第3講生物進(jìn)化2（種群與生物進(jìn)化）-2022高考一輪生物單元復(fù)習(xí)

第21講生物進(jìn)化-種群與生物進(jìn)化生物進(jìn)化理論拉馬克達(dá)爾文現(xiàn)代生物進(jìn)化理論用進(jìn)廢退獲得性遺傳過(guò)度繁殖生存斗爭(zhēng)遺傳變異適者生存核心：自然選擇學(xué)說(shuō)基因水平種群種群是生物進(jìn)化的基本單位什么是種群？為什么說(shuō)種群才是生物繁殖的單位？什么是基因庫(kù)？什么是基因頻率和基因型頻率？1.種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是指生活在一定區(qū)域內(nèi)的同種生物全部個(gè)體的總和?！皶r(shí)間”和“空間”，即種群具有一定的時(shí)空限制，離開(kāi)一定的空間和時(shí)間的種群是不存在的。生物繁殖的基本單位；生物進(jìn)化的基本單位。“同種”和“全部”兩個(gè)條件三個(gè)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)要素兩個(gè)方面一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。基因庫(kù)：基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)基因頻率=×100%種群中某基因型個(gè)體數(shù)占該種群個(gè)體總數(shù)的比例?；蛐皖l率：基因型頻率=×100%從以上基因頻率和基因型頻率的計(jì)算公式可看出：基因頻率=該基因純合子的頻率＋1/2雜合子的頻率例據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB（43.32%）、XBXb（6.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？伴X染色體遺傳方式（Y染色體上沒(méi)有其等位基因）=xB的總數(shù)XB基因頻率

雌性個(gè)數(shù)×2＋雄性個(gè)數(shù)×100%用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化若某種群滿足：Ⅰ、種群非常大，Ⅱ、無(wú)遷入、遷出，Ⅲ、無(wú)突變，Ⅳ、無(wú)選擇，Ⅴ、隨機(jī)交配（教材用“自由交配”）。

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%處于平衡狀態(tài)的種群，一對(duì)等位基因Aa，A的頻率為p，a的頻率為q，則：（pA＋qa）2＝p2AA＋2pqAa＋q2aa用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化＝1由此可見(jiàn)，如果滿足上述五個(gè)條件，則親代和子代每一種基因的頻率都不會(huì)改變，到下一代也是如此，也就是說(shuō)基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變。這就是哈迪－溫伯格平衡，也叫遺傳平衡定律。但是，在實(shí)際中，這樣的平衡是不存在的。這是因?yàn)椋谝唬鹤銐虼蟮姆N群是不存在，而根據(jù)概率原理，當(dāng)個(gè)體數(shù)不是充足大時(shí)，實(shí)際得到的數(shù)值與理論上的數(shù)值就存在誤差，實(shí)際中子代和親代的基因頻率就會(huì)有差異。

第二：種群中充分的隨機(jī)交配也是不現(xiàn)實(shí)的，也就是說(shuō)不同基因型的卵細(xì)胞和精子結(jié)合的機(jī)會(huì)不會(huì)是均等的。例如，在生殖季節(jié)，為了爭(zhēng)奪異性配偶，雄性海象之間要進(jìn)行激烈而又殘酷的競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)斗的最后結(jié)果常常是強(qiáng)大的一方占有二三十個(gè)雌性海象，由于競(jìng)爭(zhēng)失敗，有的雄性海象沒(méi)有任何的交配機(jī)會(huì)。假設(shè)其它條件不變，在生殖季節(jié)里，如果競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的雄性海象個(gè)體基因型大多數(shù)是AA，而競(jìng)爭(zhēng)失敗的雄性海象個(gè)體的基因型大多數(shù)是aa（可能是由于本身基因型的關(guān)系，而導(dǎo)致性狀上的差異），那么A的基因頻率將越來(lái)越大。

