高考生物一轮复习讲义第33讲现代生物进化理论

第33讲现代生物进化理论【课标要求】1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势；2.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加；3.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境；4.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释；5.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成；6.实验：探究抗生素对细菌的选择作用。考点1种群基因组成的变化与物种的形成考点透析知识1现代生物进化理论的主要内容1.种群是生物进化的基本单位。(1)种群：生活在一定区域的生物个体的集合。(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的(涉及基因种类及其基因频率)。(3)基因频率①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部的比例。②根据定义，某基因频率＝(该基因数目÷该基因与其等位基因的总数)×100%。③某基因型频率＝(该基因型个体数÷该种群个体总数)×100%。深度指津若在常染色体上，某基因频率＝该基因总数/(种群个体数×2)×100%。若在X、Y染色体的非同源区段，如人的X染色体上某基因频率＝某基因总数/(2×女性个体数＋男性个体数)×100%。2.提供进化的原材料。(1)突变包括基因突变和。基因突变产生新的等位基因，使种群的发生变化。(2)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。(3)生物的变异是的，只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。3.决定生物进化的方向。(1)原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。(2)结果：种群的基因频率发生改变，使生物朝着一定的方向不断进化。(3)生物进化的实质：选择作用之下的。4.导致物种的形成。(1)隔离：指不同群体间的个体，在自然条件下基因的现象。包括地理隔离和生殖隔离等。两者比较如下：项目地理隔离生殖隔离概念辨析图特点地理上的障碍使彼此间无法相遇，无法进行基因交流基因库的明显差异使种群间不能发生基因交流结果能形成不同的亚种形成新物种概念辨析种群和物种的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体，是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物。物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准①种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群有地理隔离，但不存在生殖隔离，若交配能够产生可育后代①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；②不同物种之间存在生殖隔离。生殖隔离有三种情况：不能杂交、杂交后代不活、后代活而不育联系①一个物种可以包括许多种群；②同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种)，进而形成多个新物种(2)隔离在物种形成中的作用大多数经长期的可最终形成生殖隔离，产生新物种。上图可见：是物种形成的必要条件，是新物种形成的标志。深度指津物种形成的三大模式知识2现代生物进化理论的核心与意义1.现代生物进化理论的核心内容(1)种群是生物进化的基本单位。(2)生物进化的实质是种群基因频率的改变。(3)、自然选择与是物种形成的三个基本环节。2.意义(1)科学地解释了自然选择的作用对象是种群而不是个体。(2)从水平上揭示生物进化的本质。思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)生物进化的方向与基因突变的方向一致。()(2)物种的形成一定都需要经过地理隔离。()(3)基因型频率改变，基因频率不一定改变。()(4)环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变。()(5)现代生物进化理论是对达尔文自然选择学说的继承与发展。()(6)为生物进化提供原材料的是基因突变和染色体变异。()(7)马和驴杂交能产生子代——骡，因此马和驴是同一物种。()2.完成下列“生物进化与物种的形成的关系”概念图物种的形成通常伴随着生物进化，但生物进化(填“一定”或“不一定”)形成新物种。生物进化是量变，而物种形成是质变。3.在自然选择过程中，直接受选择的是个体的(填“基因型”或“表型”)，导致种群的改变。典题说法考向1基因频率、基因型频率及其计算例1(2024·湖北卷)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是()A．该种群有11%的个体患该病B．该种群h基因的频率是10%C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变深度指津基因频率和基因型频率的计算(1)已知基因型频率，“公式法”求解基因频率A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率a基因频率＝aa基因型频率＋1/2×Aa基因型频率(2)已知基因频率，运用“哈迪—温伯格定律”求解基因型频率①定律内容：在理想状态下，各等位基因的频率和相关基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着遗传平衡，故也称遗传平衡定律。②适用条件：种群足够大；种群中个体间可以随机交配；没有突变发生；没有新基因加入；没有迁入和迁出；没有自然选择。③表达式推理：以等位基因(A、a)为例，设种群中A的基因频率为p，a的基因频率为q，则基因型AA的频率＝p2，基因型Aa的频率＝2pq，基因型aa的频率＝q2。