生物进化理论

生物进化理论

【目标导航】1.结合教材“知识海洋”，概述拉马克、达尔文进化学说的主要内容，并指

出其贡献和局限性。2.结合教材内容，阐明种群、基因库、基因频率的概念，并学会基因频

率的有关计算规律。3.结合已学知识，理解可遗传的变异为生物进化提供原材料。

声预习导学挑战自我，点点落实

一、拉马克的进化学说

1.主要内容

(1)物种是可变的，所有现存的物种，包括人类都是从其他物种演变而来的。

(2)生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势。

(3)生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传，也是生物不断进化的主要原

因。

2.意义

拉马克的进化学说中主观推测较多，但内容颇为系统、丰富，为后来达尔文的进化学说诞生

奠定了基础。

二、达尔文进化学说

(物种是可变的

(1)达尔文学说的三个观点《生存斗争和自然选择

［适应是幽辘的结果

适应的第一步是变异的产生，第二步是通过生存斗争而选择。

⑵局限：不能科学地解释遗传和变异的本质以及自然选择对可遗传的变异如何起作川等问

题。

三、现代综合进化理论

1.代表者

杜布赞斯基等。

2.内容

‘独群是生物进化的基本单位

＜改选提决定生物进化的方向

.突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制

3.种群进化的实质：种群内基因频率的改变。

(1)种群：生活在同一地点的同种生物的全部个体。种群不仅是生殖的基本单位，也是生物进

化的基本单位。

⑵基因库：一个生物种群中全部个体所有基因的总和。

(3)基因频率：群体中某一等位基因在该位点上可能出现的比例。

(4)基因型频率：指某种基因型的个体在群体中所占的比例。

(5)影响基因频率的因素：突变、自然选择、基因重组、迁移、遗传漂变等。

□预习诊断

判断正误

(1)达尔文自然选择学说能解释生物进化的原因及物种多样性的形成。()

(2)生存斗争和自然选择、适应是自然选择的结果均属达尔又进化学说的观点。()

(3)达尔文认为适应的第一步是生存斗争，第二步是变异的产生。()

(4)某种抗生素被长期使用药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变

异。()

(5)基因频率改变，生物一定进化。()

(6)在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化。()

