2012年《高考风向标》高考生物一轮复习 课件：必修2 第7章 第1、2节 现代生物进化理论的由来和主要内容 [配套课件].ppt

1、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、拉马克的进化学说古老的生物更高等用进废退获得性遗传物种不变论进化学说二、达尔文的自然选择学说过度繁殖生存斗争遗传和变异适者生存进化多样性适应性遗传和变异个体渐变三、现代生物进化理论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，种群是生物进化的基本单位。(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的。(3)基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部数的比率。(4)生物进化的实质：种群的改变。同种生物全部基因等位基因基因频率2突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传变异的三个来源：基因突变、和染色体变

2、异(基因突变和染色体变异统称为)。(2)可遗传变异为生物进化提供了原材料。但生物的变异是的。3自然选择决定生物进化的方向经过长期的，具有不利变异的个体不断被淘汰，有利变异得以积累和加强，从而使种群的发生定向的改变，导致生物朝着的方向不断进化。基因重组突变不定向自然选择基因频率适应环境4隔离与特种的形成(1)物种先经过长期的，然后形成生殖隔离。生殖隔离的形成标志着的形成。(2)有时没有地理隔离，也能产生新物种，如植物中的形成。5共同进化：指不同物种之间、生物与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，形成了生物的多样性。地理隔离新物种多倍体无机环境6生物多样性包括三个层次的内容：多

3、样性、多样性和多样性。生物多样性的形成是长期的结果。基因物种生态系统自然选择拉马克学说和达尔文的自然选择学说的比较续表【突破题 1】(2011 年广西柳州模拟)对达尔文自然选择学说的正确理解是()环境改变使生物产生适应性的变异可遗传的变异是生物进化的基础变异是不定向的变异是定向的变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型ABCD【解题指导】达尔文强调生物进化中变异是不定向的、可遗传的变异是生物进化的条件、环境对不同性状的生物起选择作用；项强调的是环境导致生物定向的变异，属于拉马克的观点，所以是错误的。【答案】B自然选择学说1自然选择学说内容的整合图 711(1)遗传和变异是生物进

4、化(或自然选择)的内在因素。(2)过度繁殖产生的大量个体，不仅提供了更多的变异，也为自然选择提供了更多的选择材料，而且也加剧了生存斗争。(3)变异一般是不定向的，而自然选择是定向的。具有有利变异的个体得以生存和发展，具有不利变异的个体则被淘汰。(4)自然选择是通过生存斗争来实现的，因此生存斗争对自然选择起着推动作用。(5)自然选择是一个缓慢的、长期的过程。2自然选择的对象(1)直接对象是生物的变异性状(表现型)。(2)间接对象是相关的基因型。(3)根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。3自然选择的因素：对生物的变异起选择作

5、用的是个体所处的自然环境。4自然选择的动力生存斗争(1)类型：包括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与无机环境之间的斗争。(2)意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。5自然选择的结果：适者生存。【突破题 2】下列有关生物进化的论述中，不符合达尔文学说基本观点的是()A遗传和变异是自然选择发生作用的基础B生物的变异是不定向的，自然选择是定向的C变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生出生物的新类型D环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境【解题指导】解题时应注意：生物变异在前，选择在后；变异是不定向的，自然选择是定向的。遗传和变异是生物进化的内因

6、，变异是不定向的，为进化提供原材料。通过自然选择，不利的变异被淘汰，有利的变异得保存，并通过遗传积累起来，然后产生新的生物类型。【答案】D现代生物进化理论的主要内容及生物进化理论的发展1种群是生物进化的基本单位(1)种群(2)种群的基因库特点每一个种群都有他自己的基因库，种群中每个个体的基因只是种群基因库的一个组成部分。种群基因库不因种群中个体死亡而消失，而在代代相传的过程中保持和发展。2突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。(2)基因突变产生新的等位基因。这就可能使种群的基因频率发生变化。(3)突变的频率虽

7、然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。3隔离与物种的形成(1)种群与物种的比较续表(2)隔离在物种形成中的作用1)隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流。2)地理隔离和生殖隔离的比较4.物种形成的两种方式(1)渐变式：经过长期的历史年代逐渐形成。表示为：(2)骤变式：主要是以染色体数目变化的方式形成，一旦出现可以很快达到生殖隔离，如多倍体的形成：5自然选择决定生物进化的方

