高考生物考前梳理必修2遗传与进化实验7探究自然选择对种群基因频率变化的影响(含答案)
2020-2021学年人教版必修2 第七章第2节 一 种群基因频率的改变与生物进化 课件(88张)
第二节 现代生物进化理论的主要内容
达尔文的自然选择学说：生存斗争中 有利变异的个体容易活下来并留下后代。 可见，自然选择作用于个体，且是个体 的表现型，而个体表现性随个体的死亡 而消失，但是决定表现型的基因随生殖 而延续，并在群体中扩散。
所以现代生物进化理论研究群体的基 因组成。
22岁那年，达尔 文以博物学者的身份登 上“贝格尔”号远航考 察船，随船进行为期五 年的环球科学考察。
加拉帕戈斯群岛的地雀
加拉帕戈斯群岛生活的各种地雀
讨论
1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕 戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种 群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基 因频率一样吗？
隔离和物种的形成又有何关系呢？
3、隔离在物种形成中的作用
在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之 间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发，在山谷 中形成了一条汹涌的大河。将整个鼠种群分成了两个 部分，一半在河这边，一半在那边。就这样过了几千 年。
后来，河流 干涸了，两个鼠 种群又会合在一 起。它们发现彼 此大不相同，它 们为什么会大不 相同？还能算是 同一个物种吗？
2、隔离的类型
生殖隔离：不同物种之间的个体不能自由交配或 交配后不能产生可育的后代的现象。
驴
马
骡
虎
狮
狮虎兽是不育的，
狮
虎
所以虎和狮是两
兽
个物种
地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成 不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
东北虎 华南虎
隔离：不同种群个体，在自然条件下基因不能 自由交流的现象。
＝5.17％
哈代-温伯格定律
处于平衡状态的种群，一对等位基因 Aa，A的频率为p，a的频率为q，则：
2019年高中生物人教版必修二课件：第7章 第2节 第1课时 种群基因频率的改变与生物进化
答案
黑色的桦尺蠖具有保护色，黑色个体的比例高，S基因是有利基因，
答案
基因频率高。
(3)以上基因频率的变化是哪种因素在起作用？ 答案 环境的变化(自然选择)导致基因频率的改变。
2.自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更容易产生后代，相应的基 因频率会 不断提高 ，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因 频率会 不断下降 ，因此，自然选择使种群的 基因频率发生定向改变 ， 导致生物朝着一定的方向不、自然选择决定生物进化的方向
1.自然选择对种群基因频率变化的影响
结合教材P117桦尺蠖种群发生的变化分析：
(1)在树干变黑之前，哪种体色的个体更容易生存？此时种群中，哪个基
因的频率高？ 答案 浅色的桦尺蠖具有保护色，浅色个体更容易生存，s基因是有利基 因，基因频率高。 (2)在树干变黑之后，哪种体色的个体比例高？此时种群中，哪个基因的 频率高？
答案
3.种群的基因频率 (1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部 等位 基因数的比率。 (2)计算公式
某种基因的数目 基因频率＝ ×100% 控制同种性状的等位基因的总数
(3)在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为 A，决定翅色为褐色的基
因为 a ，从这个种群中随机抽取 100 个个体，测得基因型为 AA 、 Aa 和 aa
答案
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重点难点探究
分析种群基因频率的计算实例 1. 在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型 AA 的个 体占24%，基因型Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%。
(1)该种群中基因A和基因a的频率分别是多少？
分析 A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40% 答案 60%；40%。
高二上学期生物必修二 7.2.1种群基因频率的改变与生物进化
4、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。为什么还能够作为生物进化的 原材料呢？
a.种群中每一代都会产生大量的突变
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。
例如：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？
3. 等位基因的频率之和等于1。
巩固练习：
1、下列关于基因库的叙述正确的是 ( )C
A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群 的基因库
B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群 的基因库
C一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群 的基因库
D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消 减和灭亡
第二：种群中充分的随机交配也是不现 实的，也就是说不同基因型的卵细胞和 精子结合的机会不会是均等的。
第三：基因突变每时每刻都有可能发生
第四：由于各种原因，种群中有的个体 会迁出该群体，相反的可能，有的同种 的外来个体会迁入该种群。 第五：在自然界中，自然选择是不可抗拒 的，始终对种群发挥作用
影响基因频率的因素
推论3：有利变 异逐代积累， 生物不断进化 出新类型
1、贡献：
（1）相对系统地解释了生物进化的原因
(四)评价
（2）揭示了生命现象存在统一性是由于所有的生物
都是由共同的原始祖先进化而来的；较好地解释了
生物的多样性和适应性
（3）反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界观提供了 有力的武器
2、局限性：
1、虎体内有成千上万个基因，如果把你想成 虎体内的一个基因,你会选择做怎样的基因呢?
