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1、小专题13生物的进化 1种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位(1)一个种群所含有的全部基因，称为种群的基因库。基因库代代相传，得到保持和发展。(2)种群中每个个体所含有的基因，只是基因库中的一个组成部分。(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的。(4)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。2突变和基因重组是产生进化的原材料突变和基因重组是产生进化的原材料(1)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。(2)基因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。(3)突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个
2、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。(4)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。(5)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自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向(1)种群中产生的变异是不定向的。(2)自然选择淘汰不利变异，保留有利变异。(3)自然选择使种群基因频率发生定向改变，即 导致生物朝一个方向缓慢进化。4隔离与物种的形成隔离与物种的形成种群与物种的比较种群种群物种物种概概念念生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化进化和繁殖
3、繁殖的单位能够在自然状态下相互交配，并且产生可育可育后代的一群生物范范围围较小范围内的同种生物个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成种群种群物种物种判判断断标标准准种群具备“两同”，即同一地点，同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离联联系系一个物种可以包括许多种群，如同一种鲤鱼可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地隔离的种群。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 5.生物多样性之间的关系生物多样性之间的关系一、达尔文自然选择学说
4、与现代生物进化理论一、达尔文自然选择学说与现代生物进化理论 的比较的比较达尔文进达尔文进化论化论进化局限于个体水平进化局限于个体水平自然选择源于过度繁殖和生存斗争自然选择源于过度繁殖和生存斗争未就遗传与变异的本质做出科未就遗传与变异的本质做出科学解学解 释释未阐明自然选择的作用机理未阐明自然选择的作用机理现代生现代生物进化物进化理论理论进化的单位是种群进化的单位是种群生物进化的实质是种群基因频率的生物进化的实质是种群基因频率的改变改变突变和基因重组为生物进化提供原突变和基因重组为生物进化提供原材料材料隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件从分子水平上阐明了自然选择对遗从分子水平上阐明
5、了自然选择对遗传和变异的作用机理传和变异的作用机理两者共两者共同点同点变异是不定向的，是进化的原材料变异是不定向的，是进化的原材料自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向解释生物多样性和适应性解释生物多样性和适应性 二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用 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。 三、基因频率计算方法的归纳三、基因频率计算方法的归纳1定义法：定义法：根据定义，基因频率是指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不同染色体上基因频率的计算不同染
6、色体上基因频率的计算若某基因在常染色体上，则：若某基因只出现在X染色体上，则：3通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率(1)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。(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。(3)已知AA或aa的基因型频率，求A或a的频率经常用到开平方的方法。即：A(a)=(对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外)4根据遗传平衡定律计算根据遗传平衡定律计算 设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q(p+q=1)。亲代AA和aa自然交配后F1具有AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公式：p(A
7、)+q(a)=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2，产生A配子频率为：p2+1/22pq=p2+pq=p(p+q)=p，产生a配子频率为：q2+1/22pq=q2+pq=q(p+q)=q。可知F1的基因频率没有改变。 上式揭示了基因频率与基因型频率的关系，使用它时，种群应满足以下5个条件：种群大；种群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。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。【例【例1】(2010山东卷山东卷)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
8、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【 热点考向热点考向1】考查对现代生物进化理论的理解和】考查对现代生物进化理论的理解和 分析能力分析能力【解析】【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】【答案】 D【变式【变式1】(2011重庆卷重庆卷)2008年，在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数
9、量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述，正确的是( )A盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因 素C洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的 K值D盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值【解析】【解析】基因突变是随机发生的，不是由于黑暗环境的诱导，黑暗的环境起了选择作用；影响种群密度的生态因素是多方面的，包括非生物因素中的光、温度、水等以及生物因素中的种内斗争和互助、种间的互利共生、竞争、寄生、捕食等，在不同地域和时间影响种群数量的关键因素是不同的；种群数量的K值取决于种群生存环境，水体中溶解氧的增加对鱼类的生存有利；生物多样性的间接使用价值是指
10、其生态价值，作为科研材料属于生物多样性的直接使用价值。【答案】【答案】 C【例例2】(2011湖南师大附中月考湖南师大附中月考)若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上XbXb、XbY的基因型频率依次为()A1%2% B8%8%C2%10% D2%8%【热点考向【热点考向2】基因频率的计算】基因频率的计算 【解析】【解析】已知果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，则雄果蝇中XBY的频率为80%，XbY的频率为20% ；根据哈代温伯格定律，可知雌果蝇中XBXB的频率为64%，XBXb的频率为32%，XbXb的频率为4% 。因为题
11、中已知雌雄果蝇数相等，所以XbXb的基因型频率为2%，XbY的基因型频率为10% 。 【答案】【答案】 C【变式【变式2】 (2011湖南师大附中月考湖南师大附中月考)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【解析】【解析】种群随机交配产生的后代，种群的基因型频率、基因频率都保持不变；自交产生的后代中，纯合子的比例会越来越高，如果没有选择，则基因频率保持不变。 【答案】【答案】
12、 C【热点考向【热点考向3】新物种的形成】新物种的形成 【例【例3】(2011湖南师大附中月考湖南师大附中月考)下图所示为生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是()A图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料B种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件D图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代【解析】【解析】A表示突变(基因突变和染色体变异)和基因重组，为进化提供原材料；地理隔离使基因库产生差别，但地理隔离不是新物种形成的必要条件；产生了生殖隔离标志着新物种形成，但生殖隔离是指两种生物不能自由交配或者是交配后代不可育。 【答案】【答案】 B【变式【变式3】(2011湖南师大附中理综测试湖南师大附中理综测试)下列关于生物进化的叙述，正确的是( )A对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离B基因突变虽对多数个体不利，但基因突变的方向和生物进化的方向是一致的C母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象D若一种群中BB个体占81%，Bb占18%，bb个体占1%，则在基因库中B的频率为90% 【答案】【答案】 D【解析】【解析】地理隔离不一定会导致生殖隔离；基因突变是不定向的；母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”， 但“狮虎兽”不可育，说明了不同物种间存在生殖隔离现象。