高考生物大一轮复习 4.1生物进化理论课件 中图版必修2.ppt

第四单元遗传变异与进化第一章生物进化理论 考纲考情 知识梳理 一 现代生物进化理论1 基本内容 1 进化的基本单位是 种群 生活在同一地域的 的所有成员 基因库 一个种群含有的 2 进化的实质是种群 的改变 3 使基因频率定向变化 从而决定 的方向 种群 同种生物 全部基因 基因频率 自然选择 生物进化 基因突变 4 提供了进化的原材料 5 新物种形成的必要条件 两种类型 常见的有地理隔离和 实质 不能进行自由交流 新物种形成的标志 2 生物进化的三个基本环节 突变 染色体变异 基因重组 隔离 生殖隔离 基因 生殖隔离 突变 选择 隔离 二 自然选择对基因频率的影响1 基因频率 种群中某基因在 中所占的比例 2 基因型频率 某种 的个体在种群中所占的比例 3 遗传平衡定律 1 内容 种群的 频率和 频率不发生改变 2 适合条件 种群 没有 和 发生 全部等位基因数 基因型 基因 基因型 极大 迁移 突变 选择 4 自然选择使基因频率变化 1 影响基因频率变化的最重要因素是 2 自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群 发生变化的同时 导致了种群 的变化 自然选择 基因型频率 基因频率 小题快练 1 易错判断 1 2014 重庆高考t8 3 有学者认为 利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代 表明自然选择决定生物进化的方向 分析 食物缺乏 使 利于脂肪积累的基因 保留下来 经过逐代积累 基因频率不断增大 使人类发生进化 因此自然选择决定生物进化的方向 2 2011 江苏高考t6a 自然选择决定了生物变异和进化的方向 分析 生物变异是不定向的 自然选择决定了生物进化的方向 而不是生物变异的方向 3 2013 四川高考t5d 放射性60co诱发的基因突变 可以决定大豆的进化方向 分析 基因突变只能提供进化的原材料 不能决定进化方向 自然选择决定进化方向 故错误 4 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 分析 生物的变异是不定向的 药物对病原体的变异进行选择 对药物有抗性的变异类型得以保留下来 5 2012 海南高考t8c 环境发生变化时 种群的基因频率可能改变 也可能不变 分析 种群基因频率的改变取决于环境对性状是否选择 若环境对性状的选择不起作用 则种群的基因频率不改变 反之 则改变 6 基因频率改变 生物一定进化 分析 生物进化的实质是种群基因频率的改变 基因频率改变 生物一定进化 2 下列不存在生殖隔离的是 a 二倍体与四倍体西瓜杂交后代无子b 马和驴杂交后代不育c 山羊和绵羊杂交后代不成活d 东北虎和华南虎杂交后代可育 解析 选d 不同物种之间一般不能相互交配 或交配后不能产生可育后代的现象叫生殖隔离 二倍体与四倍体西瓜杂交后代无子 马和驴杂交后代不育属于交配后不能产生可育后代的现象 是生殖隔离 山羊和绵羊杂交后代不成活也是生殖隔离 东北虎和华南虎杂交后代可育 不存在生殖隔离 故选d 3 一个种群中基因型为aa的个体占24 基因型为aa的个体占72 随机交配一代之后 种群中基因a和基因a的频率分别是 a 60 40 b 36 64 c 57 43 d 28 72 解析 选a 该种群中基因型为aa的个体占24 基因型为aa的个体占72 则基因型为aa的个体占4 基因a的频率为24 1 2 72 60 基因a的频率为4 1 2 72 40 随机交配 基因频率保持不变 4 在一个环境气候多变的生态系统中 生存机会最多的种群是 a 体型较小的种群b 个体差异较少的种群c 体型较大的种群d 个体差异较多的种群 解析 选d 个体差异较多的种群可适应不同的环境 被完全淘汰的几率较低 5 在一个含有a和a的自然种群中 aa个体很容易被淘汰 那么按现代生物进化理论 该物种将 a 不断衰退b 不断进化c 产生新物种d 丧失基因库 解析 选b 生物进化的标志 基因频率改变 随着aa个体被淘汰 a的基因频率不断降低 种群不断进化 进化未必产生新物种 只要该种群存在 基因库就不会丧失 只是基因库中基因频率会发生改变 速记卡片 1 现代生物进化理论的四个要点 1 种群是生物进化的基本单位 进化的实质是种群基因频率的改变 2 