高考生物一轮复习 第七单元 生物变异、进化与育种 专题22 现代生物进化理论课件（必修2）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修2遗传与进化 第七单元生物变异 进化与育种 专题22现代生物进化理论 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 热点题型讲练 基础自主复习 一 现代生物进化理论的由来 一 拉马克进化学说1 内容 和 是生物不断进化的主要原因 2 意义 否定了 奠定了科学生物进化论的基础 3 第一个提出比较完整的进化学说的科学家 是生物进化论的创始人 二 达尔文自然选择学说1 内容 和 用进废退 获得性遗传 神创论和物种不变论 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 2 意义 1 使生物学第一次摆脱了神学的束缚 走上了科学的轨道 2 科学地解释了 的原因 以及生命现象的统一性 生物的多样性和适应性的原因 3 提出标志 物种起源 一书的出版 4 局限性 对遗传和变异的本质不能做出科学的解释 三 达尔文以后进化理论的发展1 遗传和变异的研究已经从性状水平深入到 2 自然选择作用的研究已经从以个体为单位发展到以 为基本单位 生物进化 基因水平 种群 二 现代生物进化理论的主要内容 一 种群基因频率的改变与生物进化 3 生物进化的方向由 决定 在自然选择的作用下 种群的基因频率会发生定向改变 导致生物朝着一定的方向不断进化 自然选择 二 隔离与物种的形成1 物种 能够在自然状态下相互交配并且产生 的一群生物 物种简称 可育后代 种 生殖隔离 物种 生物与无机环境 相互选择 基因 物种 生态系统 化石 考点分类透析 一 进化论的观点比较1 自然选择学说 1 内容包括 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 各内容之间的关系可用以下图解表示 2 自然选择的因素 对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境 3 自然选择的动力 生存斗争 类型 包括种内斗争 种间斗争 竞争 捕食等 生物与无机环境之间的斗争 意义 生存斗争对生物的某些个体的生存不利 但对物种的生存是有利的 并能推动生物的进化 4 自然选择的结果 适者生存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 2 现代生物进化理论 1 内容 2 自然选择的对象 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 3 现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较 名师提醒 1 现代生物进化理论认为生物进化的实质 种群基因频率的改变 从分子水平上阐述 而自然选择学说从性状水平解释进化 2 现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用 二 基因频率和基因型频率比较及计算1 比较基因频率和基因型频率 2 计算规律 1 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 注意 上述计算方法只适用于理想条件下 一 物种形成1 物种形成的三种典型模式 1 渐变式 如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成 2 骤变式 主要是通过异源多倍体的染色体变异的方式形成新物种 一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 又叫爆发式 3 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 2 新物种形成的标志 生殖隔离新物种形成不一定经过地理隔离 但不管哪种方式都需要达到生殖隔离 名师提醒1 判断两种生物是否为同一物种的方法若可以自然交配 并且后代为可育后代 则属同一物种 不能进行自然交配 或者交配繁殖出的后代为不可育后代 如马与驴交配所生 骡 不可育 就为不同物种 2 与现代生物进化理论有关的3个误区 1 把 突变 误认为就是基因突变 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 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 不利变异遭到淘汰 如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来 使整个种群抗药性增强 而不是使害虫产生抗药性变异 3 把物种误认为种群 一个物种可以形成多个种群 一个种群必须是同一物种 同一物种的多个种群间存在地理隔离 二 共同进化与生物多样性1 共同进化类型 2 生物多样性各层次间的关系 高考试题对本专题的考查 经常以基因频率的变化与生物进化和物种形成的关系等为载体进行命题 也可能与遗传变异相结合进行综合辨析 考查题型为选择题 热点题型讲练 2014年广东卷 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 例1 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 