高考生物大一轮复习 高考预测 第七部分 生物的变异、育种与进化 7.4 现代生物进化理论课件.ppt

第4课现代生物进化理论 考点一现代生物进化理论 基础夯实型 核心知识回顾1 达尔文的自然选择学说 1 主要内容 连线 2 意义 论证了生物是不断进化的 对生物进化的 提出了合理的解释 科学地解释了生物 和 的形成 原因 多样性 适应性 3 局限性 对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释 对生物进化的解释局限于个体水平 强调物种形成都是渐变的结果 不能很好地解释 等现象 物种大爆发 2 现代生物进化理论 1 种群是生物进化的基本单位 种群的概念 生活在一定区域的 生物的 个体 基因库 一个种群中全部个体所含有的 基因频率 在一个种群 中 某个基因占全部 数的比率 生物进化的实质 种群的 发生改变 同种 全部 全部基因 基因库 等位基因 基因频率 2 产生进化的原材料 可遗传变异的来源 生物突变的有利和有害不是绝对的 往往取决于 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 突变和基因重组 基因突变 染色体变异 生物的生存环境 不定向 原材料 3 决定生物进化的方向 原因 不断淘汰 的基因 积累 的基因 结果 种群的基因频率发生 改变 4 导致物种的形成 物种的概念 能够在 状态下相互交配并且产生 后代的一群生物 自然选择 不利变异 有利变异 定向 隔离 自然 可育 隔离 相互交配 不能自由交流 物种形成的过程 地理 种群基因频率 生殖 3 自然选择学说与现代生物进化理论的区别 个体 自然选择 个体 基因频率 教材易漏边角知识 必修2p116 知识链接 想一想 染色体数目变异和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗 为什么 都能 染色体数目变异必然引起染色体上基因数目 的变化 进而引起种群基因频率的变化 染色体结 构的变异也会引起种群基因频率的变化 思维诊断 1 达尔文认为自然选择作用于种群 使种群发生进化 分析 达尔文认为自然选择作用于个体而不是种群 2 自然选择决定了生物变异与进化的方向 分析 自然选择只能决定生物进化的方向 而不能决定生物变异的方向 3 自然选择作用于生物的表现型而不是基因型 分析 自然选择是根据生物的性状进行选择 具有适应性性状的个体具有更多的生存机会 因此自然选择作用于生物的表现型而不是基因型 4 突变就是指基因突变 分析 突变包括基因突变和染色体变异 5 新物种的形成不一定都需要经过地理隔离 分析 新物种的形成不一定都需要经过地理隔离 如多倍体的形成 6 能够交配产生后代的生物属于同一物种 分析 能够交配产生可育后代的生物才属于同一物种 高考角度全练角度1自然选择学说1 2017 益阳模拟 用达尔文自然选择学说来判断 下列叙述正确的是 a 长颈鹿经常伸长颈和前肢因此颈和前肢变得都很长b 桦尺蠖变黑是因为桦尺蠖受到煤烟污染被熏黑的c 北极熊为了适应冰天雪地的环境都能产生白色变异d 野兔的保护色和鹰锐利的目光是相互选择的结果 解析 选d 长颈鹿经常伸长颈和前肢去吃树上的叶子 因此颈和前肢变得都很长是用进废退的观点 为拉马克的进化学说 a错误 桦尺蠖变黑是自然选择的结果 b错误 变异是不定向的 北极熊的体色为白色是自然选择的结果 c错误 野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们相互选择的结果 属于共同进化 d正确 2 2017 太原模拟 用达尔文的进化论观点解释病菌抗药性不断增强的原因 a 使用抗菌素的剂量不断加大 病菌会向抗药能力增强方向变异b 抗菌素对病菌进行人工选择 生存下来的病菌都是抗药能力强的 c 使用抗菌素的种类不断改变 病菌产生的抗药性变异类型增加d 病菌中原来就有抗药性强的个体 只是在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体 解题指南 解答本题需要关注两点 1 病菌本身就存在着个体差异 有的抗药性强 有的抗药性弱 有的无抗药性 2 抗菌素的使用对病菌起了自然选择的作用 解析 选d 生物变异是本来就有的 具有不定向性 与使用抗菌素的剂量和种类无关 a