湖南省2012届高考生物复习 遗传与进化 第13讲 现代生物进化理论(评价改进类实验)课件 新人教版必修2

第13讲现代生物进化理论 评价改进类实验 一 现代生物进化理论的由来 答案 用进废退 获得性遗传 神创论和物种不变论 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 生物进化 基因水平 种群 二 现代生物进化理论的主要内容 答案 同种生物 全部等位基因 基因突变 染色体变异 基因重组 自然选择 答案 可育后代 种 自由交流 不同21 相互交配22 可育后代23 同一24 地理上25 种群26 生殖隔离 三 共同进化与生物多样性的形成 答案 27 基因28 物种29 生态系统30 化石 一 自然选择学说的内容自然选择学说的内容包括 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 各内容之间的关系可用以下图解表示 1 自然选择的对象 1 直接对象是生物的变异性状 表现型 2 间接对象是相关的基因型 3 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 因而可以改变种群的基因频率 2 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 3 自然选择的动力 生存斗争 1 类型 包括种内斗争 种间斗争 竞争 捕食等 生物与无机环境之间的斗争 2 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 4 自然选择的结果 适者生存 自然选择的过程是一个长期 缓慢 连续的过程 由于生存斗争不断进行 因而自然选择也不断进行 通过一代代生存环境的选择作用 生物的变异被定向积累和加强 微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异 从而产生了适应特定环境的生物新类型 友情提醒 运用自然选择学说解释生物进化时要明确变异是自发的 是普遍存在的 并不是环境的改变引起的 环境仅是一个选择因素 变异在先 选择在后 一般来说 外界环境条件变化越剧烈 生物进化的速度越快 例1 按照达尔文的自然选择学说 下列叙述正确的是 A 长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子 因此颈和前肢都变得很长B 北极熊生活在冰天雪地的环境里 它们的身体产生了定向的白色变异C 长颈鹿祖先的遗传物质发生改变而出现性状上的差异D 鹿和狼在长期的生存斗争中相互进行选择 结果发展了自己的特征 解析 本题考查达尔文对生物进化原因的解释 因此要正确区分各学派进化学说的观点 A选项强调的是环境改变引起生物的性状发生改变 而改变的性状可以遗传并代代逐渐积累形成新物种 这是获得性遗传 是拉马克的观点 变异是不定向的 北极熊的体色成为白色是由于生存环境对它的定向选择 而不是产生了定向的白色变异 B错误 达尔文时代还没有遗传学的理论知识 因此自然选择学说对遗传和变异如何起作用等问题不能做出本质的阐述 只有现代生物进化论从遗传学角度做出了本质的解释 因此选项C是现代生物进化论的观点而不是达尔文的观点 按照达尔文的观点 鹿和狼都作为影响对方生存的因素而存在 鹿和狼两个种群都有跑得快的和跑得慢的 在捕食与被捕食过程中 跑得慢的狼因得不到食物而被淘汰 跑得快的狼则被选择生存下来 同样 弱的跑得慢的鹿则被吃掉 跑得快的则被选择生存下来 鹿和狼在这种长期的生存斗争中都作为自然因素影响对方 进行相互选择 答案 D 二 对现代生物进化理论的理解 1 变异与环境 变异在环境变化之前已经产生 环境只起选择作用 并不影响变异的方向 通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来 2 物种形成 1 物种形成的两种方式 渐变式 爆发式物种的形成主要是由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 2 三个环节a 突变和基因重组产生进化的原材料 b 自然选择决定生物进化的方向 c 隔离导致物种形成 三者关系如图 3 地理隔离和生殖隔离的关系 3 生物进化和物种形成的区别 4 种群和物种的区别 1 物种是自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物 一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群 2 种群是同一种生物 同一地点 同一时间形成的一个群体 种群 小 不同种群间有地理隔离 物种 大 不同物种间有生殖隔离 3 判断生物是不是同一物种 如果来历不明 形态结构相似 可依据是否存在生殖隔离进行判断 若出现生殖隔离 则不是同一物种 5 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 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 例2 2010 山东 下列符合现代生物理论的叙述是 A 物种的形成可以不经过隔离B 生物进化过程的实质在于有利变异的保存C 基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 解析 新物种的形成必须要经过生殖隔离 生殖隔离是物种形成的必要条件 因此A错误 生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变 因此B错误 生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有利变异所决定 因此C错误 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 D正确 答案 D 例3 某一鸟类种群由于自然原因而被分割成两个群体 它们分别受到不同环境条件的影响 经过600万年后 如果把这两个群体的后代放到一起 则它们最可能会 A 具有同样的交配季节B 陷入对相同资源的竞争中C 彼此产生了生殖隔离D 形成种内互助的合作关系 解析 同一种群的鸟类由于长期处于不同的环境条件下 经过自然选择 鸟类的基因频率会发生改变 最可能进化形成不同的物种 产生生殖隔离 因此 即使把这两个群体的后代放到一起 彼此之间也会因存在生殖隔离而不能交配 答案 C 三 基因频率和基因型频率的计算1 已知基因型频率求基因频率 1 设二倍体生物个体的某一基因库上有一对等位基因A和a 假如种群中共有N个个体 而AA Aa aa三种基因型的个体数分别是n1 n2 n3 那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别是 2 在以上关系中 设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 由以上公式可得出下列结论 在种群中一对等位基因的频率之和等于1 基因型频率之和也等于1 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 2 已知基因频率求基因型频率设A的基因频率为p a的基因频率为q 则AA的基因型频率 p2aa的基因型频率 q2Aa的基因型频率 2pq 友情提醒 以上关系的使用应满足以下5个条件 种群大 种群中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 例4 据调查 某校高中学生中基因型的比例为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 6 8 B 8 92 C 78 92 D 92 8 解析 由于基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率 而B b只位于X染色体上 Y染色体上没有对应的等位基因 所以女性体内有2个此类基因 而男性体内只有1个此类基因 在被调查的种群中 XB共有42 32 2 7 36 46 138 XB Xb共有42 32 2 7 36 2 0 32 2 46 1 4 1 150 所以XB的基因频率 XB XB Xb 100 138 150 100 92 Xb的基因频率 1 92 8 答案 D 1 2010 全国 关于在自然条件下 某随机交配种群中等位基因A a频率的叙述 错误的是 A 在某种条件下两种基因的频率可以相等B 该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关C 一般来说 频率高的基因所控制的性状更适应环境D 持续选择条件下 一种基因的频率可以降为零 解析 在自然选择作用下 种群基因频率发生定向改变是生物进化的实质 种群基因频率的改变是突变 基因重组和选择共同作用的结果 B 2 2008 江苏 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基因频率的变化依次为 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 C 解析 种群中 A基因频率 16 1 2 1 16 36 40 a基因频率为60 根据遗传平衡定律可知 随机交配后 基因频率及基因型频率不变 16 AA自交后代为16 AA 48 Aa自交后代为12 AA 24 Aa 12 aa 因此自交产生后代中AA个体百分比 16 12 28 A基因频率 28 1 2 24 40 3 2010 天津 某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫 至1967年中期停用 下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线 R表示杀虫剂抗性基因 S表示野生敏感型基因 据图回答 1 R基因的出现是 的结果 2 在RR基因型频率达到峰值时 RS SS基因型频率分别为4 和1 此时R基因的频率为 3 1969年中期RR基因型几近消失 表明在 的环境条件下 RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力 4 该地区从此不再使用杀虫剂 预测未来种群中 最终频率最高的基因型是 原因是 基因突变 97 不再使用杀虫剂 低 SS 在不使用杀虫剂环境下 持续的选择作用使