高中生物-现代生物进化理论

第二讲现代生物进化理论高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第1页。课前自主学习高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第2页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第3页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第4页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第5页。课堂互动探究高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第6页。1．对现代生物进化理论的理解(1)变异与环境变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。现代生物进化理论高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第7页。(2)物种形成①方式：渐变式和爆发式，爆发式是在很短时间内即可形成新物种，如多倍体的形成。②三个环节a．突变和基因重组产生进化的原材料。b．自然选择决定生物进化的方向。c．隔离导致物种形成。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第8页。三者关系如图：(3)共同进化导致生物多样性高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第9页。[名师点晴]

自然选择的对象(1)直接对象是生物的变异性状(表现型)；(2)间接对象是相关的基因型；(3)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所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第10页。2．自然选择学说高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第11页。3．现代生物进化理论高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第12页。1．根据达尔文自然选择学说(图解如下)，下述不属于对现代生物进化理论的补充、完善的是(

)高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第13页。A．生物进化的实质是种群基因频率的变化B．种群是生物进化的基本单位C．隔离是物种形成的必要条件D．自然选择决定生物进化的方向，是通过生存斗争实现的解析：自然选择学说和现代生物进化理论都认为自然选择决定生物进化的方向，因此D项不是现代生物进化理论的补充和完善内容。答案：D高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第14页。2．(2013·石家庄质检)根据现代生物进化理论，判断下列说法正确的是(

)A．生物进化的方向，决定于生物变异的方向B．生物进化的过程实质是基因频率变化的过程C．研究物种间的差异，关键是研究它们能否交配产生后代D．研究物种的迁徙规律，关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第15页。解析：选项A，生物进化的方向由自然选择决定；选项C，生殖隔离是物种间差异的表现；选项D，研究物种的迁徙规律，要以种群为单位。答案：B高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第16页。1．物种形成的三种典型模式(1)渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。物种的形成高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第17页。(2)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。(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。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第18页。2．隔离导致物种的形成过程高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第19页。3．物种形成和生物进化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和原来生物关系新物种形成，出现生殖隔离，质变，属于不同的物种生物进化，基因频率改变，量变，仍属于一个物种联系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高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第20页。[特别提醒]

①判断生物进化的依据是种群基因频率是否发生改变，只要基因频率发生了改变，生物就发生了进化。②判断物种形成的依据是是否产生了生殖隔离。③进化并不一定导致物种的形成，但物种的形成必须经过进化。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第21页。4．种群和物种也可通过下图理解：高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第22页。5．共同进化与生物多样性的形成(1)共同进化不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。①不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第23页。③共同进化的实例共同进化类型包含类型举例不同物种之间共生细长吸管口器的蛾与长花矩的兰花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、环境影响生物地球最早无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第24页。(2)生物多样性的形成①生物多样性内涵：三个层次——基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。②生物多样性成因——共同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原因。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第25页。3．(2013·北京理综)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(

)高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第26页。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：A项，长舌蝠因为拥有其他蝙蝠不具有的长舌，因此可以取食长筒花的花蜜，避开了与其他蝙蝠的竞争；高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第27页。B项，题干明确指出长舌蝠是长筒花的唯一传粉者，由此可推断长筒花不可能在没有长舌蝠的地方繁衍；C项，正如长颈鹿的长颈是自然选择的结果，长筒花狭长的花冠筒也是如此；D项，长舌蝠与长筒花相互选择、共同进化。因此，A、C、D项正确，B项错误。答案：B高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第28页。4．(2013·西安五校联考)下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是(

)高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第29页。A．自然选择过程中，直接被选择的是基因型，进而导致基因频率的改变B．同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第30页。解析：自然选择过程中，直接被选择的是适应环境的个体，进而导致种群基因频率的改变；生物进化的实质是种群基因频率的改变；地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定会导致生殖隔离。答案：D高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第31页。1．常用计算方法(1)实例：设二倍体生物个体的某一基因座上有两个等位基因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AA基因型的频率分别是：基因频率的计算高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第32页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第33页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第34页。2．哈代—温伯格平衡(也称遗传的平衡定律)该定律指出：在一个有性生殖的自然种群中，并符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡。这5个条件是：①种群大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第35页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第36页。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第37页。[名师点睛]

①对于伴X染色体遗传，在Y染色体上往往没有该基因及其等位基因(伴Y染色体遗传中，则X染色体上没有该基因及其等位基因)，所以在计算基因总数时，应只考虑X染色体(或Y染色体)上的基因总数。②对复等位基因计算基因频率时，也可运用上述两种方法。如：IA、IB、i是控制人类血型基因，适用(p＋q＋w)2＝1。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第38页。5．某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是(