c错误 抗菌素对病菌进行自然选择 而不是人工选择 b错误 病菌中原来就有抗药性强的个体 只是在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体 d正确 角度2现代生物进化理论3 2017 南京模拟 某地区有一种桦尺蠖 其体色受一对等位基因控制 其中黑色 s 对浅色 s 为显性 1896年以来 s基因频率的变化如下表 下列有关叙述中 正确的是 世纪金榜导学号77982157 a 1896年 种群中浅色个体的比例为90 b 从1926年至1986年 该物种始终没有进化c 到2016年 该桦尺蠖已经进化成了两个物种d 自然选择导致s基因频率定向改变 解析 选d 1896年 s基因频率为10 s基因频率为90 所以种群中浅色个体的比例为90 90 81 a错误 生物进化的实质是种群基因频率的改变 b错误 新物种形成的标志是产生生殖隔离 到2016年 该桦尺蠖并没有与原来的种群产生生殖隔离 c错误 自然选择导致s基因频率定向改变 d正确 知识总结 物种形成的三个环节突变和基因重组 自然选择 隔离 三者关系如图所示 4 2017 济南模拟 右图所示为种群与物种的关系图解 关于它们的叙述不正确的是 a 从图中可以看出 一个物种可以有很多种群 这些种群间只是因为地理隔离阻碍了基因交流 b 若物种2是由物种1形成的 则物种1一定发生了基因频率的改变c 由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离d 若种群1与种群2的基因频率都发生了改变 则这两个种群都在进化 解析 选c 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 生殖隔离是新物种形成的必要条件 新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离 但并不是所有新物种的形成都需要经过地理隔离 故c项错误 知识总结 种群与物种的比较 加固训练 1 2016 南昌模拟 大约一万年前 某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群 两个种群现在已经发生了明显的分化 过程如图所示 下列有关说法正确的是 a 地球上新物种的形成都必须先经历a过程b b过程的实质就是定向改变种群的基因频率c 只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的d 品系1和品系2两种群的基因库出现了较大差异 立刻形成物种1和物种2 解析 选b 图中a过程是地理隔离 多数新物种形成先经历a过程 但有例外 如用秋水仙素诱导二倍体植物染色体加倍形成的个体是四倍体 此四倍体的形成没有经过地理隔离 a错误 b过程是自然选择 自然选择可定向改变种群的基因频率 b正确 表示物种形成过程中变异是不定向的 与基因突变 基因重组和染色体变异都有关 c错误 只有当品系1和品系2出现生殖隔离时 才会形成两个物种 d错误 易错提醒 本题易错选c 错因在于未能正确理解生物可遗传变异的来源 基因突变 基因重组和染色体变异都可以使生物表现多种类型 2 2017 西安模拟 下列哪项形成了新物种 a 二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜b 桦尺蠖体色的基因频率由s 95 变为s 95 c 马与驴交配产生了骡d 克隆羊多利 解析 选a 二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜 四倍体与二倍体倍体存在生殖隔离 四倍体西瓜可以进行繁殖并能产生可育后代 所以四倍体西瓜是一个新物种 a正确 桦尺蠖体色的基因频率由s 95 变为s 95 基因频率改变说明生物发生了进化 但不一定形成新物种 物种形成的标志是形成生殖隔离 b错误 马与驴交配产生了骡 骡是高度不育 的 不能产生后代 不是新物种 c错误 克隆羊多利 是利用细胞核移植技术培养的 与原来的羊不存在生殖隔离 d错误 3 2017 六安模拟 下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程 x y z表示生物进化的基本环节 下列相关叙述正确的是 a 图中x