高中生物 第7章 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容課件 新人教版必修2.ppt

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第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,一、種群是生物進(jìn)化的基本單位1．種群的概念及特點(diǎn)(1)概念：生活在一定區(qū)域的的全部個(gè)體。(2)特點(diǎn)：是生物進(jìn)化的，彼此之間可以交配，并通過繁殖將傳給后代。2．基因庫與基因頻率,同種生物,基本單位,各自的基因,二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,2．可遺傳變異是進(jìn)化原材料的原因,(2)可遺傳變異的特點(diǎn)是隨機(jī)的和的。(3)可遺傳變異的結(jié)果：只提供生物進(jìn)化的原材料，不能決定。,3．變異的有利和有害是相對(duì)的，是由決定的。,不定向,生物進(jìn)化的方向,生存環(huán)境,三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在自然選擇的作用下，種群的會(huì)發(fā)生，導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化。即生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群的定向改變。四、隔離與物種的形成1．物種的概念能夠在相互交配并且產(chǎn)生的一群生物。2．隔離(1)概念：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能的現(xiàn)象。,基因頻率,定向改變,朝著一定的方向,自然狀態(tài)下,可育后代,基因頻率,自由交流,(2)常見類型,3.隔離在物種形成中的作用(1)新物種的形成過程,(2)結(jié)論：是形成新物種的必要條件。,隔離,五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1．共同進(jìn)化,2．生物多樣性的形成,(2)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：。,化石,(3)生物多樣性的進(jìn)化歷程,一、種群是生物進(jìn)化的基本單位1．為什么說生物進(jìn)化的基本單位是種群而不是個(gè)體？提示：個(gè)體的基因型是終身不變的，無論它在自然選擇中具有多大優(yōu)勢(shì)，其基因型也不可能一成不變地遺傳給下一代個(gè)體，因?yàn)閭€(gè)體的基因組成來自雙親。種群中個(gè)體的基因來自種群基因庫，個(gè)體死亡后又通過其后代把基因延續(xù)下去。如果一個(gè)個(gè)體不能與種群中其他個(gè)體交配產(chǎn)生后代，這個(gè)個(gè)體在進(jìn)化上就沒有意義。,提示：A的基因頻率＝100%＝100%。,(2)若已知AA、Aa和aa的基因型頻率分別為P1、P2、P3，如何計(jì)算A的基因頻率？提示：A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率＝P1＋1/2P2。(3)若已知基因型為XBXB、XBXb、XbXb、XBY和XbY的個(gè)體數(shù)分別為a1、a2、a3、a4、a5，試求XB的基因頻率。,2．閱讀教材P115第二自然段，結(jié)合圖7－7分析探究下列問題：若一個(gè)種群中含有A和a一對(duì)等位基因，根據(jù)下列條件，計(jì)算種群的基因頻率。(1)若已知種群中基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體數(shù)目分別為a1、a2、a3，如何計(jì)算種群中A的基因頻率？,3．試分析導(dǎo)致種群基因庫改變的因素。提示：基因突變；染色體變異；自然選擇；種群個(gè)體數(shù)量過少；種群個(gè)體的遷入、遷出。二、突變、基因重組和自然選擇與生物進(jìn)化的關(guān)系1．閱讀教材P116內(nèi)容，結(jié)合變異知識(shí)，探究下列問題：(1)所有的變異都能導(dǎo)致種群基因頻率的改變嗎？為什么？提示：不能。只有可遺傳的變異才能影響種群基因的組成，才能改變基因頻率。,(2)基因突變和基因重組對(duì)種群遺傳組成的影響一樣嗎？試分析原因。提示：二者都對(duì)種群遺傳組成產(chǎn)生影響，但影響角度不一樣。只有基因突變才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率，從而影響種群的遺傳組成；而基因重組不能產(chǎn)生新基因，只能增加基因型的種類，以此來影響種群的遺傳組成。