第三：基因突變每時(shí)每刻都有可能發(fā)生。雖然每一個(gè)基因突變的頻率很低很低，但一個(gè)種群中有很多很多的基因，所以基因的實(shí)際突變數(shù)是較大的，而且經(jīng)過(guò)代代的遺傳基因突變必然對(duì)種群的基因頻率產(chǎn)生影響，使基因的頻率發(fā)生改變。如由a突變成A的數(shù)或a突變成其它復(fù)等位基因的數(shù)相對(duì)較大，則a的基因頻率將越來(lái)越小。第四：由于各種原因，種群中有的個(gè)體會(huì)離開(kāi)該群體，相反的可能，有的同種的外來(lái)個(gè)體會(huì)遷入該種群，使種群中各種基因型的比例發(fā)生變化，而導(dǎo)致種群基因頻率的改變。

第五：在自然界中，自然選擇是不可抗拒的，始終對(duì)種群發(fā)揮作用。如基因型為aa的個(gè)體由于本身基因的原因，在特定的環(huán)境條件下，而導(dǎo)致性狀缺陷，不能適應(yīng)變化了的環(huán)境，在自然選擇中處于不利地位，則a的基因頻率也會(huì)越來(lái)越小。

由于上述五方面的因素，種群基因頻率的改變是客觀的，親代和子代之間基因頻率的差異可能是微妙的，但經(jīng)過(guò)代代的遺傳，當(dāng)這一差異由量變的積累而達(dá)到質(zhì)的差異時(shí)，該種群就漸變成另外一個(gè)不同的種群了。所以從理論上分析，種群基因頻率的改變是不可避免的，生物的進(jìn)化是必然的。突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因突變?nèi)绾胃淖兎N群的基因頻率？可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料。可遺傳的變異來(lái)源于？什么是突變？基因突變頻率很低，為什么還可以作為進(jìn)化的原材料？為什么說(shuō)沒(méi)有基因突變，基因重組也就失去了意義？突變和基因重組有沒(méi)有方向性？基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變探究——自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響1870年，樺尺蠖種群的基因型頻率如下：SS10%，Ss20%，ss70%。在樹(shù)干變黑這一環(huán)境條件下，假如樹(shù)干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%。計(jì)算隨后幾年該種群的基因型頻率是多少？基因頻率是多少？第1年第2年第3年第4年第5年第6年第7年第8年第9年基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%第2年（假設(shè)種群為100，則SS10,Ss20,ss70）當(dāng)黑色（表現(xiàn)型）個(gè)體每年增加10%,淺色個(gè)體每年減少10%時(shí)，基因型為SS（黑色)個(gè)體第2年將會(huì)增加到11個(gè)，基因型為Ss（黑色）個(gè)體第2年將增加到22個(gè)，基因型為ss（淺色）個(gè)體第2年將減少到63個(gè)。第2年種群個(gè)體總數(shù)為96個(gè)，基因型SS的頻率是11÷96=11.5%；基因型Ss的頻率是22÷96=22.9%；基因型ss的頻率是63÷96=65.6%。

70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低自然選擇如何定向改變種群的基因頻率？自然選擇決定生物進(jìn)化的方向不同表現(xiàn)型比例初始種群變異類(lèi)型1（表現(xiàn)型）變異類(lèi)型2變異類(lèi)型3變異類(lèi)型4變異類(lèi)型5適者生存，自然選擇定向改變基因頻率