y z分别表示基因突变 自然选择 隔离b 自然选择的直接对象是个体的表现型而非基因型c 蜥蜴进化说明形成了生殖隔离d 自然选择是导致蜥蜴变异的根本原因 解析 选b 根据现代生物进化理论可知 物种形成的三个基本环节是可遗传的变异 自然选择和隔离 a错误 适应环境的性状会被保留下来 不适应环境的性状会被淘汰 所以自然选择的直接对象是生物的表现型 b正确 生物进化的实质是种群基因频率的改变 生殖隔离是物种形成的标志 蜥蜴进化不一定形成了生殖隔离 c错误 变异是不定向的 是内因和外 因共同作用的结果 自然环境只是起选择作用 d错误 考点二基因频率和基因型频率的计算 重点探究型 核心知识回顾1 基因频率的计算公式 某基因频率 2 基因频率的计算方法 1 常染色体基因频率的计算 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 已知基因型频率 最常用 某基因频率 某种基因的纯合子基因型频率 1 2杂合子基因型频率 2 x染色体基因频率的计算 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 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 实例 用naa 等分别表示该基因型的个体数 用paa 等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 3 遗传平衡定律 1 适用条件 种群足够大 种群中个体间的交配是 的 没有迁入 迁出的发生 无 没有 随机 基因突变 自然选择 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 若a的基因频率为p a的基因频率为q 则 aa 纯合子 的基因型频率为 aa 杂合子 的基因型频率为 aa 纯合子 的基因型频率为 p2 2pq q2 3 特点 等位基因的基因频率之和等于1 即 1 基因型频率之和等于1 即 1 已知aa或aa的基因型频率 求a或a的频率用开平方的方法 p q p2 2pq q2 特别提醒 关于基因频率计算的两点提醒 1 根据基因型频率计算基因频率 主要适用二倍体生物的基因频率的计算 对于单倍体和多倍体则不适用 2 运用遗传平衡定律计算基因频率 基因频率和基因型频率在代代遗传中保持不变 高考探究归纳 高考典题示例 2015 山东高考 玉米的高秆 h 对矮秆 h 为显性 现有若干h基因频率不同的玉米群体 在群体足够大且没有其他因素干扰时 每个群体内随机交配一代后获得f1 各f1中基因型频率与h基因频率 p 的关系如图 下列分析错误的是世纪金榜导学号77982158 a 0 p 1时 亲代群体都可能只含有纯合体 子 b 只有p b时 亲代群体才可能只含有杂合体 子 c p a时 显性纯合体 子 在f1中所占的比例为1 9d p c时 f1自交一代 子代中纯合体 子 比例为5 9 解题指南 1 关键知识 基因频率 遗传平衡定律和基因分离定律 2 图示信息 横坐标 h基因频率p 纵坐标 基因型频率 解析 选d 根据题意可知 各种群处于遗传平衡状态 即各种群基因频率不再发生改变 可根据遗传平衡定律进行计算 h基因频率为p 设h基因频率为q 则各种群中基因型频率分别为hh p2 hh 2pq hh q2 且p q 1 当p q 1 2时 2pq存在最大值1 2 当0 p 1时 有可能亲本中只有hh和hh两种纯合体 子 随机交配后f1中也能产生三种基因型 故a项正确 当亲代只含有杂合体 子 时 p q 1 2 f1中hh的基因型频率为1 2 故b项正确 当p a时 2pq q2 由 式可知 p 1 3 q 2 3 则f1中hh基因型频率p2 1 9 故c项正确 当p c时 2pq p2 由 式可知 p 2 3 q 1 3 则f1中hh hh和hh的基因型频率分别为4 9 4 9 1 9 自交后代中纯合子比例为 4 9 4 9 1 2 1 9 7 9 故d项错误 高考母题变式 变式1图形信息应用 1 p c时 f1随机交配产生f2 f2中各基因型频率 填 发生 或 不发生 变化 原因是 2 p a时 若亲代群体中无杂合子 则亲代群体中基因型为hh的个体比例为 不发 生 f1的基因 频率不变 随机交配后f2各基因型频率也不变 