,(3)有人認(rèn)為“發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變不能傳遞給后代，因此不能為生物進(jìn)化提供原材料”，這種說法正確嗎？分析原因。提示：不正確。發(fā)生在體細(xì)胞中的突變，可以通過無性繁殖的方法傳遞給后代，如發(fā)生基因突變的花芽或葉芽，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)或者嫁接的方法可以傳遞給下一代，因此能為生物進(jìn)化提供原材料。,2．閱讀教材P116[探究]，分析探究下列問題：(1)自然選擇是如何使樺尺蠖種群中決定淺色性狀的s基因頻率越來越低的？提示：在樹干變黑的環(huán)境下，淺色樺尺蠖易被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食，使ss的個(gè)體越來越少，SS和Ss的個(gè)體越來越多，從而使決定黑色性狀的S基因頻率越來越高，決定淺色性狀的s基因頻率越來越低。(2)在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？并簡(jiǎn)要說明原因。提示：直接受選擇的是表現(xiàn)型，因?yàn)樘鞌晨吹降氖切誀?，而不是控制性狀的基因。三、隔離與物種形成1．判斷下列生物是否屬于同一個(gè)物種，并說明理由。(1)生活在同一區(qū)域的兩個(gè)種群。提示：不是。種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的總和，既然在同一地點(diǎn)是兩個(gè)種群，說明它們屬于兩個(gè)物種。,(2)生活在不同區(qū)域的兩個(gè)種群。提示：不一定?？磧蓚€(gè)種群能否相互交配并產(chǎn)生可育后代，若能則屬于同一物種，若不能則屬于不同物種。2．根據(jù)教材P120[資料分析]，探究下列問題：(1)用流程圖的形式總結(jié)物種形成的一般過程。,(2)地理隔離和生殖隔離在對(duì)種群影響上的共同點(diǎn)是什么？生殖隔離產(chǎn)生的根本原因是什么？提示：共同點(diǎn)是都能阻斷種群間的基因交流。產(chǎn)生生殖隔離的根本原因是種群基因庫的差異。(3)經(jīng)過漫長(zhǎng)的地理隔離，是否一定會(huì)產(chǎn)生生殖隔離？提示：不一定。如果兩個(gè)種群的生活環(huán)境都不發(fā)生變化或變化微小，或發(fā)生相似的變化，則兩個(gè)種群的進(jìn)化方向相同，不產(chǎn)生生殖隔離。,(4)產(chǎn)生生殖隔離是否一定要經(jīng)過漫長(zhǎng)的地理隔離？提示：不一定。如植物中多倍體的形成，不經(jīng)過地理隔離，直接產(chǎn)生了生殖隔離。四、共同進(jìn)化與生物多樣性形成1．閱讀教材P123內(nèi)容，仔細(xì)觀察圖7－9、7－10，分析探究下列問題：(1)在捕食者與被捕食者的共同進(jìn)化中，從生物個(gè)體和種群兩個(gè)方面分析是有利還是有害。提示：從個(gè)體考慮，對(duì)被淘汰的個(gè)體來說是有害的，從種群考慮，有利于種群的發(fā)展。(2)從共同進(jìn)化角度分析，地球上最早出現(xiàn)的生物屬于什么代謝類型？說明原因。提示：異養(yǎng)厭氧型。生物進(jìn)化過程中，首先出現(xiàn)無氧呼吸，然后出現(xiàn)光合作用有了氧氣，最后出現(xiàn)有氧呼吸，因此最早出現(xiàn)的生物屬于異養(yǎng)厭氧型。,2．生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。試探究分析：(1)生物多樣性的直接原因和根本原因是什么？運(yùn)用進(jìn)化論觀點(diǎn)分析生物多樣性形成的原因。提示：生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)多樣性，根本原因是基因(遺傳物質(zhì))多樣性。生物多樣性的形成是多種多樣的環(huán)境對(duì)生物不定向變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。(2)三種生物多樣性之間的關(guān)系是怎樣的？提示：基因多樣性是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ)，物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響基因多樣性。,1．遺傳平衡定律及其適用條件(1)定律內(nèi)容：若種群中，一對(duì)等位基因?yàn)锳和a，設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則p＋q＝A%＋a%＝100%。