导学教程高考生物一轮复习 第7单元 生物的变异、育种和进化 第4讲 现代生物进化理论课件.ppt

第4讲现代生物进化理论 考纲要求 1 现代生物进化理论的主要内容 2 生物进化与生物多样性的形成 1 达尔文自然选择学说 1 连线达尔文的自然选择学说的内容 考点1自然选择学说和现代生物进化理论 2 达尔文自然选择学说模型 意义和局限性 a 写出上图图示序号所代表的自然选择学说的主要内容 b 意义 科学地解释了 的原因和 形成的原因 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 生物进化 生物多样性 c 局限性 对 的本质不能做出科学的解释 对生物进化的解释局限于 水平 强调物种形成都是 的结果 不能很好地解释物种大爆发等现象 2 现代生物进化理论 1 种群是生物进化的基本单位 种群概念 生活在一定区域的 的全部个体 遗传变异 个体 自然选择 同种生物 计算一个种群的基因型频率 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 a aa b aa c aa 生物进化的实质 a2 36 2 a a 2 60 40 48 a2 40 2 16 种群基因频率的改变 2 突变和基因重组产生进化的原材料 基因突变 染色体变异 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 只是产生了生物进化的 不能决定生物进化的 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 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 隔离导致物种形成 隔离类型 常见的有 和 隔离实质 不能自由交流 物种形成三个基本环节 及 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 思考 为什么生物进化的基本单位是种群而不是个体 提示种群在繁衍过程中 个体有新老交替 基因却代代相传 因此 研究生物的进化仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的 还必须研究种群的基因组成变化 正误判断 1 物种是生物进化的基本单位 提示种群 2 只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料 提示突变和基因重组 突变包括两个方面 基因突变和染色体变异 3 喷洒农药导致害虫产生抗药性 提示在喷洒农药前 害虫抗药性已经产生 农药仅起选择作用 4 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 提示不是定向改变 5 地理隔离是物种形成的必要条件 提示隔离 不是地理隔离 6 进化时基因频率总是变化的 总是由突变引起的 提示前半句对 后半句造成基因频率改变的因素除突变外 还有自然选择等因素 7 新物种形成的标志是隔离 进化的标志是基因频率的改变 提示新物种形成的标志是生殖隔离 8 新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离 提示可以不经过地理隔离 如二倍体西瓜和四倍体西瓜 9 基因交流是指生物个体之间相互交配 提示还必须产生可育后代 10 自然选择的直接选择对象是个体的基因型 本质是基因频率的定向改变 提示直接选择对象是表现型 1 进化论的观点比较 1 自然选择学说 遗传和变异 不适者被淘汰 适者生存 2 现代生物进化理论 种群 基因突变 染色体变异 基因重组 物种形成 隔离 2 达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的比较 变异 自然选择 多样性 适应性 种群 基因频率 突变和基因重组 隔离 易混易错 与现代生物进化理论有关的3点误区 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 把抗药个体的形成误认为是农药诱导产生的 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 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 考向一自然选择学说1 2014 江苏 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 解析抗生素并非导致突变的因素 即变异在前选择在后 抗生素对细菌只起选择作用 即a选项错误 细菌的变异与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也存在抗药性的类型 故b选项正确 