(共29张PPT)
第7章 生物的进化
第1、2节 生物进化的证据 种群是进化的基本单位
课标领航
1.了解生物进化的证据。
2.理解种群基因频率的改变与生物进化的关系。
3.理解并表述现代综合进化论的主要内容。
情景导引
同学们几乎都对自己的胚胎发育,过
程和身体解剖结构很感兴趣,甚至
还有部分同学很想知道,我们人类
的胚胎发育过程和身体结构与鸡、猴等脊椎动物有哪些相似之处。解剖学家研究发现,人与脊椎动物有着相似的身体结构和胚胎发育过程。
思考:上述现象说明了什么道理?
提示:人和脊椎动物之间具有亲缘关系,它们从共同祖先那里继承了许多相同的遗传信息。
核心要点突破
基础自主梳理
知能过关演练
第1、2节
基础自主梳理
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会发生_______________反应而形成沉淀,沉淀越多,说明这种动物与人类的关系就越近。
抗原—抗体
2.分子生物学证据
(1)比较DNA
①方法:__________________技术。
②原理:根据不同生物__________的相似程度判断亲缘关系的远近。
(2)比较基因序列。
(3)比较蛋白质:两种生物同种蛋白质_______________,说明亲缘关系越远。
DNA—DNA杂交
基因组
差异越大
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______________而产生的遗传变异,____________决定生物进化的方向。
(2)进化的实质是种群内_______________的改变。
(3)______________________是物种形成和生物进化的机制,物种形成导致了________________。
突变和重组
自然选择
等位基因频率
突变、选择、隔离
生物的多样性
2.种群的基因
(1)种群的概念:同种生物在_________________和_______________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_________个体所含有的___________遗传信息。
②等位基因频率:某个等位基因在基因库中所占比率。
特定环境空间内
特定时间内
全部
全部
(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_________发生;没有迁入和迁出;没有发生________________。
②结果:等位基因频率_____________。
突变
自然选择
稳定不变
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。
等位基因频率
不同物种
核心要点突破
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)家兔抗血清试验: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,沉淀越多,就说明这种动物的血清蛋白与人类的越相似。由此可推断到,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。
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
例1
【尝试解答】 D
【解析】 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。
跟踪训练 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。
1.有关等位基因频率的分析
(1)等位基因频率与基因型频率的计算
①公式:等位基因频率=某基因的总数/种群中全部等位基因的总数。基因型频率=某基因型个体数/种群个体总数。
种群是进化的基本单位
(2)哈迪—温伯格规律
如果用p代表显性等位基因Y的频率,q代表隐性等位基因y的频率。那么,哈迪—温伯格规律可以写成:
(p+q)2=p2+2pq+q2=1。其中,p2代表一个等位基因(如Y)纯合子的频率,q2代表另一个等位基因(如y)纯合子的频率,2pq代表杂合子(如Yy)的频率。如果一个种群达到了哈迪—温伯格规律平衡,其基因型频率应当符合p2+2pq+q2=1。
特别提醒
对伴X染色体遗传,在Y染色体上往往没有该基因及其等位基因,所以在计算基因总数时应只考虑X染色体上的基因总数。
2.有关进化的相互关系
(1)突变和基因重组产生进化的原材料
①基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的等位基因频率发生变化。
②突变频率虽然很低,但因每个个体的每一个细胞内的基因是成千上万的。故每一代出现的基因突变数量是很大的。
③突变和基因重组都是随机的、不定向的,为生物进化提供了原材料。
(2)自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下,种群的等位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。生物进化的方向就是适应环境。
(3)生物进化的实质是种群等位基因频率的改变
在自然界中,由于选择、遗传漂变、迁移和突变等因素,种群的等位基因频率总是在不断变化,生物进化的过程实质上就是种群等位基因频率发生变化的过程。种群等位基因频率的改变也意味着生物发生了进化。
现代综合进化论认为,生物进化的实质是种群等位基因频率的改变。可以定向改变种群等位基因频率的是( )
A.基因突变 B.基因重组
C.自然选择 D.迁移
【尝试解答】 C
例2
【解析】 基因突变、基因重组都是可遗传变异,他们都可以改变种群的等位基因频率,但都是不定向的。若种群中含A基因的个体比含a基因的个体更多地迁移到另一个地区,这个地区中等位基因频率会发生改变,但也是不定向的,而自然选择淘汰不利个体,保留有利个体,可使等位基因频率发生定向改变。
跟踪训练 下列叙述错误的是( )
A.遗传漂变的结果导致种群基因库一代代地改变
B.突变是生物变异的根本来源
C.迁移能引起等位基因频率的改变
D.自然选择具有无序性和随机性
解析:选D。自然选择是定向的,具有严格的规律性,决定着生物进化的方向,故D是错误的。
知能过关演练
本部分内容讲解结束
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