高三生物总复习课件第七单元生物的变异育种和进化7-24

第24讲现代生物进化理论[考纲导航]1.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。2.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。考点一现代生物进化理论1．达尔文的自然选择学说项目自然选择主要观点①过度繁殖；②_______________；③遗传变异；④_____________生存斗争适者生存2.现代生物进化理论(1)种群是生物进化的基本单位①种群：生活在____________的______生物的________个体。②基因库：一个种群中全部个体所含有的__________。③基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部________________________。④生物进化的实质：________________________。一定区域同种全部全部基因等位基因数的比率种群基因频率发生改变(2)突变和基因重组产生进化的原材料②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于________________________。③生物的变异是___________的，只是提供了生物进化的____________，不能决定生物进化的方向。(3)自然选择决定生物进化的方向①原因：不断淘汰__________________的基因，积累______________的基因。②结果：种群的基因频率发生________改变。生物的生存环境不定向原材料不利变异有利变异定向(4)隔离导致物种形成【特别提醒】

1.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，故生物进化的单位是“种群”而不是“个体”。2．地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但不可能产生新物种(如东北虎和华南虎)。3．生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。【判断与思考】1．判断下列说法的正误。(1)生物进化的方向与基因突变的方向一致。(×)(2)生物进化过程的实质在于有利变异的保存。(×)(3)突变可以改变生物进化的方向。(×)(4)交配后能产生后代的一定是同一物种。(×)(5)某种抗生素被长期使用，药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异。(×)2．根据题图，回答问题。如图表示某物种进化的基本过程，请分析：(1)图中X、Y、Z分别指什么？【提示】

图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择及隔离。(2)与原种相比，图中“新种”产生是否一定经历过地理隔离？【提示】

不一定。1．种群和物种的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准①种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；②不同物种之间存在生殖隔离联系(1)一个物种可以包括许多种群；(2)同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种2.地理隔离与生殖隔离项目地理隔离生殖隔离概念同一种生物由于地理上的障碍，使不同的种群不能进行基因交流的现象不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代特点自然条件下不进行基因交流种群间不进行基因交流联系(1)地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期；(2)一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生；(3)只有地理隔离不一定形成生殖隔离，能产生亚种，但绝不能产生新物种(如东北虎和华南虎)；(4)生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限3．“列表法”比较物种形成与生物进化的不同内容物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变进化后与原生物关系属于不同物种可能属于同一个物种，也可能属于不同的物种4.“图解法”把握物种形成的两种典型模式(1)渐变式——经长期地理隔离产生(2)骤变式——主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。此种方式多见于植物。C．野兔的保护色和鹰具有锐利的目光而捉到野兔，是它们相互选择的结果D．北极熊为了适应北极冰天雪地的环境，个体毛色定向变异成白色【解析】

长颈鹿吃树叶所以颈和前肢变长是拉马克进化学说的用进废退和获得性遗传观点，A错误；黑色桦尺蠖是变异产生，是为了适应煤烟熏黑的环境选择的结果，B错误；野兔和鹰是捕食关系，两者间通过生存斗争互相选择，共同进化，C正确；变异是不定向的，白色的北极熊适应生存环境而被选择保留了下来，D错误。【答案】C【解析】

现代生物进化理论是以自然选择学说为核心经过修订、补充和完善形成的，故A正确。种群密度的变化对其基因频率的改变有影响作用，故B错误。种群是生物进化的基本单位，所有个体所含的基因是一个基因库，故C正确。“突变”是指染色体变异和基因突变，故D正确。【答案】B【特别提醒】

自然选择的直接对象≠间接对象≠根本对象自然选择的直接对象是生物的变异性状(表现型)。间接对象是相关的基因型。根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。A．a物种最终进化为b、c两个物种，经历了从地理隔离到生殖隔离的过程B．b迁到黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，内因是种群的基因库不同C．c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化D．欲判断d与b是否为同一物种，只需看b与d能否自由交配即可【解析】

a物种最终进化为b、c两个物种，经历了从地理隔离到生殖隔离的过程，A正确；b迁到黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，说明它们之间的基因库出现较大的差异，B正确；c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化，生物进化的实质是种群的基因频率的改变，C正确；生殖隔离的产生是新物种形成的标志，D错误。【答案】D【解析】

