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文檔簡介
生物的進(jìn)化
01考情透視?目標(biāo)導(dǎo)航................................................2
02知識導(dǎo)圖?思維領(lǐng)航................................................3
03考點突破?考法探究................................................3
考點一生物有共同祖先的證據(jù)、自然選擇與適應(yīng)的形成...............................3
知識點1達(dá)爾文的生物進(jìn)化論的主要組成.........................................................3
知識點2生物有共同祖先的證據(jù)..................................................................3
知識點3適應(yīng)的普遍性和相對性..................................................................5
知識點4適應(yīng)形成的原因........................................................................6
知識點5拉馬克與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的比較.........................................................7
考向1圍繞牛物有共同祖先的ii!據(jù),考杳牛命觀念.................................................8
考點二現(xiàn)代生物進(jìn)化理論..........................................................9
知識點I種群是生物進(jìn)化的基本單位.............................................................10
知識點2種群基因頻率的變化...................................................................10
知識點3突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料......................................................11
知識點4自然選擇決定進(jìn)化的方向...............................................................11
知識點5實驗:探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用....................................................11
知識點6隔離是物種形成的必要條件.............................................................12
知識點7生物多樣化是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果...........................................................13
考向1圍繞自然選擇與適應(yīng)的形成,考查科學(xué)思維................................................15
考問2結(jié)合生物進(jìn)化與物種的形成,考查進(jìn)化與適應(yīng)觀............................................16
考向3結(jié)合協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性的形成,考查生命觀念.........................................17
考點三基因頻率的計算...........................................................18
知識點1“定義法”求解基因頻率...............................................................18
知識點2公式法計算基因頻率...................................................................18
知識點3遺傳平衡定律計算基因頻率.............................................................19
知識點4自交與自由交配中基因頻率的計算......................................................20
考問1圍繞遺傳平衡定律計算基因頻率,考查科學(xué)思維...........................................21
04真題練習(xí)?命題洞見(含2024年高考真題)..........................23
05長句分析?規(guī)范作答...............................................27
一、教材知識鏈接...............................................................................27
二、教材深挖拓展...............................................................................27
三、長句規(guī)范作答...............................................................................27
考點由高考知核心知識點預(yù)測
(2024安徽、2024浙江)生物有共同祖先的
題型:選擇題
考點一:生物有共同祖先的證證據(jù)
內(nèi)容:本專題
據(jù)、自然選擇與適應(yīng)的形成(2024湖北、2024江西)現(xiàn)代生物進(jìn)化埋論
知識難度較
(3年34考,全國卷3年0(2024河北、2024吉林)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
低,要求基礎(chǔ)
考)(2024湖北、2024甘肅)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
要扎實。考查
(2024廣東)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
學(xué)生對相關(guān)進(jìn)
(2023河北、2023浙江)生物有共同祖先的
化的整體性的
考點二:現(xiàn)代生物進(jìn)化理論證據(jù)
生物的進(jìn)化認(rèn)識,或結(jié)合
(3年11考,全國卷3年()(2023廣東)生物有共同祖先的證據(jù)
一些情景信息
考)(2023浙江、2023福建)自然選擇與適應(yīng)的
或表格信息設(shè)
形成
置題目,考查
(2023遼寧、2023海南)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
學(xué)生的應(yīng)變能
考點三:基因頻率的計算(2023湖北、2023江西)協(xié)同進(jìn)化與生物多
力、獲取信息
(3年10考,全國卷3年1樣性形成
和綜合分析能
(2022天津、2022遼寧)協(xié)同進(jìn)化與生物多
力。
樣性形成
1.說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心,
課標(biāo)要求
2.概述生物多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。
增:①生物有共同祖先的證據(jù);②抗生素對細(xì)菌的選擇作用的探究實踐活動;③適應(yīng)的普遍性
新舊教材對比和相對性。
改:共同進(jìn)化改為協(xié)同進(jìn)化。
基「?現(xiàn)代生物進(jìn)化理論知識,認(rèn)識
生物多樣件,形成進(jìn)化與適應(yīng)觀基于人類大量使用抗生素導(dǎo)致
抗藥性病菌增多的現(xiàn)象,關(guān)注
人類健康
㈤2
和識導(dǎo)恥思維引配
㈤3
者占室破屋法1室交
考點一生物有共同祖先的證據(jù)、自然選擇與適應(yīng)的形成
Z---------M*?ta
知識固本J
知識點1達(dá)爾文的生物進(jìn)化論的主要組成
1.共同由來學(xué)說:地球I?所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化而來C
2.自然選擇學(xué)說:揭示的生物進(jìn)化的機(jī)制,解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。
【問題1]有哪些證據(jù)支持支持達(dá)爾文共生由來學(xué)說?
