学年高中生物第7章第2节现代生物进化理论的主要内容课时作业1新人教版必修2Word下载.docx
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可遗传变异来源
(2)可遗传变异的形成、特点和作用
①形成:
a.基因突变产生等位基因;
b.通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型。
随机的、不定向的。
③作用:
只是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,是由生存环境决定的。
3.自然选择决定生物进化的方向(阅读P116-118)
(1)原因
(2)结果:
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。
判断正误:
(1)自然选择决定了生物变异和进化的方向。
( )
(2)达尔文认为自然选择作用于种群,使种群发生进化。
(3)某种抗生素被长期使用药效下降,是由于病原体接触药物后,产生对药物有抗性变异。
(4)基因频率改变,生物一定进化。
(5)基因突变和基因重组使生物发生定向改变。
(6)在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化。
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
(6)×
一、种群是生物进化的基本单位
1.种群的概念
种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
其中的“种”是生物分类的基本单位,理解种群概念应把握如下内容:
(1)两个要素:
“同种”和“全部”。
(2)两个条件:
“时间”和“空间”,即种群具有一定的时空限制,离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
(3)两个方面
(4)种群中的个体不是机械地集合在一起的,而是通过种内关系组成的一个有机整体,个体间能彼此交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
(5)同一种群中的生物属于同一物种,个体具有的形态特征基本相同,生态要求基本一致。
2.种群的基因库
(1)每个种群都有自己的基因库。
(2)种群中每个个体所含的基因,只是种群基因库的一个组成部分。
(3)个体携带的基因随着个体的死亡而从基因库中消失,随着繁殖把自身的一部分基因传给后代,通过突变使新基因进入基因库,所以基因库在代代相传的过程中保持和发展。
3.基因频率
(1)对于某对等位基因而言,每个种群都有自己的基因频率,且基因频率是会随环境的变迁而改变的。
(2)种群中基因频率的改变反映出生物进化的方向,即在进化过程中某基因的频率如果逐渐增大,说明该基因控制的性状对环境的适应能力较强。
4.有关种群基因频率和基因型频率的计算
(1)已知基因型的个体数计算基因频率
某基因频率=×
100%
例如:
A%(A的基因频率)=×
100%。
(2)已知基因型频率计算基因频率
设有N个个体的种群,AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3,A、a的基因频率分别用PA、Pa表示,AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示,则:
PA===PAA+PAa
Pa===Paa+PAa
由以上公式可得出结论:
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+杂合子的基因型频率
(3)理想条件下的基因频率和基因型频率的计算
①理想条件(遗传平衡定律):
在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:
a.种群是极大的;
b.种群中个体间的交配是随机的;
c.没有突变发生;
d.没有新基因加入;
e.没有自然选择。
②基因频率与基因型频率的关系:
设某对等位基因为Aa,A的基因频率为p,a的基因频率为q,则:
A.任何一个位点全部基因频率之和等于1,即p+q=1。
B.在某群体中,某一基因型在所有个体中所占的比例为基因型频率,各基因型频率之和也等于1,即p2+2pq+q2=1。
C.某基因型频率等于该基因型各个基因频率之积,具体见下表:
雄配子
雌配子
A(p)
a(q)
AA(p2)
Aa(pq)
aa(q2)
即:
AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2。
实例:
若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频率为。
1.种群的基因库是一直不变的吗?
试分析原因。
答案 不是。
基因突变、染色体变异、自然选择、种群个体的迁入迁出等都会使种群的基因库发生改变。
2.为什么说生物进化的基本单位是种群而不是个体?
答案 个体的基因型是终身不变的,无论它在自然选择中具有多大优势,其基因型也不可能一成不变地遗传给下一代个体。
种群中个体的基因来自种群基因库,个体死亡后又通过其后代把基因延续下去。
如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,这个个体在进化上就没有意义。
1.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答:
(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足五个基本条件,即种群________、不发生________、不发生____________、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________;
如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件,但不发生随机交配,只在相同基因型之间进行交配,则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为______、________和________;
如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
【问题导析】 明确:
(1)隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率;
(2)在理想条件下,种群达到遗传平衡,种群的基因频率和基因型频率都不变,否则种群的基因型频率可能改变。
答案
(1)0.5
(2)足够大 基因突变(或突变) 自然选择 0.25 不会 (3)0.4 0.2 0.4 会
【一题多变】
(1)当满足上述五个基本条件并随机交配时,A和a的基因频率分别是多少?