自然選擇和人工選擇區(qū)別與聯(lián)系自然選擇人工選擇誰(shuí)來(lái)選擇選擇目的實(shí)例聯(lián)系自然環(huán)境條件人有利于生物生存有利于人類(lèi)害蟲(chóng)和病菌抗藥性肉食雞、蛋雞等都能改變基因頻率，使生物進(jìn)化思考：請(qǐng)利用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋白鶴為什么腿長(zhǎng)？白鶴的種群中突變和基因重組為進(jìn)化提供了原材料，自然選擇決定白鶴的進(jìn)化的方向，自然選擇使種群的長(zhǎng)腿基因頻率逐漸增大。物種的概念什么是物種？此處的物種概念僅僅是從遺傳學(xué)和進(jìn)化論的角度出發(fā)而言，生物學(xué)不同分支對(duì)物種的定義有所區(qū)別。什么是隔離？生殖隔離和地理隔離的含義是什么？種群和物種的比較項(xiàng)目種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群是_______________的基本單位。同一種群內(nèi)的個(gè)體之間可以進(jìn)行_________在自然狀態(tài)下能夠_________，并能夠產(chǎn)生_________的一群生物個(gè)體范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的所有個(gè)體由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成生物進(jìn)化和繁殖基因交流相互交配可育后代判斷標(biāo)準(zhǔn)①種群必須具備“三同”，即同一_____、同一_____、同一_____；②同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能夠產(chǎn)生可育后代①主要是具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和在自然條件下能自由交配并且產(chǎn)生可育后代(無(wú)生殖隔離)；②不同物種之間存在生殖隔離聯(lián)系①一個(gè)物種可以包括許多種群；②同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同的亞種，進(jìn)而可形成多個(gè)新物種時(shí)間地點(diǎn)物種地理隔離與生殖隔離的比較項(xiàng)目地理隔離生殖隔離概念同一種生物由于地理上的障礙，使不同的種群不能進(jìn)行________的現(xiàn)象不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也不能夠______________特點(diǎn)自然條件下不進(jìn)行基因交流種群間不進(jìn)行基因交流聯(lián)系①地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段；②一般經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離，然后形成生殖隔離，也可能不經(jīng)過(guò)地理隔離直接形成生殖隔離，如多倍體的產(chǎn)生；③只有地理隔離不一定形成生殖隔離，但能產(chǎn)生亞種，如東北虎和華南虎；④_________是物種形成的標(biāo)志，是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限基因交流產(chǎn)生可育的后代生殖隔離物種形成的通常方式？進(jìn)化論中新物種形成的標(biāo)志是？隔離在物種形成中的作用（加拉帕戈斯群島上幾種地雀形成）地理隔離生殖隔離南美洲地雀變異類(lèi)型一新物種一變異類(lèi)型二漸變式物種的形成南美洲原始地雀多種基因型

突變基因重組阻止基因交流

不同自然選擇基因頻率定向改變

長(zhǎng)時(shí)間積累基因庫(kù)差別顯著新物種二漸變式新物種產(chǎn)生的三個(gè)條件：1.突變與基因重組(進(jìn)化原材料)2.自然選擇(定向改變基因頻率)3.隔離

①地理隔離阻止基因交流;②生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志漸變式新物種形成模式突變與基因重組自然選擇改變種群基因頻率基因庫(kù)差別大標(biāo)志新物種形成漫長(zhǎng)年代擴(kuò)大阻止基因交流地理隔離生殖隔離生殖隔離類(lèi)型

不能交配(受精前隔離)季節(jié)隔離(如開(kāi)花季節(jié)不同)不親和性(如精卵不融合)

能交配(受精后隔離)雜種不活(如受精卵不發(fā)育)雜種不育(如騾子不育)2.驟變式：染色體加倍(不要地理隔離)→生殖隔離→快速產(chǎn)生新物種2N西瓜秋仙或低溫4N西瓜2N西瓜生殖隔離快速產(chǎn)生新物種一粒小麥(2A)山羊草(2B)雜種F1(A+B)可育嗎？

染色體數(shù)目加倍二粒小麥(2A+2B)新物種嗎？俾草(2C)

雜種F2(A+B+C)可育嗎？

染色體數(shù)目加倍

普通小麥(2A+2B+2C)新物種嗎？物種形成與生物進(jìn)化的比較內(nèi)容物種形成生物進(jìn)化標(biāo)志_________出現(xiàn)_________改變二者聯(lián)系①只有不同種群的基因庫(kù)產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)_________才能形成新物種；②_____不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在_____生殖隔離基因頻率生殖隔離進(jìn)化進(jìn)化隔離是新物種形成的必要條件判斷兩種生物是否為同一物種:①“新物種”必須具備兩個(gè)條件：與原物種之間已形成生殖隔離和物種必須是

.如三倍體無(wú)子西瓜、騾子均不可稱(chēng)為“物種”，因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡?而四倍體西瓜相對(duì)于二倍體西瓜則是“新物種”，因?yàn)樗c二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者間已產(chǎn)生

，故已成為新物種。②判斷方法若可以

，并且后代為

，那么就是同一物種；若不能進(jìn)行自然交配，或者交配繁殖出的后代為不可育后代，就為不同物種?？捎纳掣綦x自然交配可育后代模擬題提示：模擬題往往認(rèn)為不是物種[深挖教材·長(zhǎng)句溯源]1.(必修2P