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第7章现代生物进化理论,第1、2节,现代生物进化理论的由来和主要内容,一、现代生物进化理论的由来,用进废退,获得性遗传,遗传和变异,适者生存,多样性和适应性,（续表）,渐变,神创论,个体,本质,二、现代生物进化理论的主要内容1种群是生物进化的基本单位：(1)种群：生活在一定区域的_的全部个体叫做种群，种群也是繁殖的基本单位。(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的_，叫做这个种群的基因库。(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。,同种生物,全部基因,基因频率,(4)生物进化的实质：种群_的改变。,2突变和基因重组产生进化的原材料：,(1)可遗传的变异,突变_,基因突变_,为生物进化提供了,原材料,染色体变异,基因重组,生物的生存环境,(2)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于,_。,不定向,原材料,方向,(3)突变和重组都是随机的、_的，只是提供了生物进化的_，不能决定生物进化的_。,3自然选择决定生物进化的方向：变异是_,方向缓慢进化。,不定向的,基因频率,适应环境,可育后代,自由交流,生殖隔离,4隔离与物种的形成：(1)物种：能够在自然状态下相互交配并且产生_的一群生物。(2)隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能_的现象。包括两种类型地理隔离和生殖隔离。(3)作用：隔离是物种形成的必要条件。_标志着新物种的形成。,5共同进化与生物多样性的形成：,(1)共同进化：,物种,生物与无机环境,相互选择,概念：不同_之间、_之间在相互,影响中不断进化和发展。,相互影响,原因：生物与生物之间的_和生物与无机环境,之间的_。,基因,生态系统,(2)生物多样性的形成：内容：_多样性、物种多样性、_多样性。形成原因：生物的进化。,判断正误1长期使用农药后，害虫会产生很强的抗药性，这种抗药,性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变之故。(,),2现代生物进化理论认为，自然选择决定生物进化的方向，,生物进化的实质是种群基因频率的改变。(,),3生殖隔离的形成必须要有地理隔离，地理隔离必然导致,生殖隔离。(,),答案：1.,2.,3.,考点一现代生物进化理论,1达尔文的自然选择学说与现代生物进化理论的比较：,（续表）,2.自然选择决定生物进化的方向：,3共同进化与生物多样性：(1)共同进化的实例：,(2)生物多样性三个层次之间的联系：,4物种形成：(1)物种与种群：,种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。物种是指具有一定形态结构和生理功能，在自然状态下,可相互交配，并且产生可育后代的一群生物个体。,一个物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个被陆地隔离的种群。,同一物种的许多种群之间存在地理隔离，长期发展下去,可能形成不同的亚种，进而形成许多个新物种。,(2)物种形成与生物进化的比较：,(3)物种形成的方式：,渐变式(经过长期的历史年代逐渐形成)：,a三个基本环节：突变和基因重组(可遗传变异)、自然选,择、隔离。,b三个步骤：地理隔离自然选择生殖隔离。,骤变式：,a染色体数目变化：一旦出现可以很快达到生殖隔离，如,多倍体的形成。,b染色体结构变化：发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低，形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。,高考探究,考向1,对达尔文进化论的理解,例1(2014年江苏卷)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,解析抗生素对细菌起选择作用，但抗生素并不是导致突变的因素，变异在前选择在后，A错误，B正确；病菌的耐药性与免疫球蛋白是否存在无关，C错误；耐药菌的形成是基因突变所致，与是否接种疫苗也无关，D错误。,答案B,考向2,共同进化与生物多样性,例2(2014年广东卷)某种兰花有细长的花矩(下图)，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,解析变异是不定向的；新物种产生的必要条件是隔离；根据题干可知，口器与花矩的相互适应是相互选择，共同进化的结果；口器的变长是自然选择的结果。,答案C,【考点练透】1下列有关生物多样性和进化的叙述中，不正确的是,(,),A细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存B蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期、协同进化而形成的相互适应特征C异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节D自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向,解析：细菌在接触青霉素前就有不同变异类型的个体，在青霉素的选择作用下，具有抗药性的突变个体生存下来。