答案 满足上述四个基本条件,说明种群达到了遗传平衡,种群的基因频率不变,即A和a的基因频率均为0.5。
(2)第(3)问中,若只在相同基因型之间进行交配,A和a的基因频率分别是多少?
种群进化了吗?
答案 A的基因频率=AA的基因型频率+Aa的基因型频率=0.4+×
0.2=0.4+0.1=0.5,可得a的基因频率=1-0.5=0.5;
由于种群的基因频率没有改变,因此种群没有进化。
二、突变和基因重组产生进化的原材料及自然选择决定生物进化方向
1.理解“突变”的含义
(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。
其中基因突变和染色体变异统称为突变。
基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新的基因型,但只有基因突变能产生新的基因(等位基因)。
(2)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
(3)基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群出现大量的可遗传变异。
(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。
2.可遗传的变异为生物进化提供了原材料
每一个基因发生基因突变的频率虽然很低,但由于每个生物个体所含的基因数是一个非常巨大的数目,因此基因突变对个体来说不是稀有的,况且生物进化的单位是种群,生物进化是一个漫长的积累过程。
因此,突变可以为生物进化提供丰富的变异材料。
同时,突变―→等位基因―→基因重组―→大量的变异。
可见,突变和基因重组为生物进化、物种形成提供了丰富的原材料。
3.理解“自然选择”的含义
(1)选择的对象:
①表面对象:
生物的变异性状。
②实质对象:
控制性状的基因。
(2)选择的结果:
①从生物性状上看,生物朝着一定的方向进化,形成生物的适应性;
②从实质上看,种群基因频率发生改变。
4.自然选择决定生物进化的方向
生物种群内产生的变异是不定向的,经过长期的自然选择,其中的不利变异被不断淘汰,有利变异则逐渐积累,从而使种群的基因频率发生定向改变,导致生物沿着一定的方向缓慢地进化。
由此可见生物进化的方向是由自然选择决定的。
1.所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗?
为什么?
只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成,才能改变基因频率。
2.基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗?
答案 二者都对种群遗传组成产生影响,但影响角度不一样。
只有基因突变才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率,从而影响种群的遗传组成;
基因重组不能产生新基因,只能增加基因型的种类,以此来影响种群的遗传组成。
2.根据现代生物进化理论,下列说法正确的是( )
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
【问题导析】
(1)自然选择使种群的基因频率发生定向改变,从而使生物定向进化,所以自然选择决定了生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率的改变;
(2)种群中基因频率的改变在世代间具有连续性,导致生物不断进化;
(3)种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。
答案 C
“基因突变对绝大多数个体是不利的,但却是生物进化的重要因素之一”。
你认为这一说法( )
A.正确,基因突变虽对多数个体是不利的,但它为定向的自然选择提供了材料,为物种的进化奠定了基础
B.正确,基因突变对多数个体不利,但突变的方向与生物进化的方向是一致的
C.不正确,因为基因突变不利于个体繁殖,会导致物种灭绝
D.不正确,因为基因突变会导致个体死亡,不利于生物进化
答案 A
1.
对种群概念的正确叙述是( )
A.不同空间中同种生物个体的总和
B.生活在同一地点的同种生物的一群个体
C.一片水田中的所有鱼的总和
D.一个生态环境中有相互关系的动植物的总和
答案 B
解析 种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
其中的“种”是生物分类的基本单位。
一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群,包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鱼苗。
这里必须具体到“鲤鱼”,而不能是“鱼”,因为后者还包括其他种类的鱼。
2.
在一个种群中随机抽出100个个体,其中基因型为AA的个体占24个,基因型为Aa的个体占72个,基因型为aa的个体占4个,那么基因A和基因a的频率分别是( )
A.28%、72% B.36%、64%
C.57%、43%D.60%、40%
答案 D
解析 在100个个体中,AA占2