现代生物理论进化高三生物一轮复习定稿

1、 第七章第七章 现代生物进化理论现代生物进化理论一一 拉马克的进化学说拉马克的进化学说主要内容：主要内容：生物不是神创的，而是由更生物不是神创的，而是由更古老的生物进化而来的古老的生物进化而来的 生物是由低等到高等逐渐进生物是由低等到高等逐渐进化的化的 生物各种适应性特征的形成生物各种适应性特征的形成都是由于都是由于用进废退用进废退和和获得性遗获得性遗传（主要理论）传（主要理论）。 法国博物学家拉马克用进废退用进废退：经常使用的器官就发达，不使用的：经常使用的器官就发达，不使用的就退化。就退化。 获得性遗传获得性遗传：由环境引起或由于用进废退引：由环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的。

2、起的变化是可以遗传的。食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。二、现代生物进化理论的基础二、现代生物进化理论的基础达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说（1 1）主要内容：）主要内容：过度繁殖：过度繁殖：生存斗争：生存斗争：遗传变异遗传变异 适者生存：适者生存：过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存选择的基础、选择的基础、外因外因选择的动力选择的动力 进化的内因进化的内因 选择的结果选择的结果 （2 2）内在联系：）内在联系：（4 4）评价）评价局限性：局限性：a a、对遗传和变异的本质不能做出科学的、对遗传和变异

3、的本质不能做出科学的解释。解释。b b、对进化原因的解释局限于个体水平。、对进化原因的解释局限于个体水平。C C、强调物种形成的渐变过程，不能解释、强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。物种大爆发现象。先进性：先进性：科学的解释了生物进化的原因，和生物多科学的解释了生物进化的原因，和生物多样性形成的原因。样性形成的原因。对应例题：对应例题：1 1、根据达尔文的生物进化学说，下列叙述中错误的是根据达尔文的生物进化学说，下列叙述中错误的是（ ） A A、狗的牙齿坚硬，是长期磨练出来的、狗的牙齿坚硬，是长期磨练出来的 B B、田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果、田鼠打洞和夜出活动是自然选择

4、的结果 C C、有一种猫头鹰因视力弱，行动迟缓，捉不到老鼠而被淘汰、有一种猫头鹰因视力弱，行动迟缓，捉不到老鼠而被淘汰 D D、狼和鹿能迅速奔跑，是两者之间选择的结果、狼和鹿能迅速奔跑，是两者之间选择的结果A A解析：解析：狼群存在狼群存在 个体差异（变异不定向），在食物较少情况下（生存个体差异（变异不定向），在食物较少情况下（生存斗争），最敏捷的狼就有最多的生存机会，因而被保留下来（遗传），斗争），最敏捷的狼就有最多的生存机会，因而被保留下来（遗传），最迟缓的狼在生存斗争中就被逐渐淘汰；同理，最敏捷、快速奔跑的最迟缓的狼在生存斗争中就被逐渐淘汰；同理，最敏捷、快速奔跑的鹿获得了生存机会，可以

5、逃避快速奔跑的狼的捕食，反之，有些鹿则鹿获得了生存机会，可以逃避快速奔跑的狼的捕食，反之，有些鹿则被淘汰。它们进行着相互选择。同样田鼠的生活习性和猫头鹰的行为被淘汰。它们进行着相互选择。同样田鼠的生活习性和猫头鹰的行为特点都是长期自然选择的结果。特点都是长期自然选择的结果。对应例题：对应例题：2 2、抗流感的疫苗，每过几年就要更换新的种类，因为流感抗流感的疫苗，每过几年就要更换新的种类，因为流感病毒又对旧的疫苗产生了高度的抗性，这种抗性最好的解释是（病毒又对旧的疫苗产生了高度的抗性，这种抗性最好的解释是（ ）A A、病毒的获得性遗传、病毒的获得性遗传B B、病毒某些结构的用进废退、病毒某些结构

