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1、,明考向,第四单元生物的变异、育种和进化,忆教材,研考点,提能力,高考随堂体验,课时活页作业,第三讲生物的进化,一、达尔文自然选择学说填表,生存斗争,适者生存,多样性,遗传变异,个体,渐变,二、现代生物进化理论判断正误(1)物种是生物进化的基本单位。()(2)种群基因库是不断变化的。()(3)只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料。()(4)基因突变和染色体变异都属于突变。()(5)自然选择决定生物进化的方向。()(6)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。()(7)隔离是物种形成的必要条件。(),为什么生物进化的基本单位是种群而不是个体？提示：种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因
2、却代代相传，因此，研究生物的进化仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群的基因组成变化。,想一想,三、共同进化与生物多样性的形成填空1共同进化(1)概念：不同之间及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生物与无机环境之间的相互影响。2生物多样性的形成(1)内容：生物多样性包括多样性、多样性和多样性。(2)形成原因：生物的进化。,生物,生物与环境,基因,物种,生态系统,3生物进化理论在发展(1)中性学说：大量的基因突变是中性的，导致生物进化的是的积累，而不是。(2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。,中性突变,自然选择,1自然选择学说,2现代生
3、物进化理论,巧记生物进化种群单位因频变，突变重组原材料，变异无向自选定，物种形成必隔离。,基因频率和基因型频率及相关计算1比较基因频率和基因型频率,2.计算规律(1)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n1、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：,由以上公式可以得出下列结论：在种群中一对等位基因的频率之和等于1，而各种基因型频率之和也等于1。某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)已知基因频率计算基因型频率：设某种群中A的基因频率为p，a的基因频率为q
4、，则AA的基因型频率为p2，aa的基因型频率为q2，Aa的基因型频率为2pq。注：上述计算方法只适用于理想条件下。,1不能正确区分物种和种群一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。2生物进化不一定形成新物种种群基因频率的改变引起生物进化，而物种的形成是以生殖隔离为标志的，生物进化不一定形成生殖隔离。,1根据达尔文自然选择学说(图解如下)，下述不属于对现代生物进化理论的补充、完善的是(),A生物进化的实质是种群基因频率的变化B种群是生物进化的基本单位C隔离是物种形成的必要条件D自然选择决定生物进化的方向，是通过生存斗争实现的,解析：自然选择学说和现代生
5、物进化理论都认为自然选择决定生物进化的方向，因此D项不是现代生物进化理论的补充和完善内容。答案：D,2某自花传粉植物种群中，新代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因频率分别是()A55%和32.5%B55%和42.5%C45%和42.5%D45%和32.5%,解析：分析题中信息可知，Aa基因型个体占50%，则A基因频率为30%1/250%55%。F1中AA的基因型频率为30%50%1/442.5%。答案：B,1物种形成的三种典型模式(1)渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。,(2)骤变式主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一
6、出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物。,(3)人工创造新物种通过植物体细胞杂交(如番茄马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。,2新物种形成的标志生殖隔离,物种形成和生物进化,特别提醒判断生物进化的依据是种群基因频率是否发生改变，只要基因频率发生了改变，生物就发生了进化。判断物种形成的依据是是否产生了生殖隔离。进化并不一定导致物种的形成，但物种的形成必须经过进化。,3杭州师范大学近日在西湖发现了一种原生动物的新物种，命名为“杭州累枝虫”。下图表示生物新物种形成的基本环节，有关叙述正确的是(),A自然选择过程中，直接受选
7、择的是基因型，进而导致基因频率的改变B同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化C地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离D种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件,解析：突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择过程中，直接受选择的是表现型，进而导致基因频率的改变；同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大。新物种形成的标志是生殖隔离，生物进化的本质是种群基因频率的改变；隔离是物种形成的条件，但有些生物没有地理隔离也会形成新的物种，如植物多倍体的形成。地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定会导致生殖隔离。答案