知識點2生物有共同祖先的證據(jù)
1.地層中陳列的證據(jù)一一化石
生物有許多共同特征,比如都有能
?r進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞
細(xì)胞
證據(jù)
水平I細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等
mi?
ml胞
據(jù)支持了生物了共同祖先的論點
和
分
干事實不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物
水FT大分子,既有共同點,乂存在差異性
平
的分子
證水平提示人們當(dāng)今生物有著共同的原始
據(jù)mi7廠順
一
據(jù)意義
揭不了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的
J遠(yuǎn)近,以及它們在進(jìn)化史上出現(xiàn)
的順序
【易錯辨析】
1.生物的遺體、遺物或生活痕跡就叫作化石。(x)
提示:指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡。
2.通過化石可以了解己經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點,推測其行為特點。(V)
3.古老地層中沒有復(fù)雜生物的化石,而新近地層中可能有簡單生物的化石。(V)
4.比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn),不同種類的哺乳動物的前肢在形態(tài)上差別很大,這說明這些哺乳動物不是由共同祖先
進(jìn)化來的。()
提示:前肢在形態(tài)上差別很大,但有的結(jié)構(gòu)和功能相似,這說明這些哺乳動物是由共同的原始祖先進(jìn)化來
的。
5.所有生物的生命活動都是靠能量驅(qū)動的,該現(xiàn)象可作為支持生物有共同祖先的證據(jù)。(X)
提示:并不是所有生物的生命活動都是由能量驅(qū)動的,比如:水分子,CO?以被動運輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞等生
命活動不需要能量驅(qū)動。
知識點3適應(yīng)的普遍性和相對性
「指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能;
指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生
,物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。
?普遍性一是普遍存在的,所有的生物都有適應(yīng)環(huán)境的特征
匚特性表現(xiàn):是針對一定的環(huán)境條件而言的,是一
種暫時的表現(xiàn)
?相對性
成因:是由于基因等遺傳的穩(wěn)定性、多效性
和環(huán)境條件的變化相互作用的結(jié)果
知識點4適應(yīng)形成的原因
1.拉馬克進(jìn)化學(xué)說
(1)內(nèi)容:
①生物不是神創(chuàng)的,是由更古老的生物進(jìn)化而來:
②生物是由低等到高等逐步進(jìn)化的:
③生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由卜用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。
(2)意義:否定了神創(chuàng)論和物種不變論,奠定了科學(xué)生物進(jìn)化治的基礎(chǔ)。
(3)評價:拉馬克的進(jìn)化學(xué)說在當(dāng)時是有進(jìn)步意義的,但他對適應(yīng)形成的解釋是膚淺的,未被人們普遍接
受。
2.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說
過度繁殖:是自然選擇的基礎(chǔ)。
生存斗爭:是進(jìn)化的動力(外因)。
具有有利變異的個體,生存并留下后代的機(jī)會多:進(jìn)化的結(jié)果:適者生存。
許多變異是可以遺傳的:可遺傳變異是進(jìn)化的內(nèi)因。
過度繁殖、①適應(yīng)的來源是可遺傳的變異,適應(yīng)
生存斗爭、是自然選擇的結(jié)果
遺傳變異、②群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和
適者生存環(huán)境的定向蝌是適應(yīng)形成的必要:條件
內(nèi)容對適應(yīng)的解釋
達(dá)爾文自然選擇學(xué)說
【特別提醒】變異在前且是不定向的,環(huán)境變化在后且是定向的。環(huán)境只起選擇作用。
【歸納總結(jié)】達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的內(nèi)容分析
各種生物具有較強(qiáng)的繁殖能力,可產(chǎn)
(1)過度繁殖.生大量后代,相對于環(huán)境的承載能力,
繁殖能力表現(xiàn)為“過度”
起因:過度繁殖與生存條件之間的矛盾
‘種內(nèi)斗爭、種間斗爭
(2)生存斗爭斗爭的方式
.生物與無機(jī)環(huán)境之間的斗爭
I斗爭的結(jié)果:優(yōu)勝劣汰
有利變異
變異是不定向的
(3)遺傳變異不利變異
I遺傳的作用:有利于微小有利變異的積累
生物產(chǎn)生的不定向變異,由自然選擇決定其保留或淘汰
(4)適者生存
與環(huán)境相適應(yīng)的變異類型,通過多次的選擇得以保留
【問撅2】請運用i大爾仁的自然詵擇學(xué)說解釋長頸鹿為什么脖子長?
