高考生物总复习 第四单元 第四讲 现代生物进化理论课件 新人教版必修2.ppt

第四单元生物的变异 育种与进化 第四讲现代生物进化理论 必修二 知识点一 现代生物进化理论1 拉马克进化学说 1 内容 和获得性遗传是生物不断进化的主要原因 2 意义 否定了神创论和物种不变论 奠定了科学生物进化论的基础 3 对拉马克的评价 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 用进废退 2 达尔文自然选择学说 1 内容 生存斗争 和适者生存 2 意义 使生物学第一次摆脱了神学的束缚 走上了科学的轨道 科学地解释了的原因 以及生命现象的统一性 生物的多样性和的原因 3 提出标志 物种起源 一书的出版 4 局限性 对的本质不能做出科学的解释 过度繁殖 遗传变异 生物进化 适应性 遗传和变异 3 现代生物进化理论 判断正误 1 物种是生物进化的基本单位 2 种群基因库是不断变化的 3 只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料 4 基因突变和染色体变异都属于突变 5 自然选择决定生物进化的方向 6 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 7 隔离是物种形成的必要条件 1 生物进化是否一定导致物种形成 提示 判断生物进化的依据是种群基因频率是否发生改变 只要基因频率发生了改变 生物就发生了进化 判断物种形成的依据是是否产生了生殖隔离 进化并不一定导致物种的形成 但物种的形成必须经过进化 1 自然选择学说与现代生物进化理论比较 2 相关概念比较 1 比较种群与物种 种群和物种也可通过如下图示理解 2 生物进化和物种形成 1 2013 杭州模拟 与现代生物进化理论不相同的表述是 a 基因突变 染色体畸变和基因重组都是不定向的b 种群间由于地理障碍不能发生基因交流的现象叫生殖隔离c 新物种的形成意味着生物能够以新的方式适应环境d 表现型与环境相适应的个体有更多的机会产生后代而改变种群的基因频率 解析 基因突变 染色体畸变和基因重组都是可遗传的变异 可遗传的变异是不定向的 种群间由于地理障碍不能发生基因交流的现象叫地理隔离 新物种的形成意味着生物能够以新的方式适应环境 与环境相适应的个体有更多的机会产生后代而改变种群的基因频率 答案 b 2 如下图为现代生物进化理论的概念图 以下说法正确的是 a 是生物的突变和重组b 是自然选择c 是自然选择学说d 是物种多样性解析 生物进化的实质是基因频率的改变 突变导致了基因频率的改变 现代进化理论的核心是自然选择学说 生物的多样性包含三个层次 基因的多样性 物种的多样性和生态系统的多样性 因此 代表的含义叙述错误 答案 c 知识点二 共同进化与生物多样性的形成1 共同进化 1 概念 不同之间及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 生物 生物与环境 2 生物多样性的形成 1 内容 生物多样性包括多样性 多样性和多样性 2 形成原因 生物的进化 3 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 基因 物种 生态系统 中性突变 自然选择 2 物种形成是否一定要经过隔离 提示 1 判断生物是否属于同一个物种 依据是否出现生殖隔离 即能否交配并产生可育后代 若出现生殖隔离 即不能交配或交配后产生不可育后代 则说明不是同一物种 2 物种的形成不一定要经过地理隔离 但必须要经过生殖隔离 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畸变的方式形成新物种 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 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 共同进化与生物进化的大致过程 1 共同进化在物种与物种之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响中不断进化和发展 共同进化的实例 2 生物进化的历程 生物进化的趋势 从原核生物到真核单细胞生物 再到真核多细胞生物 从异养生物到自养生物 从厌氧生物到需氧生物 从无性生殖到有性生殖 从低等到高等 从水生到陆生 生物进化的大致过程图示 3 2011 上海高考 鸟类喙的大小和外形与食性有关 生活在加拉帕戈斯群岛上的四种地雀 见下图 其中喙最适合取食树皮裂缝中昆虫的是 解析 生物体的形态结构与功能相适应 c鸟的喙细长 最适合取食树皮裂缝中的昆虫 答案 c 4 2013 淮安模拟 