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1、第 5 节 现代生物进化理论,抓纲扣本夯实基础,一、达尔文自然选择学说,生存斗争,适者生存,多样性,遗传变异,个体,渐变,1种群是生物进化的基本单位 (1)种群是指生活在一定区域的 生物的全部个体。 (2)基因库：一个种群中全部个体所含有的 。 (3)基因频率：在一个 基因库中，某个基因占全部 的比率。,二、现代生物进化理论,同种,全部基因,种群,等位基因,2生物进化的原材料 可遗传的变异为生物 提供原材料，包括 、 和染色体变异。 3自然选择决定生物进化的 。,进化,基因突变,基因重组,方向,4隔离导致形成新的物种 (1)物种是指能够在自然条件下相互 并产生 后代的一群生物。 (2)隔离是指
2、不同种群间的个体，在自然条件下，基因不能 的现象。分为生殖隔离和 。 (3)形成新物种的标志是产生 。,交配,可育,自由交换,地理隔离,生殖隔离,判断正误 (1)个体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)染色体变异不属于突变。( ) (5)生物进化的方向是由人类的需要决定的。( ),(6)生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变。( ) (7)隔离是物种形成的必要条件。( ) 思考东北虎与华南虎属于同一物种吗？ 提示属于。,1共同进化 (1)概念：不同 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展。 (
3、2)原因：生物与生物之间的 和生物与无机环境之间的 。,三、共同进化与生物多样性的形成,物种,生物与无机环境,相互选择,相互影响,2生物多样性的形成 (1)内容： 多样性、物种多样性、 多样性。 (2)形成原因：生物的 。,基因,生态系统,进化,【典例1】(2013荆州质检)我国是抗生素使用大国，人均年使用量是美国的10倍以上。被病菌感染的患者体内，病菌对抗生素的耐药性也高得惊人。我国已成为世界上滥用抗生素问题最严重的国家之一。病菌耐药性高的根本原因是,剖题探法突破考点,考点一达尔文的自然选择学说与现代生物进化 理论的比较,A抗生素的使用诱导病菌产生定向突变 B抗生素诱导病菌大量增殖，加剧了生
4、存斗争 C病菌通过有丝分裂和遗传物质转化，从其他生物处获得耐药基因 D抗生素的使用，定向改变病菌种群的基因频率,【提示】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。 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。,【解析】基因突变是普遍存在的、不定向的，在长期使用抗生素的过程中，抗药个体存活下来，并将抗药基因遗传给后代，并逐渐积累。由于抗生素的选择作用，病菌种群的基因频率发生定向改变。 【答案】D,考点突破 二者比较,变式训练 1现代生物进化理论深刻改变了人们对自然界的看法。下列与生
5、物进化相关的描述，正确的是 A生物进化的实质在于种群中有利变异的保存和积累 B各种变异为生物进化提供原材料，但不决定生物进化的方向 C地理隔离和生殖隔离是新物种形成的必要条件 D个体的基因在个体死亡后消失，种群通过繁殖保留基因库,解析生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；只有可遗传的变异能为生物进化提供原材料，B错误；生殖隔离是物种形成的必要条件，C错误。 答案D,考点二物种形成与生物进化,【典例2】(2013南昌调研)关于物种形成与生物进化，下列说法中正确的是 A生物进化的实质是种群基因频率的改变 B同一种群的雌雄个体之间可以相互交配并产生后代，同一物种的雌雄个体之间不能相互交配并产生
6、后代,C隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件 D生物进化的实质是种群基因型频率发生变化的过程,【提示】影响基因频率变化的因素： 自然选择。遗传漂变(在小种群中，某种基因可能会由于个体的偶然死亡或没有交配，使得该基因在种群中消失，这种现象称为遗传漂变)。迁移(由于不同基因型的个体更多地从一个地方迁移到另一个地方，可使种群的基因频率发生相应的变化)。可遗传的变异。,【解析】本题综合考查物种形成与生物进化的关系。生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程，任何基因频率发生变化，都属于基因频率的改变，A选项正确；同一物种的个体间在自然状态下能够相互交配并产生后代，B选项错误；隔离是新物种
7、形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件，C选项错误；生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程，基因型频率发生变化，基因频率不一定发生变化，D选项错误。 【答案】A,考点突破 1隔离在物种形成中的作用 (1)隔离的实质：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。 (2)物种形成的必要条件：物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离。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。,2物种形成与生物进化的比较,变式训练 2(2012济南一模)下列与物种形成无关的是 A不遗传的变异B地理隔离 C生殖隔离 D多倍体形成,解析长期的地理隔
8、离可导致生殖隔离而形成新物种；多倍体(如四倍体)与二倍体间有生殖隔离，故形成多倍体也往往形成了新物种；只有可遗传的变异才在生物进化过程中起作用。 答案A,【典例3】某自花传粉植物种群中，亲代中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的基因型频率分别是 A55%和32.5% B55%和42.5% C45%和42.5% D45%和32.5%,考点三基因频率和基因型频率的相关计算,【解析】本题考查基因频率和基因型频率的计算问题，意在考查考生的推理计算能力。分析题中信息可知，Aa基因型个体占50%，则A的基因频率为30%1/250%55%。该种群自花传粉，AA自交
9、后代仍是AA，Aa自交后代是1/4AA、1/2Aa、1/4aa，aa自交后代仍是aa，故F1中AA的基因型频率为30%50%1/442.5%。 【答案】B,考点突破 1已知调查的各种基因型的个数，计算基因频率,4利用哈代温伯格定律计算 (1)成立前提：种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。 (2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。 如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合，p22pqq21。,变式训练 3(2013山东实验中学二次诊断
