内容正文:
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
学习目标
核心素养
1.学会用数学方法讨论基因频率的变化。
2.阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。
3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响,理解自然选择决定生物进化的方向
1.生命观念——运用进化与适应观,阐明可遗传的变异提供了生物进化的原材料;运用生物进化观,阐明隔离在物种形成中的作用。
2.科学思维——运用统计与概率的相关知识,解释并预测种群内某一遗传性状的分布与变化;分析比较地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用
[对应学生用书P156]
知识点一
种群和种群基因库
1.种群
(1)概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
(2)特点:种群是生物进化的基本单位。一个种群其实就是一个繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
2.基因库
一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
3.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值。
(2)计算:基因频率=×100%。
判断种群的“三要素”
(1)生活在一定区域;(2)同种生物;(3)全部个体的集合。
(1)群落是生物进化的基本单位。( × )
解析:种群是生物进化的基本单位。
(2)一个池塘中全部的鱼是一个种群。( × )
解析:一个池塘中的鱼包括多个物种,而种群是生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
(3)一个种群中某基因占所有基因的比值叫作基因频率。( × )
解析:一个种群中某基因占所有等位基因的比值叫作基因频率。
(4)一个种群中,表现为相对性状的各种基因型的频率之和为1。( √ )
知识点二
种群基因频率的变化和自然选择对种群基因频率变化的影响
1.种群基因频率的变化
(1)可遗传的变异
①来源
②形成
a.基因突变产生的等位基因。
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。
③特点:随机的、不定向的。
④作用:提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
(2)变异的有害和有利是相对的,这往往取决于生物的生存环境。
2.自然选择对种群基因频率变化的影响
(1)原因
在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。
(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。
(1)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。( × )
解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)物种是生物存在、繁殖和进化的基本单位。( × )
解析:种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体,个体间彼此可以交配,实现基因交流。自然选择作用于种群的个体,从而影响种群的基因频率,使种群得以进化,现代进化理论认为种群是生物存在、繁殖和进化的基本单位。
(3)变异是不定向的,变异的利害性往往取决于生物所生存的环境。( √ )
(4)自然选择能定向改变种群的基因频率,决定了生物进化的方向。( √ )
知识点三
隔离在物种形成中的作用
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为一个物种。
2.隔离
(1)概念:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(2)常见类型
类型
发生范围
结果
生殖隔离
不同物种之间
①不能相互交配。
②即使交配成功,也不能产生可育的后代
地理隔离
同种生物
使得种群间不能发生基因交流
3.隔离在物种形成中的作用
(1)新物种的形成过程
(2)结论:隔离是物种形成的必要条件。
(1)隔离是物种形成的必要条件,也是生物进化的必要条件。( × )
解析:隔离是物种形成的必要条件,但不是生物进化的必要条件。
(2)存在生殖隔离的两种群,不一定存在地理隔离。( √ )
(3)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜,因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种。( × )
解析:三倍体西瓜不可育,所以二倍体西瓜和四倍体西瓜不是同一物种。
(4)不同物种之间因存在生殖隔离而不能交配。( × )
解析:不同物种之间有的不能交配,有的能交配,但是产生的后代不可育,如马和驴。
[对应学生用书P158]
探究点一 基因频率和基因型频率的计算
►情境探究
在某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因是A,决定翅色为褐色的基因是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的个体数量分别为30、60和10,就这对等位基因来说,每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,自然选择对翅色这一相对性状没有作用,