包场一轮复习：现代生物进化理论.doc

江苏省包场高级中学高三一轮复习讲义 主备人:何锋 审核人：黄晓燕 时间：2013.9.15现代生物进化理论(第一课时)【复习目标】认识达尔文的自然选择学说和局限性比较说出现代生物进化理论的内容【学习活动】活动一.拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说一.基础知识梳理1.拉马克的进化学说: 用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。2.达尔文的自然选择学说 （1）内容：过度繁殖 、生存斗争 、遗传变异和适者生存。 （2）意义：科学地解释了生物进化的原因和物种多样性 形成的原因。 （3）局限性：对遗传和变异 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。 强调物种形成都是自然选择 的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。二.典题训练1.由于蟹类的捕食，某海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。该现象解释正确的 A.人工选择 B.适者生存 C.用进废退 D.定向变异2.物种起源出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文（多选） A.提出了适者生存，不适者被淘汰的观点 B.提出了用进废退的理论 C.认为种群是生物进化的基本单位 D.认识到变异广泛存在并能遗传给后代三.课本拓展自然选择的对象a.直接对象是生物的变异性状 。(表现型基因型)b.间接对象是相关的 。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。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。自然选择的动力：生存斗争。a.类型：包括种内斗争、种间斗争（竞争）、生物与无机环境之间的斗争。b.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。c.原因：过度繁殖+有限的生活资源。自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。两个方向图示变异 ，自然选择 。活动二.现代生物进化理论一.基础知识梳理1.发展 （1）对于生物进化过程中遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到分子水平； （2）关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位。2.现代生物进化理论的内容 （1）种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。 影响种群基因频率发生变化的因素：基因突变、染色体变异、自然选择、迁移和遗传漂变等。 生物进化的实质是种群基因频率发生变化。（2）突变和基因重组产生生物进化的原材料。可遗传的变异来源：基因突变、基因重组和染色体变异。生物变异是不定向的，只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。生物变异的利与害并不是绝对的，取决于生物的生存环境。（3）自然选择决定生物进化的方向。原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。结果：种群的基因频率发生定向改变。（4）隔离导致物种的形成。类型：常见的有地理隔离和生殖隔离。实质：基因不能进行自由交流。新物种形成标志：达到生殖隔离。（5）共同进化 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。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。（6）生物多样性 内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。形成原因：生物的进化。 研究生物进化历程的主要依据：化石。 问题讨论1.比较种群和物种(概念范围判断标准联系等角度)2.挖掘教材：P122技能训练如何鉴定长期地理隔离后两个同一物种的种群是否形成两个物种？二.典题引路一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则A该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32B显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率C若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种D若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%(学生描述基因频率的概念: )三. 深化拓展 基因频率和基因型频率比较及计算概念定义外延基因频率一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率进化的实质是基因频率的改变基因型频率指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为：（该基因型个体数/该种群个体总数）100%基因型频率改变，基因频率不一定改变（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：（2）伴X染色体遗传方式在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因（Xb）携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则Xb的基因频率为： 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p2。例色盲男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)20.5%。（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。b.当告诉基因型aa的频率为X%时，则a的基因频率为 ，A的基因频率为 AA基因型频率为( )2；Aa基因型频率为习题训练1.某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为 （ ） A.55%、45%、45%、55% B.42.5%、32.5%、45%、55% C.55%、45%、55%、45% D.42.5%、32.5%、55%、45%2、如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是AQ点表示环境发生了变化，A控制的性状更加不能适应环境BP点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%C该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体 D在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变3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4.根据现代生物进化理论，判断下列说法正确的是()(多项)A出现隔离是物种形成的必要条件B种群基因频率的变化意味着新物种的产生C种群内个体之间的差异越大，种群越不易遭环境的淘汰D生物进化的方向取决于生物变异的方向5.在自然条件下，基因型为aa个体的出现几率是0.01%,在理想状态下，杂合子出现的几率是 。6.“蝴蝶泉头蝴蝶树，蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺，自树下垂疑花序。”