本题考查现代生物进化理论，要求考生理解现代生物进化理论的要点，知道自然选择决定生物进化的方向，明确生殖隔离是物种形成的必要条件。基因突变是不定向的，自然选择是定向的，包括基因重组在内的可遗传变异为生物进化提供原材料，A错误；害虫抗药性不断增强是因为农药对害虫进行了定向选择，B正确；物种的形成可以不经过地理隔离但一定要经过生殖隔离，C错误；现代生物进化理论认为种群是进化的基本单位，自然选择决定进化的方向，D错误。【答案】B【方法技巧】

是否为同一物种及发生进化与否的判断(1)判断两个种群是否属于同一物种，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。(2)判断种群是否进化，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。考点二基因频率和基因型频率的计算1．基因频率定义与计算公式(1)定义：在一个种群基因库中，某个基因占全部____________的比率。(2)计算公式：_________________________________________________________。等位基因数某基因频率＝某基因的数目/该基因的等位基因总数×100%2．基因频率的计算方法(1)常染色体基因频率的计算①已知基因型个体数(定义法)：某基因频率＝(2×该基因纯合子个数＋1×杂合子个数)/(2×种群调查个体总数)×100%。②已知基因型频率(最常用)：某基因频率＝某种基因的纯合子________频率＋1/2杂合子________频率。基因型基因型(2)X染色体基因频率的计算①已知基因型个体数(定义法)：某基因频率＝(2×该基因雌性纯合子个数＋雌性杂合子个数＋雄性含该基因个数)/(2×雌性个体总数＋雄性个体数)×100%。②已知基因型频率：某种基因的基因频率＝(2×某种基因雌性纯合子基因型频率＋雌性杂合子基因型频率＋雄性该基因型频率)/(0.5×2＋0.5)(条件：雌、雄个体数相等)。(3)计算公式：用NAA、NxAY等分别表示该基因型的个体数，用PAA、PxAY等表示该基因型的频率，用p、q表示A、a的基因频率。①常染色体遗传方式：②种群中个体间的交配是______的；③没有迁入、迁出的发生；④种群之间不存在个体的迁移或基因交流；⑤没有____________。(2)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因为一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则p2代表_____(纯合子)的基因型频率，2pq代表_____(杂合子的基因型频率，q2代表___(纯合子)的基因型频率。随机自然选择AAAaaa(3)遗传平衡特点：各基因频率和基因型频率在代代遗传中保持不变。①等位基因的基因频率之和等于1，即_________＝1。②基因型频率之和等于

1，即_________________＝1。③已知基因型AA或aa的频率，求A或a的频率用开平方的方法。p＋qp2＋2pq＋q2考法1利用基因型个体数计算基因频率1．某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为(

)A．43%

B．48%C．52% D．57%2．已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人(其中纯合子12000人)。那么，在这个人群中A、a的基因频率各是多少？【解析】

因等位基因成对存在，30000人中共有基因30000×2＝60000(个)，蓝眼3600人中含a基因7200个，褐眼26400人，纯合子12000人含A基因24000个，杂合子14400人含28800个基因，其中A基因14400个，a基因14400个。则A的基因频率＝(24000＋14400)/60000×100%＝64%，a的基因频率＝(7200＋14400)/60000×100%＝36%。【答案】64%

36%考法2利用基因型频率计算基因频率3．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占14%，基因型为Aa的个体占76%。求基因A和a的频率分别是多少？【解析】

基因A的频率＝AA的频率＋1/2Aa的频率＝14%＋1/2×76%＝52%，基因a的频率＝1－基因A的频率＝1－52%＝48%。【答案】52%

48%考法3与伴性遗传有关的基因频率计算5．(2018·阳泉模拟)某社区全部人口刚好男女各400人，居委会进行红绿色盲普查，发现女性中有10人患色盲，12名女性的父亲是色盲，18名色觉正常妇女的儿子患色盲，男性中还有22人不能区分红色和绿色。假设相关基因用B、b表示，那么，这个群体中红绿色盲的基因频率约为(

