第2节现代生物进化理论
第2节现代生物进化理论
侯伟
教学目标
知识与技能： 1.解释种群、种群基因库、基因频率等概念以及基因频率的计算方法。
2．突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
3．自然选择在生物进化中的作用
4．隔离的概念和类型，以及隔离与物种形成的关系
5.形成生物进化的观点，养成用科学的进化观点解释生物进化历程。
过程与方法：启发、探讨、让学生总结以及师生共同总结并结合课件教学
情感、态度与价值观：通过教学过程培养学生的思维能力、归纳总结能力。
教学重点1．基因频率的概念
2．自然选择在生物进化过程中的作用
3．隔离的概念和类型，以及物种形成的方式
教学难点：1．基因频率的概念和计算方法
2．自然选择学说在生物进化过程中的作用
教具准备：1．英国曼彻斯特地区18世纪中期到20世纪中期浅色型和黑色型桦尺蠖数量变化的CAI课件。
2.加拉帕克斯岛地雀演化的CAI课件。
教学过程:
课后记：本节课有几个十分重要的概念——种群、种群基因库、基因频率和基因型频率，同时还有计算题，因此引导学生怎么样更好理解和掌握这4个概念和2个计算是很关键的。
上课时注意与前面所
学知识联系起来，以便学生更好掌握前后所学知识。
通过学习达尔文自然选择学说，使学生明
白达尔文的生物进化论的优点与缺点，从而引出后人怎样更加完善达尔文的生物进化论，让学生懂得科学文化知识的发现过程是在前人的基础上，后人不断研究，不断发现，不断更新的过程。
第七章 第二节现代生物进化理论的主要内容
A 60% AA 36% Aa 24%
a 40% Aa aa 24% 16%
A 60% a 40%
在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件， 在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件， (2)子代基因型的频率各是多少 子代基因型的频率各是多少? (2)子代基因型的频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少 子代种群的基因频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少? AA aa 亲代基因型 Aa(60%) 的频率 (30%) (10%) 配子的比率 A( 30% ) A(30% ) a(30%) a(10%) 亲代种群的 基因频率 A（ 60% ） （ a（ 40% ） （ aa(16%)
（三）自然选择决定生物进化的方向。 自然选择决定生物进化的方向。
19世纪，桦尺蠖种群中黑色 世纪， 世纪 基因（ ）频率为5%， 基因（S）频率为 ，浅灰色 基因（ ）频率为95% 基因（s）频率为
20世纪，桦尺蠖种群中 世纪， 世纪 黑色基因（ ）频率为95%， 黑色基因（S）频率为 ， 浅灰色基因（ ）频率为5% 浅灰色基因（s）频率为
第1 年 第2 年 11.5% 11. 22. 22.9% 65. 65.6% 23% 23% 77% 77%
第3年 年
13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9%
第4年 年
14.6% 29.3% 56.1% 29.3% 70.7%
……
基因 型频 率 基因 频率
SS Ss ss S s
10% 10% 20% 20% 70% 70% 20% 20% 80% 80%
2× 104 × 10－5 × 108 =2 ×107 ×
个体 种群
通过刚才计算，可知： 通过刚才计算，可知：
(人教版)高中生物必修二课件第7章 第2节现代生物进化理论的主要内容
A．0.64和0.36
B．0.36和0.64
C．0.50和0.50
D．0.82和0.18
[解析]
PA＝2nA2An＋AAn＋Aan＋Aanaa×100%＝2×12
000＋26 4002×30 000
Pa＝1-0.64＝0.36。
知识点2 隔离与物种形成的必要条件
1．物种的概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称 称“种”。 2．隔离在物种形成中的作用 (1)隔离的概念：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不 象。常见的有地理隔离和生殖隔离。 原始类型――突―变―、重―组―→变异类型―隔―离→变异积累形成新物种
被调查的种群中，Xb：5%＋1%×2＋7%＝14%；XB＋Xb ＋43%＋5%＋1%×2＋7%＝150%。所以，Xb的基因频率＝X 14%/150%×100%＝9.3%。
〔变式训练 1〕 已知人眼的褐色(A)对蓝色a是显性。在一
人群中，蓝眼中有3 600人，褐眼的人26 400人，其中褐眼纯合
那么在这一个人群中A和a基因频率分别为( A )
3．以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例，同一种地雀，从 后，分布到不同的岛屿上，从而产生_地__理___隔离。
(1)内因：不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和__基__因__重 种群之间不发生__基__因__交__流__。
(2) 外 因 ： 不 同 岛 屿 上 的 __食__物__ 和 __栖__息__条__件__ 互 不 相 同 ， _基__因__频__率___发生的变化起的作用不同。
？思考
1．一个池塘中的全部的鱼是一个种群吗？ 提示：不是。一个池塘中的鱼包括多个品种，而种群是同 的总和。 2．新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？ 提示：不一定。如二倍体西瓜与四倍体西瓜的产生经秋水 了不同的物种。
高中人教版生物必修二课件：第七章 第2节 现代生物进化理论的主要内容
[题组冲关]
5．下列关于生物进化与生物多样性的叙述正确的是