本题考查现代生物进化理论的相关知识 意在考查考生的分析能力和解决问题的能力 变异是不定向的 故a选项错误 新物种产生的必要条件是隔离 故b选项错误 根据题干可知 口器与花矩的相互适应是相互选择 共同进化的结果 故c选项正确 口器的变长是自然选择的结果 故d选项错误 答案 c 2014年江苏卷 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 例2 解析 本题考查生物的变异 进化以及免疫的相关知识 意在考查考生的信息提取和分析推理能力 抗生素不能诱导基因突变 而是对不同耐药性的细菌进行选择 a选项错误 细菌本身就存在耐药性与非耐药性两种类型 所以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 b选项正确 新生儿体内缺少免疫球蛋白 将会导致体内的致病菌数量增加 但不会增加致病菌的耐药性 c选项错误 新生儿出生时没有及时接种疫苗 未能对该类细菌产生免疫力 将导致致病菌在体内大量繁殖 但不会形成耐药菌 答案 b 2014年四川卷 油菜物种甲 2n 20 与乙 2n 16 通过人工授粉杂交 获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙 用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁 待丁开花后自交获得后代戊若干 下列叙述正确的是 a 秋水仙素通过促进着丝点分裂 使染色体数目加倍b 幼苗丁细胞分裂后期 可观察到36或72条染色体c 丙到丁发生的染色体变化 决定了生物进化的方向d 形成戊的过程未经过地理隔离 因而戊不是新物种 例3 解析 本题以多倍体育种为背景考查秋水仙素的作用原理 细胞分裂过程和生物进化等知识 意在考查考生的获取信息能力和综合运用能力 秋水仙素通过抑制纺锤体的形成 使染色体数目加倍 a选项错误 幼苗丙的顶芽经秋水仙素处理获得幼苗丁 幼苗丁的未处理部分细胞中的染色体为18条 分裂后期染色体为36条 幼苗丁顶芽的部分细胞中染色体加倍为36条 分裂后期染色体为72条 b选项正确 丙到丁发生的染色体变化属于染色体变异 并不能决定生物进化的方向 自然选择决定生物进化的方向 c选项错误 地理隔离并非新物种形成的必经途径 形成戊的过程虽没有经过地理隔离 但和原物种已形成生殖隔离 因此戊是新物种 d选项错误 答案 b 2015年安徽卷 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 例4 答案 c 2015年山东卷 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中基因型频率和h基因频率 p 的关系如图 下列分析错误的是 例5 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 解析 本题考查基因频率及遗传平衡定律的相关知识 由题意知玉米种群足够大且没有其他因素干扰 说明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 2pq 2p 1 p 2p2 2p 当0 p 1时 f1中三种基因型的个体均出现 亲代群体中都可能只含有纯合体hh hh a选项正确 答案 d 1 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 只有地理隔离而不形成生殖隔离 能产生亚种 但绝不可能产生新物种 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 生殖隔离有三种情况 不能杂交 杂交不活 活而不育 3 共同进化的实例 1 2016届山东实验中学高三模拟 下列关于生物进化的叙述正确的是 a 自然选择的实质是保留种群的有利基因 不决定新基因的产生b 地理隔离不会导致种群基因库间的差异 不一定导致生殖隔离c 自然选择过程中 直接受选择的是基因型 进而导致基因频率的改变d 基因突变的方向 自然选择的方向和生物进化的方向总是一致解析 自然选择的实质是同一群体内的不同个体具有性状差异 通过自然环境的选择淘汰不利性状 保留有利性状 而新基因是通过基因突变形成的 a正确 地理隔离不一定会导致种群基因库间的差异 b错误 自然选择过程中 直接受选择的是表现型 c错误 基因突变是不定向的 d错误 答案 a 2 2016届宿州 亳州一检 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 下列相关说法中错误的是 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 解析 本题考查生物进化的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 由题意可知 现代各种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 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 但其适应自然环境的能力不一定强 d项错误 答案 d 3 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 是显性 1870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 