变异与进化(二)

1、变异与进化（二） 三、生物的进化理论(一)达尔文的自然选择学说 1主要内容(1)过度繁殖生物繁殖能力往往超过其生存环境的承受力。(2)遗传变异生物繁殖后代有微小的不定向变异；微小有利变异通过遗传得到逐代积累和加强。(3)生存斗争导致生物个体大量死亡和少量生存。(4)适者生存在生存斗争中，适者生存，不适者淘汰(自然选择)。2生物进化的过程 3生物进化的原因 遗传和变异是生物进化的内在因素；生存斗争是生物进化的动力；环境的定向选择作用决定进化方向；多样性和适应性是自然选择的结果，即生物进化的产物。(二)现代生物进化理论1、主要内容(1)种群是生物进化的单位 种群基因库代代相传 基因频率和基因型频率

2、的恒定 假设：显性基因A的基因频率为p，隐性基因a的基因频率为q p+q1 (p+q)21 p2+2pq+q21 则显性纯合体AA的基因型频率为p2，隐性纯合体aa的基因型频率为q2，杂合体Aa的基因型频率为2pq。 生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。(2)突变和基因重组产生进化的原材料(3)自然选择决定生物进化的方向基因频率定向改变 基因频率改变导致基因库变迁(4)隔离导致物种形成 生物进化决定于种群基因库变迁的方向和速度2、生物进化的原因 突变是基因库变迁的动因；基因重组形成多种多样的基因型；自然选择使基因频率定向改变，决定着生物进化方向；迁移、遗传漂变、性选择能引起基因

3、平衡的偏移；地理隔离使种群间出现交配障碍，生殖隔离断绝基因交流，导致物种形成。3、物种形成过程 典型题解析例1：自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（）A、突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添B、突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添C、突变基因1为一个碱基的替

4、换，突变基因2和3为一个碱基的增添D、突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添解析本题考查基因突变的概念及其应用，解题思路是将突变基因决定的蛋白质中氨基酸序列和正常基因决定的蛋白质中氨基酸序列进行比较。突变基因1决定的蛋白质氨基酸序列没有变化，说明基因中碱基的种类发生变化及碱基的替换，但决定的氨基酸没有变化，属于无义突变；突变基因2决定的氨基酸跟正常基因比，只是其中的一个氨基酸的变化，变化氨基酸前后都没有变化，证明也只是碱基的种类的改变。而基因3决定的蛋白质氨基酸从苏氨酸开始都发生变化，证明在此位置有碱基的增添或缺失，属于数量的变化。答案：A例2：在一个自交繁殖的植物种群中，

5、发现一种突变性状，具此性状的个体连续繁殖两代后，又有37.5的性状回复到原有性状。原有性状的突变是由于（）A、隐性基因突变为显性基因B、突变的基因与原基因无显隐性关系C、显性基因突变为隐性基因D、突变的基因与原基因没有等位关系解析本题的解题思路有两种，一种是：考虑突变有两种情况，是显性基因突变为隐性基因；是隐性基因突变为显性基因，假设是情况，则必须是AA突变为aa，才能表现新性状，而基因型为aa的个体自交不会发生性状分离，由此可以断定该突变为情况，即隐性基因突变为显性基因；第二种思路是具有突变性状的个体自交发生了性状分离，说明该个体为杂合体，基因型为Aa，如果a是突变而来的，新性状就不会表现出

6、来，只能是A是突变而来的；杂合体自交一代后代中杂合体的几率为12，自交两代杂合体的几率为14，纯合体(AA和aa)的概率为34，所以aa(原性状)的个体出现的概率为38。答案：A例3：某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是（）A、单倍体B、三倍体C、四倍体D、杂交种解析本题重点考查多倍体和杂种优势的相同点和不同点，同学们容易被果穗大，籽粒多吸引而选择四倍体，但多倍体发育迟缓，不会比普通玉米早熟，题干中描述的是典型的杂种优势的特点。答案：D例4：镰刀形细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压

7、力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基因的人(Aa)很多，频率也很稳定。对此现象的合理解释是（）A、杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾B、杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾C、杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾D、杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾解析本题以新的问题情境作为载体，考察同学们知识迁移的能力。题干中介绍镰刀形细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡，隐含的条件是a的基因频率会越来越低，则杂合子的基因型频率也会逐渐降低，但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基

