现代生物进化理论

现代生物进化理论 第七章 教学环节 一 教材基础知识背诵记忆 二 主干知识检查巩固 三 核心概念 原理的应用 点拨 警示 四 练习提高 五 回扣课本 一 现代生物进化理论1 种群是生物进化的基本单位 1 种群概念 生活在一定区域的 的全部个体 2 生物进化的实质 3 计算一个种群的基因型频率 同种生物 种群基因频率发生改变 主干知识检查巩固 案例 若一个种群中A的基因频率为60 则该种群中AA Aa aa的频率分别为多少 PAA PAa Paa PA2 36 2 PA Pa 2 60 40 48 Pa2 1 PAA PAa 16 2 突变和基因重组产生进化的原材料 1 可遗传变异的来源 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 只是产生了生物进化的 不能决定生物进化的 突变基因重组 基因突变 染色体变异 生物的生 存环境 不定向 原材料 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 4 隔离导致物种形成 1 隔离类型 常见的有 和 2 隔离实质 不能自由交流 3 物种形成三个基本环节 及 4 新物种形成的标志 不利变异 有利变异 定向 地理隔离 生殖隔离 基因 突变和基因重组 自然选择 隔离 生殖隔离 点拨 自然界中异源多倍体的形成是物种形成的特殊形式 其未经地理隔离而直接达到生殖隔离 二 共同进化与生物多样性的形成1 共同进化 之间 之间在相互影响中不断进化和发展 2 生物多样性 包括 和 不同物种 生物与无机环境 基因多样性 物种多样性 生态系统多 样性 思维判断 1 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 生物进化一定会形成新的物种 分析 生物进化是量变 物种形成是质变 进化到一定程度形成新物种 3 物种的形成必须经过隔离 分析 物种的形成必须经过生殖隔离时期 但不一定要经过地理隔离 4 共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 分析 共同进化包括两个方面 生物与生物之间 以及生物与无机环境之间 5 达尔文认为自然选择作用于种群 使种群发生进化 分析 达尔文认为生物进化的单位是个体 现代生物进化理论认为生物进化的单位是种群 遗传变异是自然选择的内因 过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料 加剧了生存斗争 变异一般是不定向的 而自然选择是定向的 定向的自然选择决定着生物进化的方向 生存斗争是自然选择的方式 是生物进化的动力 适应是自然选择的结果 自然选择是一个长期 缓慢 连续的过程 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 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 突变和基因重组产生进化的原材料 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 隔离是新物种形成的必要条件 自然选择学说和现代生物进化理论的比较 三 核心概念 原理的应用 点拨 警示 没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理 着重研究生物个体进化 认为物种形成是微小有利变异积累的结果 没有认识到隔离的作用 从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理 强调群体进化 认为种群是生物进化的基本单位 隔离是物种形成的必要条件 都能解释生物进化的原因和生物的多样性 适应性 都认为自然选择决定生物进化的方向 高考警示钟 1 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 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 典例训练1 2011 江苏高考 根据现代生物进化理论 下列说法正确的是 A 自然选择决定了生物变异和进化的方向B 生物进化的实质是种群基因型频率的改变C 种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D 种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 解题指南 1 考查实质 现代生物进化理论的基本内容 2 知识储备 1 生物进化的实质是种群基因频率的改变 2 变异是不定向的 解析 选C A项 自然选择决定了生物进化的方向 B项 生物进化的实质是种群基因频率的改变 C项 种群内基因频率的改变在世代间具有连续性 导致生物不断进化 D项 应该是种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大 因为当种群数量下降时 各基因型的个体也很少 某种基因很可能因其基因型的个体的偶然死亡而丢失 所以这种改变的偶然性会增大 变式训练 如图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障 水 的阻碍 已经分离为两个独立的群体 如果群体A经历了长期生活环境的剧烈变化 而群体B的环境没有发生较大的变化 则群体A的进化速度将可能是 A 比群体B快B 比群体B慢C 与群体B相同D 停止进化 解析 选A 同种生物的群体分为群体A和群体B后 群体A生活环境变化剧烈 基因频率变化较大 