a 1870年 种群中浅色个体的比例为90 b 从1900年至1960年 该物种始终没有进化c 到1990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 1870年 s的基因频率为10 s的基因频率为90 所以种群中浅色个体的比例为90 90 81 a选项错误 生物进化的实质是种群基因频率的改变 b选项错误 新物种形成的标志是产生生殖隔离 到1990年该桦尺蠖并没有与原来的种群产生生殖隔离 c选项错误 自然选择导致s基因频率定向改变 d选项正确 答案 d 4 2016届北京市西城区高三模拟 超级细菌 因具有ndm基因 耐药性极强 现存抗生素均不能有效将其杀灭 下图是超级细菌进化的基本过程 下列分析错误的是 a 图中a表示细菌的变异 b表示抗生素的选择作用b 抗生素的滥用会导致ndm基因出现和该基因频率增加c 不同性状细菌之间的隔离不是超级细菌进化的必要条件d 若ndm基因位于质粒上 则会更容易在不同个体间转移 解析 本题考查生物进化的相关知识 难度中等 图中a表示细菌的变异 具有不定向性 可产生多种不同性状的个体 b表示抗生素的选择作用 适应环境的保留下来 不适应的被淘汰 a选项正确 抗生素的滥用会提高ndm基因的频率 但不会导致ndm基因出现 b选项错误 超级细菌进化的实质是基因频率的改变 与细菌之间的隔离没有关系 c选项正确 由于质粒容易转移 则位于质粒上的ndm基因更容易在不同个体间转移 d选项正确 答案 b 5 2016届安徽合肥模拟 如图表示生物新物种形成的基本环节 下列叙述正确的是 a 新物种的形成并不能说明生物一定发生了进化b 同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大 但生物没有进化c 地理隔离能使种群基因库产生差别 必然导致生殖隔离d 种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件 解析 片面理解生物进化的实质 误认为 生物种群基因频率改变累积到一定程度 才能进化 错选b项 实际上 只要种群基因频率发生改变 不论大小 都应视为进化 未理清 地理隔离 和 生殖隔离 的关系 误认为 地理隔离必然导致生殖隔离 错选c项 事实上 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阶段 地理隔离不一定会导致生殖隔离 a错误 新物种的形成一定要经过生物进化过程 b错误 生物进化的实质是种群基因频率的改变 d正确 种群基因频率改变到一定程度 就会产生生殖隔离 答案 d 6 在用杀虫剂防治某种害虫时 敏感型个体容易被杀死 抗药型个体易生存 但在越冬期 容易生存下来的却是敏感型个体 下列分析错误的是 a 害虫种群中出现的变异是不定向的 为自然选择提供丰富原材料b 抗药基因在使用杀虫剂前已经存在 抗药基因的出现 对该害虫来说是有利的c 若停止使用杀虫剂 抗药基因频率会逐年下降 害虫种群在不断进化d 该实例说明杀虫剂和严寒通过定向改变种群基因频率决定害虫进化的方向 解析 本题考查生物进化的相关知识 主要考查考生对所学基础知识的分析理解能力 及对知识的综合运用能力 现代生物进化论理论认为 变异是不定向的 自然选择决定生物进化的方向 种群基因频率的改变是生物进化的实质 突变和基因重组是生物进化的原材料 据题意可知抗药基因在使用杀虫剂前已经存在 抗药基因的出现 对害虫来说是不利的 故b选项错误 答案 b 7 科学家在研究北美两种不同物种果蝇 种1与种2 的进化过程时发现 在百万年之前 北美大陆只有一种果蝇 其基因型为aabbccddeeff 随后不同区域的果蝇出现了不同的基因型 见下图 当基因a与b同时出现在个体中会发生胚胎早亡 同样 基因c与d或e与f同时出现也发生胚胎早亡 北美大陆历史阶段 北美大陆历史阶段 1 甲地所有的果蝇可被称为 2 北美大陆不同区域果蝇在阶段 出现了基因结构的差异 这种变化说明基因突变具有 的特点 3 果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离 对历史阶段 而言 甲地与乙地果蝇之间差异的最高级别属于 物种 个体 基因 之间的差异 判断的理由是 4 北美大陆在阶段 时 一些地区的果蝇类型消失 其消失的原因可能有 多选 a 某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境b 环境导致果蝇基因定向突变c 突变产生了新的致胚胎早死基因d 某些果蝇类型的天敌大规模增加 5 若甲地果蝇 种1 一个基因组含有15000个基因 甲地共有果蝇50000只 戊地果蝇 种2 一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因 戊地共有果蝇38000只 那么 两地果蝇种群基因库的大小状态是 解析 1 某一区域同种生物的所有个体构成种群 2 北美大陆不同区域果蝇在阶段 出现基因结构的差异 这种变化说明基因突变具有不定向性 3 甲地与乙地果蝇之间存在生殖隔离 交配后代不能存活 导致基因不能交流 两地果蝇之间的差异达到最高级别 属于物种之间的差异 4 若某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境 或突变产生了新的致胚胎早死基因 或某些果蝇类型的天敌大规模增加 都会使一些果蝇类型消失 