如果這個(gè)種群達(dá)到了遺傳平衡，那么遺傳平衡定律可以表示為：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝AA%＋Aa%＋aa%＝1。①p2代表純合子AA的基因型頻率；②2pq代表雜合子Aa的基因型頻率；③q2代表純合子aa的基因型頻率。即：AA%＝p2；Aa%＝2pq；aa%＝q2。,(2)適用條件：保證種群基因頻率穩(wěn)定不變的5種因素。①該種群非常大；②所有的雌雄個(gè)體都能自由交配；③沒有遷入和遷出；④自然選擇對(duì)不同表現(xiàn)型的個(gè)體沒有作用；⑤這對(duì)基因不發(fā)生突變和攜帶這對(duì)基因的染色體不發(fā)生變異。2．地理隔離與生殖隔離的關(guān)系(1)僅有地理隔離，一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化，兩個(gè)分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。(2)只有地理隔離而不形成生殖隔離，能產(chǎn)生生物新類型(或亞種)，但不可能產(chǎn)生新物種。(3)地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段，生殖隔離是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限。(4)生殖隔離保持物種間的不可交配性，從而也保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性。,3．生物多樣性三個(gè)層次之間的聯(lián)系,(1)基因多樣性：由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進(jìn)而出現(xiàn)了基因多樣性。(2)物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無機(jī)環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。,[例1](海南高考)果蠅長(zhǎng)翅(V)和殘翅(v)由一對(duì)常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20000只果蠅，其中殘翅果蠅個(gè)體數(shù)量長(zhǎng)期維持在4%，若再向該種群中引入20000只純合長(zhǎng)翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關(guān)于純合長(zhǎng)翅果蠅引入后種群的敘述，錯(cuò)誤的是()A．v基因頻率降低了50%B．V基因頻率增加了50%C．雜合果蠅比例降低了50%D．殘翅果蠅比例降低了50%,[研析]本題考查基因頻率和基因型頻率的計(jì)算。具體解題過程如下：,,,[審]——提取信息,,信息a：20000只果蠅種群中殘翅果蠅個(gè)體數(shù)量長(zhǎng)期維持在4%。信息b：再向該種群中引入20000只純合長(zhǎng)翅果蠅，不考慮其他因素影響。,,,[析]——解讀信息,,[判]——研判選項(xiàng),根據(jù)分析①②可知v基因頻率由引入前的0.2降到引入后的0.1，降低了50%，A項(xiàng)正確；V基因頻率由0.8升高到0.9，B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)分析②可知，C、D項(xiàng)都正確。,[答案]B,①：根據(jù)信息a，果蠅種群中vv的基因型頻率為4%，由遺傳平衡定律可推出v＝0.2，V＝0.8。該種群中vv的數(shù)量為0.0420000＝800，Vv的數(shù)量為20.20.820000＝6400，VV的數(shù)量為0.80.820000＝12800。②：根據(jù)信息b可知，引入純種長(zhǎng)翅果蠅后，v基因頻率＝100%＝10%，V基因頻率＝1－10%＝90%。Vv、vv個(gè)體數(shù)量不變，該種群總數(shù)增加一倍，Vv、vv的基因型頻率降低了50%。,[例2]如圖是生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對(duì)圖示分析正確的是(),A．圖中甲表示基因突變和基因重組，為進(jìn)化提供原材料B．種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提C．圖中乙表示地理隔離，是新物種形成的必要條件D．