6、的用进废退C C、由于选择作用，使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖、由于选择作用，使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖D D、由于生殖隔离造成、由于生殖隔离造成C C解析：解析：使用疫苗一段时间后，实质上能够适应疫苗的病毒被自然选择使用疫苗一段时间后，实质上能够适应疫苗的病毒被自然选择保留下来，不能适应疫苗的病毒淘汰。结果保留下来的病毒大量繁殖保留下来，不能适应疫苗的病毒淘汰。结果保留下来的病毒大量繁殖具有抗性。具有抗性。阅读114-126回答以下问题： 现代生物进化理论的内容包括哪些？现代生物进化理论的内容包括哪些？ 什么是种群？如何理解？什么是种群？如何理解？ 什么是种群的基因库

7、？基因频率？基因型什么是种群的基因库？基因频率？基因型频率？如何计算？理想条件下如何计算？频率？如何计算？理想条件下如何计算？自由交配和自交一样吗？自由交配和自交一样吗？ 如何用达尔文的自然选择学说解释生物的如何用达尔文的自然选择学说解释生物的进化？进化？现代生物进化理论的主要内容一、种群是生物进化的基本单位一、种群是生物进化的基本单位, ,生物进生物进化的实质在于种群基因频率的改变。化的实质在于种群基因频率的改变。1、种群的概念、种群的概念:种群是指生活在一定的种群是指生活在一定的时间时间和和空空间间内的内的同种同种生物生物全部全部个体的总和。个体的总和。三个强三个强调调“时间时间”和和“空

8、间空间”，即种群，即种群具有一定的具有一定的 时空限制，离开时空限制，离开一定的空间和时间的种群是一定的空间和时间的种群是不存在的不存在的 。生物繁殖的基本单位；生生物繁殖的基本单位；生物进化的基本单位。物进化的基本单位。“同种同种”和和“全部全部”两个要素两个要素两个条两个条件件两个方两个方面面区别区别联系联系概念概念范围范围判断标准判断标准物种物种能够在自然状态下能够在自然状态下相互交配并且产生相互交配并且产生可育后代的一群生可育后代的一群生物物不同区域的同不同区域的同种生物的不同种生物的不同种群种群不同物种存不同物种存在生殖隔离在生殖隔离同一物种是同一物种是由不同的种群由不同的种群构成；

9、构成；同一物种的同一物种的不同种群在一不同种群在一定条件下可以定条件下可以进行基因交流进行基因交流。种群种群生活在一定区域的生活在一定区域的同种生物的全部个同种生物的全部个体体较小范围的同较小范围的同种生物的全部种生物的全部个体个体不存在生殖不存在生殖隔离隔离物种与种群的比较物种与种群的比较基因型频率基因型频率：在一个种群基因库中，在一个种群基因库中，某某种种基因基因型型占占全部全部个体个体的比率的比率。 基因频率基因频率该基因的总数该基因的总数 / / 该等位基因的总数该等位基因的总数基因型频率基因型频率该基因型个体数该基因型个体数 / / 该种群个体总数该种群个体总数基因频率基因频率：在一

10、个种群基因库中，某个基因占全部在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。等位基因数的比率。1 1、某昆虫种群中决定绿翅基因为某昆虫种群中决定绿翅基因为A A，决定褐翅基因为，决定褐翅基因为a a，从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是多的基因频率是多少少? ?解解: :A A基因的基因频率为基因的基因频率为: :a a基因的基因频率为：基因的基因频率为： A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=

11、60%= 60%402、AA、Aa、aa三种基因型个体分别占三种基因型个体分别占24%、72%、4%，那么，那么 A的基因频率是的基因频率是 （ ） A. 36% B. 57% C. 24% D. 60%DC3.3.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们进行调查名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为时发现，女性色盲基因携带者为1515人，女性患人，女性患者者1 1人，男性患者人，男性患者1414人，这个群体中人，这个群体中色盲基因色盲基因的的频率应为（频率应为（ ）。）。 A A、15% B15% B、3.88% C3.88% C、5.17% D5.17% D、10

