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课标版 生物 第20讲 生物进化,知识一 现代生物进化理论 一、现代生物进化理论的由来 1.拉马克的进化学说,(1)生物不是神造的,是由 更古老生物 进化而来的。 (2)生物是由 低 等到 高 等逐渐进化的。 (3)生物各种适应性特征的形成都是由于 用进废退 和 获得性 遗传 。,2.达尔文的自然选择学说 (1)内容,(2)意义:科学地解释了 生物进化 和生物多样性形成的原因。 (3)局限性:对 遗传和变异 的本质不能作出科学的解释;对生物进化 的解释局限于个体水平;强调物种形成都是 渐变 的结果,不能很好 地解释物种大爆发等现象。 二、现代生物进化理论 1.种群是生物进化的基本单位 (1)基因库:一个种群中全部个体所含有的 全部基因 。 (2)基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部 等位基因数 的比率。 2.突变和基因重组产生进化的原材料,(1)可遗传变异的来源 (2)生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于 环境 。 (3)生物的变异是 不定向 的,只是产生了生物进化的 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 变异是 不定向的 不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累 种群的基因频率发生 定向改变 生物朝一定方向缓慢进 化。,4.隔离导致物种的形成 (1)隔离 (2)物种 形成 轻松记忆 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。 识记题组,1.判断有关现代生物进化理论叙述的正误。 (1)病毒感染对兔种群的病毒抗性具有选择作用。(2014北京理综,4A)() (2)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。(2012江苏单科,12B) () (3)环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变。(2012海南单 科,23C)() (4)生物的种间竞争是一种选择过程。(2012江苏单科,5A)() (5)抗药性杂草生物类型数量的增加,最可能的原因是除草剂的使用。201,2上海单科,(二)(2)() (6)生物进化过程的实质是有利变异的保存。(2010山东理综,2B)(),2.下列有关生物进化的描述错误的是 ( ) A.基因突变的方向和环境之间没有明确的因果关系 B.自然选择的实质是选择种群的有利基因,不决定新基因的产生 C.隔离是新物种形成的必要条件,隔离包括地理隔离和生殖隔离 D.共同进化指生物与无机环境之间的进化,不包括生物多样性的形成 答案 D 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。通过漫长的共同进化过程形成多种多样的生态系 统。,3.生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述,正确 的是 ( ) A.DNA分子复制时碱基对的缺失会引起基因的丢失 B.杂交育种过程中,通过不断自交、筛选和淘汰,可以改变种群的基因库,获 得新物种 C.自然选择能保留种群的有利基因,但不决定新基因的产生 D.环境变化剧烈会加快生物的变异速度,导致生物快速进化 答案 C DNA分子复制时碱基对的缺失导致基因突变,不会引起基因 的丢失,A错误;杂交育种过程中,通过不断自交、筛选和淘汰,获得的是新 品种,没有新物种产生,B错误;自然选择能保留种群的有利基因,但不决定,新基因的产生,C正确;变化的环境只是对生物起着选择的作用,与变异的产 生没有直接关系,D错误。,知识二 共同进化与生物多样性的形成 一、共同进化的类型与实例,二、生物多样性的形成 1.内容: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。 2.形成原因:生物的进化。 3.研究生物进化历程的主要依据: 化石 。 三、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 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.判断有关共同进化与生物多样性叙述的正误。 (1)金合欢蚁生活在金合欢树上,以金合欢树的花蜜等为食,同时也保护金合 欢树免受其他植食动物的伤害。如果除去金合欢蚁,则金合欢树的生长减 缓且存活率降低。由此可得出金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化。(201 2北京理综,3)() (2)在长期的生物进化过程中,具有捕食关系的两种生物互为选择因素。() (3)共同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间的不断进化和发 展。 (),(4)同一环境自然选择的方向相同,两个种群进化为同一物种。 () (5)生物与生物可以通过种间互助进行共同进化。 (),2.生物界多姿多彩,下列关于生物多样性的叙述不正确的是 ( ) A.生物圈内所有生物、所有的基因及各种各样的生态系统共同构成了生 物多样性 B.蛋白质分子结构的多样性决定了其功能的多样性 C.构成DNA的碱基排列顺序多样性决定其遗传信息的多样性 D.在体液免疫反应中,抗体的多样性决定了抗原的多样性 答案 D 抗原的多样性并非由抗体决定。,3.科学家发现一类蜣螂,不仅取食粪便,还取食包括蜈蚣在内的千足虫。与 普通蜣螂相比其部分结构也发生变化:头部较窄而长,便于进食千足虫内 脏;后腿较蜷曲,便于捕猎千足虫。下列有关说法错误的是 ( ) A.该类蜣螂的出现是自然选择的结果 B.该类蜣螂与千足虫之间存在着共同(协同)进化 C.该类蜣螂出现的实质是种群基因频率的改变 D.