试思考：某地区每10000人中有一个白化病患者，求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的概率为。(3)自交和随机交配(自由交配)对基因频率和基因型频率的影响①自交和随机交配前后，基因频率保持不变。②自交前后，基因型频率改变。纯合子的基因型频率上升，杂合子的基因型频率下降。③随机交配前后，基因型频率是变还是不变，需分析种群有没有达到遗传平衡状态。若随机交配前，种群未达到遗传平衡状态，则随机交配后基因型频率改变。若随机交配前，种群已达到遗传平衡状态，则随机交配后基因型频率不变。考向2隔离与物种的形成例2(2024·甘肃卷)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群，进化过程中出现了花期等性状的分化，种群甲花期结束约20d后，种群乙才开始开花，研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是()A．花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化B．花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异C．地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流D．物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程变式(2024·苏州实验中学)两个不同物种的羚松鼠分别生活在科罗拉多大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前，峡谷两侧的鸟类却没有形成不同物种，相关叙述正确的是()A．羚松鼠种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B．大峡谷形成之后，两个羚松鼠群体就存在了生殖隔离C．峡谷两侧的鸟类只要产生较大变异，就能形成新的物种D．科罗拉多大峡谷两侧的羚松鼠之间已经无法进行基因交流考向3现代生物进化理论例3(2025·苏州期初)棉铃虫CYP67B基因发生突变使其抗药性增强，相关叙述正确的是()A．CYP67B基因的突变导致棉铃虫产生了抗药性B．施用农药导致CYP67B突变基因的频率增加C．CYP67B基因的突变是长期自然选择的结果D．野生型棉铃虫与抗药性棉铃虫之间存在生殖隔离实验12探究抗生素对细菌的选择作用实验回归1.实验原理一般情况下，一定浓度的会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，有可能存活下来。2.方法步骤(1)用记号笔将培养皿划分为4个区域，并编号。(2)取少量细菌菌液(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)，用将菌液均匀涂抹在培养基平板上(采用的牛肉膏蛋白胨固体培养基可供细菌生长)。(3)将不含抗生素的纸片放在区域A处(作对照)，将含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的纸片分别放在B、C、D处的中央，盖上皿盖。(4)将培养皿于37℃的恒温箱中培养12～16h。(5)观察细菌的生长状况，如是否出现抑菌圈。记录实验组的直径，并计算平均值。(6)从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到固体培养基上培养，重复步骤(2)～(5)，记录每一代抑菌圈的直径。3.实验结果与区域A相比，区域B、C、D纸片周围会出现抑菌圈；B、C、D区域抑菌圈的平均直径随着传代次数增加而。4.实验结论：细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异。抗生素的作用导致耐药菌的比例逐渐。深度指津(1)连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌，因为这个部位存在耐药菌的可能性大。(2)若不需要定量检测细菌的耐药性大小，只需要筛选出耐药的细菌。实验思路：将稀释一定倍数的菌液直接涂布到含一定浓度抗生素的培养基上，将长出的细菌挑出进行多次划线纯化后，即为耐药菌。题组运用1.下列有关“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的叙述，错误的是()A．向培养基中添加一定浓度的抗生素，耐药菌有可能存活下来B．培养细菌时，培养皿需倒置于恒温箱中培养C．连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌D．抑菌圈的直径越大，细菌的耐药性越强2.(多选)(2024·江阴中学、扬州中学、盐城中学、丹阳中学四调)研究小组采用预加菌液法探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用，即将菌液直接加入培养基中，摇匀倒平板，冷却后在相应区域放置圆形滤纸片，一段时间后测量抑菌圈直径，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如下图所示。下列相关叙述正确的有()A．为防止培养基凝固，加入菌液时培养基温度不得低于65℃B．抑菌圈内有两个菌落，可能是具有抗药性的大肠杆菌或其他杂菌形成的C．Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强，且随培养代数增多两者抑菌效果减弱D．一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异，故使用抗生素时需适量考点2协同进化与生物多样性的形成考点透析知识1协同进化1.概念：不同之间、之间在相互影响中不断进化和发展。2.原因：生物与生物之间的相互选择和之间的相互影响。3.类型及实例项目类型举例不同生物之间互利共生(种间互助)豆科植物与根瘤菌等猎豹和斑马等黏液病毒和兔子等竞争作物与杂草等生物与无机环境之间生物影响环境、环境影响生物地球最早是无氧环境→生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现生物注：不同生物之间的关系不止表中4种。