让该种群随机交配，依据孟德尔遗传定律，子一代、子二代的基因型频率和基因频率又会怎样呢？②分析后代的基因型频率和基因频率的计算结果，尝试解释出现这种结果需具备怎样的条件？
基因频率在亲子代间是稳定不变的，基因型频率到子二代也会稳定下来。
出现这种现象的条件是：a. 该种群非常大；b. 所有的雌雄个体都能自由交配；c. 没有迁入和迁出；d. 自然选择对不同表现型的个体没有作用；e. 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。
遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）如果一个种群符合下列条件：⒈种群足够大；⒉种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的；⒊没有突变产生；⒋没有迁入和迁出；⒌没有自然选择；那么，这个种群的基因频率（包括基因型）就可以一代代稳定不变，保持平衡。（遗传平衡的种群是理想的种群）。如果用p代表A基因的基因频率，q代表基因a的频率，那么（p+q）2=p2+2pq+q2=1； p+q=1；AA=p2；Aa=2pq；aa=q2；
遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。所以种群基因频率迟早要发生变化，所以种群的进化是必然的。
例4 已知苯丙酮尿症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，那么在人群中该苯丙酮尿症隐性致病基因（a）的基因频率是_______。以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率是______。例5 一个随机交配的群体，某一相对性状中，aa的基因型频率是0.81，则杂合子Aa的频率是______。
　　基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
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。它为何还能作为生物进化的原材料呢？
例如：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
二. 突变和基因重组产生进化的原材料
探究活动三：自然选择对种群基因频率变化的影响
完成课本116-117页探究：
19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%
20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%
根据：P117探究右侧第一段信息，完成下表
S: s:
(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？
(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加
许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）
结论：自然选择使种群基因频率发生定向改变。
种群中出现大量可遗传的变异
变异是随机的、不定向的
突变是不定向的，不能决定生物的进化方向
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。
结论：自然选择决定生物进化的方向
三. 自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质：生物进化的方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。引起基因频率改变的因素：
突变、选择、遗传漂变、迁移。
不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累
种群的基因频率发生定向改变
生物朝一定方向缓慢进化
学习目标：1.理解物种、隔离、共同进化等相关概念。2.分析隔离在物种形成过程中的作用。3.举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
指在自然状态下能够相互交配并且能够产生可育后代的一群生物。每一个物种由于地理隔离形成多个不同的种群
①概念：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叫做隔离。
②类型：地理隔离、生殖隔离
生殖隔离：不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。
虎狮兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。
地理隔离：同一物种由于地理上的隔离（如高山、河流、沙漠）而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。
　　如东北虎和华南虎都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。
由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。
隔离——物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离，形成了不同的物种。
生殖隔离一旦形成，就形成了不同的物种。隔离是物种形成的必要条件。
生殖隔离是新物种形成的标志
3、隔离在物种形成中的作用
地理隔离与生殖隔离的比较
在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见。
又如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。
思考：昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有何意义？
为之传粉的昆虫有什么特点？
