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专题十七 生物的进化,内容索引,考点一 生物的多样性、统一性和进化,考点二 现代生物进化理论,探高考 练模拟,考点一 生物的多样性、统一性和进化,1.物种和生殖隔离 (1)物种：是生物分类的基本单位，同种个体之间能 并产生有 的后代。 (2)生殖隔离：不同种的个体之间不能 ，或者在交配后不能产生有 的后代。,2.生物的多样性,生物界在 上具有巨大的多样性 整个生物界包括植物、动物、真菌、原生生物、 生 物等几大类,互相交配,生育能力,互相交配,生育能力,类型,原核,答案,3.生物的统一性,答案,在 上具有高度的统一性,实例,人猿超科存在着特有的结构和功能的统一模式 脊椎动物有同源器官，胚胎发育相似，说明存在着 统一性 真核生物统一的 模式将动物、植物、真菌和众 多的原生生物联系在一起 真核生物和原核生物之间在 层次上存在着高度 统一性(如DNA、RNA、蛋白质、 的高 度统一性,模式,细胞,分子,遗传密码,4.进化论对生物的统一性和多样性的解释 (1)对生物多样性的解释：由于 等因素的作用，生活在不同环境中的同一物种的不同种群，可以发展出 。 (2)对生物统一性的解释：整个生物界有 ，说明生物界在不同层次上存在着高度的统一性。,答案,自然选择,多个物种,一个共同由来,思考诊断,1.人、大猩猩和长臂猿的骨骼基本相似说明生物界在模式上具有统一性 ( ) 2.动植物、真菌和细菌都由真核细胞构成说明生物界在模式上具有统一性 ( ) 提示 生物界在个体、细胞或生物大分子层次上，都存在统一的模式。动植物、真菌是真核生物，由真核细胞构成，但细菌是原核生物，由原核细胞构成。 3.鸟的翅膀、海豚的鳍肢有相似的结构模式说明生物界在模式上具有统一性 ( ),答案,提示,4.原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA说明生物界在模式上具有统一性 ( ) 5.一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 ( ) 6.物种的形成可以不经过隔离 ( ) 提示 物种的形成必定经过生殖隔离。,答案,提示,1.种群和物种的区别和联系,(1)若下图中虚线不存在，则种群1和种群2属于同一物种，说明物种可以包括多个种群。长期发展下去可成为不同的亚种，进而虚线出现，形成新物种。,(2)若图中虚线存在，种群l和种群2属于不同物种，此时两个种群必然存在着生殖隔离。,2.生物界的多样性和统一性分析 (1)生物多样性三方面的分析,(2)生物界的统一性的三个层次,1,2,3,4,题型一 生物多样性和统一性的实例,1.(2016浙江4月选考)鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似，这说明它们之间存在( ) A稀有性 B.适应性 C.统一性 D.竞争性,解析 生物界在结构和功能上具有高度的统一性，体现在生物体、细胞或生物大分子等层次上，鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似，这是在生物体层次上的统一模式。,解析,2.对比人和大猩猩的骨骼可以说明( ) A.统一的细胞模式将动物、植物、真菌和众多的原生生物联系在一起 B.同种个体之间能相互交配并产生有生育能力的后代 C.生物体层次上存在某种结构与功能的统一模式 D.人类与大猩猩的生物体结构和功能完全相同,解析,1,2,3,4,解析 对比人和大猩猩的骨骼可知，人身体上的每一块骨骼，大猩猩身体上都有，只是大小比例有所不同。这说明人类与大猩猩在生物体这一层次上，存在着特有的结构和功能的统一模式。 A选项说明了所有真核生物之间在细胞这一层次上存在着统一性； B选项是从物种的角度说明了物种的特征之一。,1,2,3,4,题型二 进化论对多样性和统一性的解释,解析,3.生物多样性是我们赖以生存和发展的基础，生物多样性的内涵不包括( ) A.基因的多样性 B.生物种类的多样性 C.生态系统的多样性 D.环境的多样性,1,2,3,4,解析 生物多样性通常有三个层次的含义，即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。生物种类的多样性是指一定区域内生物种类(包括动物、植物、微生物)的丰富性，如人类已鉴定出的物种，大约有170多万个，我国已知鸟类就有1 244种之多，被子植物有3 000种，即物种水平的生物多样性及其变化。基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，不同物种(兔和小麦)之间基因组成差别很大，生物的性状是由基因决定的，生物的性状千差万别，表明组成生物的基因也成千上万，同种生物如兔之间(有白的、黑的、灰的等)基因也有差别，每个物种都是一个独特的基因库。基因的多样性决定了生物种类的多样性；生物种类的多样性组成了不同的生态系统；生态系统的多样性是指生物群落及其生态过程的多样性，由此可见生物多样性不包括环境的多样性。,1,2,3,4,4.下列是自然选择学说对生物进化的解释，其中是生物进化的结果的是( ) A.生物进化的内因是生物能产生各种变异 B.生物进化的外因是生物生存的各种环境条件 C.