高考生物一轮复习 第九单元 生物变异、育种和进化 第5讲 现代生物进化理论课件.ppt

第5讲现代生物进化理论 基础自测 知识清单 一 现代生物进化理论的由来1 拉马克的进化学说 1 内容 用进废退和获得性遗传是生物进化的原因 生物是由低等到高等逐渐进化的 2 意义 否定了神创论和物种不变论 2 达尔文的自然选择学说 基础自测 知识清单 基础自测 知识清单 二 现代生物进化理论1 种群是生物进化的基本单位 1 种群 生活在一定区域的同种生物的全部个体 2 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 3 基因频率 一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比率 4 生物进化的实质 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 基础自测 知识清单 2 生物突变的有利和有害不是绝对的 往往取决于环境 3 突变和基因重组是随机的 不定向的 因此他们只是提供了生物进化的原材料 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 基础自测 知识清单 4 隔离导致物种的形成 2 物种形成 物种 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 物种形成的三个基本环节 突变和基因重组 自然选择及隔离 新物种形成的标志 生殖隔离 基础自测 知识清单 三 共同进化与生物多样性的形成1 共同进化 1 概念 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 2 原因 生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响 2 生物多样性的形成 1 内容 基因多样性 物种多样性 生态系统多样性 2 形成原因 生物的共同进化 3 研究生物进化历程的主要依据 化石 基础自测 知识清单 1 下列有关生物进化学说的叙述 正确的打 错误的打 1 达尔文第一个提出了比较完整的进化学说 解析 第一个提出比较完整的进化学说的是拉马克 2 拉马克认为用进废退获得的性状是可以遗传的 3 达尔文认为过度繁殖导致生存斗争加剧 4 达尔文认为具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多 基础自测 知识清单 2 下列有关基因频率的叙述 正确的打 错误的打 1 持续选择条件下 一种基因的频率可以降为零 2 种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 解析 能引起基因频率变化的因素有种群中个体的迁入和迁出 突变 自然选择等 3 突变 基因重组和自然选择均能定向改变种群的基因频率 解析 突变和基因重组为生物的进化提供原材料 能决定进化方向 定向改变种群基因频率 的只有自然选择 4 在环境条件保持稳定的前提下 种群的基因频率不会发生变化 解析 在环境条件保持稳定时 种群也可能发生基因突变等变异使种群基因频率发生变化 基础自测 知识清单 3 下列有关共同进化与生物多样性的叙述 正确的打 错误的打 1 生物多样性的形成就是新物种不断形成的过程 解析 生物多样性包括物种多样性 基因多样性 生态系统多样性 所以生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程 2 一个物种的形成或灭绝 会影响到其他若干物种的进化 3 物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 解析 不同物种之间的影响既包括种间互助 又包括种间斗争 4 用基因工程技术培育抗虫棉的过程实现了苏云金芽孢杆菌与棉花的共同进化 解析 用基因工程技术培育抗虫棉的过程中 苏云金芽孢杆菌与棉花并没有相互作用和相互影响 因此不涉及共同进化 基础自测 知识清单 4 2015 安徽六校联考 下列有关进化的叙述中 正确的是 a a 任何一个物种都不是单独进化的b 有利变异的逐代积累是生物进化的实质c 同一物种的两个不同种群间的地理隔离不会阻碍其基因交流d 达尔文的自然选择学说奠定了进化论的基础 摒弃了拉马克用进废退和获得性遗传的观点 解析 任何一个物种都是和其他物种以及环境共同进化的 a项正确 生物进化的实质是种群基因频率的改变 b项错误 地理隔离会阻碍同一物种的两个不同种群个体间的基因交流 最终可能导致生殖隔离而形成不同物种 c项错误 达尔文的自然选择学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点 d项错误 基础自测 知识清单 基础自测 知识清单 1 种群是生物进化的基本单位 生物进化的实质是种群基因频率的改变 2 突变和基因重组只是提供了生物进化的原材料 不能决定生物进化的方向 3 自然选择使基因频率定向改变 自然选择决定生物进化的方向 4 隔离是新物种形成的必要条件 新物种形成的标志是产生生殖隔离 5 生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化 6 生物进化形成了生物多样性 