8、：D,4金鱼是重要的观赏鱼，品种众多，可观赏的性状多种多样。金鱼培育专家培育的珍贵品种“蓝剑”，其性染色体组成为XYY。下列有关金鱼的说法错误的是(),A金鱼不能与野生鲫鱼杂交，这说明金鱼与野生鲫鱼之间存在生殖隔离现象B众多金鱼品种是经过突变、自然选择、隔离等过程形成的C“蓝剑”的产生可能是因为亲本中雄性个体在减数第二次分裂时遗传物质分配异常所致D“蓝剑”不能直接产生后代，根本原因是减数分裂形成配子的过程中性染色体联会紊乱,解析：众多金鱼品种是经过人工选择培育而成的，因此B选项错误。答案：B,例1(2012安徽百校联考)下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。有关叙述中不正确的是(),.,A图中X
9、、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择以及隔离B小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群，是生物进化的基本单位C地理隔离一旦形成，原来同属一个物种的蜥蜴很快就进化为不同的物种D小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和称为蜥蜴新种的基因库,解析蜥蜴产生不同性状，原因可能是突变或基因重组，不同的性状中有利的保存而不利的被淘汰，属于自然选择的结果，新物种产生的必要条件是隔离，故A正确；生物进化的基本单位是种群，种群即一定区域内同种生物所有的个体，故B正确；由于地理隔离，不同环境内的生物进化方向可能有差异，但进化是个漫长的过程，故C错误；一种群内所有个体的所有基因的总和称为该种群的基因库，该小岛上全部的
10、蜥蜴新物种即为一个种群，故D正确。,答案C,(1)变异是在起选择作用的环境条件出现之前就已产生的，不是受到起选择作用的环境诱导才发生的。(2)环境条件可能诱发生物产生变异，但该环境对生物此时所产生的变异没有选择作用，起选择作用的环境是该变异产生后变化的环境。,例2(2012湖南十二校联考)某生物种群中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，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、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a
11、a的基因型频率_(会、不会)发生改变。,(3)假如该生物种群中仅有Aabb和AAbb两个类型个体，并且AabbAAbb11，且该种群中雌雄个体比例为11，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为_。(4)假定该生物种群是豌豆，则理论上该豌豆种群的子一代中AA、Aa的基因型频率分别为_、_。,解析(1)一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)题干条件下符合哈代温伯格定律，子代aa基因型频率为0.50.50.25。(3)Aabb、AAbb产生的配子中Abab31，故自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体AAbbaabb3/43/41/41/4
12、5/8。(4)豌豆是严格自交生物，子代中AA频率为：0.30.41/40.4，Aa频率为：0.41/20.2。答案(1)0.5(2)0.25不会(3)5/8(4)0.40.2,现在的许多家养动物和栽培植物，都起源于野生类群。它们在人们有计划的选择下，使有益于人类的变异逐渐积累和增强，实际上是个优胜劣汰的过程。人工选择有三个要素：一是有变异存在；二是这种变异能够遗传；三是人类对变异可以选择，三者缺一不可。选择的实质是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。,例3某中学生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b
13、)为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：,a选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；b让子一代果蝇连续自由交配五代，同时在每一代中要除去残翅果蝇；c当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；d根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。,请分析回答：(1)如果按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中纯合子占_。(2)如果在每代中不除去残翅果蝇，在子三代长翅果蝇中纯合子占_。(3)请判断该实验过程的设计是否科学？_。你的理由是：_。,(4)若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的步骤。选择一只纯种
14、长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；_；_；_；(5)请预期这种人工选择对种群基因频率的影响_。,解析F2中BBBb12，产生的两种类型的配子Bb21，故F3中bb为1/31/31/9，即F3中长翅果蝇占8/9，其中的纯合子为BB2/32/34/9，占长翅总数的1/2。若不去除残翅果蝇，则F2中BBBbbb121，F2产生的配子Bb11，F3中BBBbbb1/42/41/4，故长翅中的纯合子比例为：BB/(BBBb)1/3。要研究人工选择作用是否对种群基因频率产生影响，需要以人工选择作用作为单一的变量，通过由人工选择作用的种群和自然繁殖的种群繁殖若干代后进行对照得出实验结论
15、。,答案(1)1/2(2)1/3(3)不科学没有设置对照(没有对照实验)(4)将子一代果蝇随机分成相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论(5)这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小,高考随堂体验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
