生物高考復習必修 現代生物進化理論的由來和主要內容

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1、會計學1生物高考復習必修生物高考復習必修 現代生物進化理論的現代生物進化理論的由來和主要內容由來和主要內容考綱內容能力要求2013 年高考風向標1.現代生物進化理論的主要內容2生物進化與生物多樣性的形成以新材料為背景，以遺傳變異為主線，結合本章內容綜合命題第1頁/共47頁第1、2節(jié)現代生物進化理論的由來和主要內容第2頁/共47頁主要內容1)地球上所有的生物都不是神造的，而是由_進化而來的2)生物進化的順序是由低等到_3)生物進化的原因是_和_意義反對神創(chuàng)論和_，奠定了生物進化論的科學基礎評價拉馬克最早提出了比較完整的生物進化學說，是_的奠基人物種不變論一、拉馬克的進化學說和達爾文的自然選擇學說

2、1拉馬克的進化學說更古老高等的生物生物進化論用進廢退獲得性遺傳第3頁/共47頁主要內容_；_；_；_意義科學地解釋生物_的原因，以及生物的_和_局限性對于_的本質不能作出科學的解釋；局限于_水平；在物種形成的問題上，達爾文強調了物種形成中的_方式“用進廢退和獲得性遺傳”是拉馬克進化學說的中心論點。()2達爾文的自然選擇學說過度繁殖 生存斗爭 遺傳和變異 適者生存 進化 多樣性 適應性 遺傳和變異 個體 漸變 第4頁/共47頁下列有關生物進化的論述中，不符合達爾文學說基本觀點的是()DA遺傳和變異是自然選擇發(fā)生作用的基礎B生物的變異是不定向的，自然選擇是定向的C變異經過長期的自然選擇和積累，就可

3、能產生出生物的新類型D環(huán)境改變使生物產生定向變異，以適應變化的環(huán)境解析：用達爾文自然選擇學說解析問題時應注意：生物變異在前，選擇在后；變異是不定向的，自然選擇是定向的。遺傳和變異是生物進化的內因，變異是不定向的，為進化提供原材料。通過自然選擇，不利的變異被淘汰，有利的變異被保存，并通過遺傳積累起來，然后產生出生物的新類型。第5頁/共47頁二、現代生物進化理論的主要內容1種群是生物進化的基本單位(1)種群：生活在一定區(qū)域的_的全部個體叫種群，種群也是繁殖的基本單位。(2)基因庫：一個種群中全部個體所含有的_。(3)基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部 _數的比率。(4)生物進化的實質：種

4、群_的改變。同種生物全部基因等位基因基因頻率第6頁/共47頁_發(fā)生定向的改變 生物2突變和基因重組產生進化的原材料3自然選擇決定生物進化的方向變異是_不利變異被_，有利變異積累種群的朝_的方向緩慢進化。染色體變異 基因重組 不定向 淘汰 基因頻率 適應環(huán)境 第7頁/共47頁4隔離與物種的形成(1) 物種 ： 能夠在自然狀態(tài)下相互_ 并且產生_的一群生物。(2) 隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能_的現象。包括兩種類型地理隔離和生殖隔離。_(3)作用： _是物種形成的必要條件。標志著新物種的形成。5共同進化與生物多樣性的形成_之間在(1)共同進化：不同物種之間、生物與相互影響中不斷進化

5、和發(fā)展。交配 可育后代 自由交流 隔離 生殖隔離 無機環(huán)境 第8頁/共47頁_、_、(2)生物多樣性：主要包括三個層次_。1.突變是不定向的，但自然選擇是定向的。()2地理隔離不一定導致新物種的形成，但新物種的形成一定要產生生殖隔離。()3自交能改變后代的基因型頻率，但不能改變后代的基因頻率。()4自由(隨機)交配不能改變后代的基因型頻率，也不能改變后代的基因頻率。()基因 物種 生態(tài)系統 第9頁/共47頁考點達爾文的自然選擇學說1自然選擇學說的內容(1)過度繁殖過度繁殖是基礎，為自然選擇提供較多的原料，使生存斗爭更加劇烈。(2)生存斗爭生物和生物、環(huán)境進行生存斗爭，生存斗爭推動著生物的進化，