(A)
A．基因频率改变不一定导致新物种产生
B．基因频率改变不一定导致生物进化
C．物种的灭绝一定不利于生物多样性的形成
D．生物多样性最直观的表现是基因多样性
解析：基因频率改变不一定引起种群基因库出现显著差异，因而
不一定导致生殖隔离，新物种产生的标志是生殖隔离；生物进化
A．图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择以 及隔离
B．小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群，是生物进化的 基本单位
C．蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本质是种群基因型频 率的改变
D．小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和，称为蜥蜴新种 的基因库
解析：物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择以 及隔离，则X表示突变和基因重组，Y表示自然选择，Z表示 隔离；种群是一个地区内同种生物个体的总和，是生物繁殖 和进化的基本单位；蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本 质是种群基因频率的改变；某种群全部基因的总和称为该种 群的基因库。 答案：C
2．物种形成的方式 (1)渐变式
(2)爆发式
爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的，主要起源 于个体的染色体变异或远缘杂交以及染色体加倍等，如六倍 体普通小麦的形成。
3．物种形成与生物进化的关系
内容
物种形成
生物进化
标志
变化后生物与 原生物关系
生殖隔离出现 属于不同物种
基因频率改变 可能属于一个物种
核心要点(二) 隔离与物种的形成 1．地理隔离和生殖隔离的比较
(1)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。
(2)图中B属于生殖隔离，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。
人教版高中生物必修二课件：第七章第2节 现代生物进化理论的主要内容(共63张PPT)模板
技能训练 （P122） 1.假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一 种灰色鱼。假说乙：湖Ⅰ中原来只有红褐色 鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时， 这两个湖中的鱼发生混杂在一起。 2.假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作 用，也没有考虑洪水的作用。 3.这一证据支持假说乙。 4.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交 后不能产生可育后代，说明它们不是一个物 种。
探究自然选择对种群基因频率的影响
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%
(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？
由于这两个种群的个体数量都不够多，基 因频率可能是不一样的。
２．不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况 一样吗？
不一样。因为突变是随机发生的。
３．对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的 作用有没有差别？这对种群基因频率的变化 会产生什么影响？ 不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会 有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
云南的金丝猴
2、种群的特点：
（1）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。 （2）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 传给后代。 （3）一个种群中应包括各年龄阶段的个体
下列四个选项中，属于种群的是：（
A、生活在岛上的全部蛇 B、青白江区所有小叶榕树 C、青海湖自然保护区的全部鸟类 D、一个菜市场每个水池里的全部鲤鱼
2．下面关于现代生物进化理论的叙述, 正确的是 A.种群是生物进化的基本单位 B.自然选择学说是现代生物进化理论的核心 C.生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变 D.生物进化过程的实质在于有利变异的保存
2021届人教版高中生物必修二第7章 现代生活进化理论 第2节有详细答案
第7章第2节现代生物进化理论的主要内容一、选择题1．下列关于生物进化的叙述，不正确的是()A．细菌对抗生素抗药性的产生是定向变异的结果B．生物通过遗传、变异和自然选择不断进化C．突变和基因重组为进化提供原材料D．现代生物进化理论是以自然选择学说为基础的解析：选A变异是不定向的，细菌对抗生素抗药性的产生是自然选择的结果；生物通过遗传、变异和自然选择不断进化；突变和基因重组为进化提供原材料；现代生物进化理论是以自然选择学说为基础的。
2．英国的椒花蛾身体和翅都有浅色斑点。
随着工业发展，煤烟等污染物使该昆虫栖息的树干和墙壁变成黑色，到十九世纪末，英国各工业区发现了越来越多的黑色椒花蛾，这种变化说明()A．生物自发突变的频率很低B．生物突变都是有害的C．自然选择决定生物进化的方向D．基因突变和重组是定向的解析：选C从所提供的资料中可知，环境条件的改变使种群基因频率发生了改变，浅色个体易被淘汰，浅色基因频率逐渐减小，与环境颜色相近的黑色斑点基因频率越来越大，产生了适应环境的黑色椒花蛾，说明自然选择决定生物进化的方向。