①長頸鹿產(chǎn)生的后代超過環(huán)境承受能力一過度繁殖
②它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃T生存斗爭
③它們有頸長和頸短的差異T遺傳變異
④頸長的能吃到樹葉生存下來,頸短吃不到樹葉而餓死一適者生存
3.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的局限性和以后進(jìn)化論的發(fā)展
局限性一:對于遺傳和變異的認(rèn)識還局限于性狀水平,不能科學(xué)地解釋遺傳變異的本質(zhì)。
局限性二:對生物進(jìn)化的解釋局限于個體水平,認(rèn)為生物進(jìn)化是以個體為單位。
局限性三:強(qiáng)調(diào)物種的形成都是漸變的結(jié)果,不能很好的解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象。
4.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
(1)深入到基因水平認(rèn)識了遺傳和變異的本質(zhì)。
(2)以種群為單位。
(3)形成以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。
知識點5拉馬克與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的比較
項目拉馬克的進(jìn)化學(xué)說達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說
遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因,環(huán)境條件改
進(jìn)化原因外界環(huán)境的影響是生物進(jìn)化的主要原因
變是生物進(jìn)化的外因
區(qū)別
變異是定向的,環(huán)境和器官的使用情況
變異方向變異是生物本來就有的,是不定向的
決定變異的方向
有些變異適應(yīng)環(huán)境,適者生存;有些變異不
適應(yīng)性變異都是適應(yīng)環(huán)境的
區(qū)別適應(yīng)環(huán)境,不適者被淘汰
進(jìn)化方向由生物自身決定由自然選擇決定
聯(lián)系都認(rèn)為生物是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等逐漸進(jìn)化的
【教材隱性知識】源于必修2P1G8"思考?討論”:拉馬克觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是什么?達(dá)爾文
觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是什么?
拉馬克觀點:長頸鹿在旱季缺乏青草的時期就會用它的長脖子去吃高處的樹葉,這樣長期“使用”它的脖
子,久而久之就更長了(用進(jìn)廢退),然后遺傳給了下一代(獲得性遺傳)。
達(dá)爾文觀點:在缺乏青草的干旱時期,那些頸部和四肢都較長的個體會有較多的機(jī)會吃到高處的樹葉,能
夠生存下來,并繁殖后代,而那些頸部和四肢較短的個體則無法得到足夠的食物,不容易生存下來,也無
法繁殖后代,所以頸部和四肢較短的長頸鹿逐漸被淘汰。
【易錯辨析】
(1)拉馬克認(rèn)為生物的適應(yīng)性特征的形成是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的結(jié)果。(V)
(2)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說正確地解釋了生物的多樣性、適應(yīng)性以及遺傳和變異的本質(zhì)。(X)
提示:由于當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制,自然選擇學(xué)說對遺傳性和變異性以及遺傳和變異的本質(zhì)沒有做出科
學(xué)的解釋。
(3)抗生素的濫用會使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的原因是抗生素誘發(fā)細(xì)菌產(chǎn)生基因突變,細(xì)菌中出現(xiàn)了抗藥性強(qiáng)的個
體。(X)
提示:抗生素對抗藥性的個體進(jìn)行選擇。
(4)生存斗爭僅僅是指同種生物不同個體之間對食物和空間的爭奪。(X)
提示:①種內(nèi)斗爭②種間斗爭③生物與非生物之間的斗爭。
(5)生物進(jìn)化的內(nèi)因是生存斗爭。(X)
提示:遺傳和變異。
「考向;d黃)
考向1圍繞生物有共同祖先的證據(jù),考查生命觀念
例1.不同物種體內(nèi)會存在相同功能的蛋白質(zhì),編碼該類蛋白質(zhì)的DNA序列以大致恒定的速率發(fā)生變異。
猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內(nèi)編碼某種蛋白質(zhì)的同源DNA序列比對結(jié)果如下表,表中數(shù)據(jù)表示DNA序
列比對堿基相同的百分率。卜列敘述錯誤的是()
大猩猩黑猩猩人
猩猩96.61%96.58%96.70%
大猩猩98.18%98.31%
黑猩猩98.44%
A.表中數(shù)據(jù)為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù)
B.猩猩出現(xiàn)的時間早于大猩猩、黑猩猩
C.人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D.黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系遠(yuǎn)
【答案】D
【解析】同源DNA序列的比對是在分子水平上進(jìn)行的研究,為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù),A正確;