6、是生物進化的動力。第10頁/共47頁(3)遺傳變異變異一般是不定向的，為生物進化提供了大量的原始選擇材料，所以說遺傳和變異是生物進化的內在因素。(4)適者生存適者生存是自然選擇的結果，表現在適者生存，不適者被淘汰。自然選擇是定向的，是一個緩慢的、長期的過程。2自然選擇的對象(1)直接對象：生物的變異性狀(表現型)。(2)間接對象：相關的基因型。第11頁/共47頁(3)根本對象：與變異性狀相對應的基因。即自然選擇的實質是環(huán)境對變異所對應的基因的選擇，因而可以改變種群的基因頻率。3自然選擇的因素：對生物的變異起選擇作用的是個體所處的自然環(huán)境。4自然選擇學說的缺陷(1)對于遺傳和變異的本質，沒有做出

7、科學的解釋。(2)對生物進化的解釋也局限于個體水平。(3)強調物種形成是漸變的結果，不能解釋物種大爆發(fā)現象。第12頁/共47頁自然選擇學說各內容的相互關系第13頁/共47頁【典例1】(2011 年柳州模擬)對達爾文自然選擇學說的正確理解是()環(huán)境改變使生物產生適應性的變異可遺傳的變異是生物進化的基礎變異是不定向的變異是定向的變異經過長期的自然選擇和遺傳積累就可能產生出生物的新類型ABCD解題思路達爾文強調生物進化中變異是不定向的、可遺傳的變異是生物進化的基礎、環(huán)境對不同性狀的生物起選擇作用，項過分強調環(huán)境的改變導致生物定向的變異，屬于拉馬克的觀點。答案B第14頁/共47頁 考點對應練1(201

8、1 年肇慶一模)自然選擇直接作用于生物的()A基因型BB表現型C不利變異的基因D肽鏈的結構解析：自然選擇直接作用于生物的表現型。第15頁/共47頁分析三“同”同“時間”、“地域”、“物種”三“單位”種群是生物生存、繁殖、進化的基本單位考點現代生物進化理論的主要內容及發(fā)展一、種群是生物進化的基本單位1對種群的理解2.種群的基因庫(1)種群的基因庫包括了種群內所有個體、所有細胞的所有基因。(2)種群基因庫不因種群中個體死亡而消失，而在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。第16頁/共47頁3基因頻率和基因型頻率的計算(1)基因頻率某種群中某基因的數目該種群中全部等位基因的總數100%常染色體遺傳中基因頻率的

9、計算a設某種群的個體數為 N，有一對等位基因 Aa，基因型為 AA、Aa、aa 的個體數分別為 n1、n2、n3 ，A、a 的基因頻率分別用 PA 、Pa表示，則：b若給出的是各基因型個體的數量，則可用定義公式計算。PA(2n1 n2)/2NPa(n22n3)/2N第17頁/共47頁c若給出的是各基因型個體的數量百分比，則可以將百分號去掉，按定義公式計算；或直接用“該基因型純合子的百分比雜合子百分比的 1/2”來代替。伴性遺傳中基因頻率的計算以色盲為例，由于色盲基因及其等位基因只存在于 X 染色體上，Y 染色體上沒有，因此：色盲基因頻率色盲基因總數2女性個體數男性個體數100%(2)基因型頻率

10、某基因型的個體數種群總個體數100%第18頁/共47頁(3)哈代溫伯格平衡定律前提條件：種群大；種群個體間的交配是隨機的；沒有突變發(fā)生；沒有新基因加入；沒有自然選擇。推導過程a設一對等位基因為 A 和 a，其頻率分別為 p 與 q(pq1)。b親代 AA 和 aa 自然交配后 F1代具有 AA、Aa、aa 三種基因型，其頻率如下列公式：p(A)q(a)2p2(AA)2pq(Aa)q2(aa)，則 AA 的基因型頻率為 p2，Aa 的基因型頻率為 2pq，aa 的基因型頻率為q2。第19頁/共47頁c意義：實現基因頻率與基因型頻率的相互轉換。得出結論：F1 的基因頻率沒有改變。二、突變和基因重組