免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关 故c选项错误 新生儿出生时没有及时接种疫苗时 将导致致病菌在体内的繁殖 耐药菌的形成是基因突变所致与疫苗无关 故d选项是错误 答案b 考向二现代生物进化理论2 某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上 如图表示野兔原种进化的过程 相关说法不正确的是 a 新物种1与新物种2基因库不同b 由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式 即经地理隔离而达到生殖隔离c 图中x y分别表示突变和基因重组 自然选择 z仅表示自然选择过程d 在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的改变 解析新物种形成的标志是产生生殖隔离 产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异 a正确 分析题图可知 该图是由地理隔离产生生殖隔离而形成新物种的模型 b正确 图中z是生殖隔离 c错误 新物种形成 一定发生生物进化 生物进化的实质是种群基因频率的改变 d正确 答案c 3 2015 德州一模 下列叙述符合现代生物进化理论观点的是a 只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流b 自然选择导致突变并对有利变异进行定向积累c 人为因素和物种入侵不改变进化的速度和方向d 种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向 解析地理隔离也能阻止种群间的基因交流 突变是生物本身存在的 并非自然选择所导致的 自然选择只起到选择作用 将有利的变异保存下来 将不利的变异淘汰 人为因素和物种入侵都能改变进化的速度和方向 生物进化的实质是种群基因频率的改变 答案d 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 生物与生物之间的 和生物与无机环境之间的 考点2物种形成与生物进化 物种 生物与无机环境 相互选择 相互影响 2 共同进化类型与实例 豆科植物与根瘤菌 猎豹和斑马 黏液病毒和兔子 作物与杂草 厌氧 好氧 3 生物多样性 1 内容 多样性 和 多样性 2 形成原因 生物的 3 研究生物进化历程的主要依据 4 生物进化的大致过程图示 基因 物种多样性 生态系统 进化 化石 原核 氧气 需氧型 真核 4 生物进化理论在发展 1 中性学说 大量的基因突变是中性的 导致生物进化的是 的积累 而不是 2 生物进化理论不会停滞不前 而是在不断发展 中性突变 自然选择 1 正误判断 1 长舌蝠为长筒花的唯一传粉者 两者相互适应 共同 协同 进化 2013 北京卷 2 生物的种间竞争是一种选择过程 2012 江苏卷 3 一般来说 频率高的基因所控制的性状更适应环境 2 关于地球上生物出现的顺序 下列叙述错误的是a 最先出现的生物一定不是病毒b 最先出现的生物进行无氧呼吸c 最先出现的生物是多细胞生物d 好氧生物出现在光合生物之后 解析病毒专营寄生 应出现在细胞生物之后 a项正确 原始地球条件下没有氧气 最先出现的生物应进行无氧呼吸 b项正确 最先出现的生物应是结构简单的单细胞生物 c项错误 光合生物可以产生氧气 为好氧生物的出现创造条件 d项正确 答案c 1 物种形成三个环节的关系图 自然选择 基因频率 地理 基因库 生殖 2 地理隔离导致物种形成的过程 多个小种群 群基因频率定向改变 3 物种形成与生物进化的比较 基因频率 物种 不一定 量 质 4 生物多样性三个层次之间的联系 基因 物种 生态系统 5 生物进化的历程生物进化的趋势 从 到真核单细胞生物 再到真核多细胞生物 从 到自养生物 从厌氧生物到 从无性生殖到 从低等到高等 从 到陆生 原核生物 异养生物 需氧生物 有性生殖 水生 考向一物种形成与隔离的关系1 如图是我国黄河两岸a b c d4个物种及其演化关系的模型 请据图分析下列说法错误的是 a 由a物种进化为b c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程b 黄河北岸的b物种迁回黄河南岸后 不与c物种进化为同一物种 内因是种群的基因库不同 外因是存在地理隔离c c物种的种群基因频率发生了变化 则该物种一定在进化d 判断物种d是否是不同于物种b的新品种的方法是观察两个物种的生物能否自由交配 并产生可育后代 解析a物种分布在黄河两岸进化为b c两个物种 其经历了从地理隔离到生殖隔离的过程 b进入黄河南岸后 与c不存在地理隔离 c生物进化的实质是种群基因频率发生了变化 是否具有生殖隔离是判断是否属于两个物种的标志 答案b 方法规律 