16、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,解析：生物变异的方向是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生物进化的方向；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；种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的。,答案：C,2(2011广东高考)最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因NDM1，该基因编码金属内酰胺酶。此菌耐药性产生的原因是(双选)()A定向突变B抗生素滥用C金属内酰胺酶使许多抗菌药物失活D通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因,解析：基因突变具有不定向性；抗药性的产生是由于抗生素
17、滥用对耐药基因进行定向选择，且耐药基因所表达的酶能使多种抗生素失活；超级细菌是原核生物，无染色体。答案：BC,3(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：隔离是物种形成的必备环节；生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变；自然选择决定生物进化的方向。答案：D,4(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
18、性糖含量增高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：人工培育的新物种有的也可以生活在野外如杂交水稻等；基因突变是不定向的，生物进化的方向取决于自然选择的方向。冬季来临时，植物体内可溶性糖含量增加，增大了细胞内溶液的浓度，降低了凝固点，有利于适应寒冷环境，而不是为了适应寒冷环境。农药处理后选择了具有抗药性的个体，淘汰了没有抗药性的个体，因此抗药性强的个体生存下来并繁殖的机会大大增加。答案：D,5(2011广东高考)登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的
19、传播。,(1)将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的_细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出_、_和_。,(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配，F1群体中A基因频率是_，F2群体中A基因频率是_。(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如下图)，将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代_，原因是_。,解析：要获得转基因动物，受
20、体细胞一般是受精卵。如果转基因成功，目的基因(S基因)能进行复制和表达，所以在蚊子体内可检测出S基因、S蛋白以及S基因转录的mRNA。(2)AABBaabb，F1的基因型为AaBb，所以F1中A基因的频率为50%，F1随机交配，F2中有致死现象，即基因型为Abb(3/16)和aaB(3/16)的个体死亡，则F2存活个体中AAAaaa361，故F2中A基因的频率为60%。(3)群体中S基因频率逐代升高，而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖，使蚊子体内的病毒平均数逐代减少。,答案：(1)受精卵S基因S基因的RNAS蛋白(2)50%60%(3)下降群体中S基因频率逐代升高，而S基因表达的蛋
21、白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖,6(2011上海高考)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。(1)现代综合进化理论认为生物进化的基本单位是_。(2)依据以下材料，回答问题。材料1：某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。,材料2：蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。这两则材料中发生的相似事件是_。A适应辐射B地理隔离C生存竞
22、争D生殖隔离在材料1中，蛾复杂飞行模式的形成是_的结果。在材料2中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的_变小。,(3)下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。,计算Va在A种群中的频率_。就V基因而言，比较A种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据_。,答案：(1)种群(2)D自然选择基因库(3)33%A种群的遗传多样性高于B种群；因为A种群的基因型为5种，B种群为4种(A种群基因型多于B种群),7(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。右图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表
23、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_。,解析：(1)新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%，则R的基因频率为95%4%297%。(3)根据现代生物进化理论观点，适者生存，不适者被淘汰，因此1967年中期停用杀虫剂后，RR基因型频率下降，SS基因型频率上升，说明在不使用杀虫剂的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)由(3)分析可知，不再使用杀虫剂，SS基因型幼虫更能适应环境，RR基因型幼虫不适应环境，从而使S基因频率上升，R基因频率下降，这样的持续选择作用导致SS基因型频率最高。,答案：(1)基因突变(2)97%(3)不再使用杀虫剂低(4)SS在不使用杀虫剂的环境条件下，持续的选择作用使R基因频率越来越低,点击此图进入,课时活页作业,