根據(jù)題干可知,不同物種體內(nèi)會存在相同功能的蛋白質(zhì),編碼該類蛋白質(zhì)的DNA序列以大致恒定的速率發(fā)
生變異,人在進(jìn)化中出現(xiàn)是最晚的,而猩猩的堿基和人類相同的百分率是最小的,說明猩猩已現(xiàn)的時間早
于大猩猩、黑猩猩,B正確:黑猩猩和大猩猩的堿基相同率是98.18%,黑猩猩與猩猩的堿基相同率是96.58%,
因此黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系近,D錯誤。
【變式訓(xùn)練】1.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論中提出“共同由來學(xué)說”,其指出地球上的所有生物都是由共同祖先進(jìn)化
而來的,為此達(dá)爾文列舉大量的證據(jù)來論證其觀點。下列有關(guān)說法錯誤的是()
A.化石是研究生物進(jìn)化最直接、最主要的證據(jù)
B當(dāng)今許多生物都有能進(jìn)行生長、代謝和增殖的細(xì)胞,也為生物都有共同祖先提供支持
C.成年人沒有鯉裂和尾,而成年的魚有鯉裂和尾,從這?點來說不支持生物有共同祖先
D.不同的生物都含有.蛋白質(zhì)等生物大分子,這也從分子水平上支持生物有共同祖先
【答案】C
【解析】化石是研究生物進(jìn)化最直接、最主要的證據(jù),A正確:當(dāng)今許多生物都有能進(jìn)行生長、代謝和
增殖的細(xì)胞,這從細(xì)胞水平上為生物都有共同祖先提供支持,B正確;人和魚有共同祖先,在胚胎發(fā)育早期
人也會出現(xiàn)鯉裂和尾,只是在發(fā)育過程中消失了,C錯誤;不同的生物都含有蛋白質(zhì)等生物大分子,這從分
子水平上支持生物有共同祖先,D正確。
【變式訓(xùn)練】2.我國新疆和內(nèi)蒙古存在4種野生扁桃:新疆野扁桃、蒙古扁桃、長柄扁桃和西康扁桃,它們
同為桃屬植物。研究發(fā)現(xiàn),四種扁桃存在不同程度的親緣關(guān)系。下列分析錯誤的是()
A.可通過測定DNA堿基序列判斷四種扁桃的親緣關(guān)系
B.四種扁桃可能由同一祖先進(jìn)化而來
C.降水和氣溫會影響四種扁桃的進(jìn)化方向
D.生活環(huán)境越相似的扁桃親緣關(guān)系越近
【答案】D
【解析】可通過測定DNA堿基序列判斷四種扁桃的親緣關(guān)系,親緣關(guān)系越近,DNA序列相似度越高,A
正確;根據(jù)題干信息“四種扁桃存在不同程度的親緣關(guān)系''可知,四種扁桃可能由同一祖先進(jìn)化而來,B正確;
親緣關(guān)系與遺傳物質(zhì)有關(guān),扁桃的DNA序列相似度越高,親緣關(guān)系越近,與其生活環(huán)境無關(guān):D錯誤。
【變式訓(xùn)練】3.某科研人員把原產(chǎn)丹麥和德國的基因型為AaBbCc的三葉草移到瑞典南部栽培,這里的氣候
比較寒冷。最初該三葉草莖葉的單位面積產(chǎn)量很低,但經(jīng)過若干年后,出現(xiàn)了大量基因型為AaBbcc的三葉
草且產(chǎn)量顯著提高。下列對這一事實的解釋,錯誤的是()
A.三葉草個體間存在差異,不耐寒的個體逐漸被淘汰,耐寒的個體得以生存和繁衍
B.若干年后該三葉草種群發(fā)生了進(jìn)化
C.這是定向的自然選擇的結(jié)果
D.這是定向變異通過獲得性遺傳而得到發(fā)展的結(jié)果
【答案】D
【解析】因為三葉草個體間存在差異,在自然環(huán)境的定向選擇作用下適者生存,不適者淘汰,適應(yīng)環(huán)境
者大量繁殖產(chǎn)量提高,A、C正確:基因型為AaBbcc的個體大量繁殖,改變了種群的基因頻率,種群發(fā)生
了進(jìn)化,B正確;變異是不定向的,D錯誤。
考點二現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
知識固本
知識點1種群是生物進(jìn)化的基本單位
1.種群:生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。是生物進(jìn)化的基本單位,也是生物盥a的單位。
AAAA..P(A)=14/20=7/10
AAP(a)=6/20=3/10
aaaaAa
P(AA)=6/10=3/5
窗a鈔aAAAaAAAAP(Aa)=2/10=1/5
老鼠種群該種群某性狀基因型P(aa)二2/]0:1乃
2.基因庫:一個種群中全部個體所含有的全部基因。
2.基因頻率:在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。
3.基因型頻率:某基因型個體數(shù)占群體內(nèi)全部個體數(shù)的比率。
知識點2種群基因頻率的變化
(1)遺傳平衡:在理想狀態(tài)下,各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在遺傳中是穩(wěn)定不變的,即保
持著基因平衡。該埋想狀態(tài)要滿足5個條件:
①種群足夠大;
②個體間可以自由交配并產(chǎn)生后代;
③沒有突變發(fā)生:
④沒有遷入遷出;
⑤個體生存和繁殖機(jī)會均等。
處于遺傳平衡的種群自由交配,基因頻率和基因型頻率都不會改變。
(2)進(jìn)化實質(zhì)就在于種群基因頻率的改變,并由此引起生物類型的逐漸演變。
不可遺傳的變異田—十
生物的變異是不定向的,只是產(chǎn)
變異-j基因關(guān)父[
可遺傳的變異-染色體變異「大又生了生物進(jìn)化的原材料,不能決
I基因重組定生物進(jìn)化方向
知識點3突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
[基因突變]突奪
①可遺傳變異染色體變異「大又
基因重組
基因突變產(chǎn)生的等位基因,通過有性生殖過程中的基因重組,可以形成多種多樣的基因型,從而使
種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
②生物突變的有利和有害不是絕對的,是由生物的生存環(huán)境決定的。
