2013年高考冲刺生物总复习课件：11生物的进化

1、专题11 生物的进化 现代生物进化理论的主要内容 理解现代生物进化理论的观点，学会用现代生物进化理论的观点解释和分析问题 生物进化与生物多样性的形成 形成生物进化的观点，学会用进化的观点解释自然现象 种群基因频率的改变与生物进化【典例1】(2011江苏高考)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是A.自然选择决定了生物变异和进化的方向B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小【审题视角】解答本题的关键是：【精讲精析】选C。具体分析如下：选项内容分析A项错误自然选择决定了生物进化的方向，并不能决定变异的方向B

2、项错误生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变C项正确环境条件在一段时期内保持相对稳定，种群中基因频率的改变方向是确定的，在世代间具有连续性，导致生物不断进化选项内容分析D项错误种群数目足够大，偶发事件(如个别个体的意外死亡、基因突变)对基因频率造成的影响小；若种群过小，偶发事件可能使基因频率发生较大改变，因此，种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大【命题人揭秘】命题规律：自然选择即保存有利变异和淘汰不利变异的过程。选择的实质是定向地改变种群的基因频率。选择是定向的，变异是不定向的。近几年的高考题越来越注重对进化的实质的考查，特别是环境、突变对基因频率的影响以及进化与

3、形成新物种之间的关系等，这类题目实际上是对现代生物进化理论的基础知识的考查。 备考策略：解决这类问题在备考中要注意以下两点：(1)现代生物进化理论解释的是自然界中生物进化的历程，环境与生物、生物与生物之间在进化的过程中相互影响，自然选择决定了进化的方向，深入理解自然选择对进化的意义有助于提高解题正确率。(2)自然选择通过影响种群的基因频率变化来决定进化的方向。 共同进化【典例2】(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

4、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【审题视角】解答本题需明确以下两点：(1)进化不会停止，种群的基因频率不断发生变化；(2)在该地区，甲、乙的食物来源不一定惟一。【精讲精析】选B。A项错误,甲、乙为捕食关系，甲的食物来源不一定惟一，因此不一定会导致甲的灭绝，同理乙也不一定会灭绝;B项正确,生物的进化是同步的，甲对乙进行选择，乙同样对甲进行选择；C项错误,基因突变是随机的，频率很低，甲对乙的突变没有影响;D项错误,生物的进化是随时在进行着的，基因频率是在不断变化的。【命题人揭秘】命题规律：共同进化是新课标教材中新增加的知识点，在前几年的高考中，

5、命题常集中在对共同进化基本概念的理解上，命题往往是对一些说法的判断，最近两年的高考命题开始以实例分析的形式命题，注重对共同进化基本理论的分析和应用能力的考查。备考策略：解决这类问题在备考中需要注意：(1)理解共同进化的实质：共同进化不仅包括物种之间的相互影响，也包括生物与环境之间的相互影响，共同进化。(2)这类题目往往是对基本理论的考查，解题时需要斟酌各选项的措辞，深入理解题目所蕴含的信息。 基因频率相关计算【典例3】(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：(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

6、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_(填“会”或“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_(填“会”或“不会”)发生改变。【审题视角】解答本题的关键是：(1)理想的条件下自由交配，可以根据公式计算出子一代各个体的基因型频率，且再随机交配，其后代的基因型频率和基

7、因频率不发生改变。(2)当亲本中基因型相同的个体之间进行交配时，子代的基因型频率发生改变，但基因频率不变。【精讲精析】(1)(2)AA=0.3、Aa=0.4、aa=0.3，所以a=0.41/2+0.3=0.5；由a=0.5，可以计算出后代中aa的基因型频率是(0.5)2=0.25。在正常基因频率计算的前提条件下种群足够大、不发生基因突变、不发生选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，该基因型频率不会发生改变。(3)AA=0.3、Aa=0.4、aa=0.3，题中叙述的情况相当于植物的自交，结果如下：0.3(AAAA)得到0.3AA,0.4(AaAa)得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa，0

8、.3(aaaa)得到0.3aa，所以相同基因型个体之间进行交配后代中AA=0.3+0.1=0.4、Aa=0.2、aa=0.3+0.1=0.4，同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA=0.45、Aa=0.1、aa=0.45，所以基因型频率会发生改变。答案：(1)0.5 (2)足够大 基因突变(或突变) 选择0.25 不会 (3)0.4 0.2 0.4 会【阅卷人点拨】失分警示 (1)随机交配、没有自然选择的情况下，子代群体中基因频率不变，但基因型频率可能发生改变，这属于对生物进化实质的理解；如果对该内容理解不深入，容易在计算上浪费时间，同时计算时易出错。(2)不随机交配的情况下，不能

9、用遗传平衡公式计算子代群体的基因频率。对遗传平衡公式的适用范围判断失误，会导致计算错误。 备考策略 解答这类题目在备考中应注意：(1)遗传平衡公式的应用需要谨慎，由于该模型基于理想化的种群构建，计算基因频率时，如果可以根据不同基因型个体的数量求出，则不使用遗传平衡公式。(2)在备考中需要深入理解进化的实质，进化的实质是基因频率的定向改变，自然选择导致基因频率发生定向改变，抓住进化的实质是解答题目的基本知识基础。(3)根据某代的基因型频率计算本代的基因频率。 自然选择学说高考指数:1.(2009广东高考)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