11、為進化提供原材料1可遺傳變異的來源：基因突變、基因重組以及染色體變異。其中染色體變異和基因突變統稱為突變。2基因突變產生新的等位基因：這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。突變的頻率雖然很低，但一個種群往往由許多個體組成，而且每一個個體中的每一個細胞都含有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產生大量的突變。第20頁/共47頁3種群基因突變數的計算：每一代出現的種群突變數種群個體數每個個體基因數每個基因的突變率。4突變是不定向的，基因重組是隨機的，所以可遺傳的變異只能為進化提供原材料，而不能決定生物進化的方向。生物的變異是否有利取決于它們的生存環(huán)境，同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能有利，也可能有害

12、。第21頁/共47頁種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體，同一種群內的個體之間可以進行基因交流分布在一定自然區(qū)域內，具有一定的形態(tài)結構和生理功能，能夠在自然狀況下相互交配并且產生可育后代的一群生物范圍較小范圍內的同種生物的個體分布在不同區(qū)域內的同種生物的許多種群判斷標準種群必須具備“三同”，即同一時間、同一地點、同一物種；同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能產生可育后代主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產生可育后代，不同物種間存在生殖隔離三、隔離與物種的形成1種群與物種的比較第22頁/共47頁種群物種一個物種可以包括許多種群，同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離，長期發(fā)展下去可成為

13、不同亞種，進而可能形成多個新物種聯系續(xù)表第23頁/共47頁地理隔離生殖隔離概念同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現象指種群間的個體不能自由交配，或交配后不能產生可育后代的現象圖示實例東北虎和華南虎馬和驢雜交產生的后代騾2.隔離是物種形成的必要條件第24頁/共47頁地理隔離生殖隔離若僅有地理隔離，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起；地理隔離是物種形成的量變階段，而生殖隔離是物種形成的質變階段；只有地理隔離而不形成生殖隔離，不能產生新物種，只有出現生殖隔離才形成新物關系 種；生殖隔離保證了物種間的不可交配性或后代不育性，從而也保證了物種的相對穩(wěn)定性；都

14、能阻斷不同種群間的基因交流；地理隔離造成自然選擇方向不同，從而促使不同種群的遺傳組成朝著不同的方向發(fā)展；地理隔離往往是生殖隔離的先決條件續(xù)表第25頁/共47頁四、物種形成的兩種方式1漸變式(經過長期的歷史年代逐漸形成)物種的形成必須經過生殖隔離，但不一定要經過地理隔離。但是，在地理隔離的基礎上，經選擇可加速生殖隔離的形成，所以經地理隔離、生殖隔離形成新物種是物種形成常見的方式。2驟變式(1)染色體數目變化：一旦出現可以很快達到生殖隔離，如多倍體的形成。第26頁/共47頁(2)染色體結構變化：發(fā)生染色體結構變化的個體和原始物種雜交，可育性降低，形成初步的生殖隔離，以后經過進一步演化形成新的物種。

15、五、生物進化與物種形成1自然選擇決定生物進化的方向自然選擇使不同種群的基因頻率發(fā)生定向改變：第27頁/共47頁內容物種形成生物進化標志生殖隔離出現種群基因頻率改變變化后生物與原生物的關系屬于不同物種屬于同一物種二者聯系生物進化的實質是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種形成新物種的形成要經過生物進化，即生物進化是物種形成的基礎二者是量變和質變的關系2物種形成與生物進化的比較第28頁/共47頁3.生物進化理論的發(fā)展(1)達爾文的自然選擇學說為現代生物進化理論的發(fā)展打下了堅實的基礎，生物科學的研究和發(fā)展，不斷完善了生物的進化理論。(2)現代生物進化理論

16、對遺傳變異的研究已從性狀水平深入到基因水平。(3)現代生物進化理論對自然選擇作用的研究已從個體水平上升到種群水平。(4)現代生物進化理論的核心和基礎仍是自然選擇學說。第29頁/共47頁達爾文進化論到現代生物進化理論的發(fā)展第30頁/共47頁1物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)和三個步驟(1)三個基本環(huán)節(jié)：突變和基因重組(可遺傳變異)、自然選擇、隔離。(2)三個步驟：地理隔離自然選擇生殖隔離。2影響種群基因頻率變化的因素：突變；基因遷移(即個體的遷入和遷出)；遺傳漂變(小種群中某些個體由于沒有交配機會而使某些基因消失)；非隨機交配；自然選擇。3定向與不定向：變異是不定向的，自然選擇、基因頻率改變和進化方向