押新高考卷 遗传与进化(含解析)-备战2024年高考生物临考题号押题(新高考通用)
押非选择题备战2024年高考生物临考题号押题（新高考通用）遗传与进化考向01 遗传与进化1.（2023·河北·高考真题）某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成（MM与Mm的效应相同），并与等位基因T/t 共同控制喙色，与等位基因R/r共同控制羽色。
研究者利用纯合品系P1（黑喙黑羽）、P2（黑喙白羽）和P3（黄喙白羽）进行相关杂交实验，并统计F1和F2的部分性状，一、基因型和表型的推断“先分开，后组合”将多对等位基因的自由组合分离为若干分离定律问题分别分析，再运用乘法原理进行组合。
1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例)结果见表。
实验亲本F1F21P1×P3黑喙9/16黑喙，3/16花喙（黑黄相间），4/16黄喙2P2×P3灰羽3/16黑羽，6/16灰羽，7/16白羽回答下列问题：(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循定律，F2的花喙个体中纯合体占比为。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制，研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测，并对其调控的下游基因表达量进行测定，结果见图1和图2。
由此推测M 基因发生了碱基的而突变为m，导致其调控的下游基因表达量，最终使黑色素无法合成。
(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为，F2中白羽个体的基因型有种。
若F2的黑羽个体间随机交配，所得后代中白羽个体占比为，黄喙黑羽个体占比为。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案，判断基因T/t和R/r 在染色体上的位置关系（不考虑染色体交换）。
调查方案：。
结果分析：若（写出表型和比例），则T/t和R/r位于同一对染色体上；否则，T/t 和R/r位于两对染色体上。
2．（2023·重庆·高考真题）科学家在基因型为mm的普通玉米（2n=20）群体中发现了杂合雄性不育突变体，并从中(1)求产生配子种类数(2)求产生ABCD配子的概率基因型Aa Bb CC Dd结果产生配子A B C D配子比例1/21/211/2相乘得1/8 (3)求配子间结合方式AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)＝64(种)。
高中生物必修二优质课件1：7.2.1种群基因频率的改变与生物进化【合作探究】
1.生物变异的种类
不能遗传的变异
变 异
可遗传的变异
基因突变 基因重组 染色体变异
在三种可遗传的变异来源中，基因突变和染色体 变异可以统称为突变。
可遗传变异可以影响种群的基因频率，不可遗传 变异不会影响种群的基因频率。
Aa( 48% )
aa(16%)
A ( 60%)
a( 40% )
(4)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？
基 AA 因 型 Aa 频 率 aa
基因 A 频率
a
亲代
30% 60% 10% 60% 40%
子一代
b．种群具有时空限制，离开一定的空间和时间，种群是不 存在的。如：徐州云龙湖冬季有野鸭种群，不能说什么季 节都有野鸭种群。
c．种群不是个体的简单相加、机械地结合在一起，因为一 个种群内的个体相互间不是孤立存在的，而是通过种内关 系组成了一个有机的整体。个体之间彼此可以交配，并通 过繁殖将各自的基因传递给后代.
解:
基因频率=
某基因的数目
× 100%
该基因的等位基因的总数
=纯合子频率+1/2杂合子频率
A基因的基因频率为: 2×AA＋Aa
A%=
×100 =
2(AA＋Aa＋aa) %
60%
=30/100×100% +1/2×60/100×100%
a基因的基因频率为=：60%2×aa＋Aa
a%= 2(AA＋Aa＋aa)
×100 %
= 40%
=10/100×100% +1/2×60/100×100%
河南省高中生物必修二第六章生物的进化高频考点知识梳理
河南省高中生物必修二第六章生物的进化高频考点知识梳理单选题1、下列有关生物进化和物种形成的描述，正确的是（）A．是否形成新物种是生物进化的标志B．生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生C．环境条件保持稳定，种群的基因频率就不会发生变化D．在物种形成过程中，地理隔离和生殖隔离是同时出现的答案：B分析：现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变；②突变和基因重组产生进化的原材料；③自然选择决定生物进化的方向；④隔离导致物种形成；共同进化是不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展。
A、生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；B、生殖隔离是新物种形成的标志，B正确；C、基因突变是不定向的、随机发生的，所以即便环境没有改变，种群的基因频率也可能会因基因突变发生改变，C错误；D、物种形成过程中，一般是先经过地理隔离然后产生生殖隔离，或者不经过地理隔离直接产生生殖隔离，D错误。
故选B。
2、下图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。
图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A基因频率的变化情况，其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%。
