高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种与进化 第4课 现代生物进化理论课件 新人教版.ppt

第4课现代生物进化理论 考点一现代生物进化理论 必备知识回顾 1 拉马克的进化学说 1 内容 生物是由更古老的生物 来的 生物是由低等到高等逐渐进化的 用进废退和 导致生物各种适应性特征的形成 同时也是生物进化的原因 进化 获得性遗传 2 意义 否定了神创论和 2 达尔文的自然选择学说 1 主要内容 连线 物种不变论 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 3 现代生物进化理论 1 内容 是生物进化的基本单位 生物进化的实质是 产生进化的原材料 种群 种群基因频率的改变 突变和基因重组 决定生物进化的方向 隔离导致物种的形成 导致生物多样性的形成 自然选择 共同进化 2 相关概念分析 种群 生活在一定区域的 生物的 个体 基因频率 在一个种群基因库中 某个基因占 的比率 突变和基因重组 即 突变包括基因突变和染色体变异 同种 全部 全部等位基因数 可遗传变异 物种和隔离 a 物种 能够在 状态下相互交配并且产生 的一群生物 自然 可育后代 b 隔离 相互交配 不能自由交流 共同进化 不同物种之间 之间在相互影响中不断进化和发展 生物多样性 生物与无机环境 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 决定生物进化方向的是 的逐渐积累 而不是自然选择 2 物种形成并不都是渐变的过程 而是种群长期稳定与迅速形成新种 的过程 中性突变 交替出现 5 现代生物进化理论和达尔文进化论 1 共同点 都能解释生物进化的原因和生物的 2 不同点 达尔文进化论没有阐明 的本质以及自然选择的机理 而现代生物进化理论对此进行了阐述 多样 性 适应性 遗传和变异 达尔文进化论研究生物个体的进化 而现代生物进化理论强调 的进化 认为 是进化的基本单位 达尔文进化论从性状水平解释进化 而现代生物进化理论从 水平阐述 进化是种群基因频率的改变 现代生物进化理论强调 在物种形成中的作用 群体 种群 分子 隔离 特别提醒 正确认识生物进化与新物种形成 1 自然选择的对象是个体产生的变异 结果是不利变异被淘汰 有利变异逐渐积累 种群的基因频率发生定向改变 即生物朝一定方向不断进化 2 自然选择的手段是生存斗争 起选择作用的是个体所处的自然环境 3 生物进化的实质是种群基因频率的改变 物种形成的标志是生殖隔离的形成 4 生物进化并不一定形成新物种 但是新物种的形成一定要经过生物进化 核心素养提升 典例示范 2016 江苏高考 下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图 下列相关叙述正确的是 a 杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点b 基因pen的自然突变是定向的c 基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料d 野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学思维 主要表现在三个角度 解析 选c 本题主要考查生物变异和生物进化的关系 某昆虫基因pen突变后形成了抗药靶位点 a项错误 基因突变具有不定向性 b项错误 基因突变为昆虫进化提供原材料 c项正确 野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种 二者不存在生殖隔离 d项错误 母题变式 变式1图形解读题图中抗药靶位点的形成是杀虫剂作用的结果吗 为什么 提示 不是 抗药靶位点的形成是基因突变的结果 杀虫剂只起到选择作用 变式2信息应用从野生型昆虫到pen基因突变型昆虫 发生了进化吗 是否形成了新物种 提示 pen基因突变型昆虫形成了新的基因 基因频率发生改变 昆虫发生了进化 但还未形成新物种 高考角度全练 角度一自然选择学说1 2014 江苏高考 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 选b 本题考查生物的进化和免疫 抗生素并非导致突变的因素 即突变在前选择在后 抗生素对细菌只起选择作用 故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中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 将导致致病菌在体内的繁殖 而耐药菌的形成是基因突变的结果 与疫苗无关 故d选项错误 2 2018 湛江模拟 如图是使用某种杀虫剂以后 昆虫种群所发生的改变 下列相关叙述错误的是 导学号14120153 a 类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因b 抗性基因的根本来源是可遗传变异 类个体的抗性基因一定来源于遗传c 连续使用该杀虫剂 效果会越来越差 可交替使用两种不同的杀虫剂来避免这个问题d 杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型 解析 选b 观察题图可知 类个体是在使用杀虫剂之前 已经发生基因突变产生抗性基因的个体 类个体的抗性基因可能来源于原种群中含抗性基因的个体 杀虫剂在此只起选择作用 类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因 a正确 b错误 若连续使用该杀虫剂 不含抗性基因的个体被淘汰 而含 抗性基因的个体所占比例越来越高 故杀虫剂效果会越来越差 交替使用不同的杀虫剂效果较好 c正确 使用杀虫剂后 具有抗药性的个体生存下来 不具有抗药性的个体被淘汰 故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型 d正确 易错提醒 自然选择的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 可以改变种群的基因频率 角度二生物进化与物种的形成3 2018 武汉模拟 达尔文在环球考察中观察到在加拉帕戈斯群岛生活着13种地雀 