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1、
考點3 生物的進化
1.物種形成的模式
(1)漸變式:大多數(shù)物種形成方式
如上圖所示,物種4中的種群1、2、3經(jīng)過長期的地理隔離,由于突變和基因重組以及自然選擇的作用,種群基因庫出現(xiàn)明顯的差別,進而達到生殖隔離,出現(xiàn)新物種1、2、3。
(2)人工創(chuàng)造新物種
A細胞+B細胞A-B雜種植株
A(二倍體) B(四倍體)
特別提醒 (1)突變不是基因突變的簡稱,包括了基因突變和染色體變異。
(2)變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)發(fā)生,環(huán)境只是起選擇作用,不是影響變異的因素,通過環(huán)境的選擇將生物個體中產(chǎn)生的不定向的有利變異選擇出來,不利變異遭到淘汰,如噴灑殺蟲劑只是將抗藥性強的個體選擇
2、出來,使整個種群抗藥性增強,而不是使害蟲產(chǎn)生抗藥性變異。
(3)生物進化≠物種的形成
①生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,新物種形成的標志是生殖隔離的產(chǎn)生。
②生物發(fā)生進化,并不一定形成新物種,但是新物種的形成要經(jīng)過生物進化,即生物進化是新物種形成的基礎(chǔ)。
(4)物種形成與隔離的關(guān)系:物種的形成不一定要經(jīng)過地理隔離,但必須要經(jīng)過生殖隔離。
(5)生物進化的標志是種群基因頻率改變不是種群基因型頻率的改變;新物種形成的標志是生殖隔離,不是地理隔離。
(6)自然選擇直接作用的對象是個體的表現(xiàn)型不是個體的基因型,根本對象是與變異性狀相對應的基因。
2.共同進化
(1)共同進化的類型與
3、實例
共同進化類型
包含類型
實例
不同物種之間
種間互助
某種蘭花與專門給它傳粉的蛾
種間斗爭
捕食
獵豹和斑馬
寄生
黏液病毒和兔子
競爭
作物與雜草
生物與無機
環(huán)境之間
生物影響環(huán)境,環(huán)境影響生物
地球早期無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有氧氣→好氧生物
(2)共同進化結(jié)果
導致生物多樣性的形成,包括三個層次:基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
3.基因頻率和基因型頻率的計算方法
(1)依據(jù)概念求基因頻率
某基因的頻率=此基因個數(shù)/(此基因個數(shù)+其等位基因個數(shù))×100%。
(2)已知基因型頻率求基因頻率
①常染色體上某
4、基因的頻率=此基因純合子的基因型頻率+1/2×該基因雜合子的基因型頻率。
②若基因只位于X染色體上
X染色體上顯性基因頻率=(雌性顯性純合子個體數(shù)×2+雄性顯性個體數(shù)+雌性雜合子個體數(shù))/(雌性個體數(shù)×2+雄性個體數(shù))。
(3)運用遺傳平衡定律,進行基因頻率和基因型頻率的換算
①成立前提
a.種群非常大;b.所有雌雄個體之間自由交配;c.沒有遷入和遷出;d.沒有自然選擇;e.沒有基因突變。
②計算公式
a.當?shù)任换蛑挥袃蓚€(A、a)時,設(shè)p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,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。
b.當aa的基因型頻率
5、為x%時,則a的基因頻率為,A的基因頻率為1-。AA的基因型頻率為(1-)2;Aa的基因型頻率為2××(1-)。
誤區(qū)警示 (1)突變(基因突變和染色體變異)和基因重組、自然選擇、隔離、遷入和遷出均可引起基因頻率的改變。
(2)自交前后,基因頻率不變,基因型頻率改變,純合子的基因型頻率上升,雜合子的基因型頻率下降。
(3)隨機交配前后,基因頻率不變。未達到遺傳平衡的種群,隨機交配前后,基因型頻率改變;達到遺傳平衡的種群,隨機交配前后,基因型頻率不再改變。
題型一 現(xiàn)代生物進化理論的綜合應用
1.(2018·通泰揚徐淮宿二模)分別生活在加拉帕戈斯群島兩個島嶼上的兩種地雀,以不同植物
6、的果實或種子為食,其喙差別較大,如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.兩種地雀存在生殖隔離,基因種類完全不同
B.碾壓型喙適宜從堅硬的果實或種子中獲得食物
C.兩種喙的形成是種群基因頻率定向改變的結(jié)果
D.地雀的喙和食物之間相互選擇、共同進化
答案 A
解析 兩種地雀有共同原始祖先,經(jīng)長期地理隔離導致基因庫差異顯著(仍有部分相同基因)達到生殖隔離,A錯誤。
2.(2018·江蘇,4)下列關(guān)于生物進化的敘述,正確的是( )
A.群體中近親繁殖可提高純合子的比例
B.有害突變不能成為生物進化的原材料
C.某種生物產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳后,則形成了新物種
