2022-2023学年新教材高中生物第6章生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成课件新人教版必修

1、第6章生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成课内探究名师点睛指点名津拨云见日教材问题解疑答惑巩固训练课堂达标基础知识双基夯实课标要求核心素养1阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。2说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。3阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1生命观念：初步运用进化与适应观，阐明可遗传的变异提供了生物进化的原材料；运用生物进化观念阐明隔离在物种形成中的作用。2科学思维：运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化；运用分类与比较的观念，分析地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用。知识导图学霸记忆1一个种群中全部个体所含有的全部基因

2、称为基因库。2种群是生物繁殖的单位。3突变和基因重组产生进化的原材料。4自然选择决定生物进化的方向。5生物进化的实质是基因频率的改变。6物种指的是能够在自然状态下相互交配且能产生可育后代的一群生物。7隔离指的是不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，分为地理隔离和生殖隔离。8隔离是物种形成的必要条件，不同种群间如果存在生殖隔离才是不同的物种。基础知识双基夯实一、种群基因组成的变化1种群和种群基因库(1)种群(2)基因库：由一个种群中_个体所含有的全部基因构成。(3)基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占_的比值。一定区域同种全部繁殖全部全部等位基因数(2)可遗传变异提供了生物进

3、化的原材料的原因可遗传变异的形成a基因突变产生_b通过_过程中的基因重组，可以形成多种多样的_。可遗传变异的结果：只提供了生物进化的_，不能决定生物_。染色体变异等位基因有性生殖基因型原材料进化的方向3自然选择对种群基因频率变化的影响(1)原因：不断淘汰发生_的个体，选择保留发生_的个体。(2)选择的对象直接作用对象：个体的_。最终选择的对象：决定表型的_。(3)选择的结果基因方面：种群的_会发生定向改变。生物性状方面：导致生物朝着_不断进化。不利变异有利变异表型基因型基因频率一定的方向二、隔离在物种形成中的作用1物种的概念能够在自然状态下相互交配并且产生_后代的一群生物。2隔离(1)概念：不

4、同群体间的个体，在自然条件下_不能自由交流的现象。可育基因(2)常见类型项目类型发生范围结果生殖隔离不同物种间不能_；即使交配成功，也不能产生_地理隔离_生物使种群间不能发生_相互交配可育后代同种基因交流突变基因交流基因频率基因库隔离活学巧练判断下列叙述的正误(1)一个种群中某基因占所有基因的比值叫作基因频率。()(2)基因突变产生的有利变异是决定生物进化的方向。()(3)自然选择决定了生物变异和进化的方向。 ()(4)存在生殖隔离的种群不一定存在地理隔离。()(5)地理隔离的出现导致基因频率的改变，标志新物种的形成。()思考1达尔文考察了格克伦岛，这个岛屿上经常刮大风，岛上的少数昆虫翅特别发

5、达，大多数昆虫翅退化。请思考下列问题：(1)在这个海岛上昆虫翅长差异的根本来源是什么？(生命观念)提示：基因突变。(2)在这个岛屿上，为什么无翅的昆虫特别多？(科学思维)提示：由于这个岛屿上经常刮大风，有翅能飞但翅不够强大的昆虫，就常常被大风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会较少，而无翅或残翅的昆虫，由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就多。经过自然选择之后，海岛上无翅或残翅的昆虫就特别多，这种现象产生的原因是自然选择。2发现一种外形很像紫花苜蓿的植物，如何确定它和紫花苜蓿是不是同一物种？(科学探究)提示：自然状态下，让该植物与紫花苜蓿杂交，观察是否能产生可育后代。课内

6、探究名师点睛1相关概念的比较一种群基因组成的变化要点归纳 2突变和基因重组产生进化的原材料(1)突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的改变。(2)由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。(3)变异的有利和有害是相对的，由生存环境决定。3自然选择决定生物进化方向的原理分析特别提醒进化中的“定向”与“不定向”(1)变异是不定向的。(2)自然选择是定向的。(3)种群基因频率的变化是定向的。(4)生物进化是定向的。(2021湖北十堰市高二期末)藏羚羊是中国特有物种，属于国家一级保护动物。由于栖息地的破坏和盗猎导致其数量急剧减少。为拯救濒临灭绝

7、的藏羚羊，国家建立了可可西里自然保护区、羌塘自然保护区。近些年来，保护区藏羚羊的数量明显增多。下列相关叙述正确的是()A两个保护区内的藏羚羊的基因频率相同B保护区内藏羚羊数量增加会导致种群基因频率定向改变C保护区藏羚羊数量增多，丰富了种群基因库D两个保护区内的藏羚羊产生了生殖隔离典例剖析典例 1C解析两个保护区因存在地理隔离，两个保护区内的藏羚羊种群可能出现不同的突变和基因重组，而且两个种群间没有影响，加之两个保护区内的食物和栖息条件存在差异，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别，所以两个保护区内的藏羚羊的基因频率不同，A错误；保护区内藏羚羊数量增加，不一定会导致种群基因频率定向改

