届《创新设计》高考生物一轮复习必修二 第七单元 第22讲.docx
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届《创新设计》高考生物一轮复习必修二第七单元第22讲
第22讲 生物进化理论
[最新考纲] 1.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。
2.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。
考点一 现代生物进化理论
1.现代生物进化理论的由来
(1)拉马克的进化学说
拉马克在历史上第一个提出比较完整的进化学说,其核心论点是“用进废退、获得性遗传”。
(2)达尔文自然选择学说
2.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。
③生物进化的实质:
种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组是产生进化的原材料
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物种形成的三大环节
1.如何判断两个种群是否属于同一物种?
提示 判断两个种群是否属于同一物种的标准,就是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。
2.自然选择的实质和结果分别是什么?
提示 自然选择的实质是对控制某特定性状表现的基因的选择;自然选择的结果:
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某特定性状基因的频率上升或下降。
自然选择学说与现代生物进化理论
(2017·经典高考,7)下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离
C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变
D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石
解析 种群中每个个体只含有这个物种的部分基因,不可能含有全部基因,A错误;亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间仍可婚配产生可育后代,二者之间并没有生殖隔离,B正确;无论是自然选择还是人工选择作用,都会淘汰部分个体,从而使种群的基因频率发生定向改变,C正确;生物进化是从简单到复杂,因此越古老地层中生物越简单,越新近的地层中生物的结构越复杂,D正确。
答案 A
(1)自然选择学说与现代生物进化理论的比较
(2)突变≠基因突变。
“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
(3)变异先于环境选择。
农田喷施农药杀灭害虫,在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭了不抗药的个体,抗药的个体存活下来。
农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对具有抗药性个体进行了选择。
(4)能产生后代≠同一物种。
两个个体能够交配产生后代,子代有可能高度不育,如马和驴,即虽然能够产生子代,但子代不育,因此马和驴是两个物种。
(5)物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。
但物种的形成必须经过生殖隔离,生殖隔离才是物种形成的标志。
【即学即练】
(2017·河南省百校联盟模拟)下列关于生物变异与进化的叙述,正确的是( )
A.基因重组既能发生于同源染色体之间,也能发生于非同源染色体之间
B.姐妹染色单体上出现等位基因的原因只能是基因突变
C.基因突变可为生物进化提供原材料,但不能改变基因频率
D.某生物种群的各种变异逐渐积累,一定会导致新物种的形成
解析 基因重组包括自由组合和交叉互换,交叉互换发生于同源染色体之间,自由组合发生于非同源染色体之间,A正确;姐妹染色单体上出现等位基因的原因可能是基因突变,也可能是非姐妹染色体交叉互换的结果,B错误;基因突变可为生物进化提供原材料,也能改变基因频率,C错误;某生物种群的各种变异逐渐积累,但只有产生生殖隔离,才会导致新物种的形成,D错误。
答案 A
生物进化与物种形成
(经典高考)如图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。
下列有关叙述正确的是( )
A.b和d存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,则b和d是同一物种
D.a1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
解析 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。
若两处环境一致,则自然选择的方向一致,即使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,b和d也只存在地理隔离,不一定存在生殖隔离,A错误;若两处环境不一致,则自然选择的方向不一致,c和d虽不存在地理隔离,但也可能存在生殖隔离,B正确;判定两个种群是否为同一物种的依据,不是看其基因频率是否相同,而是看它们之间是否存在生殖隔离,若不存在,则说明二者是同一物种,C、D错误。
答案 B
(1)物种形成的三大模式
(2)物种形成和生物进化的区别与联系
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与
原生物的关系
新物种形成,出现生殖隔离,质变
生物进化,基因频率改变,量变
二者联系
①只有不同种群的基因库产生了明显差异,出现生殖隔离才形成新物种
②进化不一定产生新物种,新物种产生一定存在进化
(3)判断两种生物是否为同一物种
①“新物种”必须具备两个条件:
与原物种之间已形成生殖隔离和物种必须是可育的。
如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”,因为它们均是“不育”的,而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”,因为它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育,意味着二者间已产生生殖隔离,故已成为新物种。
