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固基礎(chǔ)自我診斷,破疑難深化探究,沖關(guān)練兩級集訓,第4講 現(xiàn)代生物進化理論 [考綱定位] 1.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ) 2.生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、現(xiàn)代生物進化理論的由來 1．拉馬克的進化學說 _________和__________是生物不斷進化的原因，生物是由低等到高等逐漸進化的。,用進廢退,獲得性遺傳,2．達爾文的自然選擇學說(連線) ①過度繁殖 a．生物進化的動力和選擇手段 ②生存斗爭 b．自然選擇的結(jié)果 ③遺傳和變異 c．自然選擇的基礎(chǔ) ④適者生存 d．生物進化的內(nèi)因 【提示】 ①－c ②－a ③－d ④－b,二、現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)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。 (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 _______________的比率。,同種生物,全部基因,全部等位基因數(shù),2．突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料 (1)基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的 _________發(fā)生變化。 (2)可遺傳的變異是生物進化的原材料，它包括突變和基因重組，其中突變包括基因突變和___________。,基因頻率,染色體變異,3．自然選擇決定生物進化的方向 (1)原因：不斷淘汰_________的基因，積累________的基因。 (2)結(jié)果：種群的基因頻率發(fā)生_____改變。 4．隔離導致物種形成 (1)隔離類型：常見的有_________和_________。 (2)隔離實質(zhì)：_____不能自由交流。 (3)物種形成的三個基本環(huán)節(jié)：_______________、 _________及_____。 (4)新物種形成的標志：_________。,不利變異,有利變異,定向,地理隔離,生殖隔離,基因,突變和基因重組,自然選擇,隔離,生殖隔離,三、共同進化與生物多樣性的形成 1．共同進化：_________之間、_______________之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。 2．生物多樣性 (1)內(nèi)容：__________、__________和 ______________。 (2)原因：生物的進化。,不同物種,生物與無機環(huán)境,基因多樣性,物種多樣性,生態(tài)系統(tǒng)多樣性,一、思考判斷 1．(2014四川高考改編)用秋水仙素處理油菜的頂芽，形成幼苗所發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向。( ) 【提示】 可遺傳變異為生物進化提供原材料，不決定生物進化的方向。 2．(2013江蘇高考)生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素。( ) 【提示】 自然選擇決定生物進化的方向。,,,3．(2012海南高考)同一群落中的種群相互影響，因此進化的基本單位是群落。( ) 【提示】 生物進化的基本單位是種群。 4．共同進化都是通過物種間的生存斗爭實現(xiàn)的。( ) 【提示】 也可通過種間互助實現(xiàn)共同進化。 5．一般說，一個物種的種群越大，它的遺傳多樣性就越豐富。( ) 6．生物進化時基因頻率總是變化的，總是由突變引起的。( ) 【提示】 自然選擇也改變基因頻率。,,,√,,二、圖示識讀 下圖表示13種地雀之間的進化關(guān)系。,(1)各小島上不同的食物等環(huán)境因素在地雀(喙)的進化過程中起什么作用？ 【提示】 自然選擇。 (2)原始地雀間存在_____隔離，經(jīng)過長期的進化，彼此間形成_____隔離，最終形成新物種。 (3)加拉斯戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的_____多樣性。,地理,生殖,物種,考點1 現(xiàn)代生物進化理論 1．達爾文自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論的比較,2．