8、因的人(Aa)很多，频率也很稳定，说明这一地区显性纯合体由于某种原因被淘汰了一部分，根据提供的信息，只能推断显性纯合子易感染疟疾而死亡。答案：A例5：一般地说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植；潮湿条件下育成的作物品种，适于在潮湿地区种植。在这里，干旱和潮湿条件所起的作用是（）A、诱发基因突变B、引起染色体变异C、选择基因型D、导致基因重组解析环境在此的作用是进行自然选择，使基因频率定向的改变。答案：C例6：在某个海岛上，每1万个人中有500名男子患红绿色盲。则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有(设男女性别比为1：1)（）A、1000人B、900人C、800人D、700人

9、解析本题考察的知识点是基因频率及其应用，根据题意可知Xb的基因频率为5005000110，XB的基因频率为910，因为男性的X染色体来自于女性，由此可以推断女性人群中产生Xb的基因频率为110，XB的基因频率为910，配子结合几率相等，可以根据下表得出女性各种基因型频率9/10XB1/10Xb9/10XB(9/10)2XBXB(9/10)×(1/10)XBXb1/10Xb(9/10)×(1/10)XBXb(1/10)2XbXb所以女性携带者的基因型频率为2×(910)×(110)，再乘以5000女性就是该病女性携带者的总人数。现总结规律如下：显性基因A的

10、频率为p，隐性基因a的频率为q，p+q1，在理想状态下，(p+q)21，得出p2+2pq+q21，p2就是基因型AA的频率，2pq就是基因型Aa的频率，q2就是基因型aa的频率，这就是著名的哈代温伯格平衡。答案：B例7：下列关于现代生物进化的理论的叙述，其中不正确的是（）A、种群是生物进化的基本单位B、自然选择学说是现代生物进化理论的核心C、生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变D、生物进化过程的实质在于有利变异的保存解析现代生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为基础，是从生物进化的单位(宏观)方面和遗传变异的(微观)的实质方面丰富和完善达尔文的自然选择学说。达尔文认为遗传变异是生物进化的内

11、在原因，因此，生物进化的实质是种群基因频率的变迁。答案：D例8：下列哪一项不是生物进化的材料?（）A、基因突变B、基因重组C、环境引起的变异D、染色体变异解析不定向的可遗传变异为生物进化提供了原材料。可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。如果环境引起的变异没有引起生物遗传物质的改变，为不可遗传的变异，则对生物的进化不起作用，因为遗传可以积累微小的有利的变异。答案：C例9：最早生活在同一区域的种群，后来由于水的阻碍分为甲和乙两个群体。如果群体甲生活的环境发生了一系列的剧烈变化，而乙群体的环境没有这种变化，群体甲进化的速率很可能是（）A、最初比乙慢B、最初比乙快C、与乙相同D、开始比乙慢

12、然后比乙快解析甲生活的环境发生剧烈的变化，开始由于不适应环境的剧变，甲生物进化发展的速度很慢，但剧变的环境可以选择变异幅度大的个体，而没有明显变化的环境对于乙群体的选择作用不明显。答案：D例10：在某一地区的遗传学调查发现，该地区男性色盲占该地区男性总人口的7，问该地区的女性色盲占该地区女性人口的比例是_?该地区中的男性XB和Xb的基因频率是_?女性个体中XBXb的频率是_?解析男性色盲的基因型为XbY，由于男性色盲患者在该地区男性人口中占7，而男性的X染色体来自女性，说明女性中产生Xb配子的概率为7。由于男性色盲占7，则男性产生的X配子中，Xb的概率为7。女性色盲的基因型为XbXb，则女性色

13、盲患者在该地区占7×7，约为0.5。该地区男性人口的基因型及比例为XBY(93)，XbY(7)，在男性人口中XB和Xb的基因频率分别为93和7。XBXb的概率为2×93×713.02XB(93%)Xb(7%)YXB(93%)XBXB(86.49%)XBXb(6.51%)XBY(93%)Xb(7%)XBXb(6.51%)XbXb(7%)XbY(7%)答案：0.5 93 7 13.02例11：自然人群中先天性聋哑的基因型频率为110000，下图为一个先天性聋哑家族的系谱，试根据系谱回答问题：(1)该家族遗传病由_性基因控制，该致病基因位于染色体上。(2)II3和II5