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 下列条件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 考向二共同进化与生物多样性的形成2 下列关于共同进化和生物多样性形成的说法 正确的是a 共同进化表现在不同物种之间的相互影响上b 生物多样性包括物种多样性 种群多样性和生态系统多样性c 地球上厌氧生物比好氧生物出现的早d 外来物种入侵不能改变生物进化的速度和方向 解析共同进化不仅发生在不同物种之间 还发生在生物与无机环境之间 a错误 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 b错误 由于最初的地球上没有氧气 根据生物与环境的关系可以判断最早出现的生物是厌氧生物 当有氧气出现后才有好氧生物 c正确 外来物种入侵会严重影响与之有竞争关系的当地物种 使某些种群的基因频率发生改变 故能改变生物进化的速度和方向 d错误 答案c 3 2015 上海 回答下列有关生物进化与多样性的问题 对某保护区的鸟类资源调查后共发现54科390种鸟类 其中北坡有31科115种 南坡有54科326种 1 造成该保护区南坡物种远比北坡丰富度高的可能因素是 多选 a 面积b 气候c 水文d 地貌 2 图1显示了该保护区内古北界等三大类鸟的垂直分布格局 由图可知 物种丰富度最大出现在海拔 a 1 6 2 5kmb 2 5 3 1kmc 3 1 4 0kmd 4 0 4 8km 研究显示 保护区内地雀喙的形态与alx1基因高度相关 图2显示mg ce dp dw四种地雀alx1基因的核苷酸序列多样性 3 测定该基因序列可为生物进化提供 证据 据图推测 mg与其他物种的亲缘性由近及远的顺序是 a dp ce dwb ce dw dpc ce dp dwd dp dw ce 图3显示alx1基因型 bb bp和pp 与fm地雀喙形态的关系 4 在该保护区内共发现具有钝喙 尖喙和中间型fm地雀的数量分别为260只 180只和360只 则p的基因频率是 解析 1 影响物种丰富度的因素有气候 水质 地貌等 而与面积没有关系 2 分析图形可知 海拔在2 5 3 1km时 物种丰富度最高 3 测定该基因序列是在分子水平上进行的 可为生物进化提供分子水平上的证据 根据图2曲线的相似度推测 mg与ce关系最近 dw次之 与dp最远 4 已知钝喙 bb 尖喙 bp 和中间型 pp fm地雀的数量分别为260只 180只和360只 则p的基因频率 180 360 2 260 180 360 2 45 答案 1 bcd 2 b 3 生物化学 遗传学 分子水平b 4 45 1 常染色体遗传方式设有n个个体的种群 aa aa aa的个体数分别是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 考点3分类突破基因频率 基因型频率的计算 3 遗传平衡定率 哈代 温伯格定律 1 前提条件 种群足够大 种群个体间的交配是随机的 没有突变发生 没有新基因加入 没有自然选择 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 基因型aa的频率 2pq 基因型aa的频率 q2 考向一根据种群中各基因型个体数计算基因频率1 2016 淄博模拟 某种群中 基因型为aa的个体有2000个 基因型为aa的个体有2000个 基因型为aa的个体有6000个 它们迁移到一个孤岛上自由交配繁衍 a基因在初始时的频率和繁衍两代 假设子代都存活 后的频率分别是a 0 2和0 3b 0 3和0 5c 0 2和0 5d 0 3和0 3 解析在一个封闭的不受外界干扰的环境中 遵循遗传平衡公式 基因频率不变 a的基因频率是 2000 2 2000 2000 2000 6000 2 0 3 答案d 2 从某个种群中随机抽出100个个体 测知基因型为xbxb xbxb xbxb和xby xby的个体分别是44 5 1和43 7 则xb和xb的基因频率分别是 解析每个雌性个体体内含有2个基因 每个雄性个体体内含有1个基因 则100个个体共含有150个基因 其中雌性个体的基因有2 44 5 1 100个 雄性个体的基因有43 7 50个 基因xb有44 2 5 43 136个 基因xb有5 1 2 7 14个 因此xb的基因频率为136 150 100 90 7 xb的基因频率为14 150 100 9 3 答案90 7 9 3 考向二已知基因型频率求基因频率3 某自花传粉植物种群中 亲代中aa基因型个体占30 aa基因型个体占20 则亲代a的基因频率和f1中aa的基因型频率分别是a 55 和32 5 b 55 和42 5 c 45 和42 5 d 45 和32 5 解析分析题中信息可知 aa基因型个体占50 则a基因频率为30 