D.若沒有其
7、他因素影響,一個隨機交配小群體的基因頻率在各代保持不變
答案 A
解析 群體中近親個體基因相似度高,所以群體中近親繁殖可提高純合子的比例,A正確;突變和基因重組是生物進化的原材料,突變的有害還是有利取決于生存環(huán)境,有害變異在環(huán)境改變時也可以成為有利變異,B錯誤;新物種形成的標志是生殖隔離的出現(xiàn),產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳不代表形成了生殖隔離,C錯誤;種群基因頻率保持不變的一個前提是種群足夠大,一個隨機交配小群體的基因頻率不一定在各代保持不變,D錯誤。
模型構(gòu)建 物種形成的“三、二、二”
(1)三個環(huán)節(jié)
(2)二個方向:①變異不定向;②自然選擇定向。
(3)二種選擇:①自然選擇;②人工
8、選擇。
題型二 基因型頻率和基因頻率的計算
3.(2018·河南八市二模)在若干年期間,研究人員對生長在山區(qū)中的某二倍體植物種群進行了兩次調(diào)查,結(jié)果見下表。已知控制植株紅花、黃花和白花性狀的基因依次為R、r+和r,且R對r+、r為顯性,r+對r為顯性。下列敘述錯誤的是( )
項目
紅花植株
白花植株
黃花植株
初次調(diào)查
64%
36%
0
二次調(diào)查
36%
25%
39%
A.基因突變是該植物花色基因頻率變化的原因之一
B.該種植物所有個體的全部基因共同構(gòu)成該種群的基因庫
C.初次調(diào)查時種群中R的頻率為40%,二次調(diào)查時為20%
D.r+的產(chǎn)生與遺傳為
9、該植物基因多樣性的形成奠定了基礎(chǔ)
答案 C
解析 植物中,基因突變的結(jié)果是形成等位基因,基因突變是該植物花色基因頻率變化的原因之一,A正確;一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫做這個種群的基因庫,B正確;二次調(diào)查時,由于不知道紅花植株中RR、Rr和Rr+各基因型個體的具體比例,所以不能確定種群中R基因的頻率,C錯誤;r+的產(chǎn)生與遺傳為該植物基因多樣性的形成奠定了基礎(chǔ),D正確。
4.(2015·全國Ⅰ,32)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個體數(shù)目相等,且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型。回答下列問題:
(1)若不考慮基因突變和染色體變異,則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為____
10、______。理論上,該果蠅種群隨機交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為______________,A的基因頻率為________。
(2)若該果蠅種群隨機交配的實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型,且比例為2∶1,則對該結(jié)果最合理的解釋是________________________。根據(jù)這一解釋,第一代再隨機交配,第二代中Aa和aa基因型個體數(shù)量的比例應為________。
答案 (1)1∶1 1∶2∶1 50% (2)A基因純合致死 1∶1
解析 (1)由題干信息可知,種群中只有Aa一種基因型個體,因此種群中A與a的基因頻率之比是1∶1,產(chǎn)生的配子中A配子∶a配子
11、=1∶1,配子隨機結(jié)合,后代中基因型AA所占比例為×=,基因型Aa所占比例為2××=,基因型aa所占比例為×=。A的基因頻率=AA基因型頻率+Aa基因型頻率=+×=。(2)該種群隨機交配后,由于后代只有Aa和aa兩種基因型,說明A基因純合致死。且Aa和aa兩種基因型比例為2∶1,這時種群中產(chǎn)生的配子比例為1/3A、2/3a,依據(jù)遺傳平衡定律,求得后代AA為1/9、Aa為4/9、aa為4/9,其中AA個體死亡,Aa和aa基因型個體數(shù)量的比例為1∶1。
模型構(gòu)建 (1)復等位基因的基因頻率求解,如人類ABO血型系統(tǒng)由IA、IB、i三個基因組成6種基因型IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii,控制A型、B型、AB型、O型4種表現(xiàn)型(血型),則求基因頻率如IA=×100%。
(2)配子概率≠基因頻率≠基因型頻率
①一般情況:基因頻率≠基因型頻率(發(fā)病率),而配子概率=基因頻率,如基因位于常染色體上或XY型性別決定中雌性個體或ZW型性別決定中雄性個體。
②特例:在XY型性別決定中雄性個體中或ZW型性別決定中雌性個體中,基因頻率=基因型頻率(發(fā)病率)≠配子的概率,因為配子還涉及到Y(jié)染色體配子或W染色體配子,Y或W染色體上無等位基因。
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