③生物的變異是不定向的,只是提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。
知識點4自然選擇決定進(jìn)化的方向
突變和種群中不利變異種群的基生物物
基因重自然的個體被淘汰,因頻率發(fā)著一定
組是不有利變異的個體生定向改的方向
定句的得以生存和繁殖變進(jìn)化
注意:進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變
a、直接選擇的是:表型
b、實質(zhì)選擇的是:基因型
知識點5實驗:探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用
1.實驗原理:一般情況下,一定濃度的抗生素會殺死細(xì)菌,但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連
續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時,如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來。
2.方法步驟:
第1步:用記號隹在培養(yǎng)皿的底部畫2條相互垂
直的直線,將培養(yǎng)1111?分為4個區(qū)域,分別標(biāo)記為
①?④
第2步:取少員細(xì)菌的培養(yǎng)液,用無菌的涂布
亂(或無菌棉簽)均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上
第3步:用無菌的銀子先夾取1張不含抗生素的
紙片放在①號區(qū)域的中央,再分別夾取1張抗生
素紙片放在②?④號區(qū)域的中央.蓋上皿蓋
第4步:將培養(yǎng)皿倒置于37P的恒溫箱中培養(yǎng)
12?16h
第5步:觀察培養(yǎng)基上細(xì)菌的生長狀況c若紙片
附近出現(xiàn)了抑菌圈,測盤和記錄每個實驗組中抑菌
圈的直徑,并取平均值
第6步:從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌,接種
到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后函復(fù)步驟
2?5。如此重復(fù)幾代,記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的
直徑
3.實驗結(jié)論:
(1)細(xì)菌耐藥性的山現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異:
(2)抗生素的選擇作用導(dǎo)致了耐藥菌比例的逐漸升高。
4.注意事項:實驗結(jié)束后,應(yīng)將耐藥菌、培養(yǎng)基、紙片等進(jìn)行高溫滅菌處理,防止對環(huán)境造成污染。
知識點6隔離是物種形成的必要條件
1.物種的概念
(1)概念:能夠在自然狀態(tài)下相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。
(2)判斷:生殖隔離。
(3)與種群關(guān)系:一個物種可包含多個種群,一個種群內(nèi)只有一個物種。
【特別提醒】種群右物種
物種是自然狀態(tài)下能夠相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物,一個物種可能在不同地點和時間形成不同的
種群;種群是同一種生物、同一地點、同一時間形成的一個群體。
2.隔離的類型和實質(zhì)
(1)地理隔離:由于地理阻隔而不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
(2)生殖隔離(新物種形成的標(biāo)志):無法交配或交配后不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。
(3)隔離實質(zhì):自然條件下基因不能自由交流。
【特別提醒】隔離工生殖隔離
隔離包括地理隔離和生殖隔離。冏離導(dǎo)致物種的形成:
①只有地理隔離而沒有形成生殖隔離,可能產(chǎn)生亞種,但沒有產(chǎn)生新物種。
②生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限。
③生殖隔離有三種情況:不能雜交;雜交后代不活;雜交后代活而不育。
3.新物種形成
(1)三個環(huán)節(jié):①突變和基因重組;②自然選擇;③隔離。
(2)形成標(biāo)志:隔離?是物種形成的必要條件,出現(xiàn)生殖隔離標(biāo)志新物種形成。
4.新物種形成的過程
(1)漸變式(絕大多數(shù))
變異1自然選擇1,變異類型1——>新物種
原省理—基因頻率的定向改變生殖隔離
種隔離
變異2月遜置變異類型2新物種
地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段,生殖隔離是物種形成
的關(guān)鍵,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限。
(2)驟變式一一主要是通過染色體變異的方式形成新物種,一旦出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離。此種方式多
見于植物。
物種A'雜交九砧牯』染色體加倍巳.質(zhì)夕及任
廠二*雜種植物---------->異源多倍體
物種B,
(3)人工創(chuàng)造新物種一一通過植物體細(xì)胞雜交(如番茄一馬鈴薯)、多倍體遠(yuǎn)緣雜交(如甘藍(lán)一蘿卜)、多倍體
育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。
【特別提醒】判斷兩種生物是否為同一物種
(1)“新物種”必須具備兩個條件:
①與原物種之間已形成生殖隔離。
②“新物種”必須是可育的。
如三倍體無子西瓜、騾子均不可稱為“物種”,因為它們均是“不育”的:而四倍體西瓜相對于二倍