14、携带致病基因的可能性各为_；III3、III5和III6携带致病基因的可能性各为_。(3)III5和III6为近亲结婚，III6所生子女(无论男孩或女孩)为先天性聋哑患者的可能性为_。(只列算式)若III3与自然人群的某位男人结婚(随机婚配)，III3所生子女为先天性聋哑患者的可能性为_。(只列算式)解析(1)根据遗传系谱图可知，父母正常生出患病的女儿，该病属于常染色体隐性遗传病。自然人群中先天性聋哑的基因型频率为110000，则先天聋哑的基因频率为1100。(2)I1和I2的基因型为Aa，II3和II5的基因型可能为AA或Aa，是携带者的概率为23； II3是Aa的概率为23，AA的概率是1

15、3，其所产生的配子的概率A为23，a为13；II4是自然人群中的一员，所产生的配子a的频率为1100；A的频率为为99100，他们所生育的后代的基因型及其比例可概括如下：1/3a2/3A1/100a1/300aa2/300Aa99/100A99/300Aa198/300AA III3、III5、III6或者是AA或者是Aa，所以是携带者的可能性为101299。(3)III5、III6是携带者的可能性为101299，后代患病率为(101299)24自然人群中杂合体的概率为2×1100×99100150，所以后代患病率为101299×150×14。答案：(1

16、)隐性，常(2)2/3、2/3，101/299(3)(101/299)2/4；101/299×1/50×1/4例12：下图为6种不同育种方法的示意图，据图回答：(1)图中A至D方向所示的途径表示_育种方式，ABC的途径表示_育种方式。这两种育种方式中后者的优越性主要体现在_。(2)B常用的方法为_。(3)E方法所用的原理是_，所用的方法如_。(4)C、F过程中常采用的药剂是_，其作用的原理是_。(5)由G到J的过程涉及的生物工程技术有_和_。(6)K过程的实现首先要_，之后要加_等促进细胞融合。解析本题将所学的六种育种方法综合到一起，对比学习各种育种方法的原理和特点。杂交育

17、种所利用的原理是基因重组，是比较传统的育种方法；单倍体育种所利用的原理是染色体变异，最大的优点是缩短育种年限，较快地获得纯合体；诱变育种所以用的原理是基因突变，通过该育种方法，可以大幅度改良生物的性状或产生新性状；多倍体育种所利用的原理也是染色体变异，如果要获得较大的果实或种子，提高产量用这种育种方法；利用基因工程育种的原理是按照人们的意愿进行基因重组，可以获得人们希望获得的新品种；体细胞杂交育种也是按照人们的意愿进行育种，该方法的最大优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。答案：(1)杂交 单倍体 明显缩短育种年限，较快获得纯合体(2)花药离体培养(3)基因突变 X射线、紫外线、亚硝酸、硫酸二乙酯

18、、秋水仙素等(4)秋水仙素 在细胞分裂时，抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍(5)转基因技术(或基因工程) 植物组织培养技术(6)用纤维素酶除去细胞壁 聚乙二醇(PEG)在线测试窗体顶端选择题1、在下面的叙述中，不属于胚胎学提供的生物进化证据是（） A、各种高等生物的受精卵均具有大致相同的结构特点 B、各种高等生物的胚胎发育都是从受精卵分裂开始的 C、脊椎动物和人的胚胎发育初期很相似 D、个体发育简单而迅速地重演其祖先进化的历程窗体底端窗体顶端2、证明鲸的原始祖先是水生动物的确切证据是（） A、鲸胚胎早期有鳃裂 B、成体有尾鳍 C、鲸是水生动物 D、以上均是 窗体底端窗体顶端3、使用杀虫剂开始

19、有效，后逐渐失效，害虫具有了抗药性，原因是（） A、害虫接触杀虫剂后，慢慢产生了抗药性 B、害虫为了适应这种环境，发生了抗药的变异 C、抗药个体的出现是杀虫剂选择的结果 D、药量太少，不能杀死害虫，需要加大药量 窗体底端窗体顶端 填空题： 用人的血清注射到家兔体内后，再用家兔的血清与人和其他3种动物的血清相混合，得到结果如下图所示，请分析回答：（图上黑色表示沉淀）4、人的血清对家兔起到 作用，此时家兔的血清中会出现 ，其化学组成为 。 窗体底端窗体顶端 5、根据上图所示，可说明黑猩猩血清中的 在结构和性质上与 最相似，从而说明两者之间有着最密切的 。 窗体底端窗体顶端6、血清鉴定法能为生物进化