物種形成過程 (1)物種形成的兩種方式 ①漸變式,②爆發(fā)式： 物種的形成主要是由異源多倍體以染色體變異的方式形成新物種，一旦出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離(基因頻率改變)。,(2)物種形成的三個環(huán)節(jié) 突變和基因重組、自然選擇、隔離，三者關(guān)系如圖所示： ①_____和_________是產(chǎn)生進化的原材料。 ②自然選擇決定生物進化的方向。 ③_____導致物種形成。,突變,基因重組,隔離,物種形成與生物進化關(guān)系的2個“不一定” (1)物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生。 (2)生物進化不一定導致物種的形成 ①生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種變化可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種的形成。 ②新物種一旦形成，則說明生物肯定進化了。,角度1 現(xiàn)代生物進化理論的綜合考查 1．(2014海南市高三預(yù)測)下列關(guān)于現(xiàn)代生物進化理論的敘述，正確的是( ) A．若物種生存的環(huán)境相對穩(wěn)定，則該物種就不會發(fā)生進化 B．由同一物種進化形成不同物種的外因有自然選擇和地理隔離等,C．生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變 D．物種之間的共同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的 [解析] 若物種生存的環(huán)境相對穩(wěn)定，則該物種也會發(fā)生進化，因為變異是客觀存在的，環(huán)境會對這些變異進行選擇，從而使基因頻率改變。自然選擇和地理隔離是生物進化的外部原因。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。物種之間的共同進化是通過物種之間以及物種與環(huán)境之間的生存斗爭而實現(xiàn)的。 [答案] B,2．(2014北京市東城區(qū)高三期末)下列有關(guān)現(xiàn)代生物進化理論的敘述，正確的是( ) A．突變和基因重組導致種群基因頻率發(fā)生定向改變 B．種群基因頻率一旦發(fā)生改變就能產(chǎn)生生殖隔離 C．一旦出現(xiàn)地理隔離就標志著生物新物種的出現(xiàn) D．新物種產(chǎn)生量小于現(xiàn)有物種滅絕量會導致物種多樣性下降,[解析] 突變和基因重組提供生物進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率發(fā)生定向改變，故A錯。種群基因頻率一旦發(fā)生改變就意味著生物進化了，但不一定產(chǎn)生生殖隔離，故B錯。生殖隔離意味著生物新物種的出現(xiàn)，故C錯。新物種產(chǎn)生量小于現(xiàn)有物種滅絕量會導致物種數(shù)量下降，故D正確。 [答案] D,角度2 基因頻率、基因型頻率及有關(guān)計算 3．(2014安慶市高三聯(lián)考)用基因型為Aa的豌豆進行自然繁殖并逐代淘汰隱性個體。下列分析正確的是( ) A．F2中AA基因型頻率為5/9 B．F2中Aa基因型頻率為2/5 C．Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n＋1 D．各子代間A和a的基因頻率始終相等,【思路點撥】 解答此題可由下述表格進行Fn代顯性純合子、雜合子比例的推導：,[解析] 由思路點撥表中數(shù)據(jù)知F2中AA的基因型頻率為3/5，Aa的基因型頻率為2/5，A選項錯誤、B選項正確；由表格可知Fn中純合體為(2n－1)/(2n＋1)＝1－2/(2n＋1)，F(xiàn)n－1中純合體為(2n－1－1)/(2n－1＋1)＝1－2/(2n－1＋1)，則Fn－Fn－1＝1－2/(2n＋1)－1＋2/(2n－1＋1)≠(1/2)n＋1，所以C項錯誤；由基因頻率P＝A(a)/(A＋a)100%和圖中數(shù)據(jù)可知各子代間A和a的基因頻率并不相等。 [答案] B,4．在一個隨機交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種： AA基因型的頻率為40%，Aa基因型的頻率為60%，aa基因型(基因致死型)的頻率為0，那么隨機交配繁殖一代后，AA基因型的個體占( ) A．49/91 B．49/100 C．11/20 D．