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 过程如下图所示 相关说法正确的是 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种群基因库出现了较大差异 立刻形成物种1和物种2 解析 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形成新物种 a错误 表示物种形成过程中变异是不定向 包括基因突变 基因重组和染色体变异 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 答案 b 2012 江苏高考 下列关于生物进化的叙述 错误的是a 生物的种间竞争是一种选择过程b 化石是研究生物进化的重要依据c 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向d 突变的可遗传性阻碍生物进化 解析 具有竞争关系的生物之间进行着相互选择 a正确 研究生物进化历程的主要证据是古生物学证据 是以化石为依据的 b正确 外来物种入侵会改变当地生物的生存机会 进而改变生物进化的速度和方向 c正确 突变可以为生物进化提供原材料 d不正确 答案 d 1 达尔文把生物在生存斗争中 适者生存 不适者被淘汰的过程叫做自然选择 它是通过生存斗争来实现的 生存斗争是自然选择的动力 2 生存斗争包括种内斗争 种间斗争 竞争 生物与无机环境之间的斗争 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 3 生物进化的原材料是可遗传的变异 主要包括基因突变 基因重组以及染色体变异 其中染色体变异和基因突变统称为突变 2012 上海高考 回答下列有关生物进化和生物多样性的问题 从上世纪50年代至今 全球抗药性杂草的发生呈上升趋势 1 目前全球已有188种杂草中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性 所谓 生物类型 是指 a 品种多样性b 物种多样性c 遗传多样性d 生态系统多样性 2 抗药性杂草生物类型数量的增加 最可能的原因是 a 气候变化b 化肥使用c 耕作措施变化d 除草剂使用 3 研究证实 杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一 从种群水平分析 这是因为 a 种群内的基因突变加快b 种群内的基因频率发生了变化c 种群内形成了生殖隔离d 种群内的基因突变朝着抗药性发展 4 相对于抗药性杂草生物类型来说 对除草剂敏感的为敏感性生物类型 那么在原来没有除草剂使用的农田生态系统中 抗药性生物类型个体数量与敏感性生物类型个体数量的关系是 a 无敏感性个体b 抗药性个体多于敏感性个体c 无抗药性个体d 敏感性个体多于抗药性个体 5 抗药性杂草已成为农业生产的严重威胁 下述几种策略中 可有效延缓抗药性杂草发生的是 多选 a 机械除草b 除草剂交替使用c 人工除草d 提高除草剂使用频率解析 本题考查生物进化和生物多样性的相关知识 1 由题中信息可知 这里的 生物类型 是指具有不同遗传多样性的生物 2 5 由于除草剂的选择作用 使抗除草剂基因频率增加 从而使抗药性杂草类型数量增加 在没有使用过除草剂的农田生态系统中 具有抗药性的个体数量较少 欲清除抗药性杂草 可通过机械除草 人工除草和交替使用不同类型的除草剂等方法实现 答案 1 c 2 d 3 b 4 d 5 a b c 1 隔离的类型 2 生殖隔离三种情况体现 种群间的个体不能自由交配 有些虽能交配 但胚胎期死亡 有些虽能交配 并能成功繁殖出子代但成活的杂种后代没有生育能力 总之 只有能繁育出 可育子代 才堪称 无生殖隔离 只有不存在生殖隔离时 才可称作 同一物种 2012 上海高考 蜗牛的有条纹 a 对无条纹 a 为显性 在一个地区的蜗牛种群内 有条纹 aa 个体占55 无条纹个体占15 若蜗牛间进行自由交配得到f1 则a基因的频率和f1中aa基因型的频率分别是a 30 21 b 30 42 c 70 21 d 70 42 解析 本题主要考查基因频率和基因型频率的计算相关知识 根据题意可知 aa个体占30 蜗牛间进行自由交配时 产生a配子的基因频率 55 30 1 2 70 a配子的基因频率 15 30 1 2 30 自由交配得到f1各基因型的频率比例为aa aa aa 49 42 9 统计得到a基因的频率为49 42 1 2 70 故d项正确 答案 d 自由交配和自交对种群基因频率和基因型频率的影响 在一个足够大的种群中 若无突变和选择 自由交配和自交均不会改变种群的基因频率 但自交会改变基因型频率 自由交配的基因型频率不变均为aa a2 aa 2 a a aa a2 种群基因频率 基因型频率及相关计算 