环境条件对生物的各种变异进行选择，结果是适者生存、不适者被 淘汰 D.长期的生物进化使生物出现了适应性和多样性,解析,返回,1,2,3,4,解析 自然界中各种生物普遍具有很强的繁殖能力，从而能产生大量的后代。而生物赖以生存的食物和空间是有限的，生物为了获取食物和空间，要进行生存斗争。在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去，反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡，这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的；自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程，由于生存斗争不断地进行，因而自然选择也是不断地进行，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被定向地朝着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先不同了，这样，新的物种就形成了，由于生物所,解析,1,2,3,4,在的环境是多种多样的，所以，生物适应环境的方式也是多种多样的，经过自然选择也就形成了生物界的多样性。故通过长期的自然选择就形成了现在这样的生物的多样性和适应性。 因此，选项A描述了生物进化的内因，选项B是生物进化的外因，很显然，它们都是生物进化的原因； 选项C是环境变化对生物的影响； 选项D才是生物进化的结果，只有适应环境的生物才能生存下来，并不断繁殖后代。,返回,1,2,3,4,考点二 现代生物进化理论,1.进化的前提条件 进化性变化得以发生的前提条件是 。,可遗传的变异,答案,2.选择是进化的动力 (1)选择的类型 人工选择,答案,变异个体,变异个体,连续数代,新品种,自然选择,答案,(2)选择的作用：自然条件下， 是进化的一个重要动力和机制。,自然选择,物种,3.种群的变异性 种群中普遍存在 ，是自然选择的前提，也是生物进化的前提。 4.种群基因频率的平衡和变化 (1)相关概念 一个特定基因在染色体上的位置称为 。 基因库：一个生物种群的 的总和。 基因频率：在一个种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有 总数的比例。 基因型频率：每种基因型个体数占 的比例。,答案,可遗传的变异,基因座位,全部等位基因,等位基因,种群总个体数,(2)遗传平衡定律：在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有 的情况下，世代相传不发生变化，也称为哈迪温伯格定律。 (3)使基因频率发生变化的主要因素(加试) 、基因迁移、 、非随机交配和自然选择等。 5.自然选择导致适应(加试) (1)适应是生物特有的一种现象，是生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境下生存和延续，是 的结果。 (2)自然选择不是进化的唯一因素，但却是 的唯一因素。 (3)自然选择不仅能保留有利变异，淘汰不利变异，而且能使有利变异 起来。,答案,迁移、突变和选择,突变,遗传漂变,自然选择,适应进化,积累,6.异地的和同地的物种形成(加试) (1)异地的物种形成：,答案,遗传组成,(2)同地的物种形成：在一次有性生殖中完成。,二倍体,二倍体,思考诊断,1.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向 ( ) 2.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减少 ( ) 提示 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。 3.一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境 ( ) 4.生物进化过程的实质在于有利变异的保存 ( ) 提示 生物进化过程的实质是基因频率的改变。 5.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 ( ) 6.生物进化的方向与基因突变的方向一致 ( ) 提示 基因突变是多方向的，自然选择决定生物进化的方向。 7.生物进化时基因频率总是变化的 ( ),答案,提示,1.说明自然选择是进化的动力(以远离大陆的克格伦岛上的有翅力大昆虫和无翅昆虫的形成为例),各种可遗传变异进化的前提条件(不定向)； 大风大浪的作用自然选择，是进化的动力(定向)； 有利变异逐渐积累进化的结果。,2.把握物种形成的两种模式 (1)渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。,(2)骤变式主要是通过染色体畸变的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。此种方式多见于植物。,3.物种形成与生物进化的比较,题型一 基因库、基因频率、基因型频率及相关计算,解题必备,借助于数学方法的基因频率计算 1.基因频率：是指一个种群基因库中某一个等位基因数目占全部等位基因总数的比例。