如果该类蜣螂可与普通蜣螂交配,则没有生殖隔离 答案 D 该类蜣螂的出现是自然选择的结果;此类蜣螂能捕食千足虫, 两者之间存在着共同进化;生物进化的实质是种群基因频率的改变;如果该 类蜣螂可与普通蜣螂交配,且产生的后代可育,则没有生殖隔离,若该类蜣,螂不能与普通蜣螂交配或交配产生的后代不育,则产生了生殖隔离,该类蜣 螂进化成了新的物种。,突破一 现代生物进化理论与自然选择学说 1.自然选择学说与现代生物进化理论的比较,2.选择对生物进化的影响 (1)自然选择与人工选择,(2)选择对基因频率的影响 选择的直接对象是具有某特定性状表现的生物体。,选择的实质是控制某特定性状表现的基因。 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 导致控制该特定性状基因的频率上升或下降。,1.基因频率与基因型频率的比较,2.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。 一个基因的频率=该基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。 (2)X染色体上的基因频率计算 Xb= 100% (3)运用遗传平衡定律,计算基因频率 在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(Aa)时,设p代表A基 因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。 其中p2是AA(纯合子)的基因型频率,2pq是Aa(杂合子)的基因型频率,q2是 aa(纯合子)的基因型频率。,典例1 下列关于生物进化的叙述正确的是 ( ) A.自然选择可以导致种群的基因频率发生改变,但不决定新基因的产生 B.地理隔离不会导致种群基因库间的差异 C.自然选择过程中直接选择的是基因型 D.基因突变的方向和生物进化的方向总是不一致 解析 长期的地理隔离使突变后的自然选择方向不同,会导致种群基因 库间的差异,B错误;自然选择过程中直接选择的是表现型(性状),C错误;基,因突变具有不定向性,有些突变由于自然选择被保留下来与生物进化的方 向一致,D错误。 答案 A,1-1 据调查得知,某小学的学生中,与色盲有关的基因型及比例为XBXB XBXbXbXbXBYXbY=44%5%1%43%7%,则Xb的基因频率为 ( ) A.13.2% B.5% C.14% D.9.3% 答案 D 解析 Xb的基因频率=(5%+21%+7%)/(244%+25%+21%+43%+7%) =9.3%。注意计算时男性只计算X染色体上的基因,Y染色体不予考虑。,1-2 祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富,种类繁多。变异是岛上蝶类新种形成和 进化的重要因素之一。下列变异中不能成为蝶类进化内因的是 ( ) A.基因结构改变引起的变异 B.染色体数目改变引起的变异 C.仅由环境改变引起的变异 D.生物间杂交引起的变异 答案 C 解析 生物进化的内因是可遗传的变异,包括基因突变、染色体变异、 基因重组,可遗传的变异为生物进化提供了原材料。仅由环境改变引起的 变异是不可遗传的。,突破二 物种的形成与生物多样性 1.物种形成 (1)物种形成的三种典型模式 渐变式经长期地理隔离产生,杂种植物 异源多倍体 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)新物种形成的标志产生生殖隔离 2.生物多样性的内涵 (1)形成原因:共同进化。 (2)三个层次:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。 (3)生物进化与生物多样性的关系,骤变式主要是通过染色体变异的方式形成异源多倍体从而产生 新物种,此种方式多见于植物。,生物多样性的形成是生物进化的结果,生物多样性的产生又加速了生物的 进化。 3.物种形成与生物进化的关系,典例2 下图表示生物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,直接受选择的是基因型,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 自然选择过程中,直接受选择的是表现型,A错误;只要基因频率发,生改变就说明生物发生了进化,B错误;地理隔离不一定导致生殖隔离,C错误;种群基因频率的改变是进化的实质,也是产生生殖隔离的前提条件,D正确。 答案 D,2-1 如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是 ( ) A.a表示基因突变和基因重组,是生物进化的原材料 B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志 C.c表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化,D.d表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离 答案 C 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; 生物进化的标志是基因频率的改变,不是生殖隔离;隔离是物种形成的必要 条件,植物多倍体的形成没有经过地理隔离。,2-2 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隔 离,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的必要条件是地理隔离,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 答案 C 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。隔离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 地理隔离而达到生殖隔离,但并不是所有的新物种形成都需要经过地理隔 离,故选C。,
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