2019-2020学年高中生物 第7章 生物的进化 第1节 生物进化的证据 第2节 种群是进化的基本

第1节生物进化的证据第2节种群是进化的基本单位1．了解生物进化的证据。

2．理解种群等位基因频率的改变与生物进化的关系。

(重、难点)3．理解并表述现代综合进化论的主要内容。

一、生物进化的证据1．免疫学证据：当家兔抗血清(含有抗人血清蛋白的抗体)与某种动物的血清混合时，会发生抗原—抗体反应而形成沉淀，反应越强烈，沉淀形成越多，说明这种动物与人类的亲缘关系就越近。

2．分子生物学证据(1)比较DNA①方法：运用DNA—DNA杂交技术。

②原理：根据不同生物基因组的相似程度判断亲缘关系的远近。

(2)基因序列比较：利用DNA测序技术，直接比较不同物种的基因序列，从而推断出这些物种之间的进化关系。

(3)比较蛋白质：两种生物同种蛋白质差异越大，说明亲缘关系越远。

二、种群是进化的基本单位1．现代综合进化论的内容(1)种群内存在着因随机突变和重组而产生的遗传变异，自然选择决定生物进化的方向。

(2)进化的实质是种群内等位基因频率的改变。

(3)突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制，物种形成导致了生物的多样性。

2．种群的基因(1)种群的概念：同种生物在特定环境空间内和特定时间内的所有个体的集群。

(2)基因库与等位基因频率①基因库：一个生物种群中的全部个体所含有的全部遗传信息。

②等位基因频率：某个等位基因在基因库中所占的比率。

(3)哈迪—温伯格平衡①条件：种群规模是极大的；种群内个体间随机交配；没有突变的发生；没有迁出和迁入；没有发生自然选择。

②结果：等位基因频率保持不变。

3．等位基因频率改变的影响因素(1)遗传漂变；(2)突变；(3)迁移；(4)选择。

4．种内进化同一物种不同种群――→自然选择各种群等位基因频率出现明显差异―→不同的类别或亚种――→生殖隔离形成不同物种。

判一判(1)种群等位基因频率改变说明生物发生进化。

(√)(2)池塘全部的成年鲫鱼为一个种群。

(×)(3)自然选择学说以个体为进化单位，现代综合进化论以种群为进化单位。

(√)(4)突变为生物进化提供原始材料，决定生物的进化方向。

(×)想一想生物进化的证据还来源于哪些？提示：化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等。

生物进化的证据1．免疫学证据(1)原理：每种动物的血清中都含有一系列独特的蛋白质。

如果把一种动物的血清(抗原)注射到另一种动物的体内，这种动物的免疫系统将产生特定的抗体攻击这些抗原，所以血清中存在着大量的抗体。

(2)家兔抗血清实验：用注射器取人的部分血清注射到家兔体内，制得家兔抗血清，然后将等量的家兔抗血清注入等量的人、黑猩猩、大猩猩、长臂猿、狒狒、蜘蛛猴、狐猴、食蚁兽和猪的血清中，一定时间后可以发现，家兔抗血清与这些动物血清的反应强度分别为100%、97%、92%、79%、75%、58%、37%、17%、8%。

因为抗原与抗体的反应是专一的，并且可以形成沉淀，故可知反应越强烈，沉淀就越多，就说明这种动物的血清蛋白与人类的越相似。

由此可以推断，这些动物与人的亲缘关系的密疏程度依次是黑猩猩、大猩猩、长臂猿、狒狒、蜘蛛猴、狐猴、食蚁兽、猪。

2．比较解剖学的例证：特别是同源器官和同功器官、痕迹器官的存在。

3．胚胎学的例证：不同纲的动物的早期胚胎的发育彼此都很相似，都有咽鳃裂、尾、头部较大、身体弯曲，胚胎的发育重现动物的系统进化史。

4．古生物学的例证：按照地层出现的早晚发现的动物：无脊椎动物、脊椎动物(圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲)，由低级到高级发展。

5．动物地理学例证：地理隔离导致生殖隔离，导致新物种的产生，世界不同地区有相似的物种。

6．生理生化的例证：一切生物都具有新陈代谢、应激性、生长、发育、遗传变异的基本特征，身体都是由核酸、蛋白质、脂质、糖类等大分子物质组成。

7．遗传学例证：生物之间的染色体组的不同和相似。

1．下列有关生物进化证据的叙述，错误的是( )A ．黑猩猩与大猩猩相比，黑猩猩的血清与家兔抗血清反应更强烈，说明黑猩猩与人类亲缘关系更近B ．在进行DNA —DNA 分子杂交时运用了DNA 的热变性原理C ．通过对比不同物种的基因序列，可推断不同物种的进化关系D ．生物进化的证据只有免疫学证据和分子生物学证据解析：选D 。