,答案：A,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：自然选择中，直接受选择的是生物的性状，也就是表现型，适应环境的表现型得以生存，不适应的被淘汰，从而改变生物的基因频率；生物进化的实质是种群基因频率的改变，种群基因频率的改变导致种群基因库产生差别，体现生物的进化；地理隔离阻止生物之间的基因交流，使种群基因库产生差别，只有当差别达到一定程度才能导致生殖隔离，出现新的物种。,答案：D,考点二,基因频率和基因型频率的相关计算：,1基因库与基因频率：(1)基因库是指一个种群所含的全部基因。每个种群都有它独特的基因库，在遗传过程中得以保持和发展。(2)基因频率是指某种基因在某个种群的全部等位基因中出现的比例。如果种群足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限，个体间可以随机交配，种群的基因频率保持不变。,2求算基因频率：(1)已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率：,某基因频率,该基因总数该基因及其等位基因总数,A,2AAAa2(AAAaaa),100%,a,Aa2aa2(AAAaaa),100%,(A、a表示A、a的基因频率，AA、Aa、aa表示三种基因型的个体数),由以上公式可以得出下列结论：,在种群中一对等位基因的频率之和等于1，而各种基因,型频率之和也等于1。,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利用遗传平衡定律求基因型频率：,(1)前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有基因突变。,(2)推导过程：,设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q(pq1)。亲代AA和aa自然交配后，F2具有AA、Aa、aa三种基,因型，其频率如下列公式：,p(A)q(a)2p2(AA)2pq(Aa)q2(aa)，则AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。意义：实现平衡群体中基因频率与基因型频率的相互转,换。,(3)得出结论：后代的基因频率没有改变。,若不考虑自然选择、基因突变等因素的影响，基因型为AA、Aa、aa的种群，在自交或随机交配的情况下，结果是基因频率不会改变，但是基因型频率却出现两种可能性：,(1)如果是自交，后代的基因型频率会发生变化，纯合子的频率增加，杂合子的频率减小，基因频率不发生改变。(2)如果是随机交配，那么后代的基因型频率不会发生变,化，基因频率也不会发生改变。,高考探究,考向1,求算常染色体遗传的基因频率,例1(2015年新课标卷)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为_。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为_，A基因频率为_。,(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21，则对该结果最合理的解释是_。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为_。,解析(1)该种群中，“雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型”，A和a的基因频率均为50%，A基因频率：a基因频率0.50.511。该果蝇种群随机交配，(Aa)(Aa)1AA2Aa1aa，则A的基因频率为0.5。,(2)“若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型”，说明基因型为AA的个体不能存活，即基因A纯合致死。第一代Aaaa21，产生的配子比例为Aa12，自由交配，若后代都能存活，其基因型为AAAaaa144，则Aa和aa基因型个体数量的比例为11。,答案(1)11,121,0.5,(2)A基因纯合致死,11,考向2,求算伴性遗传的基因频率,例2据调查，某小学学生中基因型及比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则在该群,体中B和b的基因频率分别为(,),A6%、8%C78%、92%,B8%、92%D92%、8%,解析假设被调查的总人数为100个，由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，故基因总数为150个，而B和b基因的个数分别为42.3227.3646138、7.360.322412，故B的基因频率为138/150100%92%，b的基因频率为12/150100%8%。答案D,考向3,利用遗传平衡定律求基因型频率,例3(2015年安徽卷)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(,),A75%,B50%,C42%,D21%,解析根据题意可知两个非常大的某昆虫种群，在个体间随机交配，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的情况下合并为一个种群，可以认为原先两个种群的大小相同，得知两个种群合并后的种群的A基因频率为70%，a基因频率为30%，根据遗传平衡定律可知下一代中的Aa的基因型频率为70%30%242%，所以C正确。