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第3讲现代生物进化理论,1.现代生物进化理论的主要内容()。2.生物进化与生物多样性的形成()。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,自然选择学说和现代生物进化理论 1.现代生物进化理论的由来 (1)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原因,生物是由低等到高等逐渐进化的。 (2)达尔文的自然选择学说,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.现代生物进化理论,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,教材深挖1.为什么进化的基本单位是种群而不是个体? 提示:在生物繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传,因此,研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的,还必须研究种群基因组成的变化。 2.自然选择的实质和结果分别是什么? 提示:自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。自然选择的结果:从生物个体角度看,导致生物个体生存或死亡;从基因角度看,导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.物种形成,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.共同进化与生物多样性的形成 (1)共同进化 概念:共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 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 内容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。 形成原因:生物的共同进化。 研究生物进化历程的主要依据:化石。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)生物进化的基本单位是群落。( ) (2)生物进化的方向与基因突变的方向一致。( ) (3)生物进化过程的实质在于有利变异的保存。( ) (4)一般来说,基因的频率越高,其控制的性状越适应环境。( ) (5)种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小。( ) (6)盲鱼的眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果。 ( ) (7)进化改变的是个体而不是群体。( ) (8)物种的形成可以不经过隔离。( ) (9)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 ( ),核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(10)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。( ) (11)人工培育的新物种只能生活在人工环境中。 ( ) (12)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。 ( ),核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,下图表示某物种进化的基本过程,请据图分析回答问题。 (1)图中X、Y、Z分别指什么? 提示:图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择、隔离。 (2)与原种相比,图中“新种”产生是否一定经历过地理隔离? 提示:不一定。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 现代生物进化理论 1.下列关于现代生物进化理论的叙述,正确的是 () A.基因突变和自然选择都会使种群的基因频率发生改变 B.突变和基因重组产生进化的原材料,决定生物进化的方向 C.种群基因频率和基因型频率的改变会导致新物种的形成 D.共同进化是指不同物种间进行基因交流并相互选择的过程,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是() A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要 B.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 C.环境发生变化时种群的基因频率可能改变,也可能不变 D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 物种形成、共同进化及生物多样性 3.下图表示蒙古冰草和沙生冰草两个物种形成的机制。下列相关叙述正确的是() A.种群1内部个体间形态和大小方面的差异体现的是物种多样性 B.蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间存在生殖隔离 C.a是地理隔离,自然选择的直接对象是种群中不同的等位基因 D.蒙古冰草和沙生冰草一直利用相同的生物和非生物资源,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.某种兰花有细长的花矩(见右图),花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是() A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C.口器与花矩的相互适应是共同进化的结果 D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.自然选择学说与现代生物进化理论的比较,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.物种形成与生物进化的比较,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.生物多样性三个层次之间的联系(如下图所示),核心梳理,提能探究,考向感悟,基因频率和基因型频率的相关计算 1.已知各种基因型的个体数求基因频率 某基因频率=该基因总数/该基因及其等位基因总数100% A的基因频率=(2AA+Aa)/2(AA+Aa+aa)100% a的基因频率=(Aa+2aa)/2(AA+Aa+aa)100% (A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数),核心梳理,提能探究,考向感悟,2.已知基因型频率求基因频率 设某二倍体生物的一个种群有N个个体,AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别为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 PA=(2n1+n2)/2N=n1/N+n2/2N=PAA+1/2PAa Pa=(2n3+n2)/2N=n3/N+n2/2N=Paa+1/2PAa 由以上公式可以得出下列结论: 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。 3.伴性遗传中基因频率的计算,核心梳理,提能探究,考向感悟,4.利用遗传平衡定律求基因型频率 (1)前提条件: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(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则 AA的基因型频率=p2 Aa的基因型频率=2pq aa的基因型频率=q2,核心梳理,提能探究,考向感悟,自交和自由交配时基因(型)频率的变化规律是怎样的? 提示:(1)自交:种群个体自交时,纯合子增多,杂合子减少,基因型频率改变。自交过程中基因频率不改变。 (2)自由交配:一个处于遗传平衡的种群自由交配时,遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群不处于遗传平衡状态,自由交配时,基因频率和基因型频率都可能改变。,核心梳理,提能探究,考向感悟,考向1 已知基因型的个体数求基因频率 1.某种群中,基因型为AA的个体有2 000个,基因型为Aa的个体有2 000个,基因型为aa的个体有6 000 个。它们迁移到一个孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是 () A.0.2和0.3B.0.3和0.5 C.0.2和0.5D.0.3和0.3,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,2.