10、)果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为的组成一个群体，其中80%为BB的个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是 A25% B32% C50% D64%,解析群体进行自由交配，交配的组合有BBBB、BB(雄性)bb(雌性)bbbb、bb(雄性)BB(雌性)，计算得知，子代个体是BB的概率是64%，Bb的概率是32%，bb的概率是4%。 答案B,隔离导致物种形成的解释方法,能力培养技能过关,方 法 体 验,跟踪练习 (2012东城区综合练习)下图表示新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是,A自然选择过程中，直接被选择的是基因型，进
11、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能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,解析自然选择过程中，直接被选择的是适应环境的个体，进而导致种群基因频率的改变；生物进化的实质是种群基因频率的改变；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D,【例1】(双选)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,一、误认为变异由环境因素导致产生,易 错 警 示,A定向突变 B抗生素滥
12、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，A项错误；滥用抗生素时，抗生素对细菌进行自然选择，导致超强耐药性基因NDM1在该细菌中逐代积累，可产生耐药性，B项正确；超强耐药性基因编码的金属内酰胺酶水解内酰胺类抗菌药物，可使细菌产生耐药性，C项正确；细菌没有染色体，所以D项错误。 【答案】BC,纠错笔记 细菌中原本存在各种各样的突变个体，接触青霉素后，有抗药性的突变个体存活下来了，其他个体不能生存。青霉素对细菌进行了选择，所以并不是细菌接触青霉素后产生突变个体，而是青霉素选择出了抗药突变个体。,【例2】有一个随机交配的种群，在没有迁
13、移的条件下，两年内该种群的基因频率变化如下表。根据现代生物进化理论，这两年中，与这对基因的有关推断，正确的是,二、自由交配条件下，误认为基因频率会改变,A.该种群朝着Aa增多方向进化 B该种群没有表现出生物进化 C该种群的生活环境有较大变化 D该种群较易发生基因突变,【常见错误解答】错选A项。 【错因分析】易错选A项的原因为：知识理解不透彻。生物进化的实质是种群基因频率改变。根据题意可知第一年A频率为50%，a频率为50%，第二年A频率为50%，a频率为50%，这两年中这对基因的频率不变。故没有进化。 【答案】B,1在超市中无公害蔬菜很多，也很受市民的欢迎。在这些无公害蔬菜的生产中不使用农药、
14、杀虫剂和化肥等。假如在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂，其结果是,随 堂 巩 固,达标训练技能过关,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杀虫剂能诱导害虫体内分解药物的基因大量表达 D害虫全部消失，最终导致害虫的某些物种灭绝,解析由于基因突变，害虫群体中存在着抗杀虫剂的变异种，当使用某种杀虫剂后，绝大多数害虫被杀死，少数具有抗药性的个体生存下来并繁殖；抗药性害虫大量繁殖后，再用该种杀虫剂，会有比以前更多的个体生存下来。因此，杀虫剂对害虫起到一个定向选择的作用。 答案B,2(2012淮安第三次调研)大约一万年前，某大峡谷中的松
15、鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如图所示，相关说法正确的是,A地球上新物种的形成都必须先经历a过程 Bb过程的实质就是定向改变种群的基因频率 C只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的 D品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2,解析图中a为地理隔离，b为自然选择。多倍体的形成，可以不经过地理隔离形成新物种，A错误；表示物种形成过程中变异是不定向，包括基因突变、基因重组和染色体变异，C错误。只有当品系1和品系2出现生殖隔离时，才会形成两个物种，D错误。 答案B,3(2013龙岩教学质检)水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性，抗病(R)对不抗
16、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,AY逐渐增大，R逐渐增大 BY逐渐减小，R逐渐减小 CY基本不变，R基本不变 DY基本不变，R逐渐增大 解析在自然条件下，非糯性和糯性基因频率变化不大，而不抗病的个体容易被淘汰掉，故D正确。 答案D,4下表中P和p表示某地区某种生物的一对等位基因。表中数据说明,A.1970年杂合子的比例为18% B1930年显性个体和隐性个体数目接近 C1970年后的较短时间为P的频率为0 D隐性纯合子更能适合该地区变化的环境,解析基因P、p的频率在不断变化中，故不符合遗传平衡定律的条件，即不能由基因频率
17、计算杂合子的比例；1930年P和p的基因频率接近，但显性个体除纯合体外还包括杂合体，故显性个体的数量大于隐性个体的数量；1970年后P的基因频率逐渐减小，但短时间内不可能为0；由表格可知，隐性纯合子更能适应该地区变化的环境。 答案D,5(2012广东)科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是 A还可能发生变异 B表现型仍受环境的影响 C增加了酵母菌的遗传多样性 D改变了酵母菌的进化方向,解析因酵母菌中替换的是第6号和第9号染色体的部分片段，这种变异属于染色体结构变异，这样的重组酵母菌还
18、有可能再发生基因突变等可遗传的变异，A项正确；生物的表现型是基因型与环境条件共同作用的结果，B项正确；替代的人工合成的染色体片段中含有原酵母菌所没有的基因，故增加了酵母菌的遗传多样性，C项正确；生物的进化方向是由定向的自然选择决定的，D项错误。 答案D,6下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是 A自然界中种群的基因频率总是在不断变化的 B狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化 C从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是DNA的多样性 D生物的多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,解析从分子水平上看，蛋白质是一切生命活动的主要承担者，蛋白质分子的多样性直接影响着生物性状的多样性，而蛋白质的合成受基因控制，特定的基因控制特定的蛋白质，所以遗传物质的多样性是生物多样性的根本原因。 答案C,