體西瓜則是“新物種”,因為它與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育,且四倍體西瓜本身可育,
故已成為新物種。
(2)判斷方法
若可以自然交配,并且后代為可育后代,那么就是同一物種;若不能進(jìn)行自然交配,或者交配繁殖出
的后代為不可育后代,就為不同物種。
知識點7生物多樣化是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
1.協(xié)同進(jìn)化:
(1)概念:不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
注意:不同物種之間的影響既包括種間互助,也包括種間斗爭(例如:蘭花和專門給它傳粉的蛾、獵豹與
鹿)。
(2)意義:通過漫長的協(xié)同進(jìn)化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,豐富多彩的基因庫,而且形成
了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng),也就是形成了生物的多樣性。
例如:森林生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)。
2.生物多樣性的形成:
(1)內(nèi)容:遺傳多樣性(基因多樣性)、物種名樣性和生.態(tài)系統(tǒng)多樣性。
(2)形成原因:生物的進(jìn)化。
(3)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù):化石。
(4)生物多樣性三個層次間的關(guān)系
基因多樣性<導(dǎo)致—變異的不定向性
匐
物種多樣性蛋白質(zhì)多樣性
組|值接
成[|選擇
生態(tài)系統(tǒng)多樣性,儂——無機(jī)環(huán)境的多樣性
3.生物進(jìn)化理論在發(fā)展:
(1)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論:
適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果:種群是生物進(jìn)化的基本單位:突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料,自然選擇
導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進(jìn)而通過隔離形成新的物種:生物進(jìn)化的過程實際上是生物與生物、生物
與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程;生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
(2)中性學(xué)說:多數(shù)或絕大多數(shù)基因突變是中性的,無所謂有利或不利,對生物體既沒有好處也沒有害處。
突變在種群中被隨機(jī)地固定或消失,而不是通過自然選擇才被保留或淘汰。
(3)間斷平衡學(xué)說:在連續(xù)的地層中,新物種往往在較短時間內(nèi)突然出現(xiàn),且保持長期的停滯狀態(tài)。
【易錯辨析】
(1)一個種群中某基因占所有基因數(shù)的比侑叫作基因頻率。(X)
提示:一個種群基因庫中,某基因占全部等位基因數(shù)的比值。
(2)在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下,種群的基因頻率不會發(fā)生變化。(X)
提示:環(huán)境條件保持穩(wěn)定,說明自然選擇對種群基因頻率沒有影響,但是可能存在突變、遷入和遷出等因
素影響種群的基因頻率。
(3)有害突變不能成為生物進(jìn)化的原材料。(X)
提示:有害突變也可能成為生物進(jìn)化的原材料。
(4)所有變異都不能決定生物進(jìn)化的方向,但都能提供進(jìn)化的原材料。(X)
提示:不可遺傳的變異不能為生物進(jìn)化提供原材料。
(5)自然選擇決定生物變異和進(jìn)化的方向。(X)
提示:自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。
(6)生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變。(X)
提示:種群基因頻率。
(7)細(xì)菌在抗生素的誘導(dǎo)作用下產(chǎn)生了抗藥性基因。(X)
提示:抗生素選擇了抗藥性變異的細(xì)菌。
(8)不同種群間的個體不能進(jìn)行基因交流,說明種群間必然存在生殖隔離。(X)
提示:不能進(jìn)行基因交流,說明種群間存在隔離,隔離包括地理隔離和生殖隔離。
考向1圍繞自然選擇與適應(yīng)的形成,考查科學(xué)思維
例I.雄性縫蠅的求偶方式有:①向雌蠅提供食物:②用絲縷簡單纏繞食物后送給雌蠅;③把食物裹成絲球
送給雌蠅;④僅送一個空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成功。下列敘述錯誤的是()
A.求偶時提供食物給雌蠅有利于其繁殖,是一種適應(yīng)性行為
B.④是一種儀式化行為,對縫蠅繁殖失去進(jìn)化意義
C.③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果
D.④可能由③進(jìn)化而來
【答案】B
【解析】無論哪種求偶方式,都可使雄性縫蠅求偶成功,有利了縫蠅的交配繁殖,是一種適應(yīng)性行為,A
正確;分析題意可知,①向雌蠅提供食物可能是雄性縫蠅求偶方式中最原始的一種,隨著生物的進(jìn)化,由
①單純的提供食物,到②簡單的“包裝”,再到③“包裝”變得復(fù)雜,最終演化出④僅送?個空絲球的求偶方式,
④的出現(xiàn)對縫蠅繁殖仍具有進(jìn)化意義,B錯誤;雄性縫蠅求偶方式的進(jìn)化是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果,C
正確;由以上分析可知,④僅送一個空絲球給雌蠅可能是由③進(jìn)化而來的,D正確.