下列相关叙述错误的是（）A．图2中P点后的下一年中，种群乙中A的基因频率为55%B．图1中a表示地理隔离，b表示可遗传变异和自然选择，c表示生殖隔离C．b过程会定向改变两种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异D．图2中RT段A基因频率保持稳定，在T之后种群乙仍可能会发生进化答案：A分析：1 .分析图1：a表示地理隔离，b表示自然选择，c表示生殖隔离。
2 .分析图2：图中QR时间段内种群基因频率改变，说明该时间段内甲种群生物发生了进化； OQ和RT段种群基因频率不改变，说明该时间段内甲种群生物不发生进化。
基因频率的改变原因
基因频率的改变原因遗传学研究中一个重要的领域是基因频率的改变原因。
基因频率是指一个特定基因在一个种群中的相对频率。
当基因频率发生改变时，种群的遗传结构也会发生变化。
这种变化可能是由多种因素造成的。
本文将探讨导致基因频率改变的多种原因。
一、自然选择自然选择是导致基因频率改变的最重要因素之一。
在自然选择的作用下，那些有利于适应环境的基因将得到更多的机会传递给下一代，而那些不利于适应环境的基因则会逐渐被淘汰。
通过这种方式，种群中有利于适应环境的基因的频率将增加，而不利于适应环境的基因的频率将减少。
这种基因频率的改变有助于种群适应不断变化的环境。
二、遗传漂变遗传漂变是指在小种群中，由于偶然事件导致基因频率发生随机波动的现象。
由于遗传漂变是随机性的，因此它可能导致一些基因频率的改变并非由于自然选择造成的。
在小种群中，由于遗传漂变的作用，某些基因的频率可能会发生急剧变化，这种变化对整个种群的遗传结构可能产生重大影响。
三、基因迁移基因迁移是指不同种群之间基因交流的过程。
当发生基因迁移时，不同种群之间的基因频率可能会发生改变。
如果两个种群之间的基因频率较为相似，那么基因迁移可能会导致两个种群的基因频率趋于一致；而如果两个种群之间的基因频率差异较大，那么基因迁移则可能会导致两个种群之间的基因频率更加分化。
四、突变突变是导致基因频率改变的另一种重要因素。
突变是指基因组中的突发性改变，它可能导致基因序列的变异。
在一些情况下，突变可能会导致新基因的出现，从而导致基因频率发生改变。
突变的发生是随机的，但在长时间尺度下，突变也可能对基因频率的演化产生重要影响。
五、非随机配种非随机配种是指个体在繁殖时选择伴侣的倾向。
当个体在选择伴侣时存在某种偏好或倾向时，可能会导致特定基因频率的改变。
例如，如果某些基因使得个体更具吸引力，那么这些基因的频率可能会在种群中逐渐增加。
非随机配种可能会导致基因频率的不均匀分布，从而影响种群的遗传结构。
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高考生物考前梳理：
7.探究自然选择对种群基因频率变化的影响
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。
它们夜间活动，白天栖息在树干上。
杂交实验表明，桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性的。
在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5％以下。
到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95％以上。
19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长茜了浅色的地衣。
后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。
提出问题
桦尺蛾种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低呢？
作出假设
根据前面所学的知识作出假设：自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
讨论探究思路
你可以用创设数字化问题情境的方法来探究。
以下问题情境供参考。
创设情境示例（其中数字是假设的）：1870年桦尺蛾的基因型频率为SS 10%；Ss 20%；ss 70%，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蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，第2-10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？
提示：不同年份该种群的个体总数可能有所变化。
制订并实施研究方案
1.创设数字化的问题情境。
2.计算，将计算结果填入表中（如下表所示）。
提示：假设第1年种群个体数为100个，当黑色（表现型）个体每年增加10%时，基因型为SS （黑色）个体第2年将会增加到11个，基因型为Ss（黑色）个体第2年将增加到22个，基因型为ss（浅色）个体第2年将减少到63个。
第2年种群个体总数为96个，
基因型SS的频率是11÷96=11.5%；
基因型Ss的频率是22÷96=22.9%；
基因型ss的频率是63÷96=65.6%
3.根据计算结果，对环境的选择作用的大小进行适当调整，比如，把浅色个体每年减少的数量百分比定高些，重新计算种群基因型频率和基因频率的变化，与步骤2中所得数据进行比较。
分析结果，得出结论
分析计算结果是否支持你作出的假设，得出结论。
分析结果支持假设
结论：
自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
讨论
1.树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
提示1：树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
自然选择使基因频率定向改变。
2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？
提示2：是表现型。
例如，天敌看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。