答案⑴J(2)J(3)X(4)X(5)J(6)X

歹课堂讲义1重点难点，个个击破_____________________________________________________________

一、拉马克的进化学说

1.拉马克

进化学说

的主要内内容

容

名称

凡是没有达到其发展限度的每一种动物，它的任何器官，如果比较持续地使

用，则会逐渐增强，并且发达起来；相反，任何器官如不经常使用，则会逐渐

用进废退

衰弱，其功能减退，最后导致器官的退化或消失

续表

在环境条件的影响下，一个动物经常使用某种器官或经常不使用某种器官的结果

获得性

是发展某器官或丧失某器官，这种获得的变异可以通过生殖遗传给后代

遗传

2.对拉马克进化学说的评价

(1)历史贡献：

①拉马克的进化学说是历史上第一个提出的比较完整的进化学说。

②该学说否定了神创论和物种不变论，认为生物是逐渐进化而来的以及物种是可变的，这对

进化论的发展起到了重要作用。

⑵局限性：

①拉马克将进化原因归于“用进废退”与“获得性遗传”，这大都属于主观推测，缺乏科学

证据的支持。

②过于强调环境的变化导致物种的改变。实际上，环境的变化如果未引起遗传物质的改变,

就不会使生物产生可遗传的变异。

③生物因用进废退而获得的性状都是可以遗传的。

13思维激活

1.环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？

答案不一定。只有环境条件导致遗传物质改变进而引起的性状改变，才能遗传给后代。

2.利用拉马克的观点，如何解释长颈鹿脖子长？

答案依据拉马克的进化学说一一生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗

传。长颈鹿主要以树叶为食，要想获得足够的食物就得天天伸长脖子去取食叶片，由于“用

进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。

I□应用示例

1.下列与拉马克的进化学说观点不相符的是（）

A.生物的种类是随着时间的推移而变化的

B.生物的种类从古到今是一样的

C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代

D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用

【问题导析】

拉马克的进化学说认为：（1）地球上的所有生物都不是神创的（神创论），也不是不变的（如物

种不变论），而是由更占老的生物进化来的，生物是由低等到高等逐渐进化的，生物的种类

是随着时间的推移而变化的。（2）生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗

传。生物的某一器官发达与否取决于用与不用。（3）“生物的种类从古到今是一样的”是物种

不变论的观点。

答案B

【一题多变】

下列说法符合拉马克进化观点的是（）

①食蚁兽的舌头变得细长，是由于食蚁兽长期舔食蚂蚁的结果②比目鱼的双眼并列于向光

的一面，是由于长期卧伏于海底的缘故③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④霰鼠由于长期生活于地下，眼睛萎缩、退化⑤病菌抗药性的

不断增强是由于抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果

答案①②③④

AC

o\时间

使用农药

2.如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述中不正确的是

()

A.A点种群中存在很多种变异类型，原因是变异具有不定向性

B.图中显示在使用农药前害虫中并不存在抗药性变异

C.B-C是抗药性逐代积累的结果

D.农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，从而保留了抗药性强的类型，并逐代积累

【问题导析】

明确：(1)生物变异是不定向的，生物繁殖产生的大量变异类型是自然选择的原材料；在使用

农药前，害虫存在多种变异类型，有抗药性强的个体，乜有抗药性弱的个体。

(2)自然选择是定向的，自然选择使适应环境的变异类型保留下来。

识图：(3)图中AB段下降的原因是大部分害虫没有抗药性或抗药性弱，从而被淘汰；BC段上

升的原因是抗药性强的害虫在生存斗争中存活并大量繁殖。

答案B

【一题多变】

(1)图中AB段曲线为什么不可能达到零点？

(2)据图分析，使用杀虫剂治虫有什么缺点？

答案(1)由于变异是不定向的，部分害虫具有抗药性。

(2)使害虫的抗药性得到积累，对环境造成污染。

三、种群是生物进化的基本单位

1.种群的概念

种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。其中的“种”是生物分类的基本单位，理

解种群概念应把握如下内容：

(1)两个要素：“同种”用“全部二

⑵两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的

种群是不存在的。

宏观方面：种群是生物繁殖的基本单位

⑶两个方面

微观方面：种群是生物进化的基本单位

⑷种群中的个体不是机械地集合在一起的，而是通过种内关系组成的一个有机整体，个体

间能彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。

(5)同一种群中的生物属于同一物种，个体具有的形态特征基本相同，生态要求基本一致。

2.种群的基因库

(D每个种群都有自己的基因库。

(2)种群中每个个体所含的基因，只是种群基因库的一个组成部分。

(3)个体携带的基因随着个体的死亡而从基因库中消失，随着繁殖把自身的一部分基因传给

后代，通过突变使新基因进入基因库，所以基因库在代代相传的过程中保持和发展。

3.基因频率

(D对于某对等位基因而言，每个种群都有自己的基因频率，且基因频率是会随环境的变迁

而改变的。

(2)种群中基因频率的改变反映出生物进化的方向，即在进化过程中某基因的频率如果逐渐

增大，说明该基因控制的性状对环境的适应能力较强。

4.有关种群基因频率和基因型频率的计算：

(1)已知基因型的个体数计算基因频率

某基因频率=该基因彘露露总数X1。。%

例如:A%如的基因频率)=X100%o

(2)已知基因型频率计算基因频率

设有N个个体的种群，AA.Aa、aa的个体数分别为nl.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〃i+生(n\,1,/tA,1

P'=F_=(T+5XR=P”+#

2/%+及J,1

PL2N2

由以上公式可得出结论：一对等位基因中某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+杂

合子的基因型频率。

(3)理想条件卜.的基因频率和基因型频率的计算

①理想条件(遗传平衡定律)：

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•代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着遗传平衡的。这5个条件是：

a.种群是极大的；

b.种群中个体间的交配是随机的；

c.没有突变发生；

d.没有新基因加入；

。.没有自然选择。

②基因频率与基因型频率的关系：

设某对等位基因为Aa,A的基因频率为p,a的基因频率为q,贝U:

