第7单元 生物的进化

第6讲生物的进化考纲要求1.现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ）现代生物进化理论的主要观点（理清四观点的概念关系）物种之间生殖隔离现象引起种群基因频率发生改变的因素种群基因频率的变化与生物进化的关系运用遗传平衡定律计算种群基因频率的改变与生物进化方向之间的关系2.生物进化与生物多样性的形成

（Ⅱ）共同进化与生物的多样性形成的关系物种间亲缘关系（了解）生物多样性的内容及价值（见必修3）1．拉马克的进化学说(1)内容：____________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__________，奠定了科学生物进化论的基础。(3)对拉马克的评价：第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人。用进废退物种不变论考点一现代生物进化理论的由来2．达尔文自然选择学说(1)主要内容：________、生存斗争、________和适者生存。①在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫自然选择；②变异是不定向的，为生物的进化提供了原材料；遗传变异是生物进化的内因；③过度繁殖加剧了生存斗争，生存斗争是生物进化的动力④自然选择是长期缓慢的过程，决定着生物进化的方向。过度繁殖遗传变异

（2）“自然选择学说”解释生物进化的模型(3)意义①使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。②科学地解释了生物的多样性和__________的原因。(4)局限性①对____________的本质不能做出科学的解释。②对生物进化的解释局限于________水平。③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释___________等现象。生物进化

遗传和变异

个体

物种大爆发

1.基本概念:(1)种群:生活在一定区域的_________的____________。(2)物种:能够在自然状态下________，并产生________的一群生物个体。(3)基因库:一个种群中全部个体所含有的_________。(4)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部_________数的比率。(5)隔离:不同种群间的个体，在自然条件下基因_______________的现象同种生物全部基因等位基因全部个体相互交配可育后代

不能自由交流

考点二对现代生物进化理论的理解2．现代生物进化理论对物种形成的解释分析：(1)基本观点：①种群是生物进化的基本单位；②生物进化的实质在于种群基因频率的改变；③突变和基因重组产生生物进化的原材料；④自然选择定向改变种群基因频率，决定生物进化的方向；⑤隔离导致物种形成，隔离是物种形成的必要条件。(2)变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素。通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。（3）自然选择的理解①自然选择的对象A.直接对象是生物的表现型。B.间接对象是相关的基因型。C.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。②自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。③自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。④两个方向——如图所示，变异不定向，自然选择定向。（4）物种形成的三个环节①突变和基因重组产生进化的原材料;②自然选择决定生物进化的方向;③隔离导致新物种的形成。三者关系如下图所示:

(5)隔离与物种形成的分析①地理隔离与生殖隔离的关系a．地理隔离只是地理空间上的隔离。一定的地理隔离有助于亚种的形成，进一步地理隔离使它们各自的基因库和基因频率朝着不同方向发展，形成更大的差异，直至形成生殖隔离，就形成了几个新物种。所以说地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段。b．生殖隔离是物种形成的关键，是物种间真正的界限，仅有地理隔离而不形成生殖隔离，只能产生生物新类型(或亚种)，绝不可能产生新物种。c．生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交不活；活而不育。保证了物种的相对稳定。②物种形成的方式a．渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。b．骤变式——主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物。c．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(如甘蓝—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。(6)物种形成与生物进化的关系(1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。(2)生物进化不一定导致物种的形成:①生物进化的实质是基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种的形成。②新物种一旦形成,则说明生物肯定进化了。3.共同进化与生物多样性的形成(1)共同进化包括_______________、___________________的相互影响中不断进化和发展。(2)生物多样性包括____________、______________、______________三个层次。三者间的关系：分析：基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反之物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。不同物种之间生物与无机环境之间基因多样性物种多样性生态系统多样性(3)任何物种都不是单独进化的，生物多样性的形成是生物与环境共同进化的结果。(4)生物进化历程：从原核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。4.现代生物进化理论与达尔文进化论的比较(1)共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。(2)不同点：①达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代生物进化理论克服了这个缺点。②达尔文的进化论研究生物个体的进化，而现代生物进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。③现代生物进化理论认为生物进化的实质——基因频率的改变，从分子水平上阐述，而自然选择学说从性状水平解释进化。④现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用。1．二者的比较基因频率基因型频率定义一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率指群体中具有某一基因型的个体所占的比例外延生物进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率改变，基因频率不一定改变计算公式某基因频率＝该基因的数目/该基因与其等位基因的总数×100%某基因型频率＝该基因型的个体数/总个体数×100%考点四基因频率和基因型频率及相关计算【方法归纳】以一对等位基因为例计算种群中基因频率,主要分析四种类型的题目:(1)已知基因型个体数,求基因频率:某基因频率=(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)(2)已知基因型频率,求基因频率:一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率(3)计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率:用NAA、分别表示该基因型的个体数,用PAA、表示该基因型的频率。用p、q表示A、a的基因频率2.已知基因型频率求基因频率(1)基因位于常染色体上：设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a，假如种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3，那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别为：(2)基因位于X染色体上①在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因(Xb)携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则Xb的基因频率为：×100%＝5%。提醒：XY型性别决定生物，基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，计算时只计X染色体上的基因数不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。②已知人群中，伴X染色体隐性遗传中男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。如色盲：男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。

3．已知基因频率求基因型频率(哈代—温伯格定律)(1)成立条件：①种群非常大；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)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。例1.下列有关种群和物种的叙述正确的是()A．同一种群的个体间可以相互交配并产生后代，同一物种的个体间也能相互交配并产生后代B．种群是生物进化的基本单位，物种是繁殖的基本单位C．种群的基因频率总是在不断变化发展，物种的基因频率往往保持不变D．种群基因库的基因和物种基因库的基因是一样的A例2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67只，其中雄金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因频率为()

A．1/8B．1/6C．1/11D．1/14[解析]F1代金鱼共67只，雄金鱼21只，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金鱼随机交配，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。C例3某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为()A．增大，不变；不变，不变B．不变，增大；增大，不变C．不变，不变；增大，不变D．不变，不变；不变，增大C【归纳】若不考虑自然选择、基因突变等因素的影响，基因型为AA、Aa、aa的种群，在自交或随机交配的情况下，结果是基因频率不会改变，但是基因型频率却出现两种可能性：①如果自交，后代的基因型频率会发生变化，纯合子的频率增加，杂合子的频率减小；②如果随机交配，那么后代的基因型频率不发生变化。例4下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和a2种群都不能作为生物进化的基本单位D．b、c和d不具有共同的原始祖先B例5狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是()A．狼在客观上起着促进鹿发展的作用B．狼的存在利于鹿的进化C．鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化D．鹿的进化速度比狼的进化速度快D例6分析以下图解，回答相关问题。(1)图甲表示达尔文的物种形成解释模型，分析可知，其中的两个推论分别是：推论1：____________________________________。推论3：____________________________________。(2)由达尔文的物种形成解释模型得出生物的变异是__________，__________决定了生物进化的方向。达尔文对物种形成的解释局限___________水平。个体间存在着生存斗争有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型不定向的自然选择个体(3)图乙为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，①使用杀虫剂Ⅰ和Ⅱ后，曲线不会下降到0的原因是_______________