圖中丙表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代,[解析]圖中甲表示突變和基因重組，為生物進(jìn)化提供原材料；種群基因頻率的定向改變是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)，只有生物進(jìn)化了才有可能形成新物種；圖中乙表示地理隔離，但地理隔離不一定形成新物種；圖中丙表示生殖隔離，生殖隔離也包括產(chǎn)生不可育的后代。[答案]B,判斷生物是否屬于同一個(gè)物種的方法(1)依據(jù)：生殖隔離。(2)方法：若出現(xiàn)生殖隔離，即不能交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代，則說明不是同一物種。,[例3]下列有關(guān)生物的進(jìn)化和生物多樣性的敘述錯(cuò)誤的是()A．自然界中種群的基因頻率總是在不斷變化的，基因頻率的變化是導(dǎo)致基因庫變化的原因B．狼和鹿通過捕食和被捕食進(jìn)行著相互選擇，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)化C．從分子水平上看，生物的性狀具有多樣性的直接原因是基因多樣性D．生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性[解析]種群中基因頻率改變一定會(huì)導(dǎo)致基因庫的改變；共同進(jìn)化過程可以發(fā)生在生物與生物之間，也可以發(fā)生在生物與無機(jī)環(huán)境之間；生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)多樣性，基因多樣性是生物多樣性的根本原因；生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。[答案]C,————————[課堂歸納]————————,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建],填充：①種群②突變和基因重組③自然選擇④種群基因頻率發(fā)生改變⑤隔離⑥地理隔離⑦生殖隔離⑧基因多樣性⑨生態(tài)系統(tǒng)多樣性,[關(guān)鍵語句],1．種群是生物進(jìn)化的基本單位。2．突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料。3．自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。4．隔離是物種形成的必要條件。5．生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。6．共同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成。7．生物多樣性主要包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次的內(nèi)容。,答案：C,知識(shí)點(diǎn)一、種群是生物進(jìn)化的基本單位1．下列關(guān)于基因庫的敘述，不正確的是()A．一個(gè)種群所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫B．生物個(gè)體會(huì)死亡，但基因庫卻因種群個(gè)體的繁殖而代代相傳C．種群中每個(gè)個(gè)體都含有種群基因庫的全部基因D．基因突變可改變基因庫的組成解析：種群中每個(gè)個(gè)體只含有種群基因庫中的部分基因。,2．有關(guān)基因頻率和生物進(jìn)化的關(guān)系，以下說法正確的是()A．生物只要發(fā)生進(jìn)化，基因頻率就會(huì)改變B．只有新物種形成時(shí)，才發(fā)生基因頻率的改變C．基因頻率的改變不一定引起生物的進(jìn)化D．生物在進(jìn)化的過程中不一定有基因頻率的改變解析：生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是基因頻率的改變。所以基因頻率改變生物就進(jìn)化，基因頻率不改變生物就沒有進(jìn)化。,答案：A,3．基因型為BB的個(gè)體占18%、Bb的個(gè)體占78%，基因B和b的基因頻率分別是()A．18%82%B．36%64%C．57%43%D．92%8%解析：B的基因頻率＝18%＋1/278%＝57%，b的基因頻率＝1－57%＝43%。,答案：C,知識(shí)點(diǎn)二、隔離在物種形成中的作用4．隔離在物種形成中的作用是()A．導(dǎo)致種群基因頻率不斷改變B．阻止了種群間的基因交流C．決定了生物進(jìn)化的方向D．導(dǎo)致不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組解析：隔離阻止了種群間的基因交流，是物種形成的必要條件。,答案：B,5．