[A.任何一个

\位点全部基

\因频率之和

F于i,即P

\+q=l。

Bl在某群体

+,某-基

4型在所有

中所占

的4例为基

因*频率,

各小型频

A(p)a(q)

率之卜也等

于1,4P2+

2pq+q2T=U

c.某基卜型

频率等+该

基因型4个

基因频率土

积，具体《

下表”

雄配d

雌配子\

A(p)AA(p2)Aa(pq)

a(q)Aa(pq)aa(q2)

即：AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2o

实例：若已知AA的基因型频率为叫则A的基因频率为。

13思维激活

1.种群的基因库是一贪不变的吗？试分析原因。

答案不是。基因突变、染色体变异、自然选择、种群人体的迁入迁出等都会使种群的基因

库发生改变。

2.若已知基因型为XBXB.XBXb、XbXb、XBY和XbY的个体数分别为al.a2.a3.a4.a5,试求XB

的基因频率。

答案父的基因频率=7工詈勺当数目XI。。'

□应用示例

3.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—o

(2)如果该种群满足五个基本条件，即种群、不发生、不发生________、没

有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该科群的子一代中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________(会、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

(会、不会)发生改变。

【问题导析】

明确：(1)隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率；

⑵在理想条件下，种群达到遗传平衡，种群的基因频率和基因型频率都不变。

答案(1)0.5(2)足够天基因突变(或突变)选择0.25不会(3)0.40.20.4

会

解析(1)AA=0.3.Aa=0.4.aa=().3,所以a=0.4X+0.3=0.5。(2)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,且该基因型的频率不会发生改变，但是该结论

的前提条件是种群足够大、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；(3)AA=0.3,Aa=0.4,aa=0.3,题目中叙述的情况相当于植物的自交,垢果如

下：0.3AAXAA得至IJ0.3AA,0.4AaXAa得至U0.1AA.0.2Aa、0.laa,0.3aaXaa得至U0.3aa,

所以相同基因型之间进行交配，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.l.aa=0.45,所以基

因型频率会发生改变。

(一题多变】

(1)题中亲代动物种群是否已达到了遗传平衡？

答案没有。因为AA%#(酰)2,aa%X(a%)2,Aa%^2XA%Xa%(,

(2)题中种群个体间随机交配、种群相同基因型之间进行交配两种情况下，种群是否发生了进

化？

答案两种情况下，A、a基因频率始终为0.5,没有改变，故种群均未进化。

课堂小结

拉马克进化学说用进废退和获得性遗传

生

物

进

化

理

论

的

发

展

声对点练习上即时训练，体验成功

考查

目标1

1.拉马克认为生物不断进化的主要原因是（）

A.不定向变异和定向的自然选择

B.基因突变和染色体变异

C.用进废退和获得性遗传

D.器官的反复使用

答案C

考查

目标1

2.如图为以长颈鹿的进化为例说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是（）

A.长颈鹿个体之间存在许多性状差异，如颈和前肢的长短不同

B.生物产生后代的数量往往超过牛.活环境所能承受的数量而引起生存斗争

C.颈和前肢长的个体，在生存斗争中容易获得食物而生存并繁殖

D.自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展

答案1）

解析自然选择是定向的，它可使生物朝适应环境的方向发展进化，而不是朝向“符合人类

需求”的方向发展。

考查

目标2

3.在一个种群中随机抽出100个个体，其中基因型为AA的个体占24个，基因型为Aa的个

体占72个，基因型为aa的个体占4个，那么基因A和基因a的频率分别是（）

A.28%、72%B.36%、64%

C.57%、43%D.60%、40%

答案D

解析在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，aa占4个，则AA%=24%»Aa%=72%,aa%

=4%.根据公式得A%=AA%+Aa%=24%4-36%=60%,a%=aa%+Aa%=4%+36%=40%.