故群体A的进化速度比群体B快 物种形成与生物进化1 隔离在物种形成中的作用 1 隔离的实质 隔离是物种形成的必要条件 包括地理隔离和生殖隔离 其实质是阻止生物之间的基因交流 2 物种形成的必要条件 物种的形成必须经过生殖隔离时期 但不一定要经过地理隔离 仅有地理隔离不能产生新的物种 生殖隔离才是物种形成的关键 2 物种形成与生物进化的比较 技巧点拨台 判断是否属于同一物种的方法 1 两个种群是否属于同一物种 判断依据 是否具有生殖隔离 具有生殖隔离 两个种群属于两个物种 不具有生殖隔离 两个种群属于一个物种 2 下列不能作为判断两个种群是否属于同一物种的依据 形态 结构两个种群形态 结构相同 不一定是同一物种 如两个种群的生物形态 结构相同 但繁殖期不同 不能交配 则两个种群属于两个物种 是否能够交配两个种群的生物能够交配 不一定属于同一物种 如果交配后代不育 则两个种群的生物不属于一个物种 如马和驴相互交配产生骡子 骡子不能经过有性生殖产生后代 马和驴不属于同一物种 典例训练2 如图中的A B C表示三个自然条件有差异的地区 地区间的黑线表示存在一定的地理隔离 A地区某些个体由于某种机会开始分布到B C地区 并逐渐形成两个新物种 中的甲 乙 丙分别表示三个种群 下列相关说法正确的是 A 上述过程说明进化总是由突变引起的 地理隔离是新物种形成的标志B 甲 乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的 其基因库存在较大的差异 不能进行基因交流C 乙 丙两个种群存在地理隔离 但两种群的基因频率相同D 甲 丙种群存在生殖隔离 两个种群基因库组成完全不同 进化改变的是个体而不是群体 解题指南 1 知识储备 1 隔离的实质是种群之间不能进行基因交流 2 新物种形成的标志 形成生殖隔离 2 解题关键 地理隔离导致两个种群不能进行基因交流 自然选择的方向不同 种群的基因频率不同 解析 选B 分析题中信息可知 生物进化是由地理隔离引起的 生殖隔离是新物种形成的标志 故A项错误 甲 乙两个种群是两个物种 无法进行基因交流 故B项正确 乙 丙两个种群属于两个物种 两种群的基因频率不会相同 故C项错误 甲 丙种群存在生殖隔离 进化改变的应该是种群 故D项错误 变式训练 关于地理隔离和生殖隔离 说法不正确的是 A 都能阻断不同种群间的基因交流B 地理隔离的两个种群 如果人为地放在一起 一定不能相互交配产生可育后代C 生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异D 不同的物种之间一定具有生殖隔离 解析 选B 地理隔离和生殖隔离都能阻断不同种群间的基因交流 地理隔离的两个种群 人为地放在一起后 如果这两个种群有生殖隔离 则不能交配产生可育后代 如果这两个种群没有生殖隔离 则能交配产生可育后代 生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异 不同的物种之间一定具有生殖隔离 基因频率和基因型频率相关计算1 种群中基因频率的计算 一对等位基因 1 已知基因型个体数 求基因频率某基因频率 纯合子个数 2 杂合子个数 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 该等位基因纯合子的基因型频率 1 2杂合子的基因型频率 2 遗传平衡定律 哈代 温伯格定律 1 成立前提 种群非常大 所有雌雄个体之间自由交配 没有迁入和迁出 没有自然选择 没有基因突变 2 计算公式当等位基因只有两个时 A a 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 技巧点拨台 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 1 常染色体遗传方式 2 伴X染色体遗传方式 典例训练3 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等均为纯合子 现取一对金鱼杂交 F1金鱼共67只 其中雄金鱼21只 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 1 题眼 a基因在纯合时使胚胎致死 即无aa XaXa XaY等个体出生 2 解题关键 明确基因位于X染色体上时基因频率的计算方法 解析 选C F1金鱼共67只 雄金鱼21只 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金鱼随机交配 F2为3 8XAXA 3 8XAY 1 8XAXa 1 8XaY 致死 故成活个体3 7XAXA 3 7XAY 1 7XAXa中 a的基因频率为1 11 变式训练 据调查 某小学的学生中 基因型的比例为XBXB 42 32 XBXb 7 36 XbXb 0 32 XBY 46 XbY 4 则在该小学XB和Xb的基因频率分别为 A 6 94 B 92 8 C 78 22 D 69 6 解析 选B 若按100人计算 XB 42 32 2 7 36 46 138 Xb 7 36 0 32 2 4 12 XB和Xb两种基因中 XB的频率为138 2 42 32 7 36 0 32 46 4 0 92 Xb的频率为1 0 92 0 08 四 练习提高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C D D C C C C A C C 返回 解析 选C 自然选择使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向 