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1、必 修 遺 傳 與 進(jìn) 化 第三章生物的變異、進(jìn)化與育種 第24講現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 考綱考情識記要點1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容及應(yīng)用2.基因頻率與基因型頻率的計算3.從生物進(jìn)化與物種形成進(jìn)行綜合考查4.生物進(jìn)化與生物多樣性的形成我的問題(記錄下來，重點突破) _ 1.在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。2.隔離是新物種形成的必要條件，新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離。3.變異是不定向的，變異的利害性取決于生物所生存的環(huán)境。4.自然選擇是定向的，決定生物進(jìn)化的方向。5.生物與生物之間的相互選擇使兩種生物共同進(jìn)化。6.生物進(jìn)化形成了生物多樣性，生物多樣性包括
2、基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 Z整合 核心考點 1達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的異同點 2物種形成 (1)物種形成三個環(huán)節(jié)的關(guān)系圖 (2)地理隔離導(dǎo)致物種形成的過程 3共同進(jìn)化與生物多樣性的形成 (1)共同進(jìn)化概念：不同_之間、之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。原因：生物與生物之間的和生物與無機(jī)環(huán)境之間的_。物種生物與無機(jī)環(huán)境相互選擇 相互影響 (2)生物多樣性內(nèi)容：基因多樣性、多樣性、多樣性。形成原因：生物的。 4三種典型模式 (1)漸變式如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成。物種生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化 (2)驟變式如自然界多倍體植物的形成。驟變式物種的形成主要是通過異源多倍體的染色體
3、畸變的方式形成新物種，一出現(xiàn)便可以很快形成生殖隔離(基因頻率改變)。此種方式多見于植物。 (3)人工創(chuàng)造新物種通過植物體細(xì)胞雜交(如番茄馬鈴薯)、多倍體遠(yuǎn)緣雜交(如甘蔗蘿卜)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。 5隔離與物種形成的關(guān)系 (1)地理隔離只是地理空間上的隔離。一定的地理隔離能產(chǎn)生生物新類型(或亞種)，甚至形成生殖隔離，產(chǎn)生新物種。 (2)生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種間真正的界限。生殖隔離有三種情況：不能雜交；雜交不活；活而不育。生殖隔離保證了物種的相對穩(wěn)定。 (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。 1變異是在環(huán)境影響下產(chǎn)生的嗎？提示
4、不是，環(huán)境只起了選擇作用。 2生物進(jìn)化與物種形成是一回事嗎？提示不是一回事。進(jìn)化的實質(zhì)是基因頻率發(fā)生改變，物種形成的實質(zhì)是基因庫差異達(dá)到一定程度而產(chǎn)生了生殖隔離。生物進(jìn)化不一定產(chǎn)生新物種，新物種形成一定發(fā)生了生物進(jìn)化。 3馬和驢交配所生的騾子是一個物種嗎？物種的形成一定要經(jīng)過地理隔離嗎？提示不是，騾子是不育的。不一定，例如多倍體的形成。 1根據(jù)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(圖解如下)，下列對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的補充、完善等內(nèi)容中，不正確的是() A現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在研究種群基因頻率變化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 B種群是生物進(jìn)化的基本單位 C物種形成包括突變和基因重組、自然選擇、隔離三個基本環(huán)節(jié) D種群中每個個
5、體都含有該種群基因庫的全部基因 解析本題是對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的考查。解答本題需要了解自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容，了解當(dāng)時由于受科學(xué)水平的限制，自然選擇學(xué)說無法解釋遺傳的本質(zhì)和進(jìn)化的實質(zhì)。然后根據(jù)選項進(jìn)行分析解答。逐項分析如下：選項內(nèi)容指向聯(lián)系分析A種群的基因頻率是經(jīng)常發(fā)生變化的，基因頻率的改變導(dǎo)致種群中具有某一特征的個體增多或減少，使生存下來的個體更加適應(yīng)環(huán)境，因此現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變B生物的進(jìn)化是指生物群體的進(jìn)化，即物種的進(jìn)化，單個個體無法進(jìn)化，因此生物進(jìn)化的基本單位是種群 答案D選項內(nèi)容指向聯(lián)系分析C突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料，自然選擇決定著生物進(jìn)化的方