8、变，B错误；保护区藏羚羊数量增多，使其种群基因库增大，丰富了种群基因库，C正确；两个保护区内的藏羚羊存在地理隔离，但不一定产生了生殖隔离，D错误。(2021河北省“五个一”名校联盟高一期末)关于现代生物进化理论，下列说法正确的是()A在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化B没有新物种形成就不发生进化过程C自然选择导致种群基因频率定向改变D隔离是生物多样性形成的必要条件变式训练1 C解析基因频率变化的因素是突变、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变等，环境条件保持稳定的前提下，没有自然选择，但是其他因素也会引起种群的基因频率的变化，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，种群基因频

9、率改变不一定产生新物种，B错误；自然选择导致种群基因频率定向改变，C正确；隔离是新物种形成的必要条件，D错误。故选C。二基因频率和基因型频率的有关计算要点归纳 (2)已知基因型频率计算基因频率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该基因纯合子的基因型频率1/2杂合子的基因型频率。例如，A基因的频率AA的基因型频率1/2Aa的基因型频率。X染色体上基因频率的计算如某种群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，(3)遗传平衡时基因频率与基因型频率的计算计算公式设A基因的频率为p，a基因的频率为q，则pq1。雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(

10、q)Aa(pq)aa(q2)2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基因频率基因型频率自交不改变改变，纯合子增多，杂合子减少自由交配处于遗传平衡不改变不改变 不处于遗传平衡不改变改变现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1中A的基因频率为80%，a的基因频率为20%；种群2中A的基因频率为60%，a的基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是()A75%B50%C42%D21%典例剖析典例 2C(2021河北沧州高一期末

11、)某动物种群中雌雄个体数目相等，且基因型AAAaaa122，aa个体无繁殖能力，该群体经自由交配产生的子一代中，A的基因频率是()变式训练2 B1地理隔离与生殖隔离(1)区别三物种和隔离要点归纳 地理隔离生殖隔离概念同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代特点自然条件下不能进行基因交流，一定条件下可以进行基因交流不能发生基因交流结果形成不同的亚种形成不同的物种举例东北虎和华南虎马和驴(2)联系图中A属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起。图中B属于生殖隔离，

12、一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。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；长期的地理隔离通常会形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段。2物种形成的两种方式(1)渐变式：经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种(物种形成的主要方式)(2)骤变式：主要是通过异源多倍体的染色体变异的方式形成新物种，一旦出现就形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物，如：3物种形成的三个环节(1)内容突变和基因重组产生进化的原材料。自然选择决定生物进化的方向。隔离是物种形成的必要条件。(2)关系4物种形成与生物进化的关系项目物种形成生

13、物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物的关系出现生殖隔离，属于不同物种，是质变基因频率改变，属于同一物种，是量变二者联系只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化归纳总结进化和物种形成的判断方法(1)进化取决于种群基因频率是否发生改变。只要种群的基因频率发生改变，生物就一定发生了进化。(2)物种形成取决于是否形成生殖隔离。进化是量变，进化不一定形成新物种。物种形成是质变，新物种形成一定发生了进化。(3)新物种形成不一定经过地理隔离，但不管哪种方式都需要达到生殖隔离才能完成新物种的形成。(2021四川省简阳市高一期末)下

14、图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是()A种群基因频率的改变是形成新物种的前提B图中a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料C图中b表示地理隔离，b一定导致c的产生D图中c表示生殖隔离，是指两种生物不能杂交产生后代典例剖析典例 3A解析只有种群基因频率定向改变，才能使不同种群的基因库形成明显的差异，并逐渐出现生殖隔离，产生新物种，所以种群基因频率定向改变是形成新物种的前提，A正确；图中a表示突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组，为进化提供原材料，B错误；图中b表示地理隔离，地理隔离不一定会导致c新物种的产生，C错误；图中c表示生殖隔离，指两种生物不能杂交或能杂交不能产

15、生后代或杂交产生不育后代，D错误。(2021广西玉林市玉州区高一期末)据东方网2004年6月27日消息，日本东京大学医学院人类遗传学教授对比人体6号染色体的基因组的研究表明，日本人祖先可能源自朝鲜半岛。下面对此研究的分析正确的是()A这项研究表明，日本人和朝鲜人是两个不同的人种B这项研究表明，日本人种群发生了进化，而朝鲜人则没有C日本人和朝鲜人不是两个物种，因此他们的基因库是相同的D这两个种群有地理隔离，但没有生殖隔离解析日本人祖先可能源自朝鲜半岛，即日本人和朝鲜人存在地理隔离，但两者的基因库没有明显差异，不存在生殖隔离，D项正确。变式训练3 D指点迷津拨云见日在一次红绿色盲的调查中，共调查男