【變式訓(xùn)練】某科研人員把原產(chǎn)丹麥和德國的基因型為AaBbCc的三葉草移到瑞典南部栽培,這里的氣候
比較寒冷。最初該三葉草莖葉的單位面積產(chǎn)量很低,但經(jīng)過若干年后,出現(xiàn)了大量基因型為AaBbcc的三葉
草且產(chǎn)量顯著提高。下列對這一事實的解釋,錯誤的是()
A.三葉草個體間存在差異,不耐寒的個體逐漸被淘汰,耐寒的個體得以生存和繁衍
B.若干年后該三葉草種群發(fā)生了進(jìn)化
C.這是定向的自然選擇的結(jié)果
D.這是定向變異通過獲得性遺傳而得到發(fā)展的結(jié)果
【答案】D
【解析】因為三葉草個體間存在差異,在自然環(huán)境的定向選擇作用下適者生存,不適者淘汰,適應(yīng)環(huán)境
者大量繁殖產(chǎn)量提高,A、C正確;基因型為AaBbcc的個體大量繁殖,改變了種群的基因頻率,種群發(fā)生
了進(jìn)化,B正確;變異是不定向的,D錯誤。
考向2結(jié)合生物進(jìn)化與物種的形成,考查進(jìn)化與適應(yīng)觀
例2.稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中,①與②、①與③的分布區(qū)
域有重疊,②與③的分布區(qū)域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機(jī)制,進(jìn)行了種間交配實驗,結(jié)果如表
所示。下列敘述錯誤的是()
交配(2><6)①X②②x①①x③③x①②x③③x②
交配率/%081624618
精子傳送率
0000100100
/%
注:精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認(rèn)交配雌蟲的百分比。
A.實驗結(jié)果表明近緣物種之間也可進(jìn)行交配
B.生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)
C.隔離是物種形成的必要條件
D.②和③之間可進(jìn)行基因交流
【答案】D
【解析】由表格中的交配率的結(jié)果可知,近緣物種之間也可進(jìn)行交配,A正確;已知①與②、①與③的
分布區(qū)域有重疊,②與③的分布區(qū)域不重疊,說明生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重置無關(guān),B正確;隔離
包括地理隔離和生殖隔離,隔離是物種形成的必要條件,C正確:②和③屬于不同物種存在生殖隔離,故不
能進(jìn)行基因交流,D錯誤。
【變式訓(xùn)練】自然選擇有3種類型:①穩(wěn)定選擇,把種群中極端變異個體淘汰,保留中間類理;②分裂選
擇,把種群中極端變異個體按照不同方向保留,淘汰中間個體;③單向選擇,在群體中保存趨于某?極端
變異個體,淘汰另一極端變異個體。3種自然選擇類型建模如圖I?HI,下列相關(guān)說法錯誤的是()
點
強(qiáng)
治
40-
相對性狀
表現(xiàn)程度表現(xiàn)程度表現(xiàn)程度
III
A.進(jìn)化過程中生存環(huán)境最穩(wěn)定的可能是I
B.II中的自然選擇是不定向的,可能形成兩個物種
C.三種自然選擇類型都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變
D.小洲鐮狀細(xì)胞貧血雜合個體對瘧疾的感染率比正常人低屬于單向選擇
【答案】B
【解析】圖I屬于穩(wěn)定選擇,保留中間類型,淘汰極端變異個體,進(jìn)化過程中生存環(huán)境最穩(wěn)定的可能是I,
A正確:自然選擇是定向的,B錯誤;自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變,因此三種自然選擇類型都會
導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變,C正確;根據(jù)題干“單向選擇,在群體中保存趨于某一極端變異個體,淘汰另
一極端變異個體”可知,非洲餓狀細(xì)胞貧血雜合個體對瘧疾的感染率比正常人低屬于單向選擇,D正確。
【思維建?!课锓N形成與生物進(jìn)化的比較
1物種形成::比較內(nèi)容::生物進(jìn)化:
出現(xiàn)4茹隔離標(biāo)志小基因頻率改變
屬于不同物種<A!崇宗紇A可能屬于同一物種
猊生物的關(guān)系
[關(guān):系〕
_________________八_____________________
①生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,這種改變
可大可小,不一定會突破物種的界限,即生物進(jìn)化不
一定導(dǎo)致新物種的形成,進(jìn)化是量變,物種形成是質(zhì)
變;②新物種的形成是長期進(jìn)化的結(jié)果
考向3結(jié)合協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性的形成,考查生命觀念
例3.雄性藍(lán)孔雀尾屏很大,使其逃避天敵的能力卜降。但這一特性對雌孔雀具有吸引力,使大尾屏雄性個
體的交配機(jī)會增加,并使該特性代代保留。下列相關(guān)敘述正確的是()
A.雌孔雀與雄孔雀彼此相互影響,兩者協(xié)同進(jìn)化
B.異性孔雀間傳遞的行為信息有利于種群的繁衍
C.雌孔雀的選擇使雄性藍(lán)孔雀產(chǎn)生了相應(yīng)的變異
D.生物進(jìn)化過程的實質(zhì)在于保存對環(huán)境更適應(yīng)的性狀
【答案】B
【解析】協(xié)同進(jìn)化是不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,雌孔雀與雄孔
雀屬于同一個物種,彼此相互影響、相互選擇,不屬于協(xié)同進(jìn)化,A錯誤;異性孔雀間傳遞的行為信息有
利于種群的繁衍,說明種群的繁衍離不開信息的傳遞,B正確;雌孔雀對雄孔雀的選擇影響種群基因頻率的
變化,但并不能誘導(dǎo)雄性藍(lán)孔雀產(chǎn)生相應(yīng)的變異,因為變異是不定向的,C錯誤;生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基
因頻率的改變,D錯誤。
【變式訓(xùn)練】基因的多態(tài)性是指一個基因存在多個等位基因的現(xiàn)象。下列相關(guān)敘述正確的是()
A.基因的多態(tài)性越豐富,種群中的基因型越多樣
B.基因的多態(tài)性不利于物種應(yīng)對復(fù)雜多變的環(huán)境
C.基因突變、基因重組和染色體易位均可導(dǎo)致基因的多態(tài)性
D.偶發(fā)的變異能否以等位基因的形式被保存取決于變異頻率
【答案】A
【解析】基因的多態(tài)性有利丁?物種應(yīng)對復(fù)雜多變的環(huán)境,B錯誤;基因突變可導(dǎo)致基因的多杰性,基因重
組和染色體易位不可以,C錯誤;偶發(fā)的變異能否以等位基因的形式被保存取決于環(huán)境,D錯誤。
考點三基因頻率的計算
------
知識固本
知識點1”定義法”求解基因頻率(已知各基因型個體數(shù)求基因頻率)
1.基因頻率:一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因的比值。
某基因總數(shù)
某基因頻率=X100%
某基因和其等位基因的總數(shù)
⑴若在常染色體上,某基因頻率的求法為某基因總數(shù)X100%.