8、向(1)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。隔离是新物种形成的必要条件；生殖隔离是物种形成的标志；自然选择使不同种群的基因频率发生定向改变。(2)地理隔离、自然选择和生殖隔离是物种形成的三个步骤。(3)自然界中影响种群基因频率变化的因素有：突变；基因迁移(即个体的迁入和迁出)；遗传漂变(小种群中某些个体由于没有交配机会而使某些基因消失)；非随机交配；自然选择。(4)物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。但是，在地理隔离基础上，经选择可加速生殖隔离的形成，所以经地理隔离、生殖隔离形成新物种是物种形成的常见方式。6物种形成与生物进化【易错易混】现代生物进化理论

9、和达尔文进化论的联系和区别联系：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。现代生物进化理论是以达尔文自然选择学说为基础和核心的。不同点：达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理，而现代生物进化论克服了这一缺点。达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。达尔文的进化论中，自然选择来自过度繁殖和生存斗争，而现代生物进化论中，则将选择归于不同基因型有差异的延续，没有生存斗争，自然选择也在进行。【突破题 3】(2011 年浙江东阳模拟)现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范

10、畴？()A猫叫综合征B高茎高茎高茎、矮茎C镰刀型细胞贫血症D二倍体四倍体三倍体六倍体【突破题 4】图 713 是物种形成的一种模式。物种 a因为地理障碍分隔为两个种群 a1 和 a2，经过漫长的进化，分别形成新物种 b 和 c。在此进程中的某一时刻，a1 种群的部分群体越过障碍外迁与 a2 同域分布，向 d 方向进化。下列有关叙述中，正确的是()【解题指导】突变包括基因突变和染色体变异，突变和基因重组就是可遗传变异；B 项是一对相对性状的杂交，不属于基因重组。【答案】B图 713Ab 和 d 存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离Bc 和 d 不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离Ca1 中的外迁群体

11、与当时留居群体的基因频率相同，则 b和 d 是同一物种Da1 中的外迁群体与当时 a2种群的基因频率不同，则 c和 d 是不同物种【解题指导】A 通过地理隔离形成两个种群 a1 和 a2，又分别演化出 b、c、d 三个种群，b、d 虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，A 错；由于 d 是由 a1 演变而来，所以 c与 d 之间可能存在生殖隔离，B 对。a1 中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是 b 和 d 由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种。C 错；即使 a1 中的外迁群体与当时 a2 种群的基因频率不同，只要 c 和 d 不存在生殖隔离他们仍是同一物种。【答案】B【突破题

12、 5】下列有关物种形成的说法中，错误的是()A自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而可能导致新物种的形成B突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新物种的形成C经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致物种形成D经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致物种形成【解题指导】突变和基因重组所产生的变异是不定向的；自然选择可以定向改变种群的基因频率，也就是定向进化；物种形成的三个环节是：突变和基因重组、自然选择及隔离；经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离是物种形成的最常见的方式。【答案】B【易错易混】变异是不定向的，基因频率和进化是定向的。共同进化1生物进化的历程从原核

13、生物到真核单细胞生物，再到真核多细胞生物；从异养生物到自养生物；从厌氧生物到需氧生物；从无性生殖到有性生殖；从低等到高等；从水生到陆生。2生物多样性：生物与环境共同进化的结果(1)基因多样性：指遗传信息的总和，包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。(2)物种多样性：地球上生物有机体的多样性。(3)生态系统多样性：生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。3进化过程中的关键点(1)氧气的出现：自养型生物的出现，还原二氧化碳，夺得水中的氢，生成了氧气。出现需氧型生物，使生物代谢的速度大大加快，从而加快了生物的进化；形成臭氧层，臭氧可以吸收紫外线，从而减少陆地上紫外线的摄入量，使水生生物得以登

14、陆。(2)真核细胞的出现：出现了核膜及各种细胞器，形成丰富的生物膜系统。出现有丝分裂，进而出现减数分裂，又形成有性生殖，大大增加了生物的变异类型；出现细胞分化，真核细胞才有细胞分化现象，才能形成多细胞生物。【突破题 6】下列有关共同进化的说法中，正确的是()A共同进化是指各种生物在生存斗争中一起进化B捕食者对猎物起到选择的作用，但猎物对捕食者无此作用C生物多样性的形成，是长期共同进化的结果D个别物种的形成或灭绝对其他物种的进化没有影响【解题指导】共同进化是指在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中不断进化和发展；捕食者对猎物起到选择的作用，也使猎物向适应环境方向进化；个别物种

15、的形成或灭绝对其他物种的进化有着一定的影响。【答案】C一、计算基因频率和突变率的方法1基因频率和基因型频率的计算(1)基因频率某种群中某基因的数目该种群中全部等位基因的总数 100%在某种群中，有一对等位基因(A、a)，假如种群中被调查的个体为 N 个，基因型为 AA、Aa、aa 的个体在被调查对象中所占的个数分别为 n1、n2、n3，则 A 的基因频率为(2n1n2)/2N，a 的基因频率为(n22n3)/2N。伴性遗传(如色盲)中基因频率的计算：由于色盲基因及其等位基因只存在于 X 染色体上，Y 染色体上没有，因此，色盲基因频率色盲基因总数2女性个体数男性个体数 100%在计算有关基因频率