11/17,[解析] 由題AA基因型的頻率為40%，Aa基因型的頻率為60%，推知A的基因頻率＝70%，a的基因頻率＝30%，隨機交配，依據(jù)哈代溫伯格定律(即遺傳平衡公式)AA＝70%70%＝49%，Aa＝270%30%＝42%，由于aa基因型死亡，所以AA基因型的頻率為49%/(49%＋42%)＝49/91，故選A。 [答案] A,進化和物種形成的判斷方法 (1)進化取決于種群基因頻率是否發(fā)生改變。只要種群基因頻率發(fā)生改變，生物一定進化。 (2)物種形成取決于是否形成生殖隔離。 ①進化是量變，進化不一定形成新物種。 ②物種形成是質(zhì)變，新物種形成一定發(fā)生了進化。,考點2 共同進化與生物多樣性 1．共同進化的實例,捕食,競爭,厭氧,需氧,2.生物多樣性三個層次之間的聯(lián)系如圖所示,3．生物進化與生物多樣性的關(guān)系 生物多樣性的形成是生物進化的結(jié)果，生物多樣性的產(chǎn)生又加速了生物的進化。,判斷兩種生物是否為同一物種的方法：若可以自然交配，并且后代為可育后代，那么就是同一物種；若不能進行自然交配，或者交配繁殖出的后代為不可育后代，就為不同物種。,角度1 用進化理論分析共同進化現(xiàn)象 5．(2014廣東高考)某種蘭花有細長的花矩(如下圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細長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．花矩變長是蘭花新種形成的必要條件 C．口器與花矩的相互適應(yīng)是共同進化的結(jié)果 D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長 [解析] A項，蘭花花矩的變異是不定向的，蛾的口器對蘭花花矩僅起到選擇作用。B項，新物種形成的標志是與原來的物種形成生殖隔離，隔離是新物種形成的必要條件。,C項，任何一個物種都不是單獨進化的，生物與無機環(huán)境之間以及生物與生物之間都存在著進化上的密切聯(lián)系。蛾的口器與花矩的相互適應(yīng)正是共同進化的結(jié)果。D項，蛾的口器與花矩進行著相互選擇，花矩變長對蛾的口器具有選擇作用，使蛾種群中口器較長的個體容易生存下來，經(jīng)過多代選擇，蛾的口器會越變越長。因此，蛾的口器不會因吸食花蜜而越變越長。 [答案] C,角度2 共同進化與生物多樣性的關(guān)系 6．下列有關(guān)共同進化的說法，正確的是( ) A．物種之間的共同進化都是通過物種間的生存斗爭實現(xiàn)的 B．共同進化與生物多樣性形成無關(guān) C．共同進化不包括生物與無機環(huán)境之間的相互影響 D．狼和鹿通過捕食與反捕食的斗爭而得以共同進化,[解析] 物種之間的共同進化是通過物種間的生存斗爭，以及與無機環(huán)境的斗爭等實現(xiàn)的；共同進化導致生物多樣性的形成；共同進化包括生物與無機環(huán)境之間的相互影響；狼和鹿通過捕食與反捕食的斗爭而得以共同進化，這屬于種間斗爭形式的共同進化。 [答案] D,基因頻率和基因型頻率的相關(guān)計算 以一對等位基因為例計算種群中基因頻率，主要分析四種類型的題目： 1．已知基因型個體數(shù)，求基因頻率：某基因頻率＝(該基因純合子個數(shù)2＋雜合子個數(shù))(總個數(shù)2)。 2．已知基因型頻率，求基因頻率：一個等位基因的頻率＝該等位基因純合子的基因型頻率＋1/2雜合子的基因型頻率。,3．計算常染色體遺傳和伴性遺傳基因頻率：用NAA、NXAY分別表示該基因型的個體數(shù)，用PAA、PXAY表示該基因型的頻率，用p、q表示A、a的基因頻率。 (1)常染色體遺傳方式：,(2)伴X染色體遺傳方式：,4．遺傳平衡定律 (1)成立前提：①種群非常大；②所有雌雄個體之間自由交配；③沒有遷入和遷出；④沒有自然選擇；⑤沒有基因突變。 (2)計算公式 當?shù)任换蛑挥袃蓚€時(A、a)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型AA的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2。如果一個種群達到遺傳平衡，其基因型頻率應(yīng)符合：p2＋2pq＋q2＝1。,(2013海南高考)果蠅長翅(V)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20 000只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%。