1 3 变式2题干信息应用玉米的高秆 h 对矮秆 h 为显性 假设f1的基因型为hh 将f1自交后代中矮秆 hh 去掉 然后让f2个体自由交配 则f3中矮秆个体所占比例是多少 由题意可知 f2中高秆玉米hh hh 2 1 hh占2 3 hh占1 3 则h占2 3 h占1 3 自由交配得f3 其中 矮秆个体 hh 占1 3 1 3 1 9 备考方法规律 自交和自由交配的基因型频率计算技巧 1 自交是指 相同的个体进行交配 也就是说 基因型不同的个体间存在隔离 解题时需要利用基因的分离定律和自由组合定律等分别进行分析后再组合 基因型 2 自由交配是指 的个体进行交配 并且是随机的 也就是说基因型不同的个体间不存在隔离 解题时要利用 定律进行有关基因型频率的计算 各种基因型 遗传平衡 高考角度全练角度基因频率与基因型频率的计算1 2015 安徽高考 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 世纪金榜导学号77982159a 75 b 50 c 42 d 21 解析 选c 本题主要考查种群基因型频率的计算知识 根据题意可知 合并后的种群中a基因频率为 80 60 2 70 a基因频率为 20 40 2 30 根据 两个种群完全合并为一个可随机交配的种群 可知 下一代中aa的基因型频率是2 70 30 42 故c项正确 2 2017 长沙模拟 某生物兴趣小组抽样调查的200人中 各种基因型和人数情况如下表所示 则这200人中 xb的基因频率为 a 85 b 30 c 20 d 15 解析 选c 基因频率是在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 因此 xb的基因频率 xb xb xb 100 分析表格中的数据可知xb 14 2 8 30 60 xb 78 2 14 70 240 xb的基因频率是60 60 240 100 20 3 2017 忻州模拟 某小岛上原有蝗虫20000只 其中基因型rr rr和rr的蝗虫分别占15 55 和30 若此时从岛外入侵了2000只基因型为rr的蝗虫 且所有蝗虫均随机交配 则f1中r的基因频率约是 a 43 b 48 c 52 d 57 解析 选b 由题意可知 若此时从岛外入侵了2000只基因型为rr的蝗虫后 rr的个体数 20000 15 2000 5000只 rr的个体数 20000 55 11000只 rr的个体数 20000 30 6000只 此时r的基因频率 5000 2 11000 5000 11000 6000 2 100 48 所有蝗虫均随机交配 遵循遗传平衡定律 则理论上f1中r的基因频率与亲代相同 角度2基因频率的应用4 2017 洛阳模拟 囊性纤维病是一种常染色体遗传病 在欧洲人群中每2500个人中就有一人患此病 如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子 此后该女子又与另一健康男子再婚 则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是世纪金榜导学号77982160 a 1 b 0 04 c 3 9 d 2 解析 选a 由于一对健康的夫妇生了一个患病的儿子 所以该遗传病为隐性遗传病 设显性基因为a 隐性基因为a 所以这对夫妇的基因型都为aa 把人群看成一个平衡群体 则有aa占1 2500 所以a的基因频率q 1 50 a的基因频率为p 49 50 那么群体中 aa的基因型频率为p2 aa的基因型频率为2pq 正常人群中杂合子aa所占的比例为 aa aa aa 2pq p2 2pq 2 51 即健康人中杂合子所占的比例为2 51 该女子与正常男性婚配后生出患病孩子的概率为1 4 2 51 1 102 1 5 2017 滨州模拟 在某地雀种群中 基因型aa的比例占25 基因型aa的比例为50 已知基因型为aa的个体失去求偶和繁殖的能力 回答下列问题 1 该地雀种群中a的基因频率是 2 该种群内个体随机交配产生的f1中 基因型为aa的个体所占的比例为 3 多年后 该种群是否发生了进化 原因是 解题指南 解答本题的关键是 1 明确基因频率和基因型频率的计算方法 2 明确生物进化的实质是种群基因频率的改变 解析 1 