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 考点二 考点三 考点一 考点一自然选择学说与现代生物进化理论1 自然选择学说 1 达尔文进化学说的模型 考点二 考点三 考点一 2 各环节之间的关系 过度繁殖是自然选择的基础 生存斗争是自然选择的手段 外因和进化的动力 遗传变异是进化的内因 适者生存是自然选择的结果 3 生存斗争包括生物与无机环境 生物与生物之间的斗争 生物与生物之间的斗争包括种间斗争和种内斗争 4 自然选择的过程是一个长期 缓慢 连续的过程 由于生存斗争不断进行 因而自然选择也不断进行 通过一代代生存环境的选择作用 生物的变异被定向积累和加强 微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异 从而产生了适应特定环境的生物新类型 考点二 考点三 考点一 2 现代生物进化理论 1 现代生物进化理论的模型 考点二 考点三 考点一 2 主要内容 种群是生物进化的基本单位 考点二 考点三 考点一 突变和基因重组产生生物进化的原材料 可遗传变异的三个来源 基因突变 基因重组和染色体变异 由于突变和基因重组都是随机的 不定向的 因此它们只是提供了生物进化的原材料 不能决定生物进化的方向 自然选择决定生物进化的方向 a 变异是不定向的不利变异被淘汰 有利变异逐渐积累 种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化 b 由此可见自然选择的实质是定向改变基因频率 变异在环境变化之前已经产生 环境只是起选择作用 不是影响变异的因素 通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来 其余变异则被淘汰 例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来 而不是使害虫产生抗药性 考点二 考点三 考点一 隔离与物种的形成 物种形成的三种典型模式 a 渐变式 长期地理隔离导致生殖隔离的产生 考点二 考点三 考点一 b 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 基因频率改变 此种方式多见于植物 c 人工创造新物种 通过植物体细胞杂交 如番茄 马铃薯 多倍体远缘杂交 如甘蓝 萝卜 多倍体育种 如八倍体小黑麦 等方式也可以创造新物种 考点二 考点三 考点一 3 达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点 考点二 考点三 考点一 典例1 2015 哈尔滨第六中学期中检测 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 下列相关说法中 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种群基因库出现了较大差异 立刻形成物种1和物种2 考点二 考点三 考点一 解题思路 题图中a为地理隔离 b为自然选择 多倍体的形成可以不经过地理隔离 a项错误 表示物种形成过程中变异是不定向的 变异包括基因突变 基因重组和染色体变异 c项错误 新物种的形成往往需要经过长期的自然选择 d项错误 参考答案 b 技巧点拨 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 生物就一定发生了进化 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 考点二 考点三 考点一 1 2015 北京昌平区期末检测 在19世纪中叶以前 英国曼彻斯特地区的桦尺蠖几乎都是浅色型 b 的 随着工业的发展 工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色 到了20世纪中叶 黑色型 b 的桦尺蠖成了常见类型 下列有关叙述中正确的是 d a 浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖同时存在体现了该生态系统的物种多样性b b基因频率的增加是由于长时间的环境污染导致的基因突变引起的c 该地区桦尺蠖种群进化过程中bb的基因型频率不会改变d 桦尺蠖的进化是通过对个体性状的选择实现种群基因频率的改变 解析 浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖同时存在体现了该生态系统的基因多样性 a项错误 基因突变在环境被污染之前就存在 环境污染对基因突变产生的变异进行了选择作用 b项错误 该种群在生物进化过程中 b b的基因频率在发生变化 因此bb的基因型频率也会发生变化 c项错误 由分析可知 桦尺蠖的进化通过环境对个体性状的选择实现种群基因频率的改变 d项正确 考点二 考点三 考点一 2 2016 安庆模拟 金鱼 2n 100 是起源于我国的著名观赏鱼类 实验证明 现代各种金鱼均起源于普通食用的野生鲫鱼 二者仍属于同一物种 据考证 宋朝初年各地就有专门收集各种变异的鲫鱼鱼池 后过渡到家庭的盆养和缸养 随着人工选择和隔离力度的加大 金鱼在体色 体型 眼 鼻 鳍 