12、.3%10.3%昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大， 没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，全部的雌雄个体间都能全部的雌雄个体间都能自由交配自由交配并能产生后代，并能产生后代，AAAA、AaAa、aaaa三种基因型昆虫的生存能力完全相同三种基因型昆虫的生存能力完全相同 （无自然选择）（无自然选择）A A和和a a都不产生突变都不产生突变, ,即没有基因突变和染色体变异。即没有基因突变和染色体变异。某昆虫种群中基因型某昆虫种群中基因型AA占占30，Aa占占60，aa占占10。如果该种群满足以下五个条件：。如果该种群满足以下五个条件： 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型频型频

13、率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%16%36%16%48%40%36%48%16%(4)在讨论群体在讨论群体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计算子二代、计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？因频率与基因型频率相同吗？总结：若种群中个体间总结：若种群中个体间随机交配随机交配，则后代中的，则后代中的基因频率基因频率和和基因型频率基因型频率均均不变不变； 若种群中个体若种群中个体自交自交，则后代中的，则后代中的基因频率不变，而基因型频率基因频率不变，而基因型

14、频率发生发生改变改变。 遗传平衡定律即遗传平衡定律即哈代哈代温伯格定律温伯格定律 遗传平衡定律是由遗传平衡定律是由英国数学家哈代英国数学家哈代和和德国医生温伯格德国医生温伯格分别分别于于19081908年和年和19091909年独立证明的，这一定律又称年独立证明的，这一定律又称哈代哈代温伯温伯格定律格定律。它是指在一个它是指在一个极大的随机交配极大的随机交配的种群中，在的种群中，在没有突没有突变、选择和迁移变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传以世代相传不发生变化，保持平衡不发生变化，保持平衡。基因频率与基因型频率的换算关系基因频率

15、与基因型频率的换算关系（极大的随机交配（极大的随机交配的种群）的种群）若种群中一对等位基因为若种群中一对等位基因为A和和a，设，设A的基因频率的基因频率=p，a的基因频率的基因频率=q ，因为因为(pq)=A%+a%=1， 则（则（p + q)2= p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。AA的基因型频率的基因型频率=p2；aa的基因型频率的基因型频率=q2；Aa的基因型频率的基因型频率=2pq。 4 4、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者占、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者占16% 16% （等位基因用（等位基因用A A、a a表示）表示） ，那么，那么AAAA、AaAa二种

16、基因型个体的频率分别为（二种基因型个体的频率分别为（ ） A.0.36A.0.36、0.48 B.0.360.48 B.0.36、0.24 0.24 C.0.16C.0.16、0.48 D.0.480.48 D.0.48、0.360.36A5 5、某植物大种群中，、某植物大种群中，AAAA个体占个体占1616，aaaa个体占个体占3636。该种群随。该种群随机交配产生的后代中，机交配产生的后代中，AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因频率和自交产生的基因频率和自交产生的后代中后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因频率的变化依次为基因频率的变化依次为 （ ） A A、增大、不变、不

17、变、增大、不变、不变、 不变不变B B、不变、增大、增大、不变、增大、增大、 不变不变C C、不变、不变、增大、不变、不变、增大 不变不变D D、不变、不变、不变、不变、不变、不变、 增大增大C6、某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为、某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,色盲在男性中的发病率为色盲在男性中的发病率为7%.现有一对现有一对表现表现型正常的夫妇型正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者因和色盲致病基因携带者.那么他们所生小孩同那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（时患上述两种遗传病的概率是（ ） A.1/88 B.