種群個體數(shù)X2
某基因總數(shù)
(2)若在X染色體上,某基因頻率的求法為X100%o
2X女性個體數(shù)+男性個體數(shù)
【考點訓(xùn)練】
1.兔的脂肪白色(F)對淡黃色(f)為顯性,由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪
兔和1500只淡黃色脂肪兔組成,F(xiàn)、f的基因頻率分別是()
A.15%>85%B.25%、75%C.35%、65%D.45%、55%
【答案】B
【解析】由題意可知,該兔種群由500只純合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黃色脂肪兔(ff)組成,故F的
基因頻率=尸/(1;+。X100%=(503X2)/(2000X2)X100%=25%,f的基因頻率=1-25%=75%
2.某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中,各種基因型和人數(shù)情況如下表所示,則這200人中,Xb的基因頻
率為()
bb
基因型XBXBXBXbxxXBYXbY
人數(shù)781487030
A.85%B.30%C.20%D.15%
【答案】C
【解析】X11與Xb的總數(shù)量為?8x2+14x2+8x2+70+30=300,X15的數(shù)量是14+8x2+30=60,故Xb
的基因頻率為6°xi()0%=20%。
300
知識點2公式法計算基因頻率(已知基因型頻率求基因頻率)
PA=PAA+l/2PAa?Pa=Paa+l/2PAa
例:某種群中AA的頻率60%,Aa的頻率20%,aa的頻率20%
提示;PA-PAA+1/2PA3-70%
【考點訓(xùn)練】
3.高稈小麥(DD)與矮稈小麥(dd)雜交后,再經(jīng)過多次自交,其后代種群中基因型為DD的個體占72%,
基因型為Dd的個體占8%,基因型為dd的個體占20%,那么基因D的頻率是()
A.72%B.80%C.76%D.60%
【答案】C
【解析】D%=(72X2+8)+100X2=76%。
知識點3遺傳平衡定律計因頻率
(1)前提條件:
①種群非常大;
②所有雌雄個體之間自由交配;
③沒有遷入和遷出:
④沒有自然選擇:
⑤沒有基因突變。
(2)計算公式:
當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(A、a)時,設(shè)p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,則
AA的基因型頻率邛2
Aa的基因型頻率=2pq
aa的基因型頻率=q2
【考點訓(xùn)練】
4.某人群中某常染色體顯性遺傳病的發(fā)病率為19%,一對夫婦中妻子患病,丈夫正常,他們所生的子女患該
病的概率是()
A.9/19B.10/19C.l/19D.1/2
【答案】B
【解析】由題意可知,aa%=l-I9%=81%,a%=0.9,A%=0.1,則AA%=0."0.1=l%,Aa%=2x0.lxo.9=18%?
患病個體中雜合子的概率是:18%-(18%+1%)=18/19,該夫婦中妻子的基因型及概率為:1/19AA,18/19Aa,
丈夫的基因型是aa,則后代正常aa的概率是18/19x1/2=9/19,則患病的概率是1-9/19=10/19。綜上所述,
ACD錯誤,B正確。
5.經(jīng)調(diào)杳在某一種群內(nèi)AA的基因型頻率為40%,Aa的基因型頻率為60%,aa的基因型(致死基因型)頻率
為0,那么隨機(jī)交配繁殖一代,下列說法正確的是()
A.AA的基因型頻率占49/91B.Aa的基因型頻率占42/100
C.自然選擇過程直接作用于個體的基因型D.該種群未發(fā)生進(jìn)化
【
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