6、向，隔離是物種形成的必要條件，因此三者是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)D種群基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因，一個個體所含有的基因只是基因庫中的一部分，而不可能含有基因庫的全部基因 2在用殺蟲劑防治害蟲時，敏感型個體容易被殺死，抗藥型個體易生存，但在越冬期，容易生存下來的卻是敏感型個體。下列分析錯誤的是 () A抗藥基因在使用殺蟲劑前已經(jīng)存在 B若停止使用殺蟲劑，抗藥基因頻率會逐年下降 C該實例說明殺蟲劑和嚴(yán)寒決定了害蟲進(jìn)化的方向 D抗藥基因的出現(xiàn)，對該害蟲來說是有利的解析抗藥基因的出現(xiàn)，在使用殺蟲劑時對害蟲是有利的，但在冬天卻是不利的，說明基因的有害、有利是相對的，取決于其生存的環(huán)境，D
7、項錯誤。 答案D 3下列各項說法中，與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論不符的是()通過基因突變和基因重組，可使龐大種群中出現(xiàn)大量的可遺傳變異可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原材料環(huán)境改變可使生物產(chǎn)生適應(yīng)性變異隔離是物種形成的必要條件突變和基因重組可決定生物進(jìn)化的方向自然選擇使種群的基因頻率定向改變，并決定生物進(jìn)化的方向一個種群的基因突變和基因重組會影響另一個種群的基因頻率 AB C D 解析對于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的理解，要特別注意：變異是不定向的，自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向；可遺傳的變異只是為生物的進(jìn)化提供原材料，并不決定生物進(jìn)化的方向；產(chǎn)生了生殖隔離，才是新物種形成的標(biāo)志。另外要注意，由環(huán)境改變引起的變異(無遺傳物
8、質(zhì)的改變)，是不可遺傳的變異，不能作為生物進(jìn)化的原材料。由于不同物種間存在生殖隔離，不能進(jìn)行基因交流，所以，一個種群的突變和基因重組對另一個種群的基因頻率沒有影響。答案D 1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的實質(zhì)基因頻率的改變，從分子水平上闡述，而自然選擇學(xué)說從性狀水平解釋進(jìn)化。 2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論強(qiáng)調(diào)隔離在物種形成中的作用。 3自然選擇決定生物進(jìn)化的方向：變異是不定向的不利變異被淘汰，有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化。變異不定向與自然選擇定向性的關(guān)系(如下圖)。 (1)不同的基因在基因庫中所占的比例是不同的，影響基因頻率的因素有基因突變、基因重組和自然選擇等。
9、(2)種群基因頻率的定向改變導(dǎo)致生物朝一定方向不斷進(jìn)化。 2基因型頻率：是指某種特定基因型的個體占群體內(nèi)全部個體的比例。 3通過基因型頻率計算基因頻率 (1)在種群中一對等位基因的基因頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。 (2)一個基因的頻率該基因純合子的基因型頻率1/2雜合子的基因型頻率。 (3)只位于X染色體上的基因頻率的計算 4運用哈代溫伯格平衡，由基因頻率計算基因型頻率 (1)內(nèi)容：在一個有性生殖的自然種群中，當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚?Aa)時，設(shè)p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，則：(pq)2p22pqq21。其中p2是AA(純合子)的基因型頻率，2pq是Aa(雜合子)的基因型頻
10、率，q2是aa(純合子)的基因型頻率。 (2)適用條件：在一個有性生殖的自然種群中，在符合以下5個條件的情況下，各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的。這5個條件是：種群足夠大；種群中個體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變的發(fā)生；沒有新基因的加入；沒有自然選擇。 1(2015安徽理綜)現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群，個體間隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個種群完全合并為一個可隨機(jī)
11、交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是() A75%B50% C42% D21% 解析本題考查基因頻率以及基因型頻率的相關(guān)知識?；蝾l率是指某基因占整個種群基因庫的比例?；蝾l率不變的前提條件是種群足夠大。個體間隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對其不起作用。根據(jù)題意，兩個種群合并為一個種群后，A基因頻率為(80%60%)270%，a基因頻率為(20%40%)230%，則隨機(jī)交配，下一代Aa的基因型頻率為：270%30%42%，故C項正確。答案C 2蝸牛的有條紋(A)對無條紋(a)為顯性。在一個地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個體占55%，無條紋個體占15%，若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到
12、F1，則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是() A30%,21% B30%,42% C70%,21% D70%,42%解析本題主要考查基因頻率和基因型頻率的計算相關(guān)知識。根據(jù)題意可知，Aa個體占30%，蝸牛間進(jìn)行自由交配時，產(chǎn)生A配子的基因頻率55%30%1/270%，a配子的基因頻率15%30%1/230%，自由交配得到F 1各基因型的頻率比例為AA Aa aa49% 42% 9%，統(tǒng)計得到A基因的頻率為49%42%1/270%，故D項正確。答案D 3對某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人，攜帶者52人；820名男生中有患者65人。那么該群體中色盲基因的頻