这些地雀的喙差别很大 按照现代生物进化理论 下列说法错误的是 a 不同岛屿的环境直接对地雀的基因型进行选择b 不同岛屿的地雀之间无法交配说明存在生殖隔离c 不同岛屿上地雀种群的基因频率都发生了定向改变d 不同岛屿上地雀种群可能产生不同的突变和基因重组 解析 选a 不同岛屿的环境直接对地雀的表现型进行选择 a项错误 不同岛屿的地雀之间无法交配说明存在生殖隔离 b项正确 自然选择使不同岛屿上地雀种群的基因频率都发生了定向改变 c项正确 由于基因突变是不定向的 不同岛屿上地雀种群可能产生不同的突变和基因重组 d项正确 知识总结 物种形成的三种经典模式 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 此种方式多见于植物 物种a和物种b杂种植物异源多倍体 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 如甘蔗 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 角度三共同进化与生物多样性的形成4 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 5 2013 北京高考 安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食 其中 长舌蝠的舌长为体长的1 5倍 只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜 且为该植物的唯一传粉者 由此无法推断出 a 长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争b 长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代c 长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果d 长舌蝠和长筒花相互适应 共同 协同 进化 解题指南 解答本题需要理解以下两点 1 生物的特殊的性状表现是长期自然选择的结果 2 生物与生物之间 生物与环境之间相互选择 共同进化 解析 选b 本题考查对现代生物进化理论相关知识的理解和提取信息的能力 a项 只有长舌蝠才能取食长筒花的花蜜 避开了和其他蝙蝠的竞争 b项 在没有长舌蝠的地方 不知道有没有合适的生物为长筒花传粉 所以不能确定长筒花是否可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代 c项 长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果 d项 由于只有长舌蝠才能取食长筒花的花蜜 二者相互适应 共同进化 加固训练 1 2016 海南高考 人工繁殖的濒危野生动物在放归野外前通常要进行野化训练 如果将人工繁殖的濒危大型食肉森林野生动物放在草原环境中进行野化训练 通常很难达到野化训练目的 对于这一结果 下列解释最合理的是 a 野化训练的时间太短 不足以适应森林环境b 草本植物矮小 被野化训练的动物无法隐藏身体c 没有选择正确的野化训练环境 训练条件不合适d 草原上食肉动物与被野化训练动物激烈争夺食物 解析 选c 本题主要考查种间关系及动物与外界环境的关系 森林野生动物只有生活在森林中 才能更好地锻炼自己的适应能力 不容易被淘汰掉 所以人工繁殖的濒危大型食肉森林野生动物在放归野外前 必须放在森林中进行野化训练 如果放在草原环境中进行野化训练 通常很难达到野化训练目的 只有c项解释合理 2 2018 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 考点二基因频率及基因型频率的计算 必备知识回顾 1 基因频率与基因型频率 种群基因频率 不一定 2 基因频率的计算 1 定义法 求解基因频率 某基因频率 100 若在常染色体上 某基因频率 100 若在x染色体上 b基因频率 100 2 公式法 求解基因频率 以常染色体上一对等位基因a和a为例 a基因频率 aa基因型频率 1 2 aa基因型频率a基因频率 aa基因型频率 1 2 aa基因型频率 3 利用遗传平衡定律计算基因型频率 前提条件 a 种群非常大 b 所有雌雄个体之间自由交配 c 没有迁入和迁出 d 没有自然选择 e 没有基因突变 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 基因型aa的频率 基因型aa的频率 p2 2pq q2 特别提醒 自交和自由交配对基因 型 频率的影响在种群足够大 没有突变发生 种群之间不存在个体的迁移或基因交流 没有自然选择的情况下 1 自由交配的种群 基因频率和基因型频率均不变 2 自交多代 后代基因频率不变 基因型频率改变 核心素养提升 典例示范 2016 全国卷 理论上 下列关于人类单基因遗传病的叙述 正确的是 a 常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 b 常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率c x染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率d x染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学思维 主要表现在三个角度 解析 选d 本题主要考查人类单基因遗传病的发病率与基因频率的关系 满足一定条件的种群中 等位基因只有一对 a a 时 设基因a的频率为p 基因a的频率为q 则基因频率p q 1 aa aa aa的基因型频率分别为p2 2pq q2 若为常染色体隐性遗传病 发病率与性别无关 男女发病率均为aa的基因型频率 即q2 故a选项错误 若为常染色体显性遗传病 发病率与性别无关 男女发病率均为aa和aa的基因型频率之和 即p2 2pq 故b选项错误 若为x染色体显性遗传病 女性中的发病率计算方法与常染色体显性遗传病的情况相同 即p2 2pq 故c选项错误 若为x染色体隐性遗传病 由于男性只有一条x染色体 所以男性中的发病率为致病基因的基因频率 故d选项正确 母题变式 