)A．55%和32.5%

B．55%和42.5%C．45%和42.5% D．45%和32.5%高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第39页。答案：B高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第40页。6．(2013·天津理综)家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源敏感性纯合子(%)抗性杂合子(%)抗性纯合子(%)甲地区78202乙地区64324丙地区84151高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第41页。下列叙述正确的是(

)A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第42页。解析：解答本题需熟练掌握基因频率的计算方法，理解基因突变的概念和自然选择的作用。某通道蛋白中只有一个氨基酸被替换，可推知控制此蛋白质合成的基因发生了碱基对的替换，A项错误。甲地区家蝇种群中抗性基因的频率为(20＋2×2)/(100×2)×100%＝12%，B项错误。通过计算可知乙地区的抗性基因频率是最高的，但是不能得出抗性基因突变率最高的结论，C项错误。丙地区敏感性基因频率高、抗性基因频率低是自然选择的结果，D项正确。答案：D高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第43页。实验技能提升高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第44页。物种鉴定实验设计如何鉴定同一物种的两个种群经过长期地理隔离已经达到生殖隔离而成为两个物种？方法思路：将两种群个体放在一起，根据能否交配并产生可育后代来确定。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第45页。7．随着2008绿色奥运的成功实现，内蒙古沙尘治理取得阶段性成果。某同学欲探究原产于新疆的一种野马随内蒙古环境条件的改善是否发生了进化。请你以两地野马为研究对象，设计实验探究此种马是否进化了。(注：此种马毛色为共显性，即显性纯合子为黑马，隐性纯合子为白马，杂合子为棕马。)高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第46页。(1)实验步骤：①分别调查统计两地三种颜色的马所占的比例。②_________________________________________。③_______________________________________。(2)如果发生了进化，如何证明是否形成了新物种？______________________________________。(3)实施实验时应特别注意什么？________________________________________。高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第47页。解析：是否进化主要根据基因频率是否发生变化，基因频率需要经过调查计算才能知道。新物种是否形成需要看有无生殖隔离。答案：(1)②利用统计数据计算出基因频率③比较两地的基因频率是否存在差异(2)在自然条件下看两地野马能否交配，如能交配，看能否产生可育后代(3)调查野马的数量要足够大，并应随机选取高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第48页。1．(2012·海南卷)关于现代生物进化理论的叙述，错误的是(

)A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第49页。解析：基因的自发突变率虽然很低，但在整个生物界是非常普遍的，它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料，对生物进化极其重要，A正确；不同基因型的个体对环境的适应性可以相同，也可以不同，因而形成了生物物种的多样性，B正确；当外界环境发生变化时，由于选择作用，与该环境有关的性状的基因频率可能改变，而与该环境无关的性状的基因频率可能不改变，C正确；种群是生物进化的基本单位，D错误。答案：D高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第50页。2．由于地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟的种类和数量随时间变化的情况如下图所示，下列有关叙述中，错误的是(

)高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第51页。A．两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离B．甲岛较乙岛鸟种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大C．两岛的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间的差异越来越大D．两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第52页。解析：种群的基因库指同种生物构成的同一种群的全部个体的全部基因，甲岛和乙岛都有不同种类的鸟。答案：C高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第53页。3.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(

)高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第54页。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是不同物种高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第55页。解析：地理隔离有利于生殖隔离的形成，但有地理隔离，不一定产生生殖隔离；c与d虽然没有地理隔离，却可能因为二者之前较长时间的地理隔离形成了生殖隔离；b和d由于地理隔离的存在，可能不再是同一物种；a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但由于它们有共同的来源，若c和d未形成生殖隔离，则它们仍是同一物种。答案：B高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第56页。4．现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在(

)①突变和基因重组产生进化的原材料②种群是进化的单位③自然选择是通过生存斗争实现的④自然选择决定生物进化的方向⑤生物进化的实质是基因频率的改变⑥隔离导致物种形成⑦适者生存，不适者被淘汰A．②④⑤⑥⑦

B．②③④⑥C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第57页。解析：③④是现代生物进化理论对自然选择学说内容的继承。⑦是自然选择学说的观点。答案：C高中生物---现代生物进化理论全文共65页，当前为第58页。5．(2011·广东高考)登革热病毒感染蚊子后，可