考查

目标2

4.1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生

明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。请分析回答下列

⑵①〜⑥的存在说明了。

（3）原松鼠种群（处于遗传平衡状态）中黑毛基因A的基

因频率为50%o环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA.Aa

的个体数量在一年后各增加20%,基因型为aa的个体数量减少20机则一年后a的基因频率

为________,基因型为aa的个体的比例为。

答案（1）种群基因频率的改变（2）变异是不定向的（3）45.45518.18%

解析松鼠种群在不同的环境选择下进化，产生各种特异性变异，导致种群基因频率发生差

异性变化，直至成为不同物种。由题意可知，A的基因频率为50乳则原来种群中AA.Aa、aa

的基因型频率分别为25%、50%、25%,可设其分别为25只、50只、25只，则一年后种群中

基因型为AA.Aa、aa的个体数量分别为30只、60只、20只，其基因型频率分别为27.27%、

54.55%、18.18乳所以此时a的基因频率为45.45%

h分层训练解疑纠偏，训练检测______________________________________________________________

【基础巩固】

1.下列叙述中，属于“获得性遗传”观点的是（）

A.前一代形成的性状可以遗传给后一代

B.后代可以获得亲代的全部性状

C.后代可以得到亲代的遗传物质

D.生物所有性状的获得都是遗传的结果

答案A

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（）

①提出了适者生存，不适者被淘汰的观点②提出了用进废退的理论③认为种群是生物进

化的基本单位

④认识到变异广泛存在并能遗传给后代

A.①②B.①C.②③D.①④

答案I）

解析②项是拉马克的观点，③项是现代生物进化理论的观点。

3.对达尔文自然选择学说的正确解释是（）

①环境的改变使生物产生适应性变异②能遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向

的④变异是定向的⑤变异经过长期的自然选择和积累就可能产生出生物的新类型

A.②④⑤B.②®©

C.①②④D.①③⑤

答案B

解析达尔文认为变异是不定向的，而题目中的①、④与之相矛盾，故正确答案为B。

4.下列有关种群的叙述中，不正确的是（）

A.种群是生物进化的基本单位

B.种群内的个体彼此可以交配

C.种群是同种个体的机械集合

D.种群是生物繁殖的基本单位

答案C

解析同一种群的不同个体相互联系，并通过交配保持一个共同的基因库，因此，种群不是

个体的机械集合。

5.关于基因库的相关描述错误的是（）

A.基因库是指一个种群所含有的全部基因

B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传

C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因

D.基因突变可改变基因库的组成

答案C

解析基因库是指种群中所含有的全部基因，由于个体之间存在着差异，所以每个个体中不

可能含有种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个发生变化，则基因库组成一定会发生

变化。种群是繁殖的基本单位，基因库随繁殖的进行而不断延续。

6.如图表示某个种群基因型的组成情况，A.a为一对等位基因。则该种群中a的基因频率是

()

A.0.11B.0.4

C.0.5D.0.55

答案C

解析由图中可知AA：Aa：aa=l：1：1,所以a的基因频率为aa+Aa=+X=0,5。

【巩固提升】

7.科学家对某一种蟹的体色深浅进行了研究，结果如图所示。不同体色的蟹的数量不同，为

什么会形成这样的差别呢？下列解释中最合理的是（）

总的数址

JnIIn___

浅体色中间体色深体色藏的体色

A.中间体色与环境颜色相适应，不易被天敌捕食

B.深体色和浅体色的个体繁殖能力弱

C.深体色和浅体色的个体食物来源太少

D.中间体色是新形成的•种适应性更强的性状

答案A

解析按照达尔文自然选择学说，自然选择是定向的，只有适应环境的变异类型方可被保留,

并繁殖后代，否则将被淘汰。

8.1937年，某人把原产丹麦和德国的白三叶草移到瑞典栽培，这里的气候比较寒冷。最初

白三叶草茎、叶的单位面积产量很低，但经过若干年后，产量显著提高。人们对这一事实做

出以下几点解释，其中不符合达尔文学说的是（）

A.不耐寒的个体被自然海汰

B.耐寒的个体得以生存并繁衍

C.白三叶草在生长过程中逐渐适应了新的环境

D.这是一个自然选择的过程

答案C

解析白三叶草本身存在抗寒个体的变异，环境（气候比较寒冷）使抗寒个体得以生存并繁衍,

从而使耐寒性状在后代中枳累和加强。不耐寒的个体在与无机环境的斗争中被自然淘汰，故

A.B.D是正确的。而C的解释完全是拉马克“用进废退”、“获得性遗传”理论的再现，与达

尔文学说不符。

9.某豌豆的基因型为Aa,让其连续自交三代(遗传符合孟德尔遗传定律)，其第4代中的基

因频率和基因型频率变化情况是()

