高考生物大一轮复习 第29讲 现代生物进化理论优选课件.ppt

生物的变异 育种和进化 第7章 第29讲现代生物进化理论 栏目导航 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 考点一现代生物进化理论 用进废退 获得性遗传 神创论和物种不变论 二 达尔文自然选择学说1 内容答案过度繁殖遗传变异适者生存2 意义 科学地解释了 的原因 以及生物的 和适应性 有助于人们正确地认识生物界 生物进化 多样性 遗传和变异 个体 渐变 大爆发 三 现代生物进化理论1 种群是生物进化的基本单位 1 种群 生活在 的全部个体 2 基因库 一个种群中全部个体所含有的 3 基因频率 一个种群基因库中 某个基因占全部 的比率 一定区域的同种生物 全部基因 等位基因数 染色体变异 基因重组 不定向的 淘汰 定向改变 4 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 的一群生物称为一个物种 简称种 2 隔离 不同种群间的个体 在自然条件下基因不能 的现象叫做隔离 包括两种类型 和生殖隔离 3 作用 是物种形成的必要条件 的形成标志着新物种的形成 可育后代 自由交流 地理隔离 隔离 生殖隔离 四 共同进化与生物多样性的形成1 共同进化 1 概念 不同物种之间 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 3 生物进化的历程和规律 简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 代谢 异养厌氧 光能自养 异养需氧 结构 原核细胞 真核单细胞 真核多细胞 生殖 无性生殖 有性生殖 体外受精 体内受精 生物与无机环境 相互选择 相互影响 2 生物多样性的形成 1 内容 多样性 物种多样性 多样性 2 形成原因 生物的共同进化 基因 生态系统 对现代生物进化理论的理解 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 盲鱼眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果 2 突变即基因突变的简称 3 变异的方向由环境决定 4 形态 结构一致的两生物一定为同种生物 5 交配后能产生后代的一定是同一物种 2 从现代生物进化理论看 达尔文自然选择学说的缺陷主要是 自然选择学说不能科学地解释生物进化的多样性的原因 自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位 自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释 自然选择学说不能解释物种大爆发等现象 自然选择学说不能科学地解释生物适应性的原因a b c d d 3 下列有关遗传和进化的叙述 正确的是 a 同种生物的不同个体之间通过生存斗争实现了共同进化b 二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种c 如果某种群数量大量减少 则该种群一定发生了进化d 隔离是物种形成的必要条件 其实质是基因不能自由交流解析不同物种之间 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 这称为共同进化 a项错误 三倍体西瓜不可育 所以不能称为一个新物种 b项错误 当某种群数量大量减少时 该种群的基因频率不一定会发生改变 即该种群不一定发生进化 c项错误 隔离是物种形成的必要条件 其实质是阻止种群间的基因交流 d项正确 d 与进化有关的易混概念辨析 1 突变与基因突变 突变包括基因突变与染色体变异 2 变异先于选择 例如害虫抗药性的产生是在农药使用之前 农药仅起到选择作用 3 自然选择是定向的 但也不是说只有一个方向 如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化 4 生物进化与物种形成 生物进化的实质是种群基因频率的改变 新物种形成的标志是产生生殖隔离 较小幅度的基因频率改变不会产生生殖隔离 如打一次农药后 存活下来的具有一定抗药性的害虫与不抗药的害虫之间不存在生殖隔离 5 地理隔离与生殖隔离 地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群 使得种群间不能发生基因交流的现象 生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的 即使交配成功 也不能产生可育后代的现象 物种形成一般先经过地理隔离再产生生殖隔离 但多倍体的形成是个例外 直接形成生殖隔离 1 达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点 一考查对自然选择学说与现代生物进化理论的理解 1 种群既是进化的基本单位 也是繁殖的基本单位 2 突变和基因重组都是随机的 不定向的 不能决定生物进化的方向 3 自然选择使基因频率定向改变 自然选择决定生物进化的方向 4 生殖隔离的出现是新物种形成的标志 2 选择对生物进化的影响 1 自然选择与人工选择 2 选择对基因频率的影响 选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体 选择的实质是控制某特定表现型的基因 选择的结果 从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡 从基因角度看导致控制某特定性状基因的频率上升或下降 例1 2014 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 b 解析抗生素并非导致突变的因素 对细菌只起选择作用 即突变在前选择在后 故a项错误 细菌的变异与宿主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项正确 免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关 故c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项错误 1 种群与物种的区别与联系 二物种形成及与进化的比较 2 物种形成过程 1 物种形成三个环节的关系图 2 物种形成的三种典型模式 渐变式 长期地理隔离导致生殖隔离的形成 骤变式 无地理隔离而产生生殖隔离 多见于植物 骤变式物种的形成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 基因频率改变 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 3 物种形成与生物进化的比较 