种群基因频率改变生物一定进化 生物进化基因频率一定改变 进化的基本单位是种群 一长颈鹿不能说进化 东北虎和华南虎属于同一个物种 但形态有差异 属于两个虎亚种 1 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体 种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代 下列叙述不正确的是 A 使种群基因频率发生定向改变的因素是自然选择B 种群基因频率改变生物一定进化C 一长颈鹿发生了基因突变 此长颈鹿发生了进化D 东北虎和华南虎是一个物种 返回 2 根据现代生物进化理论 下列说法正确的是 A 生物的变异为生物进化提供了原材料 也决定了生物进化的方向B 种群是生物进化的基本单位 地理隔离是形成新物种的标志C 在自然选择的作用下种群基因频率发生不定向改变 导致生物朝着一定的方向进化D 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进而形成生物多样性 解析 选D 自然选择决定生物的进化方向 生殖隔离是新物种形成的标志 在自然选择的作用下 种群基因频率的改变是定向的 从而导致生物朝着一定的方向进化 返回 3 2012 浙江名校联考 下列关于基因频率 基因型频率与生物进化的叙述正确的是 A 一个种群中 控制一对相对性状的基因型频率的改变说明物种在不断进化B 色盲患者中男性多于女性 所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体C Aa自交后代所形成的群体中 A基因的频率大于a基因的频率D 一个种群中 控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1 解析 选D A项中 生物进化的实质是种群基因频率的改变 B项中 色盲基因在男性和女性中频率相等 C项中 Aa自交后代所形成的群体中 A基因的频率等于a基因的频率 D项中 一个种群中 控制一对相对性状的各种基因型频率之和应该等于1 返回 4 2012 营口模拟 下列关于种群和物种的描述 正确的是 A 一个个体具有该种群基因库中的全部基因B 一个种群的生物存在地理隔离 不存在生殖隔离C 东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流 所以它们属于同一物种D 由于不同物种间存在生殖隔离 所以正常情况下不同物种之间不可能产生后代 解析 选C A项中 种群的全部基因称为基因库 一个个体具有的基因是基因库中基因的一部分 B项中 一个种群的生物是指生活在同一地域的同种生物 不存在地理隔离和生殖隔离 C项中 东北虎和华南虎是由于地理隔离而形成的两个虎亚种 它们的基因库中的基因可以交流 所以它们属于同一物种 D项中 马和驴是两个物种 二者具有生殖隔离 但二者能够产生不可育的后代 返回 5 依据现代生物进化理论 下列说法正确的是 A 基因突变产生新基因 可使种群基因频率发生改变 而基因重组不能改变种群基因型频率B 只要有地理隔离就能产生新物种C 抵抗多种抗生素的超级细菌出现 实质是多种抗生素对细菌进行选择的结果D 二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交 可获得三倍体西瓜 说明二者之间不存在生殖隔离 解析 选C 基因突变 染色体变异和自然选择可使种群的基因频率发生改变 而基因重组通过原有基因的重新组合引起基因型频率的改变 A错 隔离是新物种形成的必要条件 生殖隔离是新物种形成的标志 一般来说地理隔离导致生殖隔离 形成新物种 在某些情况下不经过地理隔离也能形成新物种 如多倍体的形成 B错 二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交 产生的是不可育的三倍体西瓜 说明二者之间存在生殖隔离 D错 生物的适应性是环境选择的结果 C正确 返回 6 2012 敦化模拟 在一个数量足够大的种群中 下列因素不改变基因频率的是 A 抗维生素D佝偻病患者由于体型和正常人的差异很难找到配偶B 雄羚羊之间为争夺雌羚羊发生争斗C 小麦通常自花传粉 不能自由交配D 在一个大的种群中 发生基因突变 解析 选C A项中 抗维生素D佝偻病患者由于没有找到配偶 没有产生后代 这位患者死亡后 致病基因在种群中减少 这种情况属于基因漂变 会改变基因频率 B项中 雄羚羊之间为争夺雌羚羊发生争斗 这属于生存斗争 是自然选择范畴 影响基因频率 C项中 自交情况下 仅改变基因型频率 不改变基因频率 D项中 基因突变会改变基因频率 返回 7 2012 郑州模拟 下列不能体现生物正在进化的是 A 在黑褐色环境背景下 黑色桦尺蠖被保留 浅色桦尺蠖被淘汰B 杂交育种通过不断地自交 筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高C 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高D 青霉菌通过辐射诱变产生了青霉素产量很高的菌株 解题指南 1 知识储备 1 生物进化的实质是种群基因频率的改变 2 自交不改变种群的基因频率 2 解题关键 判断每个选项中基因频率是否改变 解析 选C A项中 由于环境的选择作用 控制桦尺蠖浅色基因逐渐淘汰掉 基因频率发生了变化 生物发生了进化 B项中 通过选择作用 小麦发生了进化 C项中 自交过程中 基因型频率发生改变 但基因频率不变 D项中 基因突变改变了基因频率 生物发生了进化 返回 8 下列有关生物多样性和