某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型为MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外迁入了2 000只基因型为MM的果蝇,且所有果蝇均自由交配,则F1中m的基因频率约为() A.43%B.48% C.52%D.57%,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,考向2 已知基因型频率求基因频率 3.一个较大的动物种群中有一个基因R,另一个较小的同种动物种群中有等位基因R和r,经抽样测定,小种群中R的频率为0.6,由于某种原因,大种群中的部分个体迁入小种群,结果新种群有12%的个体来自大种群,迁移后新种群中R的基因频率为() A.0.648B.0.72 C.0.768D.0.88,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,4.某小麦种群中,T(抗锈病)对t(易感染)为显性,在自然情况下该小麦种群可以自由交配,据统计TT为20%,Tt为60%,tt为20%,该小麦种群突然大面积感染锈病,致使易感染小麦在开花之前全部死亡。该小麦在感染锈病之前与感染锈病且开花之后基因T的频率分别是 () A.50%和40%B.50%和62.5% C.50%和80%D.62.5%和50%,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,考向3 伴性遗传中基因频率的计算 5.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现,780名女生中有患者23人、携带者52人;820名男生中有患者65人,那么该群体中色盲基因的频率是() A.4.4%B.5.1% C.6.8%D.10.2%,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,6.据调查,某校学生中某性状的基因型及比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则该群体中XB和Xb的基因频率分别是() A.92%、8%B.8%、92% C.78%、22%D.36%、64%,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,考向4 利用遗传平衡公式求基因型频率 7.(2016全国卷)理论上,下列关于人类单基因遗传病的叙述,正确的是() A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 B.常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 C.伴X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 D.伴X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,8.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60%,a基因频率为40%。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() A.75%B.50% C.42%D.21%,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,考向5 自交与自由交配条件下基因(型)频率的变化规律 9.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机受粉产生的后代中AA的基因型频率、A的基因频率和自交产生的后代中AA的基因型频率、A的基因频率依次是() 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,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,10.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa的基因型频率绘制曲线如下图。下列分析错误的是() A.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4 B.曲线的F2中Aa基因型频率为0.4 C.曲线的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1 D.曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等,C,核心梳理,提能探究,考向感悟,解析:基因型为Aa的小麦随机交配并去除子代中的隐性个体,P随机交配得到F1,去除隐性个体后Aa基因型频率为2/3,F1随机交配得到F2,去除隐性个体后Aa基因型频率为1/2,F2随机交配得到F3,去除隐性个体后Aa基因型频率为2/5,因此曲线为随机交配并去除子代中隐性个体后的Aa基因型频率变化曲线,A项正确。基因型为Aa的小麦连续自交并去除子代中的隐性个体,P自交得到F1,去除隐性个体后Aa基因型频率为2/3,F1自交得到F2,去除隐性个体后Aa基因型频率为2/5,因此曲线为连续自交并去除子代中隐性个体后的Aa基因型频率变化曲线,B项正确。,核心梳理,提能探究,考向感悟,基因型为Aa的小麦连续自交,P自交得到的F1中Aa基因型频率为0.5,F1自交得到的F2中 Aa基因型频率为0.25,符合公式1/2n,因此曲线为连续自交的子代中Aa基因型频率变化曲线,Fn中纯合子比例为1-(1/2n),上一代Fn-1中纯合子比例为1-(1/2n-1),Fn代纯合子比例比上一代增加1-(1/2n)-1-(1/2n-1)=(1/2n-1)-(1/2n)=1/2n,C项错误。基因型为Aa的小麦随机交配,P随机交配得到的F1中Aa基因型频率为0.5,F1随机交配得到的F2中 Aa基因型频率仍为0.5,因此曲线为随机交配子代中Aa基因型频率变化曲线。基因型为Aa的小麦连续自交或自由交配后,子代不进行选择,A、a的基因频率都不变,都为0.5,D项正确。,通关记,通关辨,通关练,1.在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。 2.隔离是新物种形成的必要条件,新物种形成的标志是产生生殖隔离。 3.变异是不定向的,变异的利害性取决于生物所生存的环境。 4.自然选择是定向的,决定生物进化的方向。 5.生物与生物之间相互选择,共同进化。 6.生物进化形成了生物多样性,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。,通关记,通关辨,通关练,1.辨析与生物进化相关的概念 (1)种群和物种的内涵与外延 物种是自然状态下能够自由交配并产生可育后代的一群生物,一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。 种群是同一种生物在同一地点、同一时间形成的一个群体。种群“小”,不同种群间有地理隔离;物种“大”,不同物种间有生殖隔离。即一个物种可以形成多个种群,一个种群中的生物必然属于同一物种,同一物种多个种群间存在地理隔离。 判断生物是不是同一物种的依据是是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离,则不是同一物种。 (2)突变与基因突变:突变不是基因突变的简称,而是包括基因突变和染色体变异。,通关记,通关辨,通关练,(3)害虫中的抗药个体不是农药诱导产生的。在喷施农药之前,害虫中就存在抗药的突变个体,喷施农药仅杀灭不抗药的个体,抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对抗药个体进行选择。 2.辨析物种形成与生物进化 (1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。 (2)生物进化不一定导致物种的形成。 生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限,引发生殖隔离,即生物进化不一定导致新物种的形成。 新物种一旦形成,就说明生物发生进化了。,通关记,通关辨,通关练,1.假设在某一个群体中,AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等,A和a的基因频率均为50%。右图表示当环境发生改变时,自然选择对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列有关叙述正确的是() A.有利基因的基因频率变化如曲线甲所示, 该种群将进化成新物种 B.曲线甲表示当自然选择对隐性基因不利时 A基因频率的变化曲线 C.自然选择直接作用的是生物个体的表现型,而不是基因 D.图中曲线甲、乙变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异,答案,解析,通关记,通关辨,通关练,2.某地有一种植物,同一植株上不同时期所开花的花色会发生变化,其传粉者包括当地的白线天蛾和8月中旬将迁徙离开的蜂鸟。下图表示7月30日8月15日前后,当地各类群生物的数量变化。下列分析错误的是() A.红色的花更容易吸引蜂鸟完成传粉 B.花色的变化与传粉者的选择作用有关 C.8月该植物种群的红色基因频率下降 D.植物的快速反应适应了传粉者的改变,答案,解析,
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