下列關(guān)于物種形成的敘述錯(cuò)誤的是()A．經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是常見的物種形成方式B．隔離是物種形成的必要條件C．兩個(gè)同種種群一旦產(chǎn)生生殖隔離就形成了新的物種D．基因頻率改變一定導(dǎo)致新物種形成解析：形成新物種的方式一般是由地理隔離導(dǎo)致生殖隔離；隔離是形成新物種的必要條件，而不是基因頻率的改變。,答案：D,知識(shí)點(diǎn)三、生物進(jìn)化與物種多樣性6．(江蘇高考)關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，錯(cuò)誤的是()A．生物的種間競(jìng)爭(zhēng)是一種選擇過程B．化石是研究生物進(jìn)化的重要依據(jù)C．外來物種入侵能改變生物進(jìn)化的速度和方向D．突變的可遺傳性阻礙生物進(jìn)化解析：生物的種間競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)導(dǎo)致劣勢(shì)一方被淘汰，故也是環(huán)境對(duì)生物進(jìn)行選擇的過程；化石是研究生物進(jìn)化歷程的重要依據(jù)；外來物種入侵會(huì)嚴(yán)重影響與當(dāng)?shù)赜懈?jìng)爭(zhēng)關(guān)系的物種，使某些種群的基因頻率發(fā)生改變，故能改變生物進(jìn)化的速度和方向；突變包括基因突變和染色體變異，屬于可遺傳的變異，為生物進(jìn)化提供了原材料。答案：D,7．(廣東高考)某種蘭花有細(xì)長(zhǎng)的花矩(如圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長(zhǎng)口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是(),A．蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向B．花矩變長(zhǎng)是蘭花新物種形成的必要條件C．口器與花矩的相互適應(yīng)是共同進(jìn)化的結(jié)果D．蛾的口器會(huì)因吸食花蜜而越變?cè)介L(zhǎng)解析：變異是不定向的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；新物種形成的必要條件是隔離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種生物之間的種間互助是共同進(jìn)化的結(jié)果，C項(xiàng)正確；蛾的口器變長(zhǎng)是自然選擇的結(jié)果，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案：C,8．回答下列有關(guān)生物進(jìn)化和生物多樣性的問題。(1)現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的基本單位是________。材料一某種蛾易被蝙蝠捕食，千百萬年之后，此種蛾中的一部分當(dāng)感受到蝙蝠的超聲波時(shí)，便會(huì)運(yùn)用復(fù)雜的飛行模式，逃脫危險(xiǎn)，其身體也發(fā)生了一些其他改變。當(dāng)人工使變化后的蛾與祖先蛾交配后，產(chǎn)出的受精卵不具有生命力。材料二蛙是幼體生活于水中，成體可生活于水中或陸地的動(dòng)物。由于劇烈的地質(zhì)變化，使某種蛙生活的水體分開，蛙被隔離為兩個(gè)種群。千百萬年之后，這兩個(gè)種群不能自然交配。依據(jù)以上材料，回答下列問題：(2)這兩則材料中發(fā)生的相似事件是________(填編號(hào))。A．共同進(jìn)化B．地理隔離C．生存競(jìng)爭(zhēng)D．生殖隔離(3)在材料一中，蛾復(fù)雜飛行模式的形成是________的結(jié)果。,(4)在材料二中，若發(fā)生劇烈地質(zhì)變化后，其中一個(gè)蛙種群生活的水體逐漸干涸，種群中個(gè)體數(shù)減少，導(dǎo)致該種群的________變小。下表為V基因在種群A和B中的基因型個(gè)體數(shù)。,(5)計(jì)算Va在A種群中的頻率________。(6)就V基因而言，比較A種群和B種群的遺傳多樣性，并利用表中數(shù)據(jù)陳述判斷依據(jù)___________________________。,解析：(1)生物進(jìn)化的基本單位是種群。(2)兩材料中的生物交配后不能產(chǎn)生正常后代或不能交配，說明存在生殖隔離。(3)材料一中，蛾能生存是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。