变式1常染色体遗传病发病率和基因型频率的关系 1 常染色体显性遗传病 发病率 aa个体数 aa个体数 全部个体数 100 基因型频率之和 2 常染色体隐性遗传病 发病率 aa个体数 全部个体数 100 基因型频率 aa和aa aa 变式2性染色体遗传病发病率和基因型频率的关系 1 x染色体显性遗传病 发病率 xay个体数 xaxa个体数 xaxa个体数 全部个体数 100 基因型频率之和 2 x染色体隐性遗传病 发病率 xay个体数 xaxa个体数 全部个体数 100 基因型频率之和 xay xaxa xaxa xay和xaxa 高考角度全练 角度一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 导学号14120154a 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 方法技巧 自交和自由交配的基因频率计算技巧 1 自交是基因型相同的个体进行交配 也就说基因型不同的个体间存在生殖隔离 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 2 自由交配是指各种基因型的个体进行交配 并且是随机的 也就是说基因型不同的个体间不存在生殖隔离 解题时要利用遗传平衡定律进行有关基因型频率的计算 2 2013 海南高考 果蝇长翅 v 和残翅 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 解题指南 解答本题时需关注以下两点 1 种群基因频率 基因型频率的计算方法 2 用遗传平衡定律公式计算基因频率和基因型频率 解析 选b 本题考查基因频率及基因型频率的计算 因该果蝇种群vv的基因型频率为4 由遗传平衡定律公式算出v 0 2 v 0 8 进而计算出引入纯种长翅果蝇前 vv有0 04 20000 800 vv有2 0 2 0 8 20000 6400 vv有0 8 0 8 20000 12800 引入后 基因频率v 800 2 6400 40000 2 0 1 v 1 0 1 0 9 故a项正确 b项错误 因vv vv的数目不变 而该种群的总数增加一倍 所以vv vv的基因型频率降低50 c d正确 角度二基因频率的综合应用3 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 下列分析错误的是导学号14120155 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 4 2013 天津高考 家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性 原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸 下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果 导学号14120156 下列叙述正确的是 a 上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果b 甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22 c 比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高d 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果 解题指南 解答本题需注意以下几点 1 氨基酸改变的根本原因 碱基对的增添 缺失和替换 增添和缺失会导致氨基酸数目的改变 替换一般不会改变氨基酸数目 2 现代生物进化理论的主要内容 突变和基因重组产生生物进化的原材料 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 解析 选d 本题考查基因频率的计算 现代生物进化理论的知识以及学生从表中获取信息的能力 a项中 由题目可知 亮氨酸替换为苯丙氨酸 氨基酸数目没改变 氨基酸的改变是由碱基对替换引起的 故错误 b项中 甲地区抗性基因频率为2 20 2 12 故错误 c项中 乙地区抗性基因频率为4 32 2 20 丙地区的抗性基因频率为1 15 2 8 5 乙 地区的抗性基因频率最高 但不能说明抗性基因突变率最高 故错误 d项中 丙地区抗性基因频率最低 则敏感性基因频率最高 这是自然选择的结果 故正确 5 2018 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 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 加固训练 1 2018 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 2 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 阅卷案例8 基因频率的应用 2017 全国卷 t32 人血友病是伴x隐性遗传病 现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿 大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩 小女儿与一个非血友病的男子结婚 并已怀孕 回答下列问题 1 用 表示尚未出生的孩子 请画出该家系的系谱图 以表示该家系成员血友病的患病情况 2 小女儿生出患血友病男孩的概率为 假如这两个女儿基因型相同 小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为 3 已知一个群体中 血友病的基因频率和基因型频率保持不变 且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等 假设男性群体中血友病患者的比例为1 则该男性群体中血友病致病基因频率为 在女性群体中携带者的比例为 试卷作答案例要求 对于下列答案 正确画 错误画 并在左侧题目上填写正确答案 1 2 1 4 1 4 3 1 0 99 阅卷人揭秘满分规则 满分规则1 画遗传图解要画全项目 不要遗