1 2 50 55 f1中aa的基因型频率为30 50 1 4 42 5 答案b 考向三根据遗传平衡定律 计算基因频率4 2013 海南高考 果蝇长翅 v 和 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 解析由残翅果蝇长期维持在4 可知 v2 4 则v 20 v 1 v 80 因此可知引入前各基因型频率为 vv 0 22 0 04 vv 2 0 2 0 8 0 32 vv 0 82 0 64 进而可得基因型为vv vv vv的个体分别为 800个 6400个和12800个 引入后的基因频率为 v 800 2 6400 40000 2 0 1 v的基因频率为0 9 因此a正确 b错误 杂合子果蝇和残翅果蝇引入前后数量不变 而种群数量增大一倍 其比例均降低了50 因此c d正确 答案b 考向四随机交配与自交条件下的基因频率计算5 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基因频率依次是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 解析由题意知 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 40 40 16 aa 60 60 36 aa 48 a的基因频率 16 48 1 2 40 自交产生的后代中aa个体百分比 16 48 1 4 28 aa 36 48 1 4 48 aa 1 2 48 24 a的基因频率 28 1 2 24 40 答案c 6 2015 安徽 现有两个非常大的某昆虫种群 个体间随机交配 无迁入和迁出 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的基因频率为20 种群2的a基因频率为60 a 的基因频率为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 解析根据遗传平衡定律 种群1中aa 64 aa 32 aa 4 种群2中aa 36 aa 48 aa 16 则二者合并后 aa 50 aa 40 aa 10 所以a 70 a 30 随机交配后 子代中aa 2 70 30 42 所以选c 答案c 1 2015 山东 玉米的高杆 h 对矮杆 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 真题集训 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 解析根据题干给出信息 种群足够大 没有其他因素干扰 无突变 无自然选择 无迁入和迁出 每个群体内个体间随机交配 则种群的亲子代之间基因的传递遵循遗传平衡定律 a项 子代h基因频率为p 0 p 1 时 由于亲子代之间遵循遗传平衡定律 则亲代h基因频率也为p 当亲代种群中hh基因型频率为p hh基因型频率为 1 p 时 则亲代h基因频率为p 此时 亲代都为纯合体 b项 p b时 hh基因型频率为1 2 hh和hh基因型频率相等 均为1 4 计算出p 0 5 则亲代h基因频率也为0 5 在这种情况下 亲代群体才可能只含有杂合体 c项 p a时 hh基因型频率 hh基因型频率 可推知2p 1 p 1 p 2 即p 1 3 进而推知hh基因型频率为1 9 d项 p c时 hh基因型频率一hh基因型频率 可推知2p 1 p p2 即p 2 3 进而推知hh基因型频率为4 9 hh基因型频率为4 9 hh基因型频率为1 9 自交一代后纯合体比例 1 杂合体比例 1 4 9 1 2 7 9 答案d 2 2014 北京 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 解析a项病毒侵染兔种群 一般抗性较强的个体会保留下来 抗性较弱的个体会死亡 病毒感染确实对兔种群的抗性起了选择作用 b项毒性过强的病毒容易导致宿主的死亡 那么没有宿主病毒也不可能长期大量增殖存在 c项毒性过强或者毒性过弱都不利于彼此维持寄生关系而长期存在 中毒性病毒的比例升高并非是兔抗病毒能力下降而是一个相互选择长期协同进化的结果 d项蚊子充当了病毒和宿主之间的媒介 在二者的协同进化中发挥了作用 答案c 3 2015 新课标全国 假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等 且对于a和a这对等位基因来说只有aa一种基因型 回答下列问题 1 若不考虑基因突变和染色体变异 则该果蝇种群中a基因频率 a基因频率为 理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中aa aa和aa的数量比为 a基因频率为 2 若该果蝇种群随机交配的实验结