2018-2019高中生物 第7章 生物的进化 7.1 生物进化的证据 7.2 种群是进化的基本单位课件 北师大版必修2.ppt

第1节生物进化的证据第2节种群是进化的基本单位,1.举例说明生物进化的证据。2.解释种群、种群基因库、基因频率,并进行有关计算。3.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。4.说明现代生物进化理论的主要内容。,一,二,一、生物进化的证据1.免疫学证据(1)原理:把一种动物的血清(抗原)注射到另一种动物的体内,这种动物的免疫系统将产生特定的抗体攻击这些抗原,所以血清中存在着大量的抗体。(2)证据:当家兔抗血清(含有抗人血清蛋白的抗体)与某种动物的血清混合时,会发生抗原抗体反应而形成沉淀。不同种动物的血清产生的沉淀数量不同,沉淀越多,说明与人类的亲缘关系越近。,一,二,2.分子生物学证据(1)比较DNA:通过DNA-DNA杂交技术可以了解两种生物基因组的相似程度,从而判断出它们之间亲缘关系的远近,了解两个物种的共同祖先生活在距今多远的年代里。,DNA-DNA杂交示意图,一,二,(2)基因序列比较:DNA测序技术的进步和普及,已经使人们可以直接对比不同物种的基因序列,从而推断出这些物种之间的进化关系。(3)比较蛋白质:细胞色素c是细胞质中与呼吸作用有关的一种蛋白质,其功能是传递电子。两种生物由共同祖先分歧后经过的时间越长,它们的蛋白质发生改变的可能性就越大。因此,如果在两种生物的相应蛋白质中观察到的差异越大,它们的共同祖先生活的年代距离现在就越久远。,一,二,二、种群是进化的基本单位1.现代综合进化论现代综合进化论的主要内容:(1)种群内存在着因随机突变和重组而产生的遗传变异,自然选择决定生物进化的方向。(2)进化的实质是种群内等位基因频率的改变。(3)突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的机制,物种形成导致了生物的多样性。,一,二,2.种群的基因(1)种群:指同种生物在特定环境空间内和特定时间内的所有个体的集群。(2)基因库:一个生物种群中的全部个体所含有的全部遗传信息,称为种群的基因库。(3)等位基因频率:种群中每一个等位基因在基因库中所占的比率,叫作等位基因频率。,一,二,3.哈迪温伯格平衡(1)适用条件种群规模是极大的;种群内个体间随机交配;没有突变的发生;没有迁入和迁出;没有发生自然选择。(2)哈迪温伯格平衡:由于等位基因频率保持不变,它们产生的配子频率也不会改变,因此下一代的基因型频率也不会改变。依此类推,如果没有某种改变力作用于这个种群,其等位基因频率会一代接一代的稳定不变,保持遗传平衡,即哈迪温伯格平衡。,一,二,4.等位基因频率的改变(1)遗传漂变概念:在小型种群中,偶然性的进化改变叫作遗传漂变。结果:导致种群的基因库一代代改变。(2)突变突变是所有新等位基因的来源;作为变异的根本来源,突变为自然选择提供了原始材料,是进化材料的主要来源。(3)迁移生物群体之间的迁移会带来相应的基因流动,这种基因流动在一定条件下能引起等位基因频率的变化,具有明显的进化效果。(4)选择自然选择:有利于生物生存和繁殖的特征延续下来,并最终取代不利于生物生存的特征的过程。作用:自然选择决定生物进化的方向。,一,二,5.种内进化长期生物进化的过程使得一个物种之内出现不同的类别或者亚种。如果将来自不同种群的两个亚种放在一起,它们之间仍可进行杂交,并可产生能正常生活、具有生殖能力的后代,说明它们仍然是一个物种。如果各亚种种群保持隔离,并继续沿着不同的方向变化,新物种就有可能诞生。,一,二,一、几组易混淆的概念辨析1.等位基因频率与基因型频率等位基因频率是某个基因在一个种群基因库中占全部等位基因数的比率。基因型频率是某基因型的个体数占种群个体总数的比率。如:设某二倍体生物个体有等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体分别是n1、n2、n3,那么种群中A基因的频率和AA基因型的频率分别是:A基因的频率=(2n1+n2)/2NAA基因型的频率=n1/N2.种群基因库种群基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因(包括核基因、质基因)。每一个种群都有它自己的基因库,种群中每一个个体的基因只是种群基因库的一个组成部分。,一,二,二、与基因频率有关的计算1.已知各种基因型的个体数,计算基因频率,(AA、Aa、aa为三种基因型个体数)2.已知基因型频率,求基因频率一个等位基因的频率=该等位基因纯合体的基因型频率+1/2杂合体的基因型频率,一,二,3.根据哈迪温伯格定律计算基因频率在一个进行有性生殖的种群中,在种群规模足够大,种群内个体间随机交配,没有突变发生,没有新基因加入,没有发生自然选择的条件下,各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的。即(p+q)2=p2+2pq+q2=1(p、q分别表示显性等位基因频率、隐性等位基因频率),题型一,题型二,题型三,等位基因频率的变化,【例1】某植物种群中,基因型为AA的个体占16%,基因型为aa的个体占36%,该种群随机交配产生的后代中基因型为AA的个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中基因型为AA的个体百分比、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,题型一,题型二,题型三,解析：基因型为AA的个体占16%,基因型为aa的个体占36%,所以基因型为Aa的个体占48%,随机交配一代后,基因频率不变,A=0.4,a=0.6,所以AA=16%。在自交的情况下,后代AA=16%+48%1/4=28%,Aa=24%,aa=36%+48%1/4=48%,所以A=0.4,a=0.6。答案：C,题型一,题型二,题型三,等位基因频率和基因型频率的计算,【例2】某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A.55%和32.5%B.55%和42.5%C.45%和42.5%D.45%和32.5%解析：种群中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,Aa基因型个体占50%。A的基因频率=30%+1/250%=55%。F1中AA的基因型频率=30%+50%1/4=42.5%。答案：B,题型一,题型二,题型三,影响基因频率变化的因素,【例3】在一个进行无性生殖、个体数量庞大而又被充分隔离的自然种群中,基因频率发生变化的主要原因是()A.基因突变、自然选择B.基因重组、自然选择C.基因突变、基因重组、自然选择D.遗传漂变、迁移解析：因为该种群进行无性繁殖,并且被充分隔离,因此不可能发生基因重组,只能通过基因突变和自然选择改变基因频率。由题意可知,该种群是一个大型种群,不可能发生遗传漂变。答案：A,1,2,3,4,1当家兔抗血清(含有抗人血清蛋白的抗体)与某种动物血清混合时,与人亲缘关系越近则()A.沉淀物越多B.沉淀物越少C.没有反应D.澄清度越高答案：A,1,2,3,4,2家兔的血清注射到野兔体内具有的作用()A.营养B.调节C.抗原D.T细胞解析：因家兔与野兔是不同种类的生物,故家兔血清中的蛋白质可刺激野兔体内产生相应的抗体,C项符合题意。答案：C,1,2,3,4,3右图表示某个种群基因型的组成情况,A、a为一对等位基因。则该种群中a的基因频率是()A