人教版高三复习生物必修二课件：第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容2 (共43张PPT)

1．正常果蝇唾液腺细胞的X染色体上只有一个编号为16A的区段，而棒眼果蝇的X染色体上有两个16A区段，重棒眼果蝇中则有三个重复的16A区段。若用b代表一个16A区段(染色体类型记为X1b，以此类推X2b、X3b)，雌雄果蝇在X染色体结构上存在的差异如下图A～G所示。请分析回答：(1)从结构上看，X染色体共有__________种类型，这种变异类型属于染色体结构变异中的___________。(2)雌果蝇B的一个次级卵母细胞含有____________个16A区段。(3)雌果蝇C与雄果蝇E杂交，正常情况下F1都为棒眼，但出现了少数正常眼和重棒眼果蝇。研究发现，这与同源染色体之间的不对等交换有关。据此推断，上述杂交后代中出现异常果蝇是由于亲本中雌果蝇在减数分裂时发生不对等交换，产生了____________(用X和b表示)的配子：若一半雌果蝇C减数分裂时发生这种不对等交换，后代出现正常眼雄果蝇的概率是___________。重复（1分）1/16（2分）3（1分）2个或4个（2分）X3b和X1b（2分）1．正常果蝇唾液腺细胞的X染色体上只有一个编号为16A的区段，而棒眼果蝇的X染色体上有两个16A区段，重棒眼果蝇中则有三个重复的16A区段。若用b代表一个16A区段(染色体类型记为X1b，以此类推X2b、X3b)，雌雄果蝇在X染色体结构上存在的差异如下图A～G所示。请分析回答：(4)理论上推测，雌果蝇性染色体组成有__________种类型，表中还缺少的雌果蝇染色体类型是_____________________(用X和b表示)。有人推测雌果蝇中的这种类型都存在致死现象，请设计实验证明之。①选重棒眼雌果蝇分别与表现型为_________________的雄果蝇杂交。②统计实验结果。③结果分析：若杂交后代雌雄果蝇之比为__________，则推测正确。X3bX3b和X3bX2b

（2分）1∶2（2分）6（2分）

棒眼、重棒眼（2分）1、生物的多样性：生物圈内所有的动物、植物、微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的价值：潜在价值、

间接价值、（也叫生态功能，如森林和草原对水土的保持作用，湿地的蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。）

直接价值（食用价值、药用价值、工业原料、美学价值和科研价值等）区分：①某种群个体间差异较大，体现

多样性；②草原上有狮子、豹、狼、羚羊、鹿等，体现

多样性；③我国幅员辽阔，有高山、河流、草原、沙漠、海洋等，体现

多样性；④某物种有较多品种，体现

多样性；遗传（基因）遗传（基因）物种生态系统2、区分下列体现的生物种间关系：①螟蛉有子，蜾蠃负之：

；②冬虫夏草：

；③雄蚊吸植物汁液，雌蚊吸动物血液：

；

捕食寄生寄生3、两对等位基因A、a、B、b：①A、a位于常染色体上，B、b位于X染色体上，则该种群基因型种类有

种；②A、a、B、b都位于X染色体上，则该种群基因型种类有

种；③A、a、B、b都位于X、Y染色体同源区段上，则该种群基因型种类有

种；151426配子的产生方式、种类及比例：基因型AaBbCc?基因型AAa（三倍体）?基因型AAaa?Aaaa?21--三体（先天愚型）？基因型XBXBY（三体）?XBXbY?

三体基因型BBb?8种，ABC:ABc:…=1:1:…一般不能形成正常配子。3种，AA:Aa:aa=1:4:12种，Aa:aa=1:12种，（n+1）:n=1:14种，XBXB:Y:XB:XBY=1:1:2:26种，XBXb:Y:XB:XbY:Xb:XBY=1:1:1:1:1:14种，BB:b:B:Bb=1:1:2:2单体基因型AaB?4种，AB:aB:A:a=1:1:1:15、（15分）由于细菌的突变所发生的表型变异必须在一定外界环境下才表现出来，因此对外界环境在突变中的作用曾发生过争议。学者们曾有两种不同观点：观点一：细菌的突变经外界环境条件选择而出现突变株；观点二：细菌生长繁殖迅速，外界环境可直接作用诱导出突变株。为验证这两种不同观点，Luria和Delbrück依据统计学的原理，设计了如下实验，请据图分析回答：（1）首先用牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌，牛肉膏为大肠杆菌生长提供了

。大肠杆菌细胞与酵母菌细胞结构上最主要的区别在于大肠杆菌细胞没有

。（2）将大肠杆菌培养液稀释成浓度为103个菌体/ml的细菌悬液，然后在甲、乙两试管中各装10ml。将甲管中的菌液先平均分装在50支小试管中保温培养24～36小时，乙管中的菌液先整管保温培养24～36小时，然后再分装在50支小试管中。将各小管的菌液分别

在加入_____T1噬菌体的平板培养基上，经培养后统计各培养基上的菌落数。本实验在培养基中加入T1噬菌体的目的是

。筛选抗噬菌体突变菌株（淘汰原始未突变的噬菌体敏感菌）核膜包围的细胞核碳源、氮源（、生长因子等）等量涂布（接种）（3）本实验的实验结果为：来自甲管的50个培养基菌落数_____________________，来自乙管的50个培养基菌落数_____________________。（4）本实验结果支持上述观点________。造成来自甲管的50个培养基菌落数目差异的原因是：_____________________________________________。