若再向該種群中引入20 000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的敘述，錯誤的是( ) 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%,[解析] 因該果蠅種群長期保持vv的基因型頻率為4%，由此算出v的基因頻率為0.2，V的基因頻率為0.8，進而計算出引入純合長翅果蠅前，vv基因型的果蠅有0.0420 000＝800只，Vv基因型的果蠅有20.20.820 000＝64 00只，VV基因型的果蠅有0.80.820 000＝12 800只。引入純合長翅果蠅后，v基因頻率為(8002＋6 400)/(40 0002)＝0.1，V的基因頻率為1－0.1＝0.9，A正確、B錯誤；因Vv、vv基因型的果蠅的數(shù)目不變，而該種群個體總數(shù)增加一倍，所以Vv、vv的基因型頻率都降低了50%，C、D正確。 [答案] B,1．(2015北京市東城區(qū)高三模擬)某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中，各種基因型和人數(shù)情況如下表所示，則這200人中，Xb的基因頻率為( ),A.85% B．30% C．20% D．15% [解析] Xb基因個數(shù)為14＋82＋30＝60，XB和Xb基因共(78＋14＋8)2＋70＋30＝1002＋100＝300，所以Xb的基因頻率為60300＝20%，選C。 [答案] C,2．(2012上海高考)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%，若蝸牛間進行自由交配得到F1，則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是( ) A．30%，21% B．30%，42% C．70%，21% D．70%，42%,[解析] 親本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%；因是自由交配，所以用哈特—溫伯格定律計算，得到A基因頻率70%，a基因頻率30%，F(xiàn)1中Aa的基因型頻率為42%，選D。 [答案] D,[A 基礎(chǔ)訓練] 1．(2015江蘇省百校聯(lián)考)下列說法符合現(xiàn)代生物進化理論的是( ) A．進化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變，基因型頻率不一定改變 B．二倍體西瓜與四倍體西瓜可以雜交，所以它們之間不存在生殖隔離,C．兩種群在進化過程中產(chǎn)生了生殖隔離，表明它們的基因庫中的基因完全不同 D．隔離是形成新物種的必要條件，也是生物進化的必要條件,[解析] 生物進化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變，基因型頻率不一定改變，A正確；二倍體西瓜與四倍體西瓜可以雜交，但不能產(chǎn)生可育后代，所以它們之間存在生殖隔離，B錯誤；兩種群在進化過程中產(chǎn)生了生殖隔離，表明它們的基因庫中的基因不完全相同，C錯誤；隔離是形成新物種的必要條件，不是生物進化的必要條件，D錯誤。 [答案] A,2．下列關(guān)于現(xiàn)代進化論的理解，正確的是( ) A．種群基因頻率的改變能決定生物進化的方向 B．共同進化指物種與環(huán)境在相互影響中的不斷發(fā)展和進化 C．基因突變、基因重組和染色體變異為進化提供原材料 D．地理隔離使種群間不能進行基因交流，必然導致生殖隔離,[解析] 自然選擇使基因頻率發(fā)生定向改變而使生物向著一定的方向進化，因此生物進化的方向是由自然選擇決定的，A錯誤；共同進化是指不同物種之間、生物與環(huán)境之間在相互影響中的不斷發(fā)展和進化，B錯誤；基因突變、基因重組和染色體變異為進化提供原材料，C正確；地理隔離不一定能導致生殖隔離，D錯誤。 [答案] C,3．下圖為某同學所畫的現(xiàn)代生物進化理論的概念圖，下列說法正確的是( ),A．①表示新物種形成 B．樺尺蠖體色的基因頻率由S(灰色)95%變?yōu)閟(黑色)95%的原因是② C．研究生物進化歷程的主要依據(jù)是③的構(gòu)建 D．④內(nèi)容包括基因多樣性、物種多樣性、種群多樣性,[解析] 生物進化的實質(zhì)①是指種群基因頻率的改變。②自然選擇是樺尺蠖體色的基因頻率由S(灰色)95%變?yōu)閟(黑色)95%的原因，但種群基因頻率的定向改變只能表示生物進化了，如果沒形成生殖隔離也就沒有形成新物種。研究生物進化歷程的主要依據(jù)是化石。④內(nèi)容包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，不包括種群多樣性。 [答案] B,4．(2015北京市石景山區(qū)模擬)栽培番茄含有來自野生番茄的Mi－1抗蟲基因，它使番茄產(chǎn)生對根結(jié)線蟲(侵染番茄的根部)、長管蚜和煙粉虱三種害蟲的抗性。