(4)種群中個(gè)體數(shù)減少，導(dǎo)致部分基因消失，種群的基因庫變小。(5)Va在A種群中的基因頻率為[(200＋502＋100)/1200]100%≈33%。(6)A種群中的基因型多于B種群，A種群的生物多樣性高于B種群。答案：(1)種群(2)D(3)自然選擇(或適者生存)(4)基因庫(5)33%(6)A種群的遺傳多樣性高于B種群，因?yàn)锳種群的基因型為5種，B種群的基因型為4種(或A種群的基因型多于B種群的基因型),[知識(shí)歸納整合],1．?dāng)?shù)形結(jié)合思想在進(jìn)行DNA分子中堿基比例、基因表達(dá)和DNA分子半保留復(fù)制過程中的有關(guān)計(jì)算時(shí)，可巧用數(shù)形結(jié)合思想。如：在計(jì)算DNA分子中的堿基比例時(shí)，先畫出DNA分子平面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(如圖1所示)，其次將題目中的數(shù)量關(guān)系和圖形結(jié)合，明確已知的堿基比例是占一條鏈的情況，還是占整個(gè)DNA分子的情況，最后在理清兩條鏈堿基關(guān)系的基礎(chǔ)上作答。在解答有關(guān)基因表達(dá)過程中的計(jì)算時(shí)，可結(jié)合圖2，明確DNA分子中的堿基、RNA分子中的堿基、多肽中氨基酸的數(shù)量關(guān)系，并關(guān)注變化的情況，,如RNA某一位置出現(xiàn)了終止密碼子，多肽中的氨基酸必發(fā)生變化，如何變化可結(jié)合該圖思考得出結(jié)論。有關(guān)DNA分子半保留復(fù)制過程中的計(jì)算可參看圖3。,2．分解組合思想分解組合思想就是把組成生物的兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀分離開來，用單因子分析法一一加以研究，最后把研究的結(jié)果用一定的方法組合起來，運(yùn)用數(shù)學(xué)中的乘法原理或加法原理進(jìn)行計(jì)算。在遺傳概率的計(jì)算中，分解組合思想大放光芒。(1)基因分離定律的三把鑰匙①若后代性狀分離比為顯∶隱＝3∶1，則雙親一定都是雜合子(用D、d表示)。即DdDd→3D_∶1dd。②若后代性狀分離比為顯∶隱＝1∶1，則雙親一定是測(cè)交類型。即Dddd→1Dd∶1dd。③若后代性狀只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子。即DDDD或DDDd或DDdd。,(2)解題思路①先確定此題是否遵循基因的自由組合定律。如不遵循，則不用此法。②分解：將所涉及的兩對(duì)(或多對(duì))基因或性狀分離開來，單獨(dú)考慮，用基因分離定律的三把鑰匙進(jìn)行研究。③組合：將分離定律研究的結(jié)果按一定方式進(jìn)行組合。(3)應(yīng)用①求基因型、表現(xiàn)型種類數(shù),AaBbCc,AabbCc,,,,,Aa,Aa,Bb,bb,Cc,Cc,3,2,2,2,3,2,,,,,,,,基因型種類,表現(xiàn)型種類,,,,,18,8,②求患病概率當(dāng)甲、乙兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，利用基因分離定律計(jì)算得知：患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，可利用乘法原理或加法原理計(jì)算其他概率，如兩病兼患的概率為mn，只患一種病的概率為m(1－n)＋n(1－m)＝m＋n－2mn。3．集合思想集合思想已成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的理論基礎(chǔ)，用集合語言可以簡(jiǎn)明扼要地表述數(shù)學(xué)概念，準(zhǔn)確、簡(jiǎn)捷地進(jìn)行數(shù)學(xué)推理。在生物學(xué)的一些計(jì)算中，如能主動(dòng)運(yùn)用數(shù)學(xué)的集合思想去解題，對(duì)于培養(yǎng)我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力大有裨益。,(1)在人類的遺傳病中，若只考慮甲病的情況，患甲病的概率為a，只考慮乙病的情況，患乙病的概率為b，兩個(gè)事件互相獨(dú)立，則不患甲病和不患乙病的概率分別是集合a和集合b的補(bǔ)集，分別用1－a、1－b表示，如圖1所示。圖2中，同時(shí)患兩病的概率可看成集合a、集合b的交集。只患甲病的概率為集合a中集合ab的補(bǔ)集，數(shù)值＝a－ab。(集合ab是集合a的子集),(2)在基因頻率和基因型頻率的計(jì)算中，也可運(yùn)用集合思想。