由题意可知 该种群的各种基因型的频率分别为基因型aa的比例占25 基因型aa的比例为50 基因型aa的比例占25 则a的基因频率为50 1 2 25 50 2 由于基因型为aa的个体失去求偶和繁殖的能力 则在可育个体中 基因型为aa的比例占1 3 基因型aa的比例为2 3 则a的基因频率为1 3 2 3 1 2 2 3 a的 基因频率为1 3 该种群内个体随机交配产生的f1中 基因型为aa的个体所占的比例为 1 3 2 1 9 3 由于基因型为aa的个体失去求偶和繁殖的能力 因此a的基因频率逐渐降低 a的基因频率逐渐增加 说明该种群发生了进化 答案 1 50 1 2 2 1 9 3 是该种群的基因频率发生了定向改变 加固训练 2016 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 男性中共有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 解析 选b 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 考点三共同进化与生物多样性 基础夯实型 核心知识回顾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 捕食 竞争 2 生物多样性的形成 1 内容 2 形成原因 3 研究生物进化历程的主要依据 基因 生态系统 共同进化 化石 4 生物多样性三个层次之间的关系 基因 物种 生态系统 思维诊断 1 共同进化只发生在生物与生物之间 分析 共同进化不仅发生在生物与生物之间 还发生在生物与环境之间 2 物种多样性都是通过生存斗争实现的 分析 物种多样性的形成原因包括生物与生物之间的生存斗争和相互适应 3 生物多样性的形成是生物共同进化的结果 分析 生物多样性包括基因多样性 物种多样性和生态系统多样性 是生物与生物 生物与无机环境共同进化的结果 4 生态系统多样性是物种多样性的保证 分析 生态系统是生物生存的环境 是物种多样性的保证 5 生态系统的多样性就是生物对环境影响的结果 分析 生态系统的多样性是生物与环境相互影响的结果 高考角度全练角度1共同进化1 2014 广东高考 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 解题指南 1 题干关键信息 兰花传粉 蛾的细长口器 2 关键知识 共同进化是指不同物种之间 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 变异在环境变化之前已经产生 环境只起选择作用 并不影响变异的方向 解析 选c 本题考查现代生物进化理论的有关知识 变异是不定向的 故a项错误 生殖隔离是新物种形成的必要条件 故b项错误 根据题干信息可知 口器与花矩的相互适应是相互选择 共同进化的结果 符合现代生物进化理论的有关知识 故c项正确 口器变长是自然选择的结果 不是因为吸食花蜜而发生变化 故d项错误 2 2017 淄博模拟 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 选b 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 用芥子油苷诱杀了产卵的菜粉蝶 可降低其种群的出生率 进而影响种群密度 d正确 角度2生物进化与生物多样性的形成3 2017 平顶山模拟 下列有关生物进化与生物多样性形成的叙述 正确的是 a 一个物种的形成或绝灭不会影响到其他物种的进化b 物种之间的共同进化都是通过生存斗争实现的c 生物多样性的形成过程就是新物种不断形成的过程d 捕食者的存在有利于增加物种的多样性 解析 选d 一个物种的形成或绝灭会影响到其他物种的进化 因为生物与生物之间存在共同进化 a错误 物种之间的共同进化主要是通过物种之间的生存斗争实现的 也可以是在互利的条件下 相互选择 共同进化 b错误 生物多样性包括基因多样性 物种多样性 生态系统多样性 而新物种的形成只是其中的一个方面 c错误 收割理论 指出 捕食者往往 捕食数量多的物种 这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面 为其他物种的形成腾出空间 因此