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1、专题16生物的进化高考生物高考生物考点一考点一现代生物进化理论现代生物进化理论知识清单知识清单 一一现代生物进化理论的由来现代生物进化理论的由来1.拉马克的进化学说拉马克的进化学说用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。3.进化理论的发展进化理论的发展(1)对于生物进化过程中遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到分子水平。(2)关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位。二二现代生物进化理论的内容现代生物进化理论的内容1.种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位(1)种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体。(2)基因库:一个种群中全部个体所含有的全
2、部基因。(3)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。(4)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。2.突变和基因重组为生物进化提供原材料为生物进化提供原材料(1)可遗传变异的来源(2)生物的变异是不定向的,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.自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向4.隔离与物种的形成隔离与物种的形成(1)物种:能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。(2)隔离 1.现代生物进化理论的几个理解误区现代生物进化理论的几个理解误区(1)把“突变”误认为就是基因突变:“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变
3、异”。(2)变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱发突变。如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。(3)把物种误认为种群: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。(4)正确理解一个不定向和三个定向:变异是不定向的;自然选择(定向)种群基因频率改变(定向)生物进化(定向)。(5)自然选择直接选择的是表现型,间接选择的是基因型,实质是引起种群基因频率的定向改变。例例1(2017湖北部分重点中学上学期联考,30)下列关于生物进化的叙述 正 确 的 是()A.新物种产生不一定发生了生物进
4、化,生物进化一定产生新物种B.达尔文自然选择学说没有阐明遗传变异的本质,但解释了进化的实质C.野生型红眼果蝇群体出现了白眼突变个体,该种群基因频率发生改变D.长期使用抗生素容易使细菌产生抗药性的变异,进而使细菌产生较强的耐药性解析解析新物种产生一定发生了生物进化,生物进化不一定产生新物种,A错误;生物进化的实质是基因频率的改变,是现代生物进化理论的内容,B错误;迁入和迁出、基因突变等因素,会使种群的基因频率发生改变,C正确;抗生素只是起了选择的作用,不能使细菌定向产生抗药性变异,D错误。答案答案C2.物种的形成物种的形成物种形成的三个环节的关系例例2(2017福建莆田六中月考,22)如图a、b
5、、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是()A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志B.留居a地区甲种群的基因频率不再发生改变C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同解析解析新物种形成的标志是生殖隔离的出现;a地区的环境在变化,留居a地区的甲种群的基因频率可能会发生变化;乙、丙是两个物种,存在生殖隔离,这两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库也有较大的差异;甲、乙是两个物种,存在生殖隔离,但是乙物种是从甲物种进化来
6、的,二者的基因库组成可能部分相同。答案答案C方法方法“公式法公式法”计算基因频率和基因型频率计算基因频率和基因型频率1.基因频率与基因型频率的比较基因频率与基因型频率的比较方法技巧方法技巧基因频率基因型频率公式某基因频率=该基因的数目该基因与其等位基因的总数100%某基因型频率=该基因型的个体数总个体数100%外延生物进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率改变,基因频率不一定改变2.基因频率的计算方法基因频率的计算方法(1)常染色体基因频率的计算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。计算公式:某基因频率=该基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。【实例】豌豆种群中AA基
7、因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则:种群A基因的频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=30%+1/2(1-30%-20%)=55%。(2)X染色体上的基因频率计算公式:Xb=100%【实例】在一个工厂中,男女职工各100名,女性中,色盲基因(Xb)携带者为5人,色盲患者为1人;男性中色盲患者为8人,则Xb的基因频率为:100%=5%知能拓展知能拓展自交和随机交配时基因(型)频率变化规律(1)某种群的所有个体自交,若没有进行选择,则自交后代的基因频率不变,基因型频率会改变,并且杂合子的基因型频率降低,纯合子的基因型频率升高。(2)某种群的所有个体随机交配,若没有进行选择,则后
8、代的基因频率不变。后代的基因型频率是否改变有以下两种情况:如果没有达到遗传平衡,则后代的基因型频率会改变并达到遗传平衡;如果已达到遗传平衡,则后代的基因型频率不会改变。3.运用遗传平衡定律计算基因频率运用遗传平衡定律计算基因频率(1)适用条件:种群非常大;所有雌雄个体之间自由交配并产生后代;没有迁出和迁入;没有自然选择;没有基因突变。(2)计算方法当等位基因只有两个(A、a)时,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。逆推计算:已知隐性纯合子的概率,求种群的基因频率和基因型频率。若aa=X%【实例】据调查,某人群中白化病的发病率
9、大约为1/100。请问,该群体中白化病致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少?某白化病女患者与一表现型正常的男子婚配,子代中患白化病的概率是多少?解题思路第一步:白化病的发病率为1/100,所以致病基因a的基因频率为1/10,正常基因A的频率为9/10;第二步:Aa基因型频率为9/101/102=9/50;第三步:表现型正常男子是携带者的概率为=2/11;第四步:子代患白化病的概率=2/111/2=1/11。知能拓展知能拓展遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。(2)人群中男性
10、的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则男性中女性中说明:若男性和女性数量相等,则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。例例3(2015安徽理综,5,6分)现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为6 0%,a 基 因 频 率 为 4 0%。假 设 这 两 个 种 群 大 小 相 等,地 理 隔 离 不 再 存 在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是()
11、A.75%B.50%C.42%D.21%解析解析两种群均处于遗传平衡状态,且种群大小相等,故两种群完全合并后A、a的基因频率分别为两种群A、a基因频率的平均值,A基因频率=(80%+60%)2=70%,a基因频率=(20%+40%)2=30%。该种群随机交配后,子一代中Aa的基因型频率为270%30%=42%,故选C。答案答案C考点二考点二共同进化与生物多样性共同进化与生物多样性 一一共同进化共同进化1.概念概念:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。2.原因原因: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。二二生物多样性的形成生物多样性的形成1.内容内容:生
12、物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。2.形成原因形成原因:生物的进化。3.研究生物进化历程的主要依据研究生物进化历程的主要依据:化石。三三生物进化理论在发展生物进化理论在发展1.中性学说中性学说:大量的基因突变是中性的,导致生物进化的是中性突变的积累,而不是自然选择。2.生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。1.生物多样性的三个层次生物多样性的三个层次 2.三个层次之间的关系三个层次之间的关系3.生物多样性的成因生物多样性的成因:生物与环境共同进化的结果。4.共同进化的实例共同进化的实例共同进化类型包含类型 举例不同物种之间种间互助 长有细长吸管似口器的蛾与长花矩的兰花种间
13、斗争 猎豹和斑马(捕食者与被捕食者)生物与无机环境之间相互影响 地球最早为无氧环境厌氧生物光合生物出现空气中有了氧气出现好氧生物例例4(2017河南南阳期中,40)下列关于进化和生物多样性的叙述,正确的 是()A.共同进化是通过物种之间的生存斗争实现的B.长期大量使用农药会导致具有抗药性的个体比例增加C.捕食者的存在不利于增加物种的多样性D.生物多样性主要包括物种多样性、种群多样性和生态系统多样性解析解析共同进化既包括生物之间的共同进化,也包括生物与环境之间的共同进化,A错误;长期大量使用农药会通过人工选择导致具有抗药性的个体比例增加,B正确;由于共同进化,捕食者的存在有利于增加物种的多样性,C错误;生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,D错误。答案答案B