16、时，当基因位于常染色体上时，若给出的是各基因型个体的数量，则可用定义公式计算；若给出的是各基因型个体的数量百分比，则可以将百分号去掉，按定义公式计算，或直接用“该基因型纯合子的百分比杂合子百分比的 1/2”来代替。(2)基因型频率 某基因型的个体数种群总个体数100%(3)基因频率和基因型频率的关系转换设一对等位基因为 A 和 a，其频率分别为 p 与 q(pq1)。则 F1 代 AA、Aa、aa 三种基因型的频率如下列公式：(p(A)q(a)2p2(AA)2pq(Aa)q2(aa)，即 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，产生 A 配子频1率

17、为：Ap2 2pqp2pqp(pq)p，产生 a 配子频率21为：aq2 2pqq2pqq(pq)q。可知 F1 的基因频2率没有改变。上式揭示了基因频率与基因型频率的关系，当它成立时，种群应满足以下 5 个条件：种群大；种群个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。满足上述 5 个条件的种群即处于遗传平衡，这个理论称哈代温伯格平衡定律。2种群基因突变率的计算每一代出现的种群突变率种群个体数每个个体基因数每个基因的突变率(1)自交或自由(随机)交配能改变后代的基因型频率，但不能改变后代的基因频率。(2)个体的死亡、迁入和迁出、自然选择及基因突变均能改变基因频率，在计算时

18、必须根据实际情况加以考虑和分析。【演绎题 1】某小岛上原有果蝇 20 000 只，其中基因型 VV、Vv 和 vv 的果蝇分别占 15%、55%和 30%。若此时从岛外引入了 2000 只基因型为 VV 的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则 F1 中 V的基因频率约是()A43%B48%C52%D57%备选题据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则在该小学 XB 和 Xb 的基因频率分别为()A6%、94%C78%、22%B.92%、8%D.69%、6%【解题指导】首先计算出从岛外引入了

19、2 000 只果蝇之后，该岛上果蝇种群中不同基因型所占的比例：基因型为 VV、Vv 和vv 所占的比例分别为 5/22、11/22、6/22；然后计算出 V 的基因频率 5/22(11/22)(1/2)21/4448%。【答案】B【解析】若按 100 人计算，XB42.3227.3646138，Xb7.360.322412，XB 和 Xb 两种基因中，XB 的频率为 138/1500.92,Xb 的频率为 10.920.08。【答案】B二、用现代生物进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成续表【演绎题 2】(2010 年山东理综改编)下列符合现代生物理论的叙述是()A物种的形成可以不经过隔

20、离B生物进化过程的实质在于有利变异的保存C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D自然选择决定生物的进化方向【解题指导】新物种的形成必须要经过隔离，隔离是物种形成的必要条件；生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变，；生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有利变异所决定。【答案】D哈代温伯格平衡定律英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于 1908 年和 1909年提出一个理论，即如果有一个群体符合下列条件：群体是极大的；群体中个体间的交配是随机的；没有突变产生；没有种群间个体的迁移或基因交流；没有自然选择。那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变，保持平衡。这个理论称

21、哈代温伯格平衡定律。哈代一温伯格平衡定律可用一对等位基因来说明，假定等位基因为 A 和 a，则 A 与 a 的基因频率分别用 p、q 表示，AA、Aa、aa 的基因型频率分别用 D、H 和 R 表示，则有：pq1；DHR1基因频率与基因型频率的关系是：pDH/2；qRH/2；Dp2；H2pq；Rq2；p2 十 2pqq21备选题果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制，基因型 BB、Bb 为灰身，bb 为黑身。若人为地将它们组成一个群体，其中 80%为 BB 的个体，20%为 bb 的个体，群体随机交配，其子)代中 Bb 的比例是(A25%C50%B32%D64%“【解析】群体随机交配”说明符

22、合哈代温伯格平衡定律；题中 B 基因频率为 80%，b 基因频率为 20%，则后代 Bb 为 280%20%32%。【答案】B1.(2011 届汕头质检)根据现代生物进化理论，下列关于生物进化的叙述正确的是()A环境改变使生物产生定向的变异B.个体是生物进化的基本单位C现代生物进化理论的核心是自然选择学说D.隔离决定了生物进化的方向【答案】C2(2010 年中山五校联考)自然界中新物种的形成方式最常见的是通过长期的地理隔离而达到生殖隔离。这种方式需要通过三个环节的综合作用。三个环节不包括下列哪个环节？()A提供进化原材料的突变和基因重组B使种群基因库中基因定向变异的特殊环境C使种群基因频率定向