突变和基因重组提供进化的原材料 3 自然选择决定生物进化的方向 4 隔离导致物种的形成 2 隔离的两种类型 1 地理隔离 物种形成的一般环节 但不是必需的环节 2 生殖隔离 新物种形成的必要条件 3 物种形成的三个环节 突变和基因重组 自然选择 隔离 考点一生物进化理论与基本概念辨析1 现代生物进化理论的基本观点 1 种群是生物进化的基本单位 生物进化的实质在于种群基因频率的改变 2 突变和基因重组 自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节 3 突变和基因重组产生进化的原材料 4 自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向 5 隔离是新物种形成的必要条件 2 物种形成与生物进化 1 区别 生物进化 实质上是种群基因频率改变的过程 所以生物进化的标志为基因频率的改变 不论变化大小 都属于进化的范畴 物种形成 基因频率的改变直到形成生殖隔离 标志着新物种的形成 隔离是新物种形成的必要条件 而不是生物进化的必要条件 2 联系 生物发生进化 不一定形成新物种 但新物种的形成一定要经过生物进化过程 3 生殖隔离和地理隔离 1 地理隔离是由于地理上的障碍 使彼此间无法相遇而不能交配 它使同一物种的生物分成不同的种群 2 生殖隔离是指不同物种间的个体不能自由交配 或者交配后不能产生可育后代的现象 生殖隔离是新物种形成的标志 3 一般来讲 先有地理隔离 再形成生殖隔离 这种形成新物种的方式称为异地物种形成 渐变式 但是有时没有地理隔离 也能产生新物种 如植物中多倍体的形成 这种形成新物种的方式称为同地物种形成 骤变式 高考警示 1 突变不等同于基因突变 突变 不是基因突变的简称 而是包括 基因突变 和 染色体变异 2 突变在前选择在后 农田喷施农药杀灭害虫 在喷施农药之前 害虫中就存在抗农药的突变个体 喷施农药仅杀灭了不抗药的个体 抗药的个体存活下来 农药不能使害虫产生抗药性变异 只是对抗药性个体进行了选择 考题回访 1 2014 江苏高考 某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验 结果显示70 的致病菌具有耐药性 下列有关叙述正确的是 a 孕妇食用了残留抗生素的食品 导致其体内大多数细菌突变b 即使孕妇和新生儿未接触过抗生素 感染的细菌也有可能是耐药菌c 新生儿体内缺少免疫球蛋白 增加了致病菌的耐药性d 新生儿出生时没有及时接种疫苗 导致耐药菌形成 解题指南 关键知识 细菌个体存在着抗药性的差异 有些抗药性强 有些抗药性弱 抗生素等对细菌个体的抗药性差异进行选择 留下的个体抗药性强 解析 选b 本题考查生物的进化和免疫 抗生素并非导致突变的因素 对细菌只起选择作用 即突变在前选择在后 故a项错误 细菌的变异与宿主是否接触过抗生素无关 所以即使新生儿未接触过抗生素 进入新生儿体内的细菌中也存在抗药性的类型 故b项正确 免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关 故c项错误 新生儿出生时没有及时接种疫苗 将导致致病菌在体内的繁殖 而耐药菌的形成是基因突变的结果 与疫苗无关 故d项错误 延伸探究 b项中 孕妇和新生儿感染的细菌也有可能是耐药菌 这反映了生物变异的什么特点 提示 不定向性 2 2012 海南高考 关于现代生物进化理论的叙述 错误的是 a 基因的自发突变率虽然很低 但对进化非常重要b 不同基因型的个体对环境的适应性可相同 也可不同c 环境发生变化时 种群的基因频率可能改变 也可能不变d 同一群落中的种群相互影响 因此进化的基本单位是群落 解析 选d 基因自发突变率虽然低 却是生物变异的根本来源 提供生物进化的原材料 a项正确 生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果 基因型不同的个体 对环境的适应性可相同 也可不同 b项正确 环境发生的变化如果影响到某些基因型 由于环境的选择作用 就会使种群的基因频率改变 如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性 基因频率也可能不变 c项正确 种群内个体之间才有基因交流 所以生物进化的基本单位是种群而非群落 d项错误 加固训练 1 2013 江苏高考 下图为四个物种的进化关系树 