届一轮复习人教版 第29讲 现代生物进化理论 教案.docx

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届一轮复习人教版第29讲现代生物进化理论教案

第29讲　现代生物进化理论

考纲要求

考情分析

命题趋势

1.现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ）

2．共同进化与生物多样性的形成（Ⅱ）

2017，江苏卷，7T

2016，北京卷，3T

2016，江苏卷，12T

2015，安徽卷，5T

2015，全国卷Ⅰ，32T

大都是直接考查现代生物进化理论的内容，或者是与生产实践及热点问题相联系，应用现代生物进化理论解释一些自然现象和指导实践

有关基因频率的计算考查的内容主要包括利用基因型频率求基因频率或利用基因频率求基因型频率

分值：

2～9分

考点一　现代生物进化理论

一、拉马克进化学说

1．内容：

__用进废退__和__获得性遗传__是生物不断进化的主要原因。

2．意义：

否定了__神创论和物种不变论__，奠定了科学生物进化论的基础。

二、达尔文自然选择学说

1．内容

答案过度繁殖　遗传变异　适者生存

2．意义：

科学地解释了__生物进化__的原因，以及生物的__多样性__和适应性，有助于人们正确地认识生物界。

3．局限性

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__一定区域的同种生物__的全部个体。

（2）基因库：

一个种群中全部个体所含有的__全部基因__。

（3）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．可遗传的变异

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__可育后代__的一群生物称为一个物种，简称种。

（2）隔离：

不同种群间的个体，在自然条件下基因不能__自由交流__的现象叫做隔离，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，__生殖隔离__的形成标志着新物种的形成。

四、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）生物进化的历程和规律

①简单→复杂，水生→陆生，低等→高等。

②代谢：

异养厌氧→光能自养→异养需氧。

③结构：

原核细胞→真核单细胞→真核多细胞。

④生殖：

无性生殖→有性生殖，体外受精→体内受精。

2．生物多样性的形成

（1）内容：

__基因__多样性、物种多样性、__生态系统__多样性。

（2）形成原因：

生物的共同进化。

对现代生物进化理论的理解

1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）盲鱼眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果。

（　×　）

（2）突变即基因突变的简称。

（　×　）

（3）变异的方向由环境决定。

（　×　）

（4）形态、结构一致的两生物一定为同种生物。

（　×　）

（5）交配后能产生后代的一定是同一物种。

（　×　）

2．从现代生物进化理论看，达尔文自然选择学说的缺陷主要是（　D　）

①自然选择学说不能科学地解释生物进化的多样性的原因

②自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位

③自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释

④自然选择学说不能解释物种大爆发等现象

⑤自然选择学说不能科学地解释生物适应性的原因

A．①②③　　B．①③④　

C．①②④　　D．②③④

3．下列有关遗传和进化的叙述，正确的是（　D　）

A．同种生物的不同个体之间通过生存斗争实现了共同进化

B．二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种

C．如果某种群数量大量减少，则该种群一定发生了进化

D．隔离是物种形成的必要条件，其实质是基因不能自由交流

解析　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，这称为共同进化，A项错误；三倍体西瓜不可育，所以不能称为一个新物种，B项错误；当某种群数量大量减少时，该种群的基因频率不一定会发生改变，即该种群不一定发生进化，C项错误；隔离是物种形成的必要条件，其实质是阻止种群间的基因交流，D项正确。