以一對(duì)等位基因Aa為例，若A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則集合p、q互為補(bǔ)集，即p＋q＝1，圖3所示。體會(huì)基因頻率的動(dòng)態(tài)變化，如p增加，則q減少。,當(dāng)達(dá)到遺傳平衡時(shí)，基因頻率和基因型頻率保持不變，為恒定值。結(jié)合圖3和圖4理解，圖3中的p、q恒定時(shí)，圖4中的AA的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2，三者的數(shù)值恒定不變。,在圖4中AA、Aa、aa三者基因型頻率互為補(bǔ)集，即AA的基因型頻率＋Aa的基因型頻率＋aa的基因型頻率＝1，留意三者的動(dòng)態(tài)變化，如AA和Aa的基因型頻率增加，則aa的基因型頻率減少。,[強(qiáng)化針對(duì)訓(xùn)練],1．(上海高考)小麥粒色受不連鎖的三對(duì)基因A/a、B/b、C/c控制。A、B和C決定紅色，每個(gè)基因?qū)αＩ黾有?yīng)相同且具疊加性，a、b和c決定白色。將粒色最淺和最深的植株雜交得到F1。F1的自交后代中，與基因型為Aabbcc的個(gè)體表現(xiàn)型相同的概率是()A．1/64B．6/64C．15/64D．20/64解析：由題可知粒色最深的植株基因型為AABBCC(6顯)，顏色最淺的植株基因型為aabbcc(0顯)，此外，小麥粒色還存在5顯、4顯、3顯、2顯、1顯等情況。AABBCC與aabbcc雜交得到F1(AaBbCc)，F(xiàn)1自交后代中與Aabbcc(1顯)表現(xiàn)相同的有Aabbcc(1/21/41/4)、aaBbcc(1/41/21/4)、aabbCc(1/41/41/2)，合計(jì)6/64。,答案：B,2．在阿拉伯牽?；ǖ倪z傳實(shí)驗(yàn)中，用純合紅色牽牛花和純合白色牽?；s交，F(xiàn)1全是粉紅色牽牛花。將F1自交后，F(xiàn)2中出現(xiàn)紅色、粉紅色和白色三種類型的牽牛花，比例為1∶2∶1，如果將F2中的所有粉紅色的牽?；ê图t色的牽?；ň鶆蚧旌戏N植，進(jìn)行自由受粉，則后代應(yīng)為()A．紅色∶粉紅∶白色＝1∶2∶1B．粉紅∶紅色＝1∶1C．紅色∶白色＝3∶1D．紅色∶粉紅∶白色＝4∶4∶1解析：設(shè)阿拉伯牽牛花花色由基因A、a控制。由題意可知，F(xiàn)2中粉紅色牽?；ê图t色牽?；ㄖ?，A、a的基因頻率分別是A＝2/3、a＝1/3，則自由受粉后代中各基因型的頻率為AA＝4/9、Aa＝4/9、aa＝1/9，即紅色∶粉紅∶白色＝4∶4∶1。,答案：D,3．如圖是甲、乙兩種單基因遺傳病在某家族中的系譜圖(與甲病有關(guān)的基因?yàn)锳、a，與乙病有關(guān)的基因?yàn)锽、b)。經(jīng)調(diào)查在自然人群中甲病發(fā)病率為19%。請(qǐng)回答下列問題：,(1)甲病的遺傳方式是________，僅考慮甲病，在患病人群中純合子的比例是________。,(2)乙病致病基因是________性基因，要確定其是否位于X染色體上，最好對(duì)家族中的________個(gè)體進(jìn)行基因檢測(cè)。(3)若乙病基因位于X染色體上，Ⅱ2的基因型是______。Ⅲ3與自然人群中僅患甲病的男子婚配，則他們后代患遺傳病的概率為________。解析：(1)Ⅰ3和Ⅰ4是患者，而Ⅱ3是患者，Ⅱ4正常，說明甲病是顯性基因控制的遺傳病，并且根據(jù)Ⅰ4是患者、Ⅱ4(女性)正常，排除X染色體上的顯性遺傳病的可能性，因此，甲病的遺傳方式為常染色體顯性遺傳。在自然人群中甲病發(fā)病率為19%，說明甲病已達(dá)到遺傳平衡狀態(tài)，根據(jù)AA＋Aa＝19%，利用數(shù)學(xué)集合思想，aa＝81%，結(jié)合遺傳平衡公式，可推知a的基因頻率＝0.9，A的基因頻率＝0.1，AA＝1%，Aa＝18%，則患病人群中純合子的比例＝1%/19%＝1/19。,(2)Ⅰ1和Ⅰ2正常，而Ⅱ1是患者，Ⅱ2正常，說明控制乙病的基因?yàn)殡[性基因；如果Ⅰ1或Ⅱ3含該致病基因，則該病為常染色體隱性遺傳，如果Ⅰ1或Ⅱ3不含該致病基因，則該病為伴X染色體隱性遺傳。(3)若乙病基因位于X染色體上，根據(jù)上下代個(gè)體的遺傳情況，可推知Ⅱ2的基因型為aaXBXb。Ⅲ3的基因型為1/2AaXBXB或1/2AaXBXb，自然人群中僅患甲病的男子的基因型為1/19AAXBY或18/19AaXBY。利用分解組合思想，后代中患甲病的概率＝1/19＋(18/19)(3/4)＝29/38；患乙病的概率＝(1/2)(1/4)＝1/8，則不患甲病的概率為1－29/38＝9/38，不患乙病的概率＝1－1/8＝7/8，則患病的概率＝1－(9/38)(7/8)＝241/304。答案：(1)常染色體顯性遺傳1/19(2)隱Ⅰ1或Ⅱ3(3)aaXBXb241/304,