17、都是定向的，向著適應環(huán)境的方向進化。第31頁/共47頁進化的原因內因通過遺傳將有利的變異保留下來，變異為選擇提供原材料外因生物生存的各種環(huán)境條件，如各種生態(tài)因素對生物的影響相互作用生物生存的各種環(huán)境條件對生物的變異進行選擇，淘汰不利變異，積累和加強有利變異，推動生存斗爭，表現為進化適應性環(huán)境對生物的變異進行定向選擇，使有利的變異在生物類群中得到積累和加強，形成了生物的適應性多樣性、物種的形成同一物種的不同種群，由于生活環(huán)境的變化，形成了具有不同適應性的生物類群，當變異積累到一定程度而出現生殖隔離時，便形成了新物種；同一物種的不同類型及新物種的出現均表現為生物的多樣性進化生物新類型的形成導致生物

18、進化，物種的形成是生物進化質的飛躍4如何用現代生物進化理論分析生物的進化、適應性和新物種的形成第32頁/共47頁【典例2】(2011 年蘇北二調)下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，下列敘述正確的是()A自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型，進而導致基因頻率的改變B同一物種不同種群基因頻率的改變能導致種群基因庫的差別越來越大，但生物沒有進化C地理隔離能使種群基因庫產生差別，必然導致生殖隔離D種群基因頻率的改變是產生生殖隔離的前提條件第33頁/共47頁解題思路自然選擇中，直接受選擇的是生物的性狀，也就是表現型，適應環(huán)境的表現型得以生存，不適應的被淘汰，從而改變生物的基因頻率；生物進化的實質是種群基

19、因頻率的改變；種群基因頻率的改變導致種群基因庫產生差別，體現生物的進化；地理隔離阻止生物之間的基因交流，使種群基因庫產生差別，只有當差別達到一定程度才能導致生殖隔離，出現新的物種。答案D第34頁/共47頁 考點對應練2(2011 年汕頭統考)根據現代生物進化理論，下列關于生物進化的敘述正確的是()CA環(huán)境改變使生物產生定向的變異B個體是生物進化的基本單位C現代生物進化理論的核心是自然選擇學說D隔離決定了生物進化的方向解析：生物產生不定向的變異，環(huán)境對變異的生物進行選擇，所以說自然選擇決定了生物進化的方向。第35頁/共47頁抗藥性進化的實驗1實驗原理：生物通過自身的遺傳和變異會產生抗藥性個體和不

20、抗藥性個體。2實驗方法：將培養(yǎng)的細菌分成兩半，一半用藥物直接處理，一半不處理，觀察后代是否都有抗藥性，如果都有抗藥性，則藥物不是使其突變而產生了抗藥性，而是選擇的結果。3實驗結論：生物抗藥性的進化是藥物選擇的結果，而不是藥物使其突變而產生了抗藥性。第36頁/共47頁【典例】下面是關于果蠅對 DDT 抗藥性進化的實驗：實驗一：將一個果蠅群體(第一代)飼養(yǎng)到一定規(guī)模后，用涂有 a 濃度 DDT 的玻璃片處理，將成活下來的果蠅后代(第二代)繼續(xù)飼養(yǎng)到一定規(guī)模后用 2a 濃度的 DDT 處理，將存活下來的果蠅的后代(第三代)用 3a 濃度的 DDT 處理用同樣的方法逐代將 DDT 的濃度增加到 15a

21、 處理果蠅。到第 15 代時，DDT 濃度增加至 15a，仍有能抗 15a 濃度 DDT 的果蠅存活，因此，實驗者認為，果蠅的變異是“定向的”，即是在環(huán)境條件(DDT)的“誘導”下產生的，并且認為，該實驗證明了拉馬克“用進廢退學說”的正確性。第37頁/共47頁另有學者發(fā)現了實驗一設計的缺陷，懷疑實驗一得出結論的科學性，因而設計了實驗二。實驗二：將若干對雌雄果蠅分別飼養(yǎng)成若干個家系，此為第一代。然后將每個家系分成兩半，用 1a 濃度 DDT 分別處理每個家系的一半。然后在有果蠅存活家系的另一半果蠅中，再培養(yǎng)若干個家系(第二代)，將每個家系分成兩半，用 2a 濃度的DDT 處理每個家系的一半。在有