与进化有关的易混概念辨析

（1）突变与基因突变：

突变包括基因突变与染色体变异。

（2）变异先于选择，例如害虫抗药性的产生是在农药使用之前，农药仅起到选择作用。

（3）自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。

如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化。

（4）生物进化与物种形成：

生物进化的实质是种群基因频率的改变，新物种形成的标志是产生生殖隔离。

较小幅度的基因频率改变不会产生生殖隔离，如打一次农药后，存活下来的具有一定抗药性的害虫与不抗药的害虫之间不存在生殖隔离。

（5）地理隔离与生殖隔离：

地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。

生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。

物种形成一般先经过地理隔离再产生生殖隔离，但多倍体的形成是个例外（直接形成生殖隔离）。

一　考查对自然选择学说与现代生物进化理论的理解

1．达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点

异同点

自然选择学说

现代生物进化理论

不

同

点

研究层次

个体

分子

进化单位

个体

种群

进化材料

变异

突变和基因重组

进化原因

自然选择（个体）

自然选择

（使基因频率发生定向改变）

物种形成

有利变异积累

隔离（基因不能交流）

共同点

①变异是不定向的，生物进化方向由自然选择决定

②能解释生物的多样性和适应性

（1）种群既是进化的基本单位，也是繁殖的基本单位。

（2）突变和基因重组都是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。

（3）自然选择使基因频率定向改变，自然选择决定生物进化的方向。

（4）生殖隔离的出现是新物种形成的标志。

2．选择对生物进化的影响

（1）自然选择与人工选择

项目

自然选择

人工选择

选择因素

自然环境条件

人类

选择结果

对生物自身生存有利，

对人类不一定有利

满足人类

各种需求

速度

慢

快

（2）选择对基因频率的影响

①选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体。

②选择的实质是控制某特定表现型的基因。

③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。

[例1]（2014·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（　B　）

A．孕妇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　抗生素并非导致突变的因素，对细菌只起选择作用，即突变在前选择在后，故A项错误；细菌的变异与宿主是否接触过抗生素无关，所以即使新生儿未接触过抗生素，进入新生儿体内的细菌中也存在抗药性的类型，故B项正确。

免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关，故C项错误。

新生儿出生时没有及时接种疫苗，将导致致病菌在体内的繁殖，而耐药菌的形成是基因突变的结果，与疫苗无关，故D项错误。

二　物种形成及与进化的比较

1．种群与物种的区别与联系

项目

种群

物种

范围

较小范围内的同种生物的所有个体

由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成

判断

标准

种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种

主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代（无生殖隔离）

联系

①一个物种可以包括许多种群

②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种

2．物种形成过程

（1）物种形成三个环节的关系图

（2）物种形成的三种典型模式

①渐变式——长期地理隔离导致生殖隔离的形成

②骤变式——无地理隔离而产生生殖隔离（多见于植物）

骤变式物种的形成主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离（基因频率改变）。

③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（如甘蔗—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。

（3）物种形成与生物进化的比较

项目

物种形成

生物进化

标志

出现生殖隔离

基因频率改变

变化后生物与

原生物关系

属于不同物种

可能属于同一物种

二者关系

①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成；进化是量变，物种形成是质变

②新物种的形成是长期进化的结果

[例2]下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（　C　）

A．a表示基因突变，可改变种群基因频率

B．b表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离

C．c表示新物种形成，新物种与其生活环境共同进化

D．d表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志

解析　a表示突变和基因重组，b表示生殖隔离，c表示新物种的形成，d表示地理隔离。

三　共同进化与生物多样性的形成

1．生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化。

2．生物进化形成了生物多样性，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。

3．共同进化的判断

（1）两种生物（不同物种）之间存在着种间互助或种间斗争（如捕食、寄生、竞争）关系。

（2）发生在生物与无机环境之间，生物影响着环境，环境影响着生物。

只要符合上述其中之一，就属于共同进化。

[例3]（北京卷）安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。

其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。

只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。

由此无法推断出（　B　）

A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争

B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代

C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果

D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化

解析　本题考查对现代生物进化理论相关知识的理解和提取信息的能力。

A项，只有长舌蝠才能取食长筒花的花蜜，避开了和其他蝙蝠的竞争；B项，长舌蝠为该植物的唯一传粉者，故长筒花在没有长舌蝠的地方无法繁衍后代；C项，长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果；D项，由于只有长舌蝠才能取食长筒花的花蜜，二者相互适应，共同进化。

[例1]（2014·广东卷）某种兰花有细长的花矩（如图），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

[答题送检]来自阅卷名师报告

错误

致错原因

扣分

A

考生没有理解生物的变异是不定向的，混淆生物的变异与自然选择的关系

－4

B

考生混淆生物进化和新物种的形成两个概念

－4

D

考生错误地接受了拉马克“用进废退”的观点

－4

[解析]本题考查现代生物进化理论的有关知识。

变异是不定向的，故A项错误；生殖隔离是新物种形成的必要条件，故

B项错误；根据题干信息可知，口器与花矩的相互适应是相互选择、共同进化的结果，符合现代生物进化理论的有关知识，故C项正确；口器变长是自然选择的结果，不是因为吸食花蜜而发生变化，故D项错误。