,答案C,【考点练透】3(2014年上海卷)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因v在该种群内的基因频率,为(,),A20%,B40%,C60%,D80%,解析：据题意，共有果蝇1000只，vv有400只，Vv杂合子占所有个体的40%即有400只，则VV有200只，依据基因频率的计算方式，v的基因频率为(4002400)(10002)100%60%。答案：C,4某小学关于色盲的基因型比例为XBXBXBXbXbXbXBYXbY44%5%1%43%7%，则b的基因频率为,(,),A10.5%,B5%,C14%,D9.3%,解析：解答此类题型可以将百分号去掉，当做个体数按定义公式计算。即b的基因频率(5127)/(4425212437)100%9.3%。答案：D,5在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配,繁殖一代后，AA基因型的个体占(,),A1/5,B1/4,C3/7,D1/2,解析：由题意可得出，A的基因频率60%，a的基因频率40%，随机交配，繁殖一代后，AA60%60%36%，Aa240%60%48%，aa个体致死，因此AA基因型的个体占36%/(36%48%)3/7。答案：C,1将杂合体豌豆植株(只考虑一对等位基因)分别种植在两个不同的区域。经过连续n代自交后，每一代杂合体出现的概率均为1/2n。根据现代生物进化理论分析，两个豌豆种群在这,些年中(,),A没有发生基因型频率的改变B没有发生生物进化C产生了生殖隔离D体现了自然选择,解析：由题中每一代杂合体出现的概率均为1/2n，说明隐性纯合子、显性杂合子和显性纯合子的生活力相同，该过程中没有体现自然选择的作用，也没有发生生物进化，故B项正确、D项错误。连续自交过程中，隐性纯合子和显性纯合子的比例增大，杂合子比例下降，基因型频率不断变化，A项错误。两个豌豆种群未发生进化，并未产生生殖隔离，C项错误。,答案：B,2许多动物在不同生活季节数量有很大差异：春季繁殖，夏季数量增加到最多，到了冬季，由于寒冷、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季，又由残存的少量个体繁殖增多。因此形成一个如瓶颈样的模式(如下图所示，为抗药性个体)，其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。据图分析，正确的是,(,),A突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向,B在图中所示的三年间，该生物种群进化形成了新物种C在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药性基因的频率增加，,是因为有抗药性基因的害虫繁殖能力增强了,D在自然越冬无杀虫剂作用时，害虫中敏感性基因频率反而升高，说明变异的有利或有害取决于环境的变化,解析：突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择决定生物进化的方向，A项错误；在图中所示的三年间，种群的基因频率在变化，说明生物在进化，但并没有形成新物种，B项错误；在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药基因的频率增加，是由于杀虫剂杀死了种群中大多数不具有抗药性基因的个体，而具有抗药性基因的个体则保留下来并不断增殖，并不是由于具有抗药性基因的害虫繁殖能力增强，C项错误。,答案：D,3蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和Aa基因型的频,率分别是(,),A30%,21%B30%,42%C70%,21%D70%,42%解析：根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率55%30%1/270%，a配子的基因频率15%30%1/230%，自由交配得到F1各基因型的频率比例为AAAaaa49%42%9%，统计得到A基因的频率为49%42%1/270%，故D正确。答案：D,4某种一年生植物种群中AA占25%、Aa占50%，aa占25%，将这种植物分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地。,(1)将这种植物引种到低纬度和高纬度地区，使该植物形成_，与_共同构成了物种形成过程的基本环节。,(2)在当地生长的这种植物因为环境的变化，AA基因型个体不断被淘汰，则该种群AA、Aa、aa三种基因型频率的变化过程为_。,(3)在对移植到原产地这种植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？_，理由是_。,解析：(2)AA个体被淘汰，则aa个体比例将增大，Aa个体比例将减小。(3)种群某基因频率等于纯合子基因型频率1/2杂合子基因型频率，两年间该种群的基因频率未变，故该种群未进化。,突变和基因重组、自然选择,答案：(1)地理隔离(2),(3)没有,该种群的基因频率没有发生变化,
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