10、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【解析】选A、D。用进废退的理论是拉马克提出来的，“种群是生物进化的基本单位”是现代生物进化理论的基本内容，达尔文没能提出来。2.(2009上海高考)回答下列有关生物进化的问题。(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

11、基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是_。图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的_发生了改变。(5)从生物多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了_多样性；若从分子水平检测这种多样性，可采用的简便技术是_。【解题指南】解答本题需要理解新物种形成的必要条件：变异、自然选择和生殖隔离。【解析】(1)由图可知，X代表由原种到多种不同变异类型的个体，是变异，Y代表环境对不同性状个体进行的定向选择，是自然选择。(2)该小岛蜥蜴

12、为一定区域内同种生物的全部个体，是种群。现代生物进化理论认为：种群是繁殖的基本单位，也是进化的基本单位。(3)该岛蜥蜴种群所具有的全部基因，构成一个基因库。(4)根据自然选择学说，过度繁殖与资源、空间有限的矛盾，使生存斗争加剧。据题干信息可知，联趾型蜥蜴趾间有蹼，可通过从水中获取食物弥补食物短缺的问题，竞争能力较强。 通过对蜥蜴不同表现型个体的选择，实现了基因频率的定向改变。(5)生物多样性有三个层次，蜥蜴个体的多种类型体现的是遗传(基因)多样性，其在分子水平上常使用PCR扩增后进行电泳的方式来检测基因的多样性。答案：(1)变异 自然选择(2)种群 基本单位 (3)基因库(4)生存斗争(种内斗

13、争)联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多基因频率(5)遗传 PCR技术(聚合酶链式反应) 现代生物进化理论高考指数:3.(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】选D。A正确，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。B正确，化石为研究生物进化提供了最直接的证据。C正确，外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减，因此会影响生物进化的速度和方向。D错误，生

14、物进化的实质是种群基因频率的定向改变，突变会导致基因频率的改变，因而有利于生物进化。4.(2010海南高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种是神创的B.物种是不变的C.种群是生物进化的基本单位D.用进废退是生物进化的原因【解析】选C。现代生物进化理论的主要内容有：种群是生物进化的基本单位、突变和基因重组是生物进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离在物种形成中的作用、共同进化与生物多样性的形成，故C项正确；物种神创论和物种不变论是两种荒谬的观点，用进废退是拉马克学说的内容，A、B、D错。5.(2010山东高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种的形成可以不经过隔

15、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】选D。隔离包括地理隔离和生殖隔离。物种的形成可以不经过地理隔离，但必须经过生殖隔离，故A项错误。生物进化的实质是种群中的基因频率发生定向改变，故B项错误。生物进化的方向由自然选择决定，故C项错误。基因突变产生的有利变异在自然选择的作用下，有更多产生后代的机会，故种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降；综合上述可见，自然选择是通过作用于个体而影响种群的基因频率的，故D项正确。【方法技巧】现代生物进

16、化理论与达尔文进化论核心理念的比较(1)达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择，生物产生了大量不定向变异后，由环境决定其生存与否；(2)现代生物进化理论则认为无论是环境的选择还是种群内部发生突变、迁移等，一切改变基因频率的因素都必将引起生物的进化。6.(2010江苏高考)根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是( )A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中B.生物进化的方向与基因突变的方向一致C.冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增多是为了更好地防止冻害D.受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代【解析】选D。A项，人工培育的新物种可以生活在人工环境中，也可以生活在自然环境

17、中，由此判断A项错误；B项，自然选择决定生物进化的方向，基因突变为生物进化提供了原材料，由此判断B项错误；C项，冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增多可以更好地防止冻害，这是长期自然选择的结果，与生物个体的主观努力无关，C项错误；D项，受农药处理后(经过了人工选择)种群中抗药性强的个体(抗药性基因频率增加)有更多机会将基因传递给后代，由此判断D项正确。7.(2009江苏高考)如图是物种形成的一种模式。物种a由于地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是( )A.b和d

18、存在地理隔离，故一定存在生殖隔离B.c和d不存在地理隔离，可能存在生殖隔离C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种【解析】选B。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，所以A项错。由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离，B项对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于存在地理隔离，所以可能不是同一物种

19、，所以C项错。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离它们仍是同一物种，所以D项错。 基因频率的相关计算高考指数:8.(2010全国卷)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.一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境B.持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零C.在某种条件下两种基因的频率可以相等D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关【解析】选D。自然选择使适应环境的生物被选择，而不适应环境的生物被淘汰，因此适应环境的性状的基因频率较高，A项正确；持续选择条件下，通过不断淘汰不适应环境的性状，一种基因的频率有可