[规范答题]C（4分）

1．如图1是对一个物种中两个亚种种群（种群数量较大）的某一性状测量的结果绘制的曲线图，如果将这两个亚种置于同一生态系统中，并使之随机交配而进行基因交流，在进行了相当长时间的基因交流后，根据预测的结果绘制成图2中A、B、C、D所示的曲线，你认为比较合理的是（　B　）

解析　亚种是由于地理隔离而形成的生物性状有所不同的两个种群，但两个种群间不存在生殖隔离。

故在两个种群内的个体再次相遇时，由于可以进行基因交流会重新形成一个种群，即B项曲线所表示的内容。

考点二　基因频率和基因型频率的相关计算

1．已知调查的各种基因型的个体数求基因频率

某基因频率＝

×100%，即

A＝

×100%

a＝

×100%

（A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数）

2．已知基因型频率求基因频率

计算公式：

一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2×杂合子的频率，即

A＝AA＋1/2Aa　a＝aa＋1/2Aa

3．遗传平衡定律

（1）同时满足以下5个条件，种群即达到遗传平衡。

①种群非常大（种群越小，遗传漂变对种群基因频率的改变影响越大）。

②所有雌雄个体之间自由交配。

③没有迁入和迁出。

④没有自然选择。

⑤没有基因突变。

（2）内容

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。

在符合以上5个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说保持着基因平衡的。

1．某种群基因库中有一对等位基因A和a，且A和a的基因频率都是50%，一段时间后，若a的基因频率变为95%，由此判断，错误的是（　C　）

A．此时该种群中A的基因频率为5%

B．该种群所处的环境发生了一定的变化

C．种群基因频率发生改变，产生了新物种

D．a的基因频率提高，说明a基因控制的性状更适应环境

解析　种群基因频率发生改变，说明物种发生了进化，但不一定产生了新物种。

2．一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则（　A　）

A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32

B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率

C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，就一定会形成新物种

D．若该种群中A的基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占40%

解析　根据题意可知，隐性个体aa的基因型频率为0.64，则a的基因频率为0.8，A的基因频率为0.2，该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是2×0.2×0.8＝0.32；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种；若A的基因频率为0.4，则a的基因频率为0.6，A所控制性状的个体（AA、Aa）在种群中的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%。

一　自交与随机交配条件下基因频率和基因型频率

1．自交：

种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。

自交过程不改变基因频率。

2．自由交配：

在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。

如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。

3．并不是所有的群体都可以利用基因频率来推测出基因型频率。

自交的种群，如豌豆等不能利用基因频率求出基因型频率。

[例1]（经典高考题）果蝇长翅（V）和残翅（v）由一对常染色体上的等位基因控制。

假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，下列关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是（　B　）

A．v基因频率降低了50%　　B．V基因频率增加了50%

C．杂合果蝇比例降低了50%　　D．残翅果蝇比例降低了50%

解析　本题考查基因频率及基因型频率的计算。

因该果蝇种群vv的基因型频率为4%，由遗传平衡定律公式算出v＝0.2，V＝0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv有0.04×20000＝800，Vv有2×0.2×0.8×20000＝6400，VV有0.8×0.8×20000＝12800。

引入后，基因频率v＝（800×2＋6400）/（40000×2）＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，故A项正确，B项错误。

因Vv、vv的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D项正确。

基因频率与基因型频率的计算

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－

。

[例1]（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________。

[答题送检]来自阅卷名师报告

错误

致错原因

扣分

（1）

混淆随机交配与自交的区别

－2

（2）

未能掌握个体致死情况下的基因频率计算

－2

[解析]

（1）因为该种群只有Aa一种基因型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中A和a的基因频率均为0.5，所以A基因频率：

a基因频率＝1：

1。

如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，根据遗传平衡定律可知，AA的基因型频率为0.25，aa的基因型频率也是0.25，则Aa的基因型频率为0.5，所以AA、Aa和aa的数量比为1：

2：

1，且A和a的基因频率仍然都是0.5。

（2）由于该种群初始只有Aa一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含有三种基因型，且比例为1：