下列相關(guān)推論錯誤的是 ①Mi－1抗蟲基因的產(chǎn)生是野生番茄長期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果 ②長期種植含Mi－1基因的番茄，土壤中根結(jié)線蟲的數(shù)量會越來越少,③能在含Mi－1基因的番茄植株上生長的長管蚜和煙粉虱種群基因頻率會發(fā)生變化 ④三種害蟲與番茄之間的寄生關(guān)系促進了它們的共同進化 A．①② B．③④ C．①③ D．②④,[解析] Mi－1抗蟲基因的產(chǎn)生根本原因是基因突變，基因突變是不定向的，野生番茄抗蟲性是自然選擇的結(jié)果，故①錯誤；長期種植含Mi－1抗蟲基因的番茄，土壤中的根結(jié)線蟲可能會產(chǎn)生對抗蟲特性有抗性的種類，這種線蟲可能會越來越多，②錯誤；能在含Mi－1基因的番茄植株上生長的害蟲，說明產(chǎn)生了針對抗蟲蛋白的抗性基因突變，種群的基因頻率一定發(fā)生了改變，③正確；三種害蟲與番茄之間的關(guān)系能促進共同進化，④正確。 [答案] A,[B 真題體驗] 1．(2014江蘇高考)某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結(jié)果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A．孕婦食用了殘留抗生素的食品，導致其體內(nèi)大多數(shù)細菌突變 B．即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌也有可能是耐藥菌,C．新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性 D．新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導致耐藥菌形成 [解析] A項，抗生素不能誘導細菌發(fā)生突變，而是對具有不同耐藥性的細菌進行選擇。 B項，細菌本身就存在耐藥性的與非耐藥性的兩種類型，所以即使新生兒未接觸過抗生素，新生兒感染的細菌也可能存在耐藥性的類型。,C項，新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，將會導致體內(nèi)的致病菌數(shù)量增加，但不會增加其耐藥性，耐藥性的增加是藥物對致病菌進行選擇的結(jié)果。 D項，新生兒出生時沒有及時接種疫苗，不能對該類細菌產(chǎn)生免疫力，將導致致病菌在體內(nèi)繁殖。 [答案] B,2．(2014北京高考)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。引入初期強毒性病毒比例最高，兔被強毒性病毒感染后很快死亡，導致兔種群數(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有選擇作用 B．毒性過強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)進化過程中發(fā)揮了作用,[解析] A項，病毒感染對野兔種群的抗性進行選擇，抗性較強的個體保留下來，抗性弱的個體被淘汰；B項，若病毒毒性過強，兔被感染后會死亡，種群數(shù)量急劇減少，則病毒也失去了宿主，不利于維持病毒與兔的寄生關(guān)系；C項，兔病毒對野兔具有選擇作用，抗病毒能力強的野兔數(shù)量增多，低毒性病毒被兔體內(nèi)的免疫物質(zhì)殺死，中毒性病毒比例升高，因此中毒性病毒比例升高是兔抗性增強的結(jié)果；D項，兔病毒主要由蚊子傳播，故蚊子在兔和病毒的共同進化中發(fā)揮了作用。 [答案] C,3．(2012廣東高考)科學家用人工合成的染色體片段，成功替代了酵母菌的第6號和第9號染色體的部分片段，得到的重組酵母菌能存活，未見明顯異常。關(guān)于該重組酵母菌的敘述，錯誤的是( ) A．還可能發(fā)生變異 B．表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響 C．增加了酵母菌的遺傳多樣性 D．改變了酵母菌的進化方向,[解析] 因酵母菌中替換的是第6號和第9號染色體的部分片段，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，這樣的重組酵母菌還有可能再發(fā)生基因突變等可遺傳的變異，A項正確；生物的表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，B項正確；替代的人工合成的染色體片段中含有原酵母菌所沒有的基因，故增加了酵母菌的遺傳多樣性，C項正確；生物的進化方向是由定向的自然選擇決定的，D項錯誤。 [答案] D,