)A．7.5% B．6%C．5.6% D．8.1%【解释】

由于红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，Y染色体上没有红绿色盲基因的位点，所以红绿色盲相关的基因总数是400×2＋400＝1200，Xb＝10×2＋12×1＋18×1＋22×1＝72(12名女性的父亲是色盲，18名色觉正常妇女的儿子患色盲，这30名女性的基因型是XBXb，22名男性是红绿色盲，其基因型是XbY)，所以红绿色盲的基因频率(Xb)＝72/1200×100%＝6%。【答案】B6．在某人群中对血友病进行调查后发现，基因型为XHXH的比例为42.32%，XHXh为7.36%，XhXh为0.32%，XHY为46%，XhY为4%。则在该地区XH和Xh的基因频率分别为(

)A．6%、8% B．8%、92%C．78%、92% D．92%、8%【解析】

性染色体上的基因频率是指某基因占该染色体总数的比例。首先求该人群中X染色体的总比例，即为42.32%＋7.36%＋0.32%＋46%×(1/2)＋4%×(1/2)＝75%，Xh的比例为7.36%×(1/2)＋0.32%＋4%×(1/2)＝6%，XH的比例为42.32%＋7.36%×(1/2)＋46%×(1/2)＝69%。所以该地区XH的基因频率为69%÷75%＝92%，Xh的基因频率为6%÷75%＝8%。【答案】D考法4利用遗传平衡定律计算基因频率7．已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率为1/10000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率和携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？【解析】

由题意可知基因型aa的频率为1/10000，计算得基因a的频率为1%，所以基因A的频率＝1－1%＝99%，基因型Aa的频率为2×99%×1%＝1.98%。【答案】1%

1.98%8．果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性。在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体果蝇8400只，黑檀体果蝇1600只。F1中e的基因频率为________，Ee的基因型频率为________。亲代群体中灰体果蝇的百分比为________。【解析】

题干给出的条件符合遗传平衡定律，根据F1中黑檀体果蝇ee所占的比例1600/(1600＋8400)＝16%，可以推出e的基因频率为40%，所以E的基因频率为60%，F1中Ee的基因型频率为2×40%×60%＝48%。由于理想条件下不发生基因频率的改变，故亲本E和e的基因频率与F1相同，从题目中可获取信息“亲本都是纯合子，只有EE和ee个体”，假设亲代有100个个体，其中EE有x个，根据基因频率的计算公式，E基因的频率＝2x/200＝60%，得x＝60，所以亲代群体中灰体果蝇的百分比为60%。【答案】40%

48%

60%考法5自交与随机交配条件下基因频率和基因型频率的计算9．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为(

)A．增大，不变；不变，不变B．不变，增大；增大，不变C．不变，不变；增大，不变D．不变，不变；不变，增大【解析】

根据遗传平衡定律可知，随机交配后，基因频率和基因型频率均不变。自交后，纯合子比例增大，杂合子比例减少，基因频率不变。【答案】C10．(2018·广东省珠海市高三9月摸底考试)基因型为Aa的一雌一雄果蝇杂交后得F1，选取F1中显性个体分别进行基因型相同的雌雄个体交配以及自由交配，两种交配所得F2中A的基因频率和Aa的基因型频率之间的关系为(

)A．A的基因频率相同，Aa的基因型频率相同B．A的基因频率不同，Aa的基因型频率相同C．A的基因频率相同，Aa的基因型频率不同D．A的基因频率不同，Aa的基因型频率不同【解析】

根据题意分析可知：如果自交，则F2中AA占1/3×1＋2/3×1/4＝1/2，Aa占2/3×1/2＝1/3，aa占2/3×1/4＝1/6；A的基因频率为：(1/2×2＋1/3×1)÷(1×2)＝2/3。如果自由交配，则F2中AA占2/3×2/3＝4/9，Aa占2/3×1/3×2＝4/9，1/3×1/3＝1/9；A的基因频率为：(4/9×2＋4/9×1)÷(1×2)＝2/3。因此，自交和自由交配得到的F2中A的基因频率相同，都为2/3；Aa的基因型频率不同，分别为1/3和4/9，故选C。【答案】C考点三共同进化与生物多样性1．共同进化(1)概念：不同_____之间、______________________之间在相互影响中不断进化和发展。(2)原因：生物与_____________之间的相互选择和生物与______________之间的相互影响。物种生物与无机环境生物无机环境(3)共同进化的实例分析：机环境之间生物影响环境，环境影响生物地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物2.生物多样性三个层次之间的联系【判断与思考】判断下列说法的正误。(1)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。(√)(2)生物的种间竞争是一种选择过程。(√)(3)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。(×)考法1共同进化的实例1．某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(