3．在19世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖几乎都是浅色型(s)的，随着工业的发展，工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色，到了20世纪中叶，黑色型(S)的桦尺蠖成了常见类型。
下列与此相关的叙述正确的是() A．自然选择的方向发生了改变，所以自然选择是不定向的B．桦尺蠖种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体C．该地区桦尺蠖种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变D．长时间的环境污染导致s基因突变成S基因的频率增加解析：选B自然选择是定向的；自然选择直接作用于表现型，选择的是各种基因型的个体；Ss个体对应的表现型为黑色，适应环境，通过选择，其基因型频率增加；通过自然选择，S基因的频率增加。
4．判断侵入甲岛和乙岛上的两个蜥蜴种群是否属于同一个物种，其标志是看这两个种群的蜥蜴是否具有()A．特定的生理功能B．不同的形态结构C．地理隔离现象D．生殖隔离现象解析：选D新物种形成的标志是产生生殖隔离。
第七章第2节 现代生物进化理论的主要内容
高二生物集体备课教学案【预习学案】阅读课本知识，完成下列填空。
(一) 种群是生物进化的基本单位 12、基因库和基因频率范围：一个种群中对象：所含有的范围：一个种群计算公式： （二）突变和基因重组产生进化的原材料（1）基因库（2）基因频率基因重组1 可遗传变异的来源统称为2 可遗传变异是进化原材料的原因（3）可遗传变异的结果只提供了生物进化的 ，不能决定生物进化的 。
（三）自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的 会发生 ，导致生物 不断进化。
【预习自测】1．下列生物属于种群的是 （ ） A 一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物 B 一块稻田里的所有昆虫C 一块棉田中全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜D 分散在各湖泊、河流的鲤鱼2． 种群是指一个生态系统中 （ ） A 同种生物所有成熟个体的总和 B 所有生物成熟个体的总和 C 同种生物所有个体的总和 D 所有生物个体的总和3．现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴 （ ） A 猫叫综合症 B 高茎×高茎 高茎、矮茎C 镰刀型细胞贫血症D 二倍体×四倍体 三倍体 六倍体 4．对生物进化方向起决定作用的是 （ ） A 基因重组 B 基因突变 C 染色体变异 D 自然选择5． 果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，一个大约有109个果蝇的种群中，第一代出现的基因突变数理论上是 （ ） A 2×109 B 2×108 C 2×107 D108a.基因突变产生（1）可遗传变异的形成b.通过过程中的基因重组，可以形成多种多样的（2）可遗传变异的特点【课内探究学案】探究活动一：创设情景：如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
问题讨论：①该变异对于昆虫的存活有什么影响？②该绿色个体能一直生存下去吗？③该绿色个体怎样才能把它体内的基因A传递下去？④即使Aa的个体能够繁殖，该个体的后代还都是绿色翅吗？探究活动二：怎样的一群个体可以称为种群呢？例1：下列实例是否是种群。
【优化方案】2012高中生物 第7章第2节一现代生物进化理论的主要内容课件 新人教版必修2
雄配子 雌配子 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a(q) Aa(pq) aa(q2)
AA、 Aa、 aa 三种基因型频率和为： p2 ＋ 2pq＋ 、 、 三种基因型频率和为： ＋ q2 ＝ 1，即为 ＋ q)2＝ p2 ＋ 2pq＋ q2 ＝ 1。 ，即为(p＋ ＋ 。 (2)实例 ：AA 的基因型频率为 m，则 A 的基因频 实例： 实例 ， 率为 m 。 4． X 染色体上基因的基因频率的计算 ． Xb 的基因频率＝ Xb 的基因频率＝ B 。 b× 100%。 X ＋X
思考感悟 假设某种群非常大， 假设某种群非常大，所有的雌雄个体都能自由交 配并产生后代，没有迁入和迁出， 配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对性 状没有作用，且没有突变， 状没有作用，且没有突变，那么在理论上该种群 的基因频率不会发生改变。 的基因频率不会发生改变。可是为什么在自然条 件下种群的基因频率会发生改变呢？ 件下种群的基因频率会发生改变呢？ 提示】 【提示】 假设的情况实际上是遗传平衡定律的 条件，描述的只是一种理想状态。 条件，描述的只是一种理想状态。在自然条件下 根本不存在，突变、选择、 根本不存在，突变、选择、迁移和遗传漂移等因 素时刻都在影响着基因频率的变化。 素时刻都在影响着基因频率的变化。
(2)调查方法：抽样调查。 调查方法：抽样调查。 调查方法 二、生物进化的原材料 可遗传变异是生物进化的原材料，它包括______ 可遗传变异是生物进化的原材料，它包括 基因 重组 ________和突变 ， 其中突变包括 基因突变 和突变， 和突变 其中突变包括____________和 和 染色体变异 _________________。 。 三、生物进化的方向 自然选择 决定。 由 ________________决定 。 在自然选择的作用下 ， 决定 在自然选择的作用下， 种群的基因频率会发生定向改变， 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。 一定的方向不断进化。