13、率是() A4.4% B5.1% C6.8% D10.2% T突破 考疑考技 1種群和物種的內(nèi)涵與外延的界定 (1)物種是自然狀態(tài)下能夠自由交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物，一個物種可能在不同地點和時間形成不同的種群。 (2)種群是同一種生物、同一地點、同一時間形成的一個群體。種群“小”，不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離。 (3)判斷生物是不是同一物種，如果來歷不明，形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，可靠依據(jù)是：看是否存在生殖隔離。若存在生殖隔離，則不是同一物種。 2誤以為環(huán)境的改變會使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異。達(dá)爾文認(rèn)為變異是不定向的，但環(huán)境對變異的選擇是定向的，雖然隨著環(huán)境的改變，適應(yīng)環(huán)境的變異
14、也會改變，但這個變異是原來就有的，而不是環(huán)境改變后產(chǎn)生的。 3自由交配條件下，誤認(rèn)為基因頻率會改變。 a沒有遷入和遷出；b.沒有自然選擇；c.沒有基因突變情況下，基因頻率是不變的。 4共同進(jìn)化的范圍共同進(jìn)化常常被誤認(rèn)為僅發(fā)生在生物與生物之間，其實共同進(jìn)化還發(fā)生在生物與無機(jī)環(huán)境之間。 5物種不同于種群：一個物種可能在不同地點和時間形成不同的種群，不同物種間具有生殖隔離。種群是同一生物、同一地點、同一時間形成的一個群體，不同種群間具有地理隔離。 【思維診斷】 1考題診斷： (1)(2016北師大附中期中測試)生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素。( ) (2)(2013江蘇高考T6A)自然選擇
15、決定了生物變異和進(jìn)化的方向。( ) (3)(2012重慶高考T4A)盲魚眼睛退化是黑暗誘導(dǎo)基因突變的結(jié)果。( ) (4)(2012山東高考T2A)物種的形成可以不經(jīng)過隔離。( ) (5)(2013北京高考T4D改編)長舌蝠為長筒花的唯一傳粉者，兩者相互適應(yīng)，共同(協(xié)同)進(jìn)化。( ) (6)(2013江蘇高考T5A)生物的種間競爭是一種選擇過程。( ) (7)(2012新課標(biāo)全國T4C)一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。( ) 2易錯診斷： (1)生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變。( ) (2)突變可以改變生物進(jìn)化的方向。( ) (3)共同進(jìn)化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的。(
16、 ) (4)某種抗生素被長期使用藥效下降，是由于病原體接觸藥物后，產(chǎn)生對藥物有抗性的變異。( ) (5)進(jìn)化改變的是個體而不是群體。( ) 1(2015山東理綜)玉米的高稈(H)對矮稈(h)為顯性?，F(xiàn)有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內(nèi)隨機(jī)交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率(p)的關(guān)系如圖。下列分析錯誤的是() 解析本題考查生物進(jìn)化中基因頻率的相關(guān)計算。親代群體中都可能只含有純合體，且顯性與隱性比例不同，后代的H基因頻率介于01之間，A項正確。pb時，Hh所占比例是1/2，即HH和hh占1/2，所以親代基因型可能是Hh，B項正確。pa時，
17、hhHh，即a22a(1a)，可知a2/3，即H基因頻率為1/3，h基因頻率為2/3，F(xiàn)1中HH的基因頻率為1/9，C項正確。pc時HHHh，c22c(1c)，可知c2/3，即H的基因頻率為2/3，h的基因頻率為1/3。F1HH4/9，Hh4/9，hh1/9，F(xiàn)1自交后代中純合體占7/9，D項錯誤。答案D 2(2016石家莊質(zhì)檢)下表是某種生物遷入新環(huán)境后，種群中A和a的基因頻率變化情況，下列說法錯誤的是() A.分析表中數(shù)據(jù)可知該種群發(fā)生了進(jìn)化 B1970年，該種群中Aa的基因型頻率為18% C基因a決定的性狀是適應(yīng)該環(huán)境的 D基因頻率的改變是通過環(huán)境對生物個體的選擇實現(xiàn)的年份1900 19
18、10 1920 1930 1940 1950 1960 1970基因A的頻率0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10基因a的頻率0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90 解析表格中數(shù)據(jù)表明不同年份基因頻率發(fā)生變化，可知該種群發(fā)生了進(jìn)化，基因頻率改變是環(huán)境對生物個體表現(xiàn)型進(jìn)行選擇，進(jìn)而使種群基因庫改變的結(jié)果。從19001970年來看，每年基因頻率都因環(huán)境對個體的淘汰而發(fā)生變化，說明該種群還沒有達(dá)到遺傳平衡，不能用平衡定律來推測1970年Aa的基因型頻率，B錯誤。答案B 3(2016南京模擬)如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)