图中百分数表示各物种与人类的dna相似度 dna碱基进化速率按1 百万年计算 下列相关论述合理的是 a 四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成b 生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素c 人类与黑猩猩的dna差异经历了约99万年的累积d 大猩猩和人类的亲缘关系 与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同 解题指南 解答本题需要明确 1 影响基因频率差异的因素 基因突变 自然选择 迁入和迁出等 2 生殖隔离是新物种形成的标志 不决定物种的进化方向 解析 选c 本题考查生物的进化 a项中 物种形成的环节包括突变和基因重组 自然选择 隔离 其中突变又包括基因突变和染色体变异 故错误 b项中 自然选择是物种朝不同方向发展的决定性因素 故错误 c项中 人类与黑猩猩的dna差异为0 99 dna碱基进化速率为1 百万年 0 99 的差异经历了约99万年的累积 故正确 d项中 根据dna相似度 可以计算得出大猩猩和人类的亲缘关系比大猩猩和非洲猴的亲缘关系近 2 下列有关现代生物进化理论的叙述不正确的是 a 种群是生物进化的基本单位b 产生进化的原材料的变异仅包括基因突变和基因重组c 自然选择学说是现代生物进化理论的核心d 生物进化的实质是种群基因频率的改变 解析 选b 产生进化的原材料的是突变和基因重组 突变包含染色体变异和基因突变 3 2015 滨州模拟 图示为生物新物种形成的基本环节 对图示分析正确的是 a 图中a表示基因突变和基因重组 为进化提供原材料b 种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提c 图中b表示地理隔离 是新物种形成的必要条件d 图中c表示生殖隔离 指两种生物不能杂交产生后代 解题指南 解答本题的关键点 1 区分突变和基因突变 突变包括基因突变和染色体变异 2 明确物种形成一定经过生殖隔离 但不一定经过地理隔离 解析 选b 图中 a表示突变和基因重组 b表示地理隔离 c表示生殖隔离 突变和基因重组为进化提供原材料 隔离是物种形成的必要条件 生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代 延伸探究 上题中自然选择是定向的吗 生物进化有没有方向性 提示 自然选择是定向的 生物进化有方向性 生物进化的方向是 低等 高等 水生 陆生 简单 复杂 方法技巧 进化和物种形成的判断方法 1 进化取决于种群基因频率是否发生改变 只要种群基因频率发生改变 生物一定进化 2 物种形成取决于是否形成生殖隔离 进化是量变 进化不一定形成新物种 物种形成是质变 新物种形成一定发生了进化 4 下列关于生物变异与生物进化的叙述 正确的是 a 变异均能为生物进化提供原材料b 太空射线能使种子发生定向变异c 一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异d 自然选择会使种群基因频率发生定向改变 解析 选d 只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料 太空育种的原理是基因突变 基因突变是不定向的 碱基对的缺失是基因内部结构的变化 属于基因突变 生物的变异是不定向的 但自然选择是定向的 生物进化的实质是种群基因频率的改变 所以自然选择会使种群基因频率发生定向改变 考点二种群基因频率和基因型频率的计算以一对等位基因为例计算种群中基因频率 主要分析四种类型的题目 1 已知基因型个体数 求基因频率 某基因频率 纯合体个数 2 杂合体个数 总个数 2 2 已知基因型频率 求基因频率 一个等位基因的频率 该等位基因纯合体的基因型频率 1 2杂合体的基因型频率 3 计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率 用naa 分别表示该基因型的个体数 用paa 表示该基因型的频率 用p q表示a a的基因频率 常染色体遗传方式 伴x染色体遗传方式 4 遗传平衡定律 哈代 温伯格定律 当等位基因只有两个 a a 时 设p表示a的基因频率 q表示a的基因频率 则 基因型aa的频率 p2 aa的频率 