在分装培养过程中抗噬菌体突变发生时刻不同（突变发生越早，培养后抗噬菌体菌株形成的菌落数越多，反之亦然）无明显差异（或大致相等）存在明显差异（或相差较大）观点一观点一：细菌的突变经外界环境条件选择而出现突变株；观点二：细菌生长繁殖迅速，外界环境可直接作用诱导出突变株。第二节现代生物进化理论的主要内容主要内容：（1）解释种群、种群基因库、基因频率等概念（2）突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用（3）基因型频率的概念。（4）自然选择对种群基因频率的影响。（5）隔离在物种形成中的作用。（6）说明现代生物进化理论的主要内容。（7）举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。9一、达尔文自然选择学说：①

是自然选择的内因；

是自然选择的主体。②

为自然选择提供更多的选择材料，是生物进化的

，加剧了

；③

一般是不定向的，而

是定向的,定向的

决定生物进化的方向；④

是自然选择的过程，是生物进化的

；⑤自然选择的结果是

。

能够产生定向的变异。遗传变异环境条件过度繁殖基础生存斗争变异自然选择自然选择生存斗争动力适应（适者生存）基因工程10现代生物进化理论主要内容：1、

是生物进化的基本单位；生物进化的实质是：

。2、

为生物的进化提供原材料。突变的有利还是有害取决于

。3、自然选择通过使

而决定生物进化的方向。4、

导致新物种的形成。种群种群基因频率的改变突变和基因重组环境条件种群基因频率定向改变隔离

统称为突变。基因突变和染色体变异1112环境起选择作用，而非诱发变异达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择,生物产生了大量不定向变异后，由环境决定其生存与否,即变异在前，选择在后。1314一种群基因频率的改变和生物进化

达尔文自然选择学说的发展自然选择学说:以个体为研究单位现代生物进化理论:以种群为研究单位(研究生物进化,必须研究群体的基因组成的变化)(一).种群是生物进化的基本单位生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。1、种群的特点：

彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。15(1)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分，共同构成了种群的基因库。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。(2)基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。方法：某种基因的基因频率=此种基因的个数／(此种基因的个数+其等位基因的个数)=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率基因型频率：群体中某特定基因型个体数占全部个体数的比率。17变式:

据调查得知，某小学的学生中基因型比率为：XBXB：XBXb：XbXb

：XBY：XbY=44%：5％：１％：43％：7%，则Xb的基因频率为

A.13.2%B.5%C.14%D.9.3%解：Xb的基因频率=（1×5％+2×１％+1×7%）÷（2×44%+2×5％+2×１％+1×43％+1×7%）(D)1819新代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA=p2Aa=2pqaa=q2P表示基因A的频率，q表示基因a的频率20

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%40%

在讨论题2中的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？

16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60%

由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈迪－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。21哈迪——温伯格定律：1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持着基因平衡的。这5个条件是：①种群大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有自然选择；④没有迁入和迁出（没有新基因加入）；⑤没有突变发生。这就是哈迪-温伯格定律。

22哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示：(p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1

其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。p+q永远为1，p2代表AA的频率，q2代表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。如果等位基因不止2个，如前一章所述的身高、体色等涉及多个等位基因的性状，哈迪-温伯格定律也同样适用，但公式就要相应调整。例如，有3个等位基因时，公式就应改为：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=123

满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。

上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第⑤点假设（⑤基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的普遍性相违背。24

如果种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？

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，要看这一突变对生物体是有利还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。生物进化的实质：

种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。25影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异

变异的类型有那些？不能遗传的变异：不能为生物进化提供原材料可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变（二）突变和基因重组产生进化的原材料2.种群基因重组的结果：产生更多变异(基因型)、不定向1.基因突变的特点：3.基因突变和染色体变异统称为突变。26突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色。

某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型27

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？为什么还能够作为生物进化的原材料呢？

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。

此外，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。28

例如：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=2×107种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定向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29基因重组突变新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异变异是不定向的形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向1、现代生物进化理论认为，突变和基因重组产生生物进化的原材料。下列哪种现象不属于此类变异的范畴（）A．无子西瓜B．（豌豆）高茎（自交）→高茎∶矮茎=3∶1C．猫叫综合征D．红眼果蝇种群中偶尔出现了一只白眼果蝇B30

人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看显然红色基因的频率显著提高了。31长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖探究自然选择对种群基因频率的影响英19世纪曼彻斯特英20世纪曼彻斯特自然选择可以使种群的基因频率定向改变问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？假设：根据前面所学的你能做出假设吗？32

现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？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%13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低33(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的体色（表现型）而不是控制体色的基因结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择使基因频率定向改变。34（三）自然选择决定生物进化的方向

在一定的环境条件下，具有不同性状表现的生物个体的适应能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡或难以繁殖而减少（频率降低）；反之，适应环境的基因其频率会升高。

如某海岛上的昆虫，普通能飞的个体会因被风吹到海中淹死而导致基因频率降低，残翅和无翅的基因频率却相对提高了。35

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%361、原因：淘汰不利变异的基因积累有利变异的基因2、结果：使基因频率定向改变37

自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向桦尺蠖深色浅色栖息环境浅色（个体多）（个体少）栖息环境深色s基因频率降低S基因频率升高浅色深色s基因频率又降低S基因频率又升高s基因频率95%……S基因频率95%38变异是不定向的不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累经过自然选择种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化自然选择表现型基因型基因频率直接间接39现代生物进化理论主要内容：1、

是生物进化的基本单位；生物进化的实质是：

。2、