专题归纳 1 比较 2 计算 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 xy型性别决定生物 基因在x染色体上 y染色体上无等位基因 计算时只计x染色体上的基因数不考虑y染色体 zw型性别决定也是这样 已知人群中 伴x隐性男性患者的比例为p 则可认为这个人群中此基因频率为p 由此可计算女性中患病的频率为p 例如色盲 男性中发病率7 女性中发病率为 7 2 0 5 3 哈代 温伯格定律 成立前提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a 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的频率为p2 aa的频率为2pq aa的频率为q2 2010 海南高考 某动物种群中aa aa和aa的基因型频率分别为0 3 0 4和0 3 请回答下列问题 1 该种群中a基因的频率为 2 如果该种群满足四个基本条件 即种群 不发生 不发生 没有迁入迁出 且种群中个体间随机交配 则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为 如果该种群的子一代再随机交配 其后代中aa的基因型频率 会 不会 发生改变 3 假定该动物种群满足上述四个基本条件 但不发生随机交配 只在相同基因型之间进行交配 则理论上该种群的子一代中aa aa和aa的基因型频率分别为 和 如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配 其后代中aa aa和aa的基因型频率 会 不会 发生改变 答案 1 0 5 2 足够大基因突变 或突变 选择0 25不会 3 0 40 20 4会 专题突破 1 2013 黄山七校联考 某昆虫种群的翅色有绿色 aa 浅褐色 aa 和褐色 aa 三种表现型 抽样调查得知当年绿色 浅褐色和褐色个体各占60 30 和10 现假设该种群中绿色个体每年增加10 浅褐色个体数目不变 褐色个体每年减少10 则第二年该种群中决定翅色a基因的频率是 a 62 9 b 78 6 c 76 8 d 77 1 解析 假设第一年总数目为100 则第二年绿色个体 aa 数目为60 60 10 66 浅褐色个体 aa 数目为30 褐色个体 aa 数目为10 10 10 9 所以第二年该种群中决定翅色a基因的频率 66 2 30 66 30 9 2 100 77 1 答案 d 2 2010 上海高考 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 由题可推知亲代中aa基因型个体占的比例为1 30 20 50 则亲代a的基因频率为30 aa 50 aa 1 2 55 基因型为aa的个体自交后代全部为aa 基因型为aa的个体自交后代中有1 4为aa 所以f1中aa的基因型频率为30 aa 1 50 aa 1 4 42 5 答案 b 3 一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的 控制深颜色的等位基因是显性的 假设有640只浅色的蛾和369只深色的蛾 群体遵循哈代 温伯格平衡 那么杂合子蛾的基因型频率为 a 0 48b 0 32c 0 16d 0 64解析 设显性基因频率为p 隐性基因频率为q 根据 p q 2 p2 2pq q2 1 已知q2 640 640 369 0 63因此 q 0 8 又因为p q 1 所以p 1 q 1 0 8 0 2 根据哈代 温伯格平衡 杂合子蛾在群体中应为 2pq 2 0 8 0 2 0 32 因此 杂合子蛾的基因型频率为0 32 答案 b 4 在某动物种群中 基因型为rr的个体占24 rr的个体占72 rr的个体占4 这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为 rr rr rr 则在长期的自然选择过程中 下列能正确表示r和r基因频率变化的曲线是 解析 因为三种基因型的个体生存能力或竞争能力是rr rr rr 所以r的基因频率逐渐提高 r的基因频率逐渐变小 又因为刚开始时r的基因频率为60 r的基因频率为40 所以选d 答案 d 5 据调查 某校高中学生关于某性状基因型的比例为xbxb 42 32 xbxb 7 36 xbxb 0 32 xby 46 xby 4 则该地区xb和xb的基因频率分别是 a 60 8 b 80 92 c 78 92 d 92 8 解析 根据基因频率的概念 某个基因的频率 某个基因数 全部等位基因数 即 xb的基因频率 xb xb xb 由于b b只位于x上 y上没有 男性体内只有1个x 因此只有1个此类基因 b或b 