16、女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者有15人，患者有5人，男性患者有11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是()A4.5%B6%C9%D7.8%典例 4B(2021河南周口高一期末)在一个种群中基因型为AA的个体占60%，Aa的个体占20%，aa的个体占20%。A基因和a基因的频率分别是()A70%、30%B50%、50%C90%、10%D80%、20%解析根据遗传平衡定律得，A基因的频率为60%20%(1/2)70%，a基因的频率为170%30%，故选A。 典例 5A三、根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率1前提：在理想种群中。(1)种群足够大；(2)所有雌、雄个体之间自由

17、交配并产生后代；(3)没有迁入和迁出；(4)没有自然选择；(5)没有基因突变。2计算公式：当等位基因只有两个(设为A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：基因型AA的频率p2基因型Aa的频率2pq基因型aa的频率q2(pq)2p22pqq213自交与自由交配后代的基因频率、基因型频率的变化分析(1)某种群的所有个体自交，若没有进行选择，则自交后代的基因频率不变，基因型频率会改变，并且杂合子的基因型频率降低，纯合子的基因型频率升高。(2)某种群的所有个体随机交配，在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基

18、因型频率不改变。(2021四川成都七中高二上期中考试)一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状(由基因A、a控制)中显性性状的基因型的频率是0.36，则()A该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是0.32B显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率C若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定发生了基因突变D若该种群中A的基因频率为0.4，则表现为A基因所控制的性状的个体在种群中占40%典例 6A解析显性基因频率小于隐性基因的基因频率，B错；基因频率发生改变，不一定是基因突变导致的，C错；A控制的性状个体的比例是10.360.64，D错。四、运用男性基因型频率计算该地区X染色体上基因频率

19、(以红绿色盲为例)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，男性中色盲占x%，则此地区Xb(男性中的女性中的人群中的)的基因频率也为x%，此地区女性中色盲率则为(x%)2。金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为()A1/8B1/6C1/11D1/14典例 7C解析由题意知，一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，雌性个体：雄性个体21，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因

20、型为XAXa、XAY，F1中雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是XAXa31，雄性个体的基因型为XAY，产生的精子的基因型及比例是XAY11，因此F1金鱼自由交配所得F2的基因型及比例是XAXAXAXaXAYXaY3131，其中XaY死亡，所以成活个体中XAXAXAXaXAY313；Xa基因的频率1/(32123)1/11。教材问题解疑答惑问题探讨P110提示：同意乙同学的观点。因为进行人工选择时是选择的表型，只有符合需要的类型才能保存下来，不需要的类型就会淘汰掉。选择时根据鸡的性状，而不是鸡蛋的性状。思考讨论P1111(1)A60%，a40%。解析100个个体共有

21、200个基因，A的数量23060120个；a的数量2106080；A的基因频率120200100%60%；a的基因频率80200100%40%。(2)基因型频率AA36%、Aa48%、aa16%。解析AA(60%)236%；Aa260%40%48%；aa(40%)216%。(3)A60%，a40%。解析AAA1/2Aa36%1/248%60%，a1/2Aaaa1/248%16%40%。(4)提示：种群的基因频率同子一代一样。亲代基因型的比值AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(30%)A(30%)a(30%)a(10%)子代基因型频率AA(36%)Aa(48%)aa(16%)

22、子代基因频率A(60%)a(40%)2提示：不能；生物会发生基因突变，个体之间的交配也不能做到完全随机；生物种群之间会有迁入和迁出。3提示：突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看该突变对生物体是有益还是有害的，这取决于生物生存的环境。知识链接P112提示：(1)染色体数目变异必然引起染色体上基因数目的变化，进而引起种群基因频率的变化。(2)染色体结构变异不一定引起基因频率的改变，如倒位和易位，只是改变了基因的排列顺序，基因的数量并没有改变。探究实践P1121提示：树干变黑会使桦尺蛾种群中浅色个体减少。因为树干变黑以后浅色的个体容易被天敌发现，导致浅色个体

23、减少。2提示：在自然选择过程中，直接选择的是表型。比如天敌看到的是桦尺蛾的体色(表型)而不是控制体色的基因型。练习与应用P114一、概念检测1(1)(2)基因频率的改变也受环境的影响。(3)2D一个湖泊中的全部鱼包括多个物种，不属于种群，A错误；一个森林中的全部蛇包括多个物种，不属于种群，B错误；一间屋中的全部蟑螂包括多个物种，不属于种群，C错误；卧龙自然保护区的全部大熊猫是生活在同一区域的同种生物，是一个种群，D正确。3C种群中一个基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和，所以B基因的频率为18%78%1/257%，b基因的频率为4%78%1/243%，C项正确。4C因题中给出的突