知识2生物多样性的形成1.生物多样性主要包括多样性、多样性和多样性。2.形成原因：。(1)从分子水平看(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的变异与选择在进化过程中共同作用的结果。(填“定向”或“不定向”)思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)捕食者的存在不利于增加物种多样性。()(2)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。()2.协同进化概念中的“相互影响”的内涵是什么？典题说法考向协同进化与生物多样性例(2024·南京二模)植物和植食性昆虫间存在复杂的防御和反防御机制。通过长期的进化，植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是()A．植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果B．影响植食性昆虫对毒性化合物降解能力的基因突变具有不定向性C．某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是物种多样性的直观表现D．植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果变式(2024·苏南八校联考)丝兰的唯一授粉者是丝兰蛾。丝兰蛾将卵产在丝兰的子房内，产卵结束后主动帮助丝兰传粉，孵化出的幼虫会取食少量丝兰种子。如果丝兰蛾产卵过多，这朵花就会败育，幼虫也会因缺乏食物而死亡。相关叙述错误的是()A．突变和基因重组为丝兰蛾的进化提供了原材料B．丝兰蛾的产卵量与丝兰对其选择作用密切相关C．可预测，若干年后，丝兰蛾的产卵量会越来越少D．丝兰和丝兰蛾种间关系的形成是协同进化的结果配套精练第33讲现代生物进化理论一、单项选择题1.(2024·镇江期中改编)下列关于生物进化的叙述，正确的是()A．基因重组使后代产生从未有过的新性状，提高了生物适应环境的能力B．环境变化是适应的来源，适应是自然选择的结果C．共同由来学说指出了所有生物都有共同祖先D．生物多样性的形成是新物种不断形成的过程2.(2025·南京期初)下列关于生物进化和育种的叙述，正确的是()A．基因重组必然改变种群的基因频率，导致生物进化B．二倍体西瓜与四倍体西瓜不存在生殖隔离，是同一物种C．单倍体育种和多倍体育种常用秋水仙素或低温处理诱导染色体加倍D．诱变育种通过提高基因突变频率，在较短时间内产生的都是所需性状3.(2024·江苏卷)图示甲、乙、丙3种昆虫的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是()A.相同数字标注的结构上基因表达相同B．甲和乙具有生殖隔离现象C．与乙相比，丙发生了染色体结构变异D．染色体变异是新物种产生的方式之一4.(2024·江西卷)某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如下表。据表分析，这1000棵植株中W1的基因频率是()基因型W1W2W1W3W2W2W2W3W3W4W4W4棵数21111422411626075A．16.25% B．32.50%C．50.00% D．67.50%5.(2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是()A．m的出现是自然选择的结果B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降6.(2024·连云港一调)下列关于生物进化理论的叙述，错误的是()A.突变和重组可以使种群的基因频率朝着一定的方向不断改变B．中性学说认为生物进化的方向与中性突变的逐渐积累有关C．生物进化理论在不断发展，已从性状水平深入到基因水平D．生物进化导致生物的多样性和适应性7.(2024·南通四模)雄性海龙鱼承担育儿责任，其具有细长管状嘴和育雏袋等。相关叙述错误的是()A．突变和基因重组为海龙鱼的进化提供原材料B．雄性海龙鱼细长管状嘴和育雏袋的出现是适应的表现C．雄性海龙鱼承担育儿责任是雌雄个体长期协同进化的结果D．深海环境相对稳定，海龙鱼的进化速度相对较慢8.(2024·河北卷)人们为控制地中海蚊子的数量，每年在距海岸线0～20km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是()A.在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变B．随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致C．距海岸线0～60km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同D．区域A中的蚊子可快速形成新物种9.(2024·南京、盐城一模)下列关于生物进化的叙述，正确的是()A.突变和基因重组为生物进化提供原材料，是生物进化的根本来源B．种群基因频率的变化决定了种群进化方向，也决定了群落演替方向C．遗传平衡种群世代间的基因频率不会发生改变，基因库也不会发生改变D．蓝细菌改变了早期地球的大气成分，进而促进了好氧生物的发展，属于协同进化10.(2024·徐州期中)下图为运用现代生物进化理论构建的一个加拉帕斯群岛上物种演化的模型，下列叙述错误的是()A．物种A、B、C、D之间存在生殖隔离，阻断了它们之间遗传物质的自由交流B．物种B移到乙岛后，自然选择对物种A和物种B的选择作用不同C．甲、乙两岛不同的环境导致物种A产生不同变异，使其朝着不同的方向进化D．物种B进化到物种D的过程中，基因频率和基因型频率都在不断发生变化11.(2024·南通二调)萨克斯滨螺是一种海洋蜗牛，在过去10万年内成功进化为胎生，而其栖息地的“近亲”海洋蜗牛还是卵生，这种进化导致萨克斯滨螺可以扩散到新的栖息地。相关叙述错误的是()A.萨克斯滨螺和“近亲”海洋蜗牛构成一个种群，是进化的基本单位B．萨克斯滨螺由卵生进化为胎生是一步步逐渐积累进化的结果C．萨克斯滨螺化石是研究其进化的最直接、最重要的证据D．萨克斯滨螺的基因频率发生定向改变使其适应新的环境12.某同学为探究阿莫