鳞等部分的差异越来越大 竟然使得金鱼在外形上与鲫鱼的差别显著大于鲫鱼与其他鱼类的差别 下列相关说法中不正确的是 d a 野生鲫鱼能与任何一种金鱼交配 并能产生可育的后代b 长期的人工选择定向地改变了种群的基因频率 这是鲫鱼进化成金鱼的根本原因c 人工选择与自然选择极为相似 人工选择效应是自然选择效应的一个有力佐证d 长期连续选育所获得的名贵金鱼品种 适应自然环境的能力将越来越强 考点二 考点三 考点一 解析 由题意可知 现代金鱼与野生鲫鱼仍属于同一物种 尚未达到生殖隔离 a项正确 生物进化的实质是种群基因频率的改变 鲫鱼进化为金鱼也是如此 b项正确 自然选择与人工选择在本质上是相同的 c项正确 一般来说 经人工选择得到的生物 其某些性状虽然符合人类的需要 但与它们的野生祖先相比 其适应自然环境的能力将越来越弱 d项错误 考点二 考点三 考点一 3 2015 北京大兴区期末检测 某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫 至1967年中期停用 如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线 r表示杀虫剂抗性基因 s表示野生敏感型基因 相关叙述不正确的是 d a r基因的出现是基因突变的结果b 在rr基因型频率达到峰值时 r基因的频率达到最大c 无杀虫剂的条件下 rr基因型幼虫比ss基因型幼虫的适应能力弱d 该地区从此不再使用杀虫剂 预测种群中 频率最高的基因型将是rr 考点二 考点三 考点一 解析 基因突变产生新基因 r基因的出现是基因突变的结果 a项正确 分析题图可知 在rr基因型频率达到峰值时 rs ss的基因型频率极低 接近于0 当rr基因型频率超过峰值后 随着rr基因型频率降低 rs ss基因型频率增加 因此在rr基因型频率达到峰值时 r基因的频率达到最大 b项正确 分析题图可知 停止使用杀虫剂后 rr基因型频率迅速下降 ss基因型频率升高 说明在无杀虫剂的条件下 rr基因型幼虫比ss基因型幼虫的适应能力弱 c项正确 停止使用杀虫剂后 rr基因型频率迅速下降 经过长期的自然选择作用 该种群中rr基因型频率最低 d项错误 考点二 考点三 考点一 考点二种群基因频率的计算1 基因频率和基因型频率 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 2 已知基因型频率 计算基因频率 设有n个个体的种群 aa aa aa的个体数分别为n1 n2 n3 a a的基因频率分别用pa pa表示 aa aa aa的基因型频率分别用paa paa paa表示 则 由以上公式可以得出下列结论 在种群中一对等位基因的频率之和等于1 而各种基因型频率之和也等于1 某等位基因的频率 该等位基因纯合子的频率 1 2杂合子的频率 考点二 考点三 考点一 3 已知基因频率 计算基因型频率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 上述计算方法要求种群需满足以下条件 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 考点二 考点三 考点一 典例2 2015 河北衡水中学模拟 将基因型为aa的玉米自交一代的种子全部种下 待其长成幼苗 人工去掉隐性个体 并分成两组 甲组全部让其自交 乙组让其自由传粉 甲 乙组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为 a 1 9 1 6b 3 8 1 9c 1 6 5 12d 1 6 1 9 解题思路 aa自交一代去掉隐性个体后 f1基因型及比例为1 3aa 2 3aa 该群体产生配子a a的概率分别为2 3 1 3 若让f1自交 则其后代中aa所占比例为2 3 1 4 1 6 若让f1自由传粉 则其后代中aa所占比例为1 3 1 3 1 9 参考答案 d 考点二 考点三 考点一 规律总结 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 纯合子增多 杂合子减少 基因型频率发生改变 但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 如果一个种群不处于遗传平衡状态 则自由交配基因频率不改变 但基因型频率改变 考点二 考点三 考点一 1 2015 北京四中模拟 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 c a 85 b 30 c 20 d 15 解析 每个女性基因型中b或b基因共两个 男性基因型中只有一个b或b基因 则xb的数量是14 8 2 30 60 xb与xb的数量之和为78 2 14 2 8 2 70 30 300 故xb的基因频率为60 300 100 20 c项正确 考点二 考点三 考点一 2 2015 南昌一模 在一个随机交配的中等大小的种群中 经调查发现控制某性状的基因型只有两种 aa基因型的频率为20 aa基因型的频率为80 aa基因型 致死型 的频率为0 那么随机交配繁殖一代后 aa基因型的个体占 c a 1 5b 1 4c 3 7d 11 21 解析 由题意可得出 a的基因频率 60 