生物进化的观点除得到免疫学证据、分子生物学证据，还得到了化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。

2．若将人的一定量血清注射到一只山羊体内，经一定时间后获取相应的山羊抗血清。

然后将这种血清等量注入下列四种动物的血清内，形成沉淀最多的是( )A ．绵羊血清B ．猕猴血清C ．大猩猩血清D ．家兔血清解析：选C 。

因为在本题所说的四种动物中，人与大猩猩的亲缘关系最近，其血清中的蛋白质更相似，故C 符合题意。

种群的基因1．理解种群、基因库与基因频率的含义(1)种群的概念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⎩⎪⎨⎪⎧宏观方面：种群是生物繁殖的基本单位微观方面：种群是生物进化的基本单位 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。

2．基因频率和基因型频率的计算方法(1)定义法基因频率＝种群内某基因总数种群内某基因和其等位基因的总数×100% (2)基因位置法①若某基因在常染色体上，则基因频率＝种群内某基因总数种群个体数×2×100%。

②若某基因只出现在X 染色体上，则基因频率＝种群内某基因总数雌性个体数×2＋雄性个体数×100%。

(3)通过基因型频率计算若已知AA 、Aa 、aa 的频率，求A(a)的基因频率，则A%＝AA%＋12×Aa%；a%＝aa%＋12×Aa%。

(4)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率①遗传平衡定律的适用条件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计算公式设A 频率为p ，a 频率为q ，则p ＋q ＝1。

雌配子A(p) AA(p2) Aa(pq)a(q) Aa(pq) aa(q2) 22③实例：若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为m。

突破1 种群、基因库及基因频率的理解1．下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是( )A．一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因B．生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传C．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因D．基因突变可以改变基因库的组成解析：选C。

基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因，由于不同个体之间在基因上具有差异，所以不可能每个个体都含有种群基因库中的全部基因，A正确，C错误。

种群是生物繁殖的基本单位，所以基因库不会因个体死亡而消失，应代代相传，B正确。

可遗传的变异均可能改变基因库的组成，D正确。

突破2 常染色体上基因频率的计算2．某生物种群由基因型为AA、Aa、aa的个体组成，其中基因a的频率为45%，则该种群中基因A的频率为( )A．30% B．45%C．55% D．80%解析：选C。

基因a的频率为45%，所以其等位基因A的基因频率为1－45%＝55%。

突破3 X染色体上基因频率的计算3．据某生物研究性学习小组调查，某校学生中基因型比例为X B X B∶X B X b∶X b X b∶X B Y∶X b Y ＝44∶5∶1∶43∶7，则X b的基因频率为( )A．13．2% B．5%C．14% D．9．3%解析：选D。

基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。

X b的基因频率＝X b/(X B＋X b)×100%(因为B、b只位于X染色体上，Y染色体上没有)。

女性体内有两条X染色体，因此有两个此类基因(包括B和b)，男性体内只有1条X染色体，因此只有1个此类基因(B或b)。

被调查的种群中，X b：5%＋1%×2＋7%＝14%；X B＋X b：44%×2＋5%＋43%＋5%＋1%×2＋7%＝150%。

所以，X b的基因频率＝X b/(X B＋X b)×100%＝14%/150%×100%≈9．3%。

突破4 随机交配条件下、基因型频率的计算4．在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16%，该性状不同类型的基因型频率是多少(按AA、Aa、aa顺序排列答案)( )A．0．36、0．48、0．16B．0．36、0．24、0．16C．0．16、0．48、0．36D．0．16、0．36、0．48解析：选A。

在一个大群体随机交配的情况下，其基因频率和基因型频率在没有突变、选择和迁移的条件下世代相传，不发生变化，基因型频率是由基因频率决定的。

种群中一对等位基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。

题中隐性性状者为16%，即a2＝16%，则a＝40%。

A＝1－40%＝60%。

因此AA＝60%×60%＝0．36，Aa＝2×40%×60%＝0．48。

突破5 随机交配和自交条件下基因频率和基因型频率变化的比较5．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，增大解析：选C。

随机交配的种群的基因频率和基因型频率稳定不变，保持平衡，符合遗传平衡定律。

自交时，基因频率不变，杂合体所占比例会逐代减少，纯合体所占比例逐代增多，所以AA个体百分比会增大。

关于基因频率与基因型频率变化的三个易混警示(1)杂合体连续自交时，尽管基因频率不变，但后代的基因型频率会发生改变，表现为纯合体所占比例不断增大，杂合体所占比例不断减小。