19、節(jié)，對圖示分析正確的是() Aa表示基因突變和基因重組，是生物進(jìn)化的原材料 Bb表示生殖隔離，生殖隔離是生物進(jìn)化的標(biāo)志 Cc表示新物種形成，新物種與生活環(huán)境共同進(jìn)化 Dd表示地理隔離，新物種形成一定需要地理隔離解析突變(基因突變和染色體變異)和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料；生物進(jìn)化的標(biāo)志是基因頻率的改變，不是生殖隔離；隔離是物種形成的必要條件，但有些生物沒有地理隔離也會形成新的物種，如植物多倍體的形成。答案C 4(2016長春調(diào)研)如圖表示某小島上蜥蜴進(jìn)化的基本過程。下列敘述中不正確的是() A圖中X、Y、Z分別表示的是突變和基因重組、自然選擇以及隔離 B小島上蜥蜴原種全部個體的總和稱為種群，
20、是生物進(jìn)化的基本單位 C地理隔離一旦形成，原來同屬一個物種的蜥蜴很快就進(jìn)化為不同的物種 D小島上蜥蜴新種全部個體所有基因的總和稱為蜥蜴新種的基因庫 解析蜥蜴產(chǎn)生不同性狀，原因可能是突變和基因重組產(chǎn)生的多種性狀中有利的被保存，而不利的被淘汰，屬于自然選擇的結(jié)果，新物種產(chǎn)生的必要條件是隔離，故A項正確；生物進(jìn)化的基本單位是種群，即一定區(qū)域內(nèi)同種生物所有的個體，故B項正確；由于地理隔離，不同環(huán)境內(nèi)的生物進(jìn)化方向可能有差異，但進(jìn)化是個漫長的過程，故C項錯誤；一個種群內(nèi)所有個體的所有基因的總和稱為該種群的基因庫，該小島上全部的蜥蜴新種即為一個種群，故D項正確。答案C 5(2014四川理綜)油菜物種甲(2
21、n20)與乙(2n16)通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是() A秋水仙素通過促進(jìn)著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍 B幼苗丁細(xì)胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體 C丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進(jìn)化的方向 D形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種 解析本題綜合考查生物遺傳、變異、進(jìn)化的相關(guān)知識。秋水仙素通過抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，A項錯誤；幼苗丙細(xì)胞內(nèi)的染色體為18條，用秋水仙素處理丙的頂芽得到幼苗丁，幼苗丁頂芽部位的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍為36條，頂芽部位細(xì)胞處于有絲分裂后期時，
22、由于著絲點分裂，可觀察到細(xì)胞內(nèi)有72條染色體；幼苗丁根尖部位的細(xì)胞內(nèi)的染色體未加倍，此部位的細(xì)胞處于有絲分裂后期時，由于著絲點分裂，可觀察到細(xì)胞內(nèi)有36條染色體，B項正確；生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的，C項錯誤；形成的戊與甲、乙個體不同，染色體數(shù)目加倍，已經(jīng)產(chǎn)生了生殖隔離，形成了新物種，D項錯誤。答案B 6(2014北京理綜)為控制野兔種群數(shù)量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強(qiáng)毒性病毒比例最高，兔被強(qiáng)毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數(shù)量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數(shù)量維持在低水平。由此無法推斷出() A病毒感染對兔種群的抗性具
23、有選擇作用 B毒性過強(qiáng)不利于維持病毒與兔的寄生關(guān)系 C中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降所致 D蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同(共同)進(jìn)化過程中發(fā)揮了作用 解析考查通過調(diào)整生物種間關(guān)系維持生物多樣性以及文字信息提取能力。病毒感染可以導(dǎo)致抗性較低的兔死亡，保留抗性較強(qiáng)的個體，起到選擇作用，A項正確；病毒毒性過強(qiáng)會導(dǎo)致被感染的兔很快死亡，病毒失去宿主，病毒與兔的寄生關(guān)系難以維持，B項正確；因為強(qiáng)毒性病毒會致兔很快死亡，而兔感染中毒性病毒后可存活一段時間，因此幾年后，中毒性病毒比例升高是自然選擇所致，在此過程中兔抗病毒的能力也會增強(qiáng)，C項錯誤；蚊子充當(dāng)了病毒和兔子之間的媒介，在兔子與病毒的協(xié)同進(jìn)化中發(fā)揮了作用，D項正確。答案C 7(2016泉州質(zhì)檢)安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食。其中，長舌蝠的舌長為體長的1.5倍。只有這種蝙蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者。由此無法推斷出() A長舌有助于長舌蝠避開與其他蝙蝠的競爭 B長筒花可以在沒有長舌蝠的地方繁衍后代 C長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結(jié)果 D長舌蝠和長筒花相互適應(yīng)，共同(協(xié)同)進(jìn)化 解析長舌蝠是長筒花的唯一傳粉者，長筒花不可能在沒有長舌蝠的地方繁衍后代，B項錯。由于長舌蝠具有長舌而得到花蜜可有效避開與其他蝙蝠的競爭；長筒花的各種性狀都是自然選擇的結(jié)果，與長舌蝠相互適應(yīng)共同(協(xié)同)進(jìn)化。答案B
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