5 种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因 所以甲地果蝇种群基因库为15000 50000 戊地果蝇种群基因库为38000 15000 25 甲地果蝇种群基因库较大 答案 1 一个果蝇种群 2 不定向 3 物种甲 乙两地果蝇交配后代不能存活 导致基因不能交流 4 acd 5 甲地大于戊地 易错易混警示 易错点1误认为环境的改变会使生物产生适应性的变异 点拨 达尔文认为变异是不定向的 但环境对变异的选择是定向的 虽然随着环境的改变 适应环境的变异也会改变 但这个变异是原来就有的 而不是环境改变后产生的 易错点2将 生物进化 与 物种形成 混淆 分辨不清 点拨 生物进化和物种形成的区别 易错点3种群和物种的内涵与外延界定不清 点拨 物种是自然状态下能够自由交配并产生可育后代的一群生物 一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群 种群是同一种生物 同一地点 同一时间形成的一个群体 种群 小 不同种群间有地理隔离 物种 大 不同物种间有生殖隔离 判断生物是不是同一物种 如果来历不明 形态结构相似 可靠依据是 看是否存在生殖隔离 若存在生殖隔离 则不是同一物种 易错点4混淆自然选择与人工选择并误认为害虫抗药性的形成为 人工选择 所致或药物诱导所致 点拨 界定自然选择与人工选择无人为参与的为自然选择 有人为参与的为人工选择 人工选择的性状有利于人类 否则应视为自然选择 如抗菌素和杀虫剂的选择作用应为自然选择 现比较如下 现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的 现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在 突变和基因重组产生进化的原材料 种群是生物进化的基本单位 自然选择是通过生存斗争实现的 自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是基因频率的改变 隔离导致新物种形成 适者生存 不适者被淘汰a b c d 纠错演练1 解析 达尔文自然选择学说没有从根本上解释生物进化的原因 现代生物进化理论从基因的角度解释生物进化的原因 正确 达尔文自然选择学说认为个体是生物进化的单位 而现代生物进化理论认为种群是生物进化及繁殖的基本单位 所以 正确 答案 c 错因分析 混淆自然选择学说与现代生物进化理论的观点 纠错笔记 1 自然选择学说与现代生物进化理论的比较2 环境起选择作用 而非诱发变异达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择 生物产生了大量不定向变异后 由环境决定其生存与否 即变异在前 选择在后 下列符合现代生物进化理论的叙述是 a 物种的形成可以不经过隔离b 生物进化过程的实质在于有利变异的保存c 基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向d 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率解析 物种的形成在特殊情况下可以不经过地理隔离 但一定要经过生殖隔离 如高原低温导致形成的四倍体植物与原二倍体植物之间可以不经过地理隔离而形成生殖隔离 生物进化的实质是种群的基因频率发生变化 自然选择决定生物进化的方向 现代生物进化理论强调群体的进化 认为种群是生物进化的基本单位 具体来说自然选择过程中作用的是个体 答案 d 纠错演练2 错因分析 对物种形成的必要条件 生物进化的实质及突变的方向掌握不到位 纠错笔记 1 物种包括各个不同地域的同一物种多个不同种群 范围较大 而种群是一定地域内同种生物个体的总和 范围较小 2 种群基因库指种群内全部个体的所有基因 若有n个个体 每个个体平均有m个基因 则基因库中应有nm个基因 指个数不是指种类 3 因地理隔离造成两个亚种 如东北虎和华南虎 应为同一个物种 仍能进行交配繁殖产生后代 但地理隔离不一定是高山 河流的阻隔 两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离 4 突变性状是有利还是有害是相对的 取决于环境条件 如昆虫的残翅性状在正常环境中是不利的 但在多风的岛上则是有利的 5 基因频率与生物进化的关系 只要基因频率改变 生物就进化 只要生物进化 基因频率一定改变 若基因频率不变 则生物就不进化 基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据 6 可遗传的变异包括基因突变 染色体变异和基因重组 而基因突变和染色体变异合称突变 7 生物多样性指基因 遗传 多样性 物种多样性和生态系统多样性 不能说种群多样性 8 共同进化既包括生物与生物之间 也包括生物与无机环境之间 9 判断是否是同一物种标准不只看能否杂交 还要看杂交后代是否可育 如二倍体西瓜和四倍体西瓜 马和驴等 判断正误 1 物种是生物进化的基本单位 2 种群是生物繁殖的基本单位 也是生物进化的基本单位 3 现代进化理论认为 自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是物种的形成 4 进化过程一定伴随种群基因频率的改变 生物进化的实质是种群基因频率的改变 5 隔离是物种形成的必要条件 生殖隔离的形成必须要有地理隔离 地理