a的基因频率 40 随机交配 繁殖一代后 aa基因型频率 60 60 36 aa基因型频率 2 40 60 48 aa个体致死 因此aa基因型的个体所占的比例为36 36 48 3 7 考点二 考点三 考点一 3 某小麦自然情况下自由传粉 抗锈病 t 对易感锈病 t 为显性 若小麦种群中tt为20 tt为60 tt为20 在突然大面积感染锈病时 全部易感锈病小麦在开花之前全部死亡 则该小麦种群在感染锈病之前与感染锈病之后基因t的频率分别是 b a 50 50 b 50 62 5 c 62 5 50 d 50 100 解析 由题意知 在感染锈病之前 tt 20 tt 60 tt 20 因此t的基因频率 20 60 1 2 50 感染锈病之后 tt全部死亡 因此tt 20 20 60 25 tt 60 20 60 75 则t的基因频率 25 75 1 2 62 5 b项正确 考点二 考点三 考点一 4 2015 汕头模拟 某地甲 乙两个地雀种群的个体数和有关基因型如下表所示 下列相关分析中错误的是 b a 乙种群的基因库大于甲种群b 甲种群的a基因频率小于乙种群c 甲种群的基因突变不同于乙种群d 两个种群的进化方向都由自然选择决定 考点二 考点三 考点一 解析 甲种群的a基因频率 1 22 2 4 1 12 2 3 1 8 2 2 2 100 100 30 乙种群的a基因频率 1 168 2 36 2 400 100 30 两种群a基因频率相同 b项错误 考点二 考点三 考点一 5 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 d a 0 p 1时 亲代群体都可能只含有纯合体b 只有p b时 亲代群体才可能只含有杂合体c p a时 显性纯合体在f1中所占的比例为1 9d p c时 f1自交一代 子代中纯合体比例为5 9 考点二 考点三 考点一 解析 本题以基因频率和基因型频率为背景 考查了基因分离定律的应用 基因频率和基因型频率的计算 当0 p 1时 子一代群体中hh个体比例不为0 说明亲代群体中hh和hh杂交可产生hh a项正确 当p b时 hh和hh的比例相等 且均为 1 1 2 2 1 4 说明亲代只存在杂合体hh b项正确 p a时 hh和hh的比例相等 设h的基因频率为q 则由遗传平衡定律可得 2pq q2 此时h的基因频率为2p 则p 1 3 因此子一代中hh所占比例为1 3 1 3 1 9 c项正确 p c时 hh和hh的比例相等 同理可得h的基因频率为p 2 则p 2 3 则子一代中hh的比例为2 3 2 3 4 9 hh比例为2 1 3 2 3 4 9 hh比例为1 3 1 3 1 9 子一代自交得子二代中杂合体比例为4 9 1 2 2 9 即子二代中纯合体比例为1 2 9 7 9 d项错误 考点二 考点三 考点一 考点三共同进化和生物多样性1 共同进化 1 共同进化的类型 2 研究生物进化历程的主要依据 化石 考点二 考点三 考点一 2 生物多样性 1 生物多样性成因 生物多样性的形成是生物与生物及生物与无机环境共同影响的结果 2 生物多样性的三个层次 考点二 考点三 考点一 上述三个层次之间的关系如下 3 生物进化与生物多样性的关系生物多样性的形成是生物进化的结果 生物多样性的产生又加速了生物的进化 考点二 考点三 考点一 典例3为控制野兔种群数量 澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒 引入初期强毒性病毒比例最高 兔被强毒性病毒感染后很快死亡 致兔种群数量大幅下降 兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间 几年后中毒性病毒比例最高 兔种群数量维持在低水平 由此无法推断出 a 病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用b 毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系c 中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致d 蚊子在兔和病毒之间的协同 共同 进化过程中发挥了作用 考点二 考点三 考点一 解题思路 本题考查生物的种间关系以及共同进化的相关知识 病毒感染兔子起到选择的作用 抗性强的兔子生存下来 抗性低的兔子被淘汰 a项正确 毒性过强的病毒导致兔子很快死亡 从而失去寄主导致其不能存活 故寄生关系不能维持 b项正确 毒性较强的病毒和抗性较低的兔子在竞争中被淘汰 由于中毒性病毒不会导致兔子很快死亡 因而生存概率增大 故中毒性病毒比例升高不是由于兔子抗性降低所致 c项错误 蚊子充当了病毒和兔之间的媒介 在兔与病毒的协同进化中发挥重要作用 d项正确 参考答案 c 技巧点拨 共同进化的判断判断是否属于共同进化 要从共同进化的两个类型来分析 一是不同物种之间存在种间互助或种间斗争 如捕食 寄生 竞争 关系 二是发生在生物与无机环境之间 生物影响着环境 环境影响着生物 只要符合其中之一就属于共同进化 考点二 考点三 考点一 1 2016 山东枣庄八中模拟 下列有关生物进化的叙述中 正确的是 c a 共同进化是指生物与无机环境之间相互影响 不