《第7章第2节现代生物进化理论的主要内容》
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%
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
19世纪中叶以前 S：5%以下
桦尺蠖
20世纪中叶 S：95%以上
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
19世纪中叶以前 S：5%以下
使基因频率定向改变
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
淘汰不利变异个体 积累有利变异个体
使基因频率定向改变
生物进化实质
㈢ 自然选择决定生物进化的方向
在经常刮大风的海岛上， 无翅或残翅昆虫特别多。
突变的有害和有利并不是绝对的，取决于 生存环境。
㈡ 突变和基因重组产生进化的原材料
1. 突变
基因突变 染色体变异
2. 突变 基因重组
㈡ 突变和基因重组产生进化的原材料
1. 突变
基因突变 染色体变异
2. 突变 基因重组
种群出现大量可遗传变异， 为生物进化提供原材料。
3.基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。
一 种群基因频率的改变与生物进化 ㈠种群是生物进化的基本单位：
3.基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。
4.基因频率：
一 种群基因频率的改变与生物进化 ㈠种群是生物进化的基本单位：
3.基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。
4.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。
例.某植物种群中基因型为AA的个体占30%，基因型 为aa的个体占10%，请回答： ⑴这个种群中基因A的频率为_6_0_%__，a的基因频率为
_4_0_%__。
⑵这个种群自交一代后，基因型AA的个体占__4_5__%， aa个体占 _2_5__%。
现代生物进化理论的主要内容
地理隔离
产生不同的突 不同的 变和基因重组
种群
自然选择 不同的种群的
生殖隔离
基因库出现明 显差异
不同的物种
加拉帕戈斯群岛不同种地雀形成图解
原始地雀
分布于不同岛屿 上（地理隔离）
各地雀种群出现不同 突变和基因重组
不同种群基因频率发生不同变化
不同种群间无基因交流
各岛屿环境不同，自然选择导致 不同种群的基因频率改变有所差异
隔离
产生生物 进化的原 材料
新物种形成 的必要条件
种群是 生物进 化的基 本单位
隔离是新 物种形成 的必要条 件
生物进化的 实质是种群 基因频率的 改变
现代生物进 化理论的基 本观点
自然选择 决定生物 进化的方 向
突变和基因 重组产生生 物进化的原 材料
总结
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点：
我的祖先会是 恐龙吗？
达尔文的《物种起源》问世以来， 人们普遍接受了生物是不断进化的这一 观点，但是生物为什么会进化？生物是 怎样进化的？随着生物科学的发展，人 们对生物的进化的解释不断深入，出现 了一系列的进化论观点，在众多进化论 中有一种学说被大多数人所公认，这种 学说就是这节课我们要学习的“现代生 物进化理论”••••••
哈迪-温伯格定律（遗传平衡定律）
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，在符合以下五个条件的情况下，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。 这五个条件是： 1、种群很大 2、个体之间随机交配 3、没有突变产生 4、没有个体迁入迁出 5、没有自然选择
必修2-7现代生物进化理论(2015)
生物百花园
第2节 现代生物进化理论的主要内容
【变式训练】据调查，某小学的学生中，基因型的 比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、 XBY(46%)、XbY(4%)，则在该小学XB和Xb的基因频率 分别为( ) A.6%、94% C.78%、22% B.92%、8% D.69%、6% XB在男性和女 性中的频率各是 多少？
【解析】选C。F1金鱼共67只，雄金鱼21只，雌雄比例不等， 故该基因位于X染色体上。由于a基因纯合时致死，F1雌金鱼 基因型为1/2XAXa和1/2XAXA，雄金鱼的基因型为XAY，F1金鱼 随机交配，F2为3/8XAXA、3/8XAY、1/8XAXa、1/8XaY(致死)， 故成活个体3/7XAXA、3/7XAY、1/7XAXa中，a的基因频率为 1/11。
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%
生物百花园
第2节 现代生物进化理论的主要内容
遗传平衡定律(哈代—温伯格定律) (1)成立前提 ①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；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
【答案】选B。
生物百花园
第2节 现代生物进化理论的主要内容
1．种群是生物进化的基本单位 (1)种群：生活在一定区域的 同种生物 的全部个体。 (2)基因库：一个种群中 全部个体 所含有的全部基因。
(1)存在下列情况之一，基因频率一定改变： ①突变；②自然选择；③迁入和迁出；④生物发生了进
化；⑤形成了新物种；⑥遗传漂变。
(2)下列情况不会导致基因频率改变： ①自交；②自由交配。 基因型频率发生改变。
(3)自交会引起基因型频率发生改变；自由交配不一定引起