24、变是不适于21 气温，而适于25.5 气温，A、B项错误；温度的变化有利于突变体的生存，只能说明突变是否有利取决于它对环境的适应度，不能展现出基因突变的特点，C项正确，D项错误。二、拓展应用1提示：如选择育种和人工杂交育种。2提示：如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至灭绝。3(1)提示：有关联，由表中数据可知，抗生素使用得越多，细菌对该类抗生素的耐药率越高。(2)提示：细菌中存在各种变异类型的个体，其中就有抗药性变异，当患者使用抗生素时，抗药性细菌能够存活，不抗药的个体被杀死，随着时间的推移，抗药性个体越来越多。(

25、3)提示：耐药预警机制的建立可以及早发现耐药菌的出现，防止超级细菌的产生，因为超级细菌没有特效药来治疗。(4)提示：不滥用抗生素，要在医生的指导下合理使用。探究实践P115结果与结论1提示：在培养基上有细菌生长。在放有抗生素纸片的区域没有细菌。2提示：连续培养几代后，抑菌圈的直径变小了，说明抗生素对细菌产生了选择作用。讨论：1提示：纸片出现抑菌圈，这是抗生素作用的结果，只有从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，才能得到耐药细菌。2提示：支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法。因为细菌的耐药性是由于基因突变而产生的，基因突变具有普遍性。3提示：耐药菌的出现对细菌来讲是有益的，因为只有这样才能存活下去；但是对

26、于我们人类来讲是有害的，因为耐药菌的出现导致我们难以治愈疾病。所以，变异的有害还是有利是针对不同的环境来说的。4提示：根据自己的实验结果分析是否有效。5提示：滥用抗生素可能会使细菌产生耐药性，进而可能会出现超级细菌。滥用抗生素的实例，某些养殖户在饲料中添加抗生素；感冒、发烧时医生开了大量的抗生素等。思考讨论P1171提示：基因频率不一样。2提示：不同岛屿上的地雀种群，产生的突变不一样。3提示：不同岛屿的地形和植被条件不一样，环境的作用就会有差别，从而导致种群基因频率朝不同的方向改变。4提示：如果只有一个小岛，则不会形成这么多种地雀。旁栏思考P118地衣作为先锋植物改善了土壤，为其他植物的生长创

27、造了条件。练习与应用P118一、概念检测1(1)(2)2D二、拓展应用1提示：斑马和驴杂交的后代不可育。因为它们的杂交后代有53条染色体，进行减数分裂时不能正常联会，不能产生正常的配子。2提示：我认为，人类还是不要打破自然界的规律，不要培育狮虎兽和虎狮兽。巩固训练课堂达标1(2020云南曲靖高一月考)下列有关种群的叙述，不正确的是()A种群内的个体之间可交配繁殖B种群是生物进化的基本单位C一定区域中的所有蛇组成一个种群D种群是指同一自然区域中同种生物的全部个体解析种群是指在生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因遗传给后代

28、。种群是进化和繁殖的基本单位。一定区域中的所有蛇是不同的种群。C2下列关于物种的说法，正确的是()A黑种人和白种人不是同一物种B马和驴能够交配，二者属于同一物种C在自然界中，同一物种的个体并不都是生活在一起的D物种都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的C解析黑种人和白种人婚配后可以繁殖后代，且其后代可育，因此是同一物种，A错误；马和驴虽然能够交配，但产生的后代不可育，二者不是同一物种，B错误；由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，每一个物种总是分成一个个或大或小的群体，C正确；有些新物种形成可以不经过地理隔离而直接产生生殖隔离，如植物多倍体的形成，D错误。3(2021河南南阳市期末

29、)某植物种群中，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解析根据题意分析，已知AA16%，aa36%，则Aa116%36%48%，A基因频率16%1/248%40%，a基因频率36%1/248%60%。若随机交配后代的基因型频率为：AA40%40%16%，aa60%60%36%，Aa240%60%48%；若自交后代的基因型为：AA16%48%1/428%，aa的基因型频率是aa36%48%1/448%，Aa的基因型频率是Aa48%1/224%，自交后代基因频率是：A28%24%1/240%，a48%24%1/260%。因此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不变、不变、增大、不变。故选C。4(不定项)下列关于隔离的叙述，正确的是()A阻止了种群间的基因交流B生物进化意味着有新物种形成C基因组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因D多倍体