每年的4、5月间，大理蝴蝶泉一带有数量庞大的大丽王蝴蝶种群，它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性，且亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，请据孟德尔的分离定律计算，并回答问题：(1)子代的基因型频率是_。(2)若要使蝴蝶后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题干给出的特点外还应具备哪些条件？_。(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝶，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？_。(4)近几年发现，该种群数量明显减小，使观赏价值降低。专家提出要加以保护，这是在_层次上保护生物的多样性。归纳总结 (1)AA 36%、Aa 48%、aa 16%(2)没有迁入和迁出；自然选择对翅色这一性状没有作用；雌雄个体都可自由交配产生子代；没有基因突变(3)如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小(4)物种一.现代生物进化理论内容解读 （1）种群是生物进化的基本单位概念定义外延种群生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群；种群是繁殖和进化的基本单位无生殖隔离；同一区域基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因种群内所有个体，所有细胞，所有基因提醒：种群既是进化的基本单位，也是繁殖的基本单位。生物进化的实质（标志）：基因频率改变。某段时间内若基因频率未改变，则未进化，反之则进化。例：一年前A=0.6、a=0.4，若一年后仍然是A= 0.6、a=0.4，则一年中未进化。（2）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（基因突变和染色体变异属于突变）。由于突变和重组都是随机的、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。提醒 ： 可遗传变异包括基因突变、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。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不利，但在多风的岛上则是有利的。变异是不定向的，因不定向性决定了变异只能为进化提供原材料，而不能决定进化方向。不可遗传变异不能提供进化的原材料。经自然选择（3）自然选择决定生物进化的方向导致 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提醒：自然选择的实质：定向改变基因频率。变异与环境的关系：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，不要夸大其作用，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，其余变异遭到淘汰。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。二.现代生物进化理论与达尔文进化论的比较 （1）共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。 （2）不同点：达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代生物进化理论克服了这个缺点。 达尔文的进化论研究生物个体的进化，而现代生物进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。 现代生物进化理论认为生物进化的实质基因频率的改变，从分子水平上阐述，而自然选择学说从性状水平解释进化。 现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用。现代生物进化理论(第二课时)【复习目标】比较说出现代生物进化理论的内容【学习活动】一.前一节课知识回顾二.易错分析：对生物进化的观点辨析不清（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不利，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，也包括生物与环境之间。（9）判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交，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。三.典例分析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）进化四.巩固练习1.科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活,未见明显异常,关于该重组酵母菌的叙述，错误的是A. 还可能发生变异 B.表现型仍受环境的影响C.增加了酵母菌的遗传多样性 D.改变了酵母菌的进化方向2某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图7，第36个月时，基因a在种群中的频率为 A0.2 B0.3 C0. 4 D0.6 3.（2012江苏）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4.下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是 A.图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料 B.种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C.图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件 D.图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代5.有关基因频率和生物进化的关系，正确的说法是 A.生物只要发生进化，基因频率就会改变 B.只有在新物种形成时，才会发生基因频率的改变 C.基因频率的改变不一定引起生物的进化 D.生物在进化过程中不一定引起基因频率的改变 解析 基因频率改变，生物一定进化，但不一定形成新物种。生物进化，基因频率一定改变。6.下列关于隔离的叙述，不正确的是 （ ） A.阻止了种群间的基因交流 B.物种的形成都必定先经过长期的地理隔离 C.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因 D.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离7.下列与生物进化相关的描述，正确的是 ( ) A.进化总是由突变引起的 B.进化时基因频率总是变化的 C.变异个体总是适应环境的 D.进化改变的是个体而不是群体8、（2013北京）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9.回答下列有关生物进化的问题。图1（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是 、 。（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为 ，这是生物进化的 。（3）小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的 。（4）小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾（趾间有