22、果蠅存活的家系的另一半果蠅中，再培養(yǎng)若干個家系(第三代)，用 3a 濃度的 DDT 處理每個家系的一半用同樣的方法逐代將 DDT 的濃度增加到 15a處理果蠅。到第 15 代時，DDT 濃度增加至 15a，也產生了能抗15a 濃度 DDT 的果蠅群體。然而，這些具有抗性的果蠅父母及其祖先并沒有接觸過 DDT。第38頁/共47頁通過對實驗二的分析后，你認為：(1)DDT 對 果 蠅 變 異 所 起的 作 用 不 是 “ 誘 導 ” ， 而是_ ，果蠅種群的進化是定向的，而果蠅個體的變異是_ 的，果蠅抗藥性的產生在環(huán)境變化(DDT 處理) 之_(前、中、后)。(2)通過對實驗一和實驗二的比較分析，

23、你認為實驗一得出不正確結論的原因是：_。第39頁/共47頁解題思路按達爾文的自然選擇學說：生物抗藥性的產生是藥物對其選擇的結果，而不是藥物使其產生突變；沒有直接接觸藥物的細菌仍能產生抗藥性，說明了上述的結果。答案(1)選擇 不定向前(2)實驗一將果蠅個體作為進化的單位來研究，不能發(fā)現個體變異的不定向特點；實驗一用 DDT 直接處理果蠅，雖然看到的是群體變異，但容易誤認為 DDT 對果蠅的抗藥性起“誘導”作用，而看不出被“誘導”掩蓋下的“選擇”作用第40頁/共47頁1(2011年廣州調研)下列說法正確的是()CA單倍體育種能定向改造生物B病毒進化的原材料可來自染色體變異C自然選擇通過作用于個體而

24、影響種群的基因頻率D新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是突變、基因重組和自然選擇解析：病毒無染色體變異；新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是可遺傳變異、隔離和自然選擇。第41頁/共47頁)C2(2011 年惠州三模)新物種形成的標志是(A具有一定的形態(tài)結構和生理功能B產生了地理隔離C形成了生殖隔離D改變了基因頻率第42頁/共47頁3(2011 年廣州聯考)有關生物進化及新物種形成的敘述，正確的是()DA群落是生物進化的基本單位B地理隔離必然導致生殖隔離C生物進化決定了自然選擇的方向D隔離是新物種形成的必要條件第43頁/共47頁4(2011 年佛山一模)關于生物變異與生物進化的敘述，正確的是()DA變異均能為生物進

25、化提供原材料B太空射線能使種子發(fā)生定向變異C一個堿基對的缺失引起的變異屬于染色體變異D自然選擇會使種群基因頻率發(fā)生定向改變解析：進化的實質是基因頻率的改變，自然選擇會使種群基因頻率發(fā)生定向改變。第44頁/共47頁5(2011 年廣東雙選)最近，可以抵抗多數抗生素的“超級細菌”引人關注，這類細菌含有超強耐藥性基因 NDM1，該基因編碼金屬內酰胺酶，此菌耐藥性產生的原因是()A定向突變BCB抗生素濫用C金屬內酰胺酶使許多抗菌藥物失活D通過染色體交換從其他細菌獲得耐藥基因解析：突變是不定向的；細菌是原核生物，沒有染色體；抗生素的濫用相當于對細菌進行了自然選擇，導致了超強耐藥性基因NDM1 在該細菌中逐代積累，該NDM1 基因編碼金屬內酰胺酶，由此推測金屬內酰胺酶使許多抗菌藥物失活。第45頁/共47頁6(2011 年深圳一模雙選)有關突變和基因頻率的說法正確的是()BDA突變可以改變核苷酸序列，不能改變基因在染色體上的位置B經過基因突變后，原有的等位基因關系可能發(fā)生改變C某人群的女性中正常者占 99.5%，則色盲基因的頻率為0.5%D自然界種群基因型頻率的改變不一定引起基因頻率的改變解析：突變包括基因突變和染色體變異，染色體變異能改變基因在染色體上的位置。第46頁/共47頁