18、1/22 C.7/20 D.3/80 A生物进化的实质是生物进化的实质是基因频率的改变基因频率的改变得出：生物的进化并不一定要求产生新物种得出：生物的进化并不一定要求产生新物种影响种群基因频率变化的根本原因是什么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异 变异的类型有那些？变异的类型有那些？不能遗传的变异不能遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变 基因突变是生物变异的根本基因突变是生物变异的根本来源来源4 4、突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于取决于生物的生存环境生物的生存环境 自然界

19、，生物自发突变的频率很低，而且自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？物进化的原材料的呢？ 果蝇约有果蝇约有104对基因，假定每个基因的突对基因，假定每个基因的突变率是变率是105，一个约有，一个约有109个果蝇的种群每个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？一代出现的基因突变率是？2 210104 410105 510109 92 210108 8（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料2、突变的有害和有利并不是绝对的，、突变的有害和有利并不是绝对的， 它取决于生物的生存

20、环境。它取决于生物的生存环境。3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，、突变和基因重组只产生生物进化的原材料， 不能决定生物进化的方向。不能决定生物进化的方向。1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变产生大量的突变（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料 19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95% 20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺

21、蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%（三）自然选择决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向。18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% SS 10% ； Ss 20%Ss 20%； ss ss 70%70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加黑色个体每年增加10%10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每，以后的几年内，桦尺蠖种群每

22、年的基因型频率与基因频率是多少呢？年的基因型频率与基因频率是多少呢？第第1年年 第第2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%13.1%升高升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低降低自然选择对基因频率变化的影响自然选择对基因频率变化的影响(1)(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什

23、么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？ 变黑的环境使控制浅色的变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少基因频率减少,S,S基因频率基因频率增加增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食敌捕食 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因制体色的基因（一）物种（一）物种物种：指能够在自然状态下相互交配并且产

24、生可育后代物种：指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，简称的一群生物，简称“种种”。全世界的人都是一个物种吗全世界的人都是一个物种吗？人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。都能产生具有生殖能力的后代。马跟驴是一个物种吗？马跟驴是一个物种吗？地理隔离地理隔离: :不同物种之间一般是不能够相互交配的，不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也即使交配成功，也不能够产生可育的后不能够产生可育的后代代，这种现象叫生殖隔离。，这种现象叫生殖隔离。生殖隔离：生殖隔离：由于由于地理上的障碍地理上的障碍使得同种生物

25、的不同使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。种群间不能够发生基因交流的现象。（二）隔离（二）隔离种类种类指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下的个体，在自然条件下基因不能自由基因不能自由交流交流的现象。的现象。概念：概念：东北虎和华南虎之东北虎和华南虎之间存在什么隔离？间存在什么隔离？马和驴之间存在什马和驴之间存在什么隔离？么隔离？地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离长期长期加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀 由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。同的物种。其过程十分缓慢其过程十分缓慢! !物种形成的比较常见的方式：物种形成的比较

26、常见的方式：不同小岛上的植被不同，不同小岛上的植被不同，果实大小不同所致。果实大小不同所致。有时无需地理隔离也能形成新物种有时无需地理隔离也能形成新物种 在自然界里还在自然界里还存在另一种物种形存在另一种物种形成方式，它往往只成方式，它往往只需要几代甚至一代需要几代甚至一代就完成了，而且不就完成了，而且不需经过地理隔离。需经过地理隔离。例如，多倍体植物例如，多倍体植物的形成就是如此。的形成就是如此。自然界里几平将近自然界里几平将近一半的被子植物和一半的被子植物和某些栽培作物就是某些栽培作物就是这样形成的。这样形成的。AABBCC（普通小麦）（普通小麦）DD（黑麦）（黑麦）ABC配子D配子ABC

27、D（不育）AABBCCDD（八倍体小黑麦）（八倍体小黑麦）（可育）秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育总结种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位突变和基因重组、自然选择及隔离是物种突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节形成过程的三个基本环节（突变和基因重（突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件）。方向，隔离是新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改变。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。 以自然选择学说为核心的以自然选择学说为核心的现代生物进化理论现代生物进化理论的基本观点是：的基本观点是： 任何一个物种都不是任何一个物种都不是单独单