,例如，从某种群中随机抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个。那么A、a基因的频率求解如下：,2.基因型频率：是指某种特定基因型的个体数占群体内全部个体数的比例。,3.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频率1/2杂合子的频率。 (3)已知基因型AA或aa的频率，求A或a的频率经常用到开平方的方法。即：,例如，在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16%，该性状不同类型的基因频率求解如下： 由于题中告知隐性性状者为16%，即基因型为aa的个体为16%，也就是aa同时出现的频率为16%，因此a的基因频率为40%，故知A的基因频率为140%60%。 4.运用哈迪温伯格(遗传平衡)定律，由基因频率计算基因型频率 (1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则： (pq)2p22pqq21， 其中p2是AA(纯合子)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa(纯合子)基因型的频率。,(2)适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。,1.(2016金华、温州、台州部分学校3月联考)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由200只纯合长翅果蝇、400只杂合长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，隐性基因v在该种群内的基因频率为( ) A.20% B.40% C.60% D.80%,解析,解析 V和v等位基因的总数为(200400400)22 000，基因v的总数为400140021 200，基因v的频率为1 200/2 000100%60%。,1,2,3,4,5,6,2.某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机授粉产生的后代中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,解析,1,2,3,4,5,6,解析 由题意知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%，随机授粉产生的后代中AA个体的百分比：40%40%16%，aa：60%60%36%，Aa：48%，A的基因频率：16%48%1/240%。自交产生的后代中AA个体百分比：16%48%1/428%，aa：36%48%1/448%，Aa：1/248%24%，A的基因频率：28%1/224%40%。,1,2,3,4,5,6,自交和自由交配时基因(型)频率变化规律 (1)自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。 (2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。,技法归纳,1,2,3,4,5,6,3.某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是( ) A.孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变 B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌 C.新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性 D.新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成,题型二 选择是进化的动力,解析,1,2,3,4,5,6,解析 A项，抗生素不能诱导细菌发生突变，而是对具有不同耐药性的细菌进行选择。 B项，细菌本身就存在耐药性的与非耐药性的两种类型，所以即使新生儿未接触过抗生素，新生儿感染的细菌也可能存在耐药性的类型。 C项，新生儿体内缺少免疫球蛋白，将会导致体内的致病菌数量增加，但不会增加其耐药性，耐药性的增加是药物对致病菌进行选择的结果。 D项，新生儿出生时没有及时接种疫苗，不能对该类细菌产生免疫力，将导致致病菌在体内繁殖。,1,2,3,4,5,6,4.(2016台州1月期末测试)科研人员用连年选种的方法(每代选种200300株)培育出含油量高的玉米，其含油量随选择世代数的变化如下图所示。据图分析，下列叙述错误的是( ),A.选育过程中直接被选择的是基因型 B.选育过程使微小变异积累成显著变异 C.选育过程提高了控制产油量的相关基因的基因频率 D.连续多代的选育提高了玉米的含油量，说明人工选择是定向的,解析,1,2,3,4,5,6,解析 选育过程中直接被选择的是表现型；在人工选择中，通过多代的选择，种群中相关的有利变异(含油量较高)被保存下来，并不断得到积累，从而使微小变异累积成显著变异。在此过程中，控制产油量的相关基因的基因频率会增大，这一过程是定向的。