例2 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 c a a表示基因突变 可改变种群基因频率b b表示地理隔离 新物种形成一定需要地理隔离c c表示新物种形成 新物种与其生活环境共同进化d d表示生殖隔离 生殖隔离是生物进化的标志解析a表示突变和基因重组 b表示生殖隔离 c表示新物种的形成 d表示地理隔离 1 生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化 2 生物进化形成了生物多样性 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 3 共同进化的判断 1 两种生物 不同物种 之间存在着种间互助或种间斗争 如捕食 寄生 竞争 关系 2 发生在生物与无机环境之间 生物影响着环境 环境影响着生物 只要符合上述其中之一 就属于共同进化 三共同进化与生物多样性的形成 例3 北京卷 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 b 解析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 长舌蝠为该植物的唯一传粉者 故长筒花在没有长舌蝠的地方无法繁衍后代 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 例1 2014 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 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 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 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 规范答题 c 4分 1 如图1是对一个物种中两个亚种种群 种群数量较大 的某一性状测量的结果绘制的曲线图 如果将这两个亚种置于同一生态系统中 并使之随机交配而进行基因交流 在进行了相当长时间的基因交流后 根据预测的结果绘制成图2中a b c d所示的曲线 你认为比较合理的是 b 解析亚种是由于地理隔离而形成的生物性状有所不同的两个种群 但两个种群间不存在生殖隔离 故在两个种群内的个体再次相遇时 由于可以进行基因交流会重新形成一个种群 即b项曲线所表示的内容 考点二基因频率和基因型频率的相关计算 2 已知基因型频率求基因频率计算公式 一个等位基因的频率 该等位基因纯合子的频率 1 2 杂合子的频率 即a aa 1 2aaa aa 1 2aa3 遗传平衡定律 1 同时满足以下5个条件 种群即达到遗传平衡 种群非常大 种群越小 遗传漂变对种群基因频率的改变影响越大 所有雌雄个体之间自由交配 没有迁入和迁出 没有自然选择 没有基因突变 2 内容在一个有性生殖的自然种群中 当等位基因只有一对 aa 时 设p代表a基因的频率 q代表a基因的频率 则 p q 2 p2 2pq q2 1 其中p2是aa 纯合子 的基因型频率 2pq是aa 杂合子 的基因型频率 q2是aa 纯合子 的基因型频率 在符合以上5个条件的情况下 各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的 或者说保持着基因平衡的 1 某种群基因库中有一对等位基因a和a 且a和a的基因频率都是50 一段时间后 若a的基因频率变为95 由此判断 错误的是 a 此时该种群中a的基因频率为5 b 该种群所处的环境发生了一定的变化c 种群基因频率发生改变 产生了新物种d a的基因频率提高 说明a基因控制的性状更适应环境解析种群基因频率发生改变 说明物种发生了进化 但不一定产生了新物种 c 2 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的基因型频率是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 就一定会形成新物种d 若该种群中a的基因频率为0 4 a所控制性状的个体在种群中占40 解析根据题意可知 隐性个体aa的基因型频率为0 64 则a的基因频率为0 8 a的基因频率为0 2 该种群繁殖一代后杂合子aa的基因型频率是2 0 2 0 8 0 32 种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化 但不一定会形成新物种 若a的基因频率为0 4 则a的基因频率为0 6 a所控制性状的个体 aa aa 在种群中的比例为0 42 2 0 4 0 6 0 64 即64 a 1 自交 种群个体自交时 纯合子增多 杂合子减少 基因型频率发生改变 自交过程不改变基因频率 2 自由交配 在无基因突变 各种基因型的个体生活力相同时 处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律 上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变 如果一个种群没有处于遗传平衡状态 自由交配不改变基因频率 但改变基因型频率 3 并不是所有的群体都可以利用基因频率来推测出基因型频率 自交的种群 如豌豆等不能利用基因频率求出基因型频率 一自交与随机交配条件下基因频率和基因型频率 例1 经典高考题 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 下列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 b 解析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项正确 例1 2015 全国卷 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果是第一代中只有aa和aa两种基因型 且比例为2 1 则对该结果最合理的解释是 根据这一解释 第一代再随机交配 第二代中aa和aa基因型个体数量的比例应为 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 1 因为该种群只有aa一种基因型 若不考虑基因突变和染色体变异 该种群中a和a的基因频率均为0 5 所以a基因频率 a基因频率 1 1 如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异 根据遗传平衡定律可知 aa的基因型频率为0 25 aa的基因型频率也是0 25 则aa的基因型频率为0 5 所以aa aa和aa的数量比为1 2 1 且a和a的基因频率仍然都是0 5 2 由于该种群初始只有a