)A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长【解析】

变异是不定向的，A项错误；新物种形成的必要条件是隔离，B项错误；两种生物之间的种间互助是共同进化的结果，C项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D项错误。【答案】C2．很多植物在进化过程中会产生某些化学物质，用来抵御植食性动物的取食，如芥子油苷就是十字花科植物产生的，芥子油苷及其代谢产物对多数昆虫都是有毒的，但却能吸引菜粉蝶前来产卵，其幼虫(菜青虫)以十字花科植物的茎叶为食。由此无法推断出(

)A．十字花科植物和菜粉蝶发生了共同进化B．芥子油苷能吸引菜青虫的天敌前来捕食C．菜青虫能消除芥子油苷及其代谢产物的毒性D．用芥子油苷诱杀雌性菜粉蝶，可降低其种群出生率【解析】

十字花科植物与菜粉蝶之间相互选择、相互适应，发生了共同进化，A正确；芥子油苷能吸引菜粉蝶前来产卵，而没说能吸引菜青虫的天敌前来捕食，B错误；菜青虫能以十字花科植物的茎叶为食，说明菜青虫能消除芥子油苷及其代谢产物的毒性，C正确；用芥子油苷诱杀产卵的菜粉蝶，可降低其种群的出生率，进而影响种群密度，D正确。【答案】B【解析】

共同进化就是同种生物之间、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，A错误；地理隔离和生殖隔离均能阻止种群间的基因交流，B错误；生物进化的标志是种群中的基因频率的改变，生物进化不一定会导致新物种出现，新物种的产生标志是出现生殖隔离，C错误；人为因素和物种入侵可能与原物种发生捕食或竞争关系导致环境改变，会改变进化的速度和方向，D正确。【答案】DD．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向【解析】

突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个环节，A正确；共同进化是不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，所以蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征，B正确；细菌中原本存在各种各样的突变个体，接触青霉素后，有抗药性的突变个体存活下来了，其他个体不能生存，C错误；生物的变异是不定向的，自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向，D正确。【答案】C1．(2017·江苏卷)下列关于生物进化的叙述，错误的是(

)A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石【解析】

种群中不同个体含有的基因可能不同，每个个体不会含有该物种的全部基因，A错误；亚洲人和澳洲人之间存在地理隔离，但二者婚配后可产生可育后代，不存在生殖隔离，B正确；自然选择和人工选择决定生物进化的方向，使种群基因频率发生定向改变，C正确；生物进化的特点为由简单到复杂，即古老地层中都是简单生物的化石，新近地层中含有复杂生物的化石，D正确。【答案】A2．(2015·安徽卷)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是(

)A．75%

B．50%C．42%

D．21%【解析】

两种群均处于遗传平衡状态，且种群大小相等，故两种群完全合并后A、a的基因频率分别为两种群A、a基因频率的平均值，A基因频率＝(80%＋60%)÷2＝70%，a基因频率＝(20%＋40%)÷2＝30%。该种群随机交配后，子一代中Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%，故选C。【答案】C3．(2018·广东省珠海市高三摸底考试)下列各项中所发生的变异，不能为生物进化提供原材料的是(

)A．某植物经X射线诱变处理后基因结构发生改变B．某植物进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合C．同一品种的植物在不同营养条件下植株高度表现明显不同D．某二倍体植物幼苗经秋水仙素溶液诱导后成为四倍体植物【解析】

基因突变、基因重组和染色体变异能为生物进化提供原材料，某植物经X射线诱变处理后基因结构发生改变，属于基因突变，能为生物进化提供原材料，A错误；某植物进行有性生殖时，控制不同性状的