如果这种昆虫不存在，那筒状花还能完成繁殖现象吗？
不能。这种昆虫不存在，这种花就不能很好地完成传粉，这一物种也就不可能存在。
有细长的花矩，花矩的顶端贮存着花蜜。
有同样细长的吸管似的口器，可以从花矩中吸到花蜜。
三 共同进化与生物多样性的形成
资料1 动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大？
经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。
自然会选择斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同时也会选择狮子种群中跑得快的个体，这样的选择对斑马种群与狮子种群的生存有什么益处？
这种捕食关系的存在对斑马种群是有害无益的吗？
狮子跑得快，才能捕到斑马；斑马肌肉发达、动作敏捷才能不被狮子捕食。
不是，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
思考：捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。 捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。 ——“精明的捕食者”策略
“收割理论”： 捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
共同进化的含义1：不同物种间的共同进化
资料2：地球形成时原始大气中没有氧气，但随着光合细菌、蓝藻的出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物的出现提供了条件。
共同进化含义2：生物和无机环境之间也存在着共同进化。
不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化．
基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
（1）生物多样性内容：
（2）多样性形成的原因：
（3）研究生物进化历程的主要依据：
为什么说有性生殖的出现加快了生物进化的步伐？生物通过有性生殖，实现了基因的重组，这就增强了生物变异的多样性，明显加快了生物进化的速度。
4.生物的进化历程可概括为：
由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。
四.生物进化理论在发展： 1. 现代生物进化理论的核心是什么？ 自然选择学说 2. 中性突变学说、间断平衡理论的主要观点是什么？ 前者：基因突变并不是非益即害或非害即益。 后者：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。
捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
“精明的捕食者”策略： 捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
共同进化的含义1： 不同物种间的共同进化
地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气
共同进化的含义2： 生物和无机环境间也存在共同进化。
地理隔离：由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，使不同的种群不能基因交流。
　　如东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。
墨西哥动物园斑马与驴交配产罕见“斑驴”
据英国《每日邮报》4月27日报道，墨西哥雷诺撒动物园近日迎来了新明星，一头斑马与驴交配的“斑驴宝宝”于当地时间4月21日在动物园降生。报道称，这头斑驴宝宝名叫库姆拉，它的妈妈雷伊斯是动物园的一头斑马，它的爸爸伊格拉西奥是附近农场的一头蓝眼睛的驴子。伊格拉西奥每天下午都会来动物园与斑马雷伊斯“约会”。库姆拉腿部斑纹像斑马妈妈、脸部和背部却像驴爸爸。斑驴是很罕见的杂交动物，因为驴与斑马之间的染色体不相容。驴有62个染色体，斑马因种类不同，分别有32、44或46个染色体。
虎狮兽是雄虎与雌狮杂交出来的，（虎与狮各有19对同源染色体），虎狮兽头像老虎，有狮一样的鬃毛，身体像老虎，有类似虎皮的褐色条纹，特别是它们的眼睛、鼻子、耳朵及脸型、脚爪和尾巴等都具有狮、虎共有的血统，比狮子更“会”爬树，又像老虎一样能游泳，其性情更接近老虎，比较凶猛，它们的外形更像是一类全新物种。“虎狮兽”也被称为世间奇兽，在生物学、遗传学等方面有很重要的研究价值。但“虎狮兽”出现后，并不意味着一个新物种的出现。因为物种必须满足三个条件：在自然界有一定的分布区；有一定的种群数量；能自然交配有繁殖能力的后代。
斑马与驴的体细胞中各含有多少条染色体？老虎与狮子的体细胞中各含有多少条染色体？斑马与驴是同一个物种吗？老虎与狮子是同一个物种吗？物种的概念是？请同学们结合材料，并阅读教材119页第二段，进行讨论交流。
地理隔离-东北虎与华南虎
　　如东北虎(右)和华南虎(左)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。
世界三大人种的主要分布及混血儿
　　黑种人、黄种人、白种人由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成三个不同的亚种。
东北虎与华南虎是否属于同一个物种？地球上存在黄种人、黑种人与白种人，是否属于同一物种？判断的依据是什么？上述实例生物之间存在哪种隔离类型？
加拉帕戈斯群岛上地雀的形成
共同进化-拟态、茅蒿菜捕食昆虫
蜂兰像什么？枯叶蝶的形状像什么？
枯叶蝶模拟环境中的枯叶的现象叫做拟态，拟态对蜂兰和枯叶蝶的生存有什么益处？
茅蒿菜属于植物还是动物？
茅蒿菜捕食小昆虫对其生存有什么益处？
茅蒿菜生活在热带，根系不发达，消化小昆虫后可补充生命活动所需的N元素。
有利于蜂兰的传粉；枯叶蝶不易被天敌捕食，有利于生存。