23、改变的自然选择D阻断不同种群间发生基因交流的隔离【解析】物种形成的三个环节是：突变和基因重组、自然选择及隔离；环境能对种群进行选择，而不是使基因产生定向改变，基因的变异是不定向的。【答案】B3(2011 届茂名一模)图 714 为现代生物进化理论概念图，有关分析正确的是()图 714A.表示生存斗争，这是生物过度繁殖与有限生存空间的矛盾体现B导致改变的内因是基因突变，外因是自然选择C代表物种形成，其形成的必要条件是存在生殖隔离D指基因、物种、生态系统的多样性，它们是共同进化的结果【解析】现代生物进化理论的核心是达尔文的自然选择学说；进化的实质是基因频率的改变；基因突变产生新的等位基因，可能使种

24、群的基因频率发生变化，但是不能决定生物进化的方向。【答案】D本章知识整合一、三种可遗传的变异与育种和进化的关系【例 1】(双选)下列关于生物变异和进化的叙述中，正确的是()A三倍体植物能够由受精卵发育而来B当环境条件适宜时，生物种群的基因频率也可发生变化C基因突变、基因重组和染色体变异决定了生物进化的方向D体细胞内的基因突变一般不能传给后代，它是不可遗传的变异【解析】三倍体植物是含有三组染色体组，由受精卵发育而来的个体；体细胞内的基因突变是一种可遗传变异，但由于不能形成配子，一般不能传给后代。【答案】AB化的叙述，正确的是()A变异均能为物进化提供原材料B太空射线能使种子发生定向变异C一个碱基

25、对的缺失引起的变异属于染色体变异D自然选择会使种群基因频率发生定向改变【综合考点】包括生物变异、育种和生物进化内容。【考题预测 1】(2011 年佛山质检)关于生物变异与生物进【解析】变异有可遗传和不可遗传变异两类，可遗传变异才能为进化提供原始材料。【答案】D二、自然选择在生物进化中的作用1自然选择是适者生存，不适者被淘汰的过程它最终决定生物进化的方向。达尔文指的自然选择是针对整个种群而言，因为生物进化是以种群为单位的。当个体和种群发生矛盾时，只要对种群有利，变异性状就可以保留延续下来。【预测理由】以生物遗传变异为主线，结合生物进化，考查相关内容是高考的考向之一。2自然选择是通过生存斗争来实现

26、的生物的变异是不定向的，到底哪些变异个体能被选择保留下来，要通过与周围无机环境或与其他生物的斗争来实现适者生存、不适者被淘汰的过程。所以自然选择的定向性决定了生物进化的方向。3自然选择是一个缓慢长期的历史进程虽然各种不同的生物性状差异很显著，可是生物产生的变异是微小的，自然选择的作用就是通过遗传使微小变异得到积累和加强，由量变到质变的过程，形成一个新的物种。这一过程往往要经过几千万年的时间。4自然选择必然引起基因频率的改变举例说明如下：假设一对等位基因 Aa 的频率为 A0.9、a0.1，那么各基因型的频率就是：AA0.81，Aa0.18，aa0.01。如果环境对于基因频率有选择作用，而选择作

27、用的结果使 A 的频率由 0.9 变为 0.8，a 的频率由 0.1 变成 0.2，那么选择后的第二代的基因型的频率应为 AA0.64,Aa0.32，aa0.04。如果选择作用再继续一代，A 和 a 频率总在不断的变化之中，在自然种群中，如果某个基因的频率只有十万分之一，但如果被选择，只要经过 23400 个世代，该基因的频率就会上升到 99%，而其等位基因将降为 1%。【例 2】对生物进化的方向起决定作用的是()A基因重组C染色体变异B基因突变D自然选择【解析】自然选择决定生物进化的方向。【答案】D【考题预测 2】(2011 年广州调研)下列说法正确的是()A单倍体育种能定向改造生物B病毒进化的原材料可来自染色体变异C自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率D新物种形成的三个基本环节是突变、基因重组和自然选择【综合考点】包括不同进化论的分析和综合。【解析】单倍体育种的目的是形成纯合子，没有改变生物的性状；新物种形成的三个基本环节是变异、自然选择和隔离。【答案】C【预测理由】以自然选择学说有关内容及对一些实例的分析、应用，考查自然选择学说的基本内容。