,1,2,3,4,5,6,题型三 自然选择与生物适应的关系及实例(加试),5.(2016忻州四校二模)某种群基因库中有一对等位基因A和a，且A和a的基因频率都是50%，一段时间后，若a的基因频率变为95%，由此判断，错误的是( ) A.此时该种群中A的基因频率为5% B.该种群所处的环境发生了一定的变化 C.种群基因频率发生改变，产生了新物种 D.a的基因频率提高，说明a基因控制的性状更适应环境,解析,1,2,3,4,5,6,解析 一对等位基因频率的和为1；基因频率改变，说明生物发生了进化，可能是因为环境发生了一定变化；种群基因频率发生改变，说明生物进化，但是还没有出现生殖隔离，故没有形成新物种；通过自然选择，a的基因频率提高，说明a基因控制的性状更适应环境。,1,2,3,4,5,6,6.南水北调工程可能导致南方水系中的血吸虫随水北上。与血吸虫相关的叙述，错误的是( ) A.它会产生定向变异来适应环境 B.它与北方血吸虫之间存在着地理隔离 C.它会因环境改变发生定向进化 D.漫长的地理障碍可能使其演化成新物种,解析,1,2,3,4,5,6,返回,解析 变异是不定向的；南方水系中的血吸虫与北方的血吸虫由于地理障碍，不能交配进行基因交流；环境会对生物进行定向选择；同一物种的个体可能由于长期的地理障碍，导致各种群基因库出现显著差异，导致不能进行基因交流，出现生殖隔离从而形成新物种。,1,2,3,4,5,6,返回,探高考 练模拟,1.(2015浙江10月选考)所有生物都用一套基本相同的遗传密码，这一事实说明生物界具有( ) A.统一性 B.多样性 C.变异性 D.特异性,解析,解析 生物界在模式上具有高度的统一性，体现在生物体、细胞或生物大分子等层次；其中所有生物都用一套基本相同的遗传密码属于生物大分子层次的统一性。,1,2,3,4,5,2.如图所示为种群与物种的关系图解，关于它们的叙述不正确的是( ),A.从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为 地理障碍，阻碍了基因交流 B.若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了基因频率的改变 C.由物种1形成物种2的必要条件是地理障碍 D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化,解析,1,2,3,4,5,解析 种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；障碍是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常要经过长期的地理障碍而达到生殖隔离，但并不是所有新物种的形成都需要经过地理障碍，故选C。,1,2,3,4,5,3.如图中A、B、C表示环境条件差异较大、存在地理障碍的三个地区。A地区某种群部分个体迁移至B、C地区(t1、t2表示不同的时期)，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.留居在A地区的甲种群基因库将保持稳定 B.自然界中新物种的形成必须经过地理障碍这一条件 C.t1时B、C两地区的种群遗传上的差异不可能是遗传漂变造成的 D.通过这种方式形成的乙、丙是能适应各自环境的新物种,解析,1,2,3,4,5,解析 两个新物种乙、丙的形成方式是异地的物种形成；自然界中新物种的形成除了异地的物种形成，还有同地的物种形成，而同地的物种形成不需要地理障碍这一条件；一个初始种群，因环境隔离因素分隔成两个种群时，可能会发生遗传漂变而导致种群的基因组成差异；乙、丙新物种的形成方式是通过长期的地理障碍而达到生殖隔离的异地物种形成，这种方式下形成的新物种都是能适应各自环境的，而同地的物种形成可在一次有性生殖中形成，可能不能适应环境。,1,2,3,4,5,4.下表是某物种迁入新环境后，某对等位基因的基因频率变化情况，由这些数据不能得出的结论是( ),A.由于种群基因频率改变，该生物发生了进化 B.a基因控制的性状可能更适应新环境 C.1970年，该种群中Aa的基因型频率为18% D.基因频率的改变是通过环境对生物个体的选择实现的,解析,1,2,3,4,5,解析 由表格中的数据可知，A的基因频率不断减少，a的基因频率不断增加，由于种群的基因频率发生改变，可判断该生物发生了进化；由于a的基因频率不断增加，则a基因控制的隐性性状可能更适应新环境；1970年A的基因频率为0.10，a的基因频率为0.90，若按遗传平衡定律计算，得出Aa的基因型频率为20.100.900.18，如果不遵循遗传平衡定律就不是0.18；基因频率的改变是通过环境对生物个体性状的选择实现的。,1,2,3,4,5,5.(2016浙江10月选考)随着除草剂使用的增加，抗除草剂杂草不断增多，下列叙述正确的是( ) A.种群的变异性是杂草进化的前提 B.突变是杂草进化的重要动力和机制 C.杂草中全部抗除草剂基因构成了基因库 D.种群内的基因朝着抗除草剂增强方向突变,解析,解析 变异是进化的基础和前提；进化的动力是生存斗争；基因库是指一个生物种群中全部等位基因的总和；基因突变是不定向的，自然选择是定向的，故选A。,返回,1,2,3,4,5,
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