20、能降为零，B项正确；自然条件下随机交配的种群中，等位基因A、a的变化曲线可以相交，交点处表明该对等位基因的基因频率相等，C项正确；影响种群基因频率变化的因素除环境外，还有基因突变、基因重组、遗传漂变等，D项错误。9.(2010天津高考)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。如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

21、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_。【解题指南】第(2)小题运用遗传平衡公式，以SS的基因型频率为1%为切入点进行计算；第(3)和(4)小题组织答案紧扣现代生物进化理论基本内容。【解析】(1)基因突变产生新基因，R基因的出现是基因突变的结果。(2)RS、SS基因型频率分别是4%和1%，则RR的基因型频率为95%，R的基因频率为R/(R+S)(4+295)/200=97%。(3)1967年中期停用了杀虫剂，到1969年中期RR基因型幼虫几近消失，说明在不使用杀虫剂的情况下，RR基因型的幼虫比SS基因型的幼虫适应能力差

22、。(4)由于RR基因型的幼虫在不使用杀虫剂的环境中适应能力较差，当该地区从此不再使用杀虫剂的情况下，持续的选择作用使R基因频率越来越低，最终频率最高的基因型是SS。答案：(1)基因突变 (2)97% (3)不使用杀虫剂 差(4)SS 在不使用杀虫剂的环境中，持续的选择作用使R基因频率越来越低 自然选择学说 各种生物均有很强的繁殖能力，可产生大量后代1.过度繁殖 相对于环境承受能力(资源有限)，该能力表现 为“过度” 起因：因生物过度繁殖与有限生存条件之间的矛 盾而引发 种内斗争2.生存斗争 斗争方式 种间斗争 生物与无机环境(如干旱、寒冷等) 之间的斗争 斗争结果：大量死亡，少量生存 遗传的作

23、用：可使微小有利变异得以积累加强， 从而形成生物新类型 具有有利变异的个体表现为与环境相适应，在生存 斗争中取胜而保留下来(适者生存) 具有不利变异的个体，在生存斗争中被淘汰(不适者 被淘汰)变异是不定向的有利变异不利变异3.遗传变异4.适者生存【名师点睛】自然选择学说与现代生物进化理论(1)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着重研究并克服了这个缺点；(2)达尔文的进化论研究生物“个体”的进化，而现代生物进化理论则强调“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1.以达尔文自然选择学说为核心的现代生物进化理论，提出了种群是生物进化

24、的基本单位、生物进化的实质在于种群基因频率的改变这两个基本观点 2.物种形成过程的三大基本环节：突变和基因重组、自然选择、隔离3.从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率4.现代生物进化理论的内容(1)种群是生物进化的基本单位：个体携带的基因随个体死亡而从基因库中消失，但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代，通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，该个体在进化上就没有意义。(2)突变和基因重组产生进化的原材料：可遗传的变异来源于基因突变、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。基因

25、突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。(3)隔离与物种的形成：隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流，仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。(4)自然选择决定生物进化的方向： 【名师点睛】1.变异与环境的关系变

26、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，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变异。2.自然选择和人工选择无人为参与的为自然选择，有人为参与的为人工选择。一般情况下，人工选择的性状是有利于人类的，否则应视为自然选择，如抗生素和杀虫剂的选择作用应为自然选择。【状元心得】判断两种生物是否为同一物种的方法依据为是否出现生殖隔离。若可以自然交配，并且后代为可育后代，那么就是同一物种；不能进行自然交配，或者交配繁殖出的后代为不可育后代(如马和驴交配生出骡子，骡子不可生育后代

27、)，那么就为不同物种。 共同进化与生物进化的趋势1.共同进化在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中不断进化和发展。2.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3.生物多样性成因：生物与环境共同进化的结果 基因频率、基因型频率与哈迪-温伯格定律1.基因频率和基因型频率(1)基因频率是在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。(2)基因型频率是指群体中某一个基因型所占的百分率。(3)计算：假定等位基因为 A、a，则A与a的频率为基因频率，AA、Aa、aa

28、的频率为基因型频率。计算方法为：基因频率=基因型频率=2.哈迪-温伯格定律(1)内容：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一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。(2)条件：种群足够大；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。(3)基因频率与基因型频率的计算：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)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)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa(纯合子)基因

29、型的频率。 3.影响基因频率变化的因素基因突变、基因重组、自然选择、迁移和遗传漂变。4.种群基因频率和基因型频率的相关计算(1)通过基因型频率计算基因频率：如从某种群抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个，求A、a的基因频率。已知100个个体的基因型为30个AA、60个Aa、10个aa，就这对等位基因来说，每个个体可看作含2个等位基因，那么100个个体共有200个基因，其中A基因有230+60=120个，a基因有210+60=80个，于是在这个种群中，A基因的基因频率为120200=60%，a基因的基因频率为80200=40%。(2)由基因型频率来计算基因频率：若已经确定了基因型频率，用下面公式很快就可以计算出基因频率。A的基因频率=(AA的频率+1/2Aa的频率)a的基因频率=(aa的频率+1/2Aa的频率)AA基因型频率为30/100=0.3，