②判断方法
若可以自然交配,并且后代为可育后代,那么就是同一物种;若不能进行自然交配,或者交配繁殖出的后代为不可育后代,就为不同物种。
【方法体验】
(2017·河北省张家口市模拟)下列有关生物进化的叙述正确的是( )
A.母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”,说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象
B.在自然选择过程中,黑色与灰色桦尺蠖发生了进化,表现为共同进化
C.基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交的过程中,纯种高茎的基因型频率在增加,表明豌豆正在进化
D.被巨大河流分隔成两个种群的Abart松鼠,两种群的基因频率的改变互不影响,而种群内的基因频率改变在世代间具有连续性
解析 母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”,“狮虎兽”不能产生可育后代,故说明了不同物种间存在生殖隔离现象,A错误;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叫共同进化,黑色与灰色桦尺蠖属于同种生物,不属于共同进化,B错误;高茎豌豆逐代自交的过程中,基因型频率改变,但基因频率不变,故说明豌豆未发生进化,C错误;由于遗传和变异,种群内基因频率的改变在世代间具有连续性。
D正确。
答案 D
种群基因频率与基因型频率的计算
(2015·全国卷Ⅰ)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的基因频率为 。
(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2∶1,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)由题干可知种群中只有Aa一种基因型个体,因此种群中A∶a比例是1∶1,产生的配子中A配子∶a配子=1∶1,随机交配后,后代中基因型AA为×=、Aa为2××=、aa基因型为×=。
A的基因频率为AA基因型频率+的Aa基因型频率=+×=。
(2)该种群随机交配后,由于后代只有Aa和aa两种基因型,说明AA基因型个体死亡。
且Aa和aa两种基因型比例为2∶1,这时种群中产生的配子比例为1/3A、2/3a,依据遗传平衡定律,求得后代AA为1/9、Aa为4/9、aa为4/9,其中AA个体死亡,Aa和aa的比例为1∶1。
答案
(1)1∶1 1∶2∶1 0.5
(2)A基因纯合致死 1∶1
1.计算常染色体遗传和伴性遗传的基因频率
用NAA、NXAY分别表示该基因型的个体数,用PAA、PXAY表示该基因型的频率,用p、q表示A、a的基因频率。
(1)常染色体遗传方式
p==PAA+PAa
q==Paa+PAa
(2)伴X染色体遗传方式
2.利用遗传平衡定律进行基因频率和基因型频率的计算
(1)已知A的基因频率是A%,a的基因频率是a%,则该种群中基因型为AA的个体占A%×A%,基因型为aa的个体占a%×a%,基因型为Aa的个体占A%×a%×2。
(2)已知某种群中基因型是AA的个体占X%,则A的基因频率是,a的基因频率是1-;或已知基因型是aa的个体占Y%,则a的基因频率是,A的基因频率是1-。
3.自交和自由交配对种群基因型频率和基因频率的影响
(1)自交:
基因型频率发生变化,纯合子比例逐渐增大,杂合子比例逐渐减小,但基因频率不变。
(2)自由交配:
基因型频率和基因频率都不变。
注:
男性人群中XbY的基因型频率=整个人群中Xb率。
【方法体验】
(2017·安徽六安检测)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,且种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出,则以下分析错误的是( )
A.如果种群中个体间随机交配,该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25
B.如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率会发生改变
C.如果该种群只在相同基因型之间进行交配,其子一代中AA的基因型频率为0.4
D.如果该种群和子一代均只发生相同基因型之间的交配,AA的基因型频率会发生改变
解析 某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,因此A的基因频率为0.3+(1/2)×0.4=0.5,a的基因频率也是0.5,该种群中个体间随机交配,子一代中aa的基因型频率为0.5×0.5=0.25,A正确;如果该种群的子一代再随机交配,由于处于遗传平衡状态,其后代中aa的基因型频率不会发生改变,B错误;如果该种群只在相同基因型之间进行交配,则子一代中AA的基因型频率=0.3+0.4×(1/4)=0.4,C正确;若该种群只在相同基因型之间进行交配,则子一代中AA的基因型频率为0.4,Aa的基因型频率为0.4×(1/2)=0.2,aa的基因型频率为0.3+0.4×(1/4)=0.4,如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,则子二代中AA的基因型频率为0.4+0.2×(1/4)=0.45,所以AA的基因型频率会发生改变,D正确。
答案 B
考点二 共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化
(1)概念:
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。
(2)原因:
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。
(3)共同进化的实例
共同进化类型
包含类型
实例
不同物种
之间
种间互
一种蛾与兰花
种间斗争
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
竞争
作物与杂草
生物与无机
环境之间
生物影响环境,环境影响生物
地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物
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