2：

1，但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，最可能的原因是显性基因纯合（AA）致死，从而导致子代中无基因型为AA的个体存在。

子一代中Aa和aa的比例为2：

1，即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3，所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。

如果不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平衡定律，产生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝（1/3×2/3）×2＝4/9，aa＝2/3×2/3＝4/9，所以AA：

Aa：

aa＝1：

4：

4。

由于AA个体致死，所以Aa和aa的个体数量比应为1：

1。

[规范答题]（每空1分）

（1）1：

1　1：

2：

1　0.5

（2）A基因纯合致死　1：

1

1．金鱼的一对相对性状由一对等位基因（A、a）控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死（aa、XaXa、XaY等均为纯合子）。

现取一对金鱼杂交，F1金鱼共63条，其中雄金鱼21条，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因频率为（　C　）

A．1/8　　B．1/6　

C．1/11　　D．1/14

解析　F1金鱼共63条，雄金鱼21条，雌雄比例不等，故该基因位于X染色体上。

由于a基因纯合时致死，F1雌金鱼基因型为1/2XAXa和1/2XAXA，雄金鱼的基因型为XAY，F1金鱼自由交配，F2为3/8XAXA、3/8XAY、1/8XAXa、1/8XaY（致死），故成活个体3/7XAXA、3/7XAY、1/7XAXa中，a的基因频率为1/11。

1．（2017·江苏卷）下列关于生物进化的叙述，错误的是（　A　）

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　种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因，A项错误；各大洲人之间并没有生殖隔离，B项正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都可使种群基因频率发生定向改变，C项正确；越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，说明生物是由简单到复杂进化的，D项正确。

2．（2016·北京卷）豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。

20世纪90年代初，F区豹种群仅剩25只，且出现诸多疾病。

为避免该豹种群消亡，由T区引入8只成年雌豹。

经过十年，F区豹种群增至百余只，在此期间F区的（　A　）

A．豹种群遗传（基因）多样性增加

B．豹后代的性别比例明显改变

C．物种丰（富）度出现大幅度下降

D．豹种群的致病基因频率不变

解析　因地理隔离形成的F区和T区两个种群，在自然选择的作用下，它们种群的基因库有一定的差别，因此，将T区的豹引入F区后，会导致豹种群基因多样性增加，A项正确；从题干中无法确定豹后代的性别比例是否会发生改变，B项错误；由于T区和F区的豹只存在地理隔离，未产生生殖隔离，仍为同一物种，所以T区的豹迁到F区后，物种丰（富）度不发生改变，C项错误；F区在引入健康豹繁殖子代后，豹种群的致病基因频率将降低，D项错误。

3．（2015·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（　C　）

A．75%　　B．50%　

C．42%　　D．21%

解析　两种群均处于遗传平衡状态，且种群大小相等，故两种群完全合并后A、a的基因频率分别为两种群A、a基因频率的平均值，A基因频率＝（80%＋60%）÷2＝70%，a基因频率＝（20%＋40%）÷2＝30%。

该种群随机交配后，子一代中Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%，故选C项。

课时达标　第29讲

1．澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物。

研究认为，在200万年前，它们的共同祖先迁移到该岛时，一部分生活在pH较高的石灰上，开花较晚。

由于花期不同，不能相互授粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。

下列有关分析正确的是（　C　）

A．土壤酸碱度的选择作用，诱发个体产生不同的变异

B．基因突变产生新的等位基因，导致种群基因频率定向改变

C．花期不同阻止了基因交流，最终形成了生殖隔离

D．若将这两种植物种植在相同环境中，它们能杂交产生可育后代

2．长期使用青霉素治病，会出现抗药性强的病菌使青霉素药效降低，其原因是（　C　）

A．细菌定向变异的结果

B．细菌对青霉素有选择作用

C．青霉素对细菌有选择作用

D．细菌对青霉素产生了适应性

3．下列哪项形成了新物种（　A　）

A．二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜

B．克隆羊多利

C．马与驴交配产生了骡

D．桦尺蠖体色基因频率由S（灰色）95%变为s（黑色）95%

解析　四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生不育的三倍体无子西瓜，存在生殖隔离，属于不同的物种，A项正确；克隆羊多利与普通绵羊属于同一个物种，B项错误；骡