2pq aa的频率 q2 如果一个种群达到遗传平衡 其基因频率应保持不变 高考警示 1 根据公式计算基因频率和基因型频率 如果基因位于常染色体上 就不必考虑性别问题 特别是在理想条件下 符合遗传平衡定律 可以直接代入公式进行计算 2 只要群体不发生变化 不论自由交配或自交 基因频率都不发生改变 但自由交配的基因型频率不变 自交基因型频率会发生变化 3 在种群中一对等位基因频率之和等于1 基因型频率之和也等于1 考题回访 1 2013 海南高考 果蝇长翅 v 和残翅 v 由一对常染色体上的等位基因控制 假定某果蝇种群有20000只果蝇 其中残翅果蝇个体数量长期维持在4 若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇 在不考虑其他因素影响的前提下 关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述 错误的是 a v基因频率降低了50 b v基因频率增加了50 c 杂合果蝇比例降低了50 d 残翅果蝇比例降低了50 解题指南 解答本题时需关注以下两点 1 种群基因频率 基因型频率的计算方法 2 用遗传平衡定律公式计算基因频率和基因型频率 解析 选b 本题考查基因频率及基因型频率的计算 因该果蝇种群vv的基因型频率为4 由遗传平衡定律公式算出v 0 2 v 0 8 进而计算出引入纯种长翅果蝇前 vv有0 04 20000 800 vv有2 0 2 0 8 20000 6400 vv有0 8 0 8 20000 12800 引入后 基因频率v 800 2 6400 40000 2 0 1 v 1 0 1 0 9 故a项正确 b项错误 因vv vv的数目不变 而该种群的总数增加一倍 所以vv vv的基因型频率降低50 c d正确 2 2015 潍坊模拟 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的后代中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 解题指南 解答本题需要注意 1 自交 自由交配过程没有发生自然选择等引起基因频率变化的因素 2 区分自交和自由交配 自交是相同基因型的个体交配 自由交配是所有基因型的个体随机交配 解析 选c 由题意知 种群中a的基因频率为40 a的基因频率为60 随机交配产生的后代中aa个体的百分比为40 40 16 aa个体的百分比为60 60 36 aa个体的百分比为48 a的基因频率为16 48 1 2 40 自交产生的后代中aa个体百分比为16 48 1 4 28 aa个体的百分比为36 48 1 4 48 aa个体的百分比为1 2 48 24 a的基因频率为28 1 2 24 40 延伸探究 上题中自交过程中 种群是否发生了进化 提示 基因频率没有发生改变 种群没有发生进化 方法技巧 自交和自由交配时基因 型 频率变化规律 1 自交 种群个体自交时 纯合体增多 杂合体减少 基因型频率发生改变 自交过程不改变基因频率 2 自由交配 在无基因突变 各种基因型的个体生活力相同时 处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律 上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变 如果一个种群没有处于遗传平衡状态 自由交配不改变基因频率 但改变基因型频率 加固训练 1 金鱼的一对相对性状由一对等位基因 a a 控制 其中a基因在纯合时使胚胎致死 aa xaxa xay等均为纯合体 现取一对金鱼杂交 f1金鱼共63条 其中雄金鱼21条 则f1金鱼自由交配所得f2成活个体中 a基因频率为 a 1 8b 1 6c 1 11d 1 14 解题指南 解答本题的切入点 1 从f1中雌雄比例推测出遗传方式是伴性遗传 2 基因在x染色体上 计算基因频率时注意雄性个体只有一条x染色体 雌性个体有两条x染色体 解析 选c f1金鱼共63条 雄金鱼21条 雌雄比例不等 故该基因位于x染色体上 由于a基因纯合时致死 f1雌金鱼基因型为1 2xaxa和1 2xaxa 雄金鱼的基因型为xay f1金鱼自由交配 f2为3 8xaxa 3 8xay 1 8xaxa 1 8xay 致死 故成活个体3 7xaxa 3 7xay 1 7xaxa