A.基因频率变化，基因型频率不变

B.基因频率不变，基因型频率变化

C.两者都变化

D.两者都不变

答案B

解析自交不会改变基因频率，但会改变基因型频率。

10.水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性,抗病泳)对不抗病(r)为显性。用非糯性抗病和糯性不

抗病的两纯种水稻杂交，让F1自交三代，在自然情况下，基因频率的变化是()

A.Y逐渐增大，R逐渐增大

B.Y逐渐减小，R逐渐减小

C.Y基本不变，R基本不变

I).Y基本不变，R逐渐增大

答案D

解析非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻的基因型分别为YYRR和yyrr,杂交得

Fl(YyRr),Fl自交三代，由于自然选择的作用，后代中抗病个体增加，不抗病个体逐渐被淘

汰，即R的基因频率逐渐增大；而非糯性与糯性性状基本不受环境影响，后代中Y的基因频

率基本不变。

11.如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=

Aa>aa,则在长期的自然选择过程中，下列能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变化

的曲线是()

解析AA和Aa个体生存能力较强，而aa被淘汰的可能性最大，所以a的基因频率会降低,

由于Aa的存在，a的基因频率不可能降至0。

12.某昆虫种群的翅色有绿色(AA)、浅褐色(Aa)和褐色(aa)三种表现型。抽样调查得知当年

绿色、浅褐色和褐色个体各占60%、30%和10%,现假设该种群中绿色个体每年增加10%,浅

褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%,则第二年该种群中决定翅色的A基因的频率是

()

A.62.9%B.78.6%C.76.8%D.77.1%

答案1)

解析假设第一年总数目为100,则笫二年绿色个体(AA)数目为60+60X1(n=66.浅褐色个

体(Aa)数目为30、褐色个体(aa)数目为10—10X1039,所以第二年该种群中决定翅色的A

基因的频率=X100%^77.1%6

13.在超市中无公害蔬菜很多，也很受市民的欢迎。这些无公害蔬菜在生产中，不使用衣药、

杀虫剂和化肥等。假如在流菜的生产中长期使用某种杀旦剂，其结果是()

A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生，使害虫的抗药性增强

B.杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加

C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达

D.人为喷洒农药，导致害虫抗药性增强，这是人工选择作用的结果

答案B

解析杀虫剂构成了害虫的“自然选择因素”，在该选择因素的长期作用下，害虫中抗药性

个体成为“适者”而被保留，抗药性不断增强。

14.综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究，传统的观点认为大熊

猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明，现存大熊猫并未走到进化历史的

尽头，仍然具有进化潜力。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答以下

问题：

(1)一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的。

(2)现代生物进化理论认为，种群是的基本单位。影响种群基因频率变化的因素有多

种，如自然选择和________等。

(3)突变、和是物种形成和生物进化的机制。

(4)如果大熊猫种群无限大，群体内的个体随机交配，没有突变发生，没有任何形式的选择

压力，那么群体中的各种基因型的比例每代保持不变。对某地一个种群随机抽样调查，测知

该种群中有基因型AA.Aa、aa的个体若干只，由此可以计算出A和a的基因频率。而根据A

和a的基因频率，可以推测出这个种群中Aa的频率(N)大约是()

A.0WNW100%B.0<N<50%

C.0<N<50%D.N>50%

(5)如图中曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用

诱变剂后青霉菌菌株数和产量之间的关系。据图分析：

A菌株数

a

，、公

//>K、、

产量

①由a变为b、c、d体现了o

②最符合人们生产要求的变异类型是曲线o

答案(1)基因库

(2)生物进化基因突变、基因重组、染色体变异(突变、基因重组)

(3)选择隔离

(4)B

(5)变异的多方向性d

15.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。据图回答问题。

(DR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,O

答案(1)基因突变(2)97%(3)不再使用杀虫剂低(4)SS在不使用杀虫剂环璜下，

持续的选择作用使R基因频率越来越低

解析(DR基因是新产生的基因，只有基因突变能产生新的基因。(2)RR