20、提供 上的证据。答案与解析1、A 2、A 3、C 4、抗原 、抗体 、蛋白质 5、血清蛋白 、人 、亲缘关系 6、生理学 1、 试题所给四个备选答案，就其本身所表述的内容全是正确的。但如果与题干中的设问联系起来看，A项为正确答案。因为它阐述的是高等生物的受精卵的结构相似，与胚胎发育过程的特点无关。而有的同学注意到A项表述的内容是生物具有亲缘关系的表现，是生物进化证据之一，但没有紧紧抓住“胚胎学”上证据这一关键所在。2、 考查生物进化的证据，属理解层次。鲸是水生的哺乳动物，现在生活在水中，不能说明祖先也生活在水中；鲸胚胎早期有鳃裂，因鳃裂是水生动物的呼吸器官，说明鲸具有有鳃裂的原始祖先。3、 考

21、查运用达尔文的自然选择学说解释生物的适应性，属应用层次。A项所述只说明现象，没答原因，而抗药性也不是接触杀虫剂后才产生的，因为生物的变异是不定向的，故B项所述是错误的；害虫具有抗药性后。加大药量效果不明显，因此D项所述也不好。长期使用某种杀虫剂，对害虫中不同个体进行了选择，存活下来的少量个体抗药性能强，这种性状经逐代积累得以加强，使害虫具有了抗药性。4-6、 人的血清注入兔的体内，人血清作为抗原，从而使家兔血清中产生抗体（抗人血清），此抗体同人的血清发生反应，产生沉淀。不同动物血清与兔血清混合，发生不同程度的沉淀，表明其他动物与人亲缘关系远近。亲缘关系越近，其血清与人的血清差别越小，产生的沉淀

22、越多；反之则少。这是在生理学水平上为生物提供的证据。课外拓展 什么是生物重演律德国博物学家海克尔通过研究人的胚胎发育过程发现：生物在个体发育中，重现其祖先的主要发育阶段，或者说，个体发育史是系统发育史简单而迅速的重演。这就是著名的“生物重演律”。这为胚胎学的研究认为高等动物是由低等动物进化而来的理论提供了坚实的佐证。生物进化学说的发展杜布赞斯基的综合理论综合理论是杜布赞斯基1937年首次提出，又叫“现代达尔文主义”。后来经过他本人的修改，于1970年提出“新综合理论”。新综合理论的主要内容有：（1）种群是生物进化的基本单位；（2）突变，选择，隔离是物种形成及生物进化过程中的三个基本环节。突变过

23、程是所有遗传变异的来源，是进化的主要关键，因为突变供应着产生进化改变的原始材料。而选择，包括保存有利变异消除有害变异的正常化的“自然选择”，在同一位点上保留不同等位基因的“平衡选择”，及产生进化变异的“定向选择”等，主要是把突变或变异的材料加以筛选和累积，最终通过隔离作用的“固定”，就会限制不同隔离类群之间的基因交流，从而就会产生新种。“新综合理论”是达尔文自然选择学说，现代遗传学及育种学的综合，比较全面又科学地解释了生物进化与物种形成的机制。拉马克进化学说和达尔文进化学说比较  用进废退学说自然选择学说中中心心论内点容中心论点：环境变化是物种变化的原因。器官用则发达，不用则退化获得

24、性遗传：后天获得的性状能够遗传下去。中心内容：过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存适者生存，不适者被淘汰的过程就是自然选择。对进化原因的解释动物的变异是由动物本身的意愿所决定的，而且变异是一直向前发展的。长颈鹿由于经常努力地伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，所以它的颈和前肢变长了。长颈鹿的长颈和前肢是逐代一直向前发展而形成的。生物产生了变异以后，是由自然选择来决定其生存或淘汰的。长颈鹿的长颈和长的前肢，是由于自然选择并经过逐代积累形成的。生物的变异一般是不定向的，而自然选择是定向的。只有适应环境的变异类型才能生存下来，产生后代；而那些与环境不相适应的变异类型就被淘汰。高考真题 1、  19

25、93年全国高考试题 下列哪项不是达尔文的进化论观点？（）A、同种生物不同个体之间在许多性状上存在差异B、生物产生后代的数量往往超过生活条件所能承受的数量C、不适应生存环境的生物会被淘汰D、适应是环境作用的结果解析：达尔文的自然选择学说主要内容如下：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。上述A、B、C选项明显符合达尔文的进化论观点，只有D不属于达尔文的进化论观点。按达尔文的学说，适应是环境对生物变异进行自然选择的结果，并不是环境一定能促使生物产生适应性特征。2、 1996年上海高考试题  用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述，其中正确的是（）。A、长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长B、北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体就产生了定向的白色变异C、野兔的