而女性体内有两个x 因此有两个此类基因 包括b或b 所以被调查的种群中xb的基因频率 42 32 2 7 36 1 46 138 xb xb 42 32 2 7 36 2 0 32 2 46 1 4 1 150 答案 d 6 某植物种群 亲代 aa基因型个体占30 aa基因型个体占20 则 1 该植物的a a基因频率分别是 2 若该植物种群自交 后代中aa aa基因型个体分别占 这时 a a的基因频率分别是 3 依据现代生物进化理论 这种生物在两年中是否发生了进化 原因是 4 若该亲代植物种群中aa基因型个体被淘汰 没有繁殖能力 让该植物种群自交一次 其后代中a a的基因频率分别是 这时生物是否进化了 解析 1 基因频率发生了改变 也就标志着生物发生了进化 基因频率 某种群中该基因数量 该种群中该基因及其等位基因的总数 100 或基因频率 该基因纯合体基因型频率 该基因杂合体基因型频率 1 2 因此 只要将该植物种群中aa基因型频率计算出来 50 便可分别计算出a a的基因频率 即a 55 a 45 2 该植物是自花受粉 自交 在亲代各自基因型频率范围内 分别计算出各子代基因型的频率 再将子代中相同基因型各自的频率相加 这样得到的就是第二年子代基因库中aa aa aa基因型的频率 然后再换算出a a的基因频率分别为55 和45 3 由 1 2 知 上下代的a a基因频率并没有改变 所以该种生物也就没有发生进化 4 aa基因型个体被淘汰后 只剩基因型为aa和aa的个体 则aa aa aa aa 30 30 50 37 5 aa 62 5 依上述方法 得到a 68 75 a 31 25 基因频率的改变 标志着生物进化 答案 1 55 45 2 42 5 32 5 55 45 3 没有发生进化a a基因频率都没有发生变化 4 68 75 31 25 发生了进化 基因频率的改变 标志着生物进化 注意 1 由于y染色体上不含与色盲有关的基因 因此只能计算x染色体上色盲基因的总和 在伴x染色体遗传病中 男性中患者的表现型概率 相关基因型频率 相关基因频率 2 适用条件 在一个有性生殖的自然种群中 在符合以下5个条件的情况下 各等位基因的频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的 或者说是保持着基因平衡的 这5个条件是 种群大 种群中个体间的交配是随机的 没有突变的发生 没有新基因的加入 没有自然选择 1 2012 北京高考 金合欢蚁生活在金合欢树上 以金合欢树的花蜜等为食 同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害 如果去除金合欢蚁 则金合欢树的生长减缓且存活率降低 由此不能得出的推论是 a 金合欢蚁从金合欢树获得能量b 金合欢蚁为自己驱逐竞争者c 金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者d 金合欢蚁和金合欢树共同 协同 进化 解析 本题主要考查生物群落中种间关系的相关知识 由题意知 金合欢蚁以金合欢树的花蜜等为食 说明金合欢蚁从金合欢树获得能量 a正确 金合欢蚁可通过驱逐其他植食动物为自己驱逐竞争者 b正确 植食动物与金合欢树不属于竞争关系 c错误 金合欢蚁与金合欢树之间存在的相互依存关系是两者共同进化的结果 d正确 答案 c 2 2011 广东高考 最近 可以抵抗多数抗生素的 超级细菌 引人关注 这类细菌含有超强耐药性基因ndm 1 该基因编码金属 内酰胺酶 此菌耐药性产生的原因是 多选 a 定向突变b 抗生素滥用c 金属 内酰胺酶使许多抗菌药物失活d 通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因 解析 突变是不定向的 超强耐药基因的获得是自然选择的结果 而不是通过染色体交换从其他细菌中获得 答案 bc 3 2011 海南高考 某地区共同生活着具有捕食关系的甲 乙两种动物 两者的个体数长期保持稳定 下列叙述正确的是 a 乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝 反之亦然b 在长期进化中 甲 乙两物种必然互为选择因素c 甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变 反之亦然d 甲 乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变 解析 乙物种灭绝导致甲物种灭绝 说明甲捕食乙 甲物种灭绝 乙物种短期内数量增加 基因突变是不定向的 因此 甲物种基因突变与乙物种基因突变没有联系 甲 乙个体数虽然长期稳定 但可能都已经进化了 因此基因频率就可能改变了 答案 b 4 2011 江苏高考 根据现