高考生物一轮维品教学案22生物的进化Word文档下载推荐.docx
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种群单位因频变，突变重组原材料，
变异无向自选定，物种形成必隔离。
三、共同进化与生物多样性的形成
1．共同进化
（1）概念：
不同生物之间及生物与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。
2．生物多样性的形成
（1）内容：
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。
（2）形成原因：
生物的进化。
3．生物进化理论在发展
（1）中性学说：
大量的基因突变是中性的，导致生物进化的是中性突变的积累，而不是自然选择。
（2）生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
[效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
1．判断有关现代生物进化理论叙述的正误。
（1）生物进化的基本单位是群落（2012·
海南卷T23D）（×
）
（2）生物进化的方向与基因突变的方向一致（2010·
江苏卷T12B）（×
（3）物种的形成可以不经过隔离（2010·
山东卷T2A）（×
（4）生物进化过程的实质在于有利变异的保存（2010·
山东卷T2B）（×
（5）自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率（2010·
山东卷T2D）（√）
（6）用进废退是生物进化的原因（2010·
海南卷T16D）（×
2．（2010·
全国卷ⅠT4）关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是（ ）
A．在某种条件下两种基因的频率可以相等
B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零
答案：
B
二、在回顾教材图表中强化学科能力
据图回答下列问题：
（1）狮子和老虎是同一物种吗？
它们杂交产生的后代是一个新的物种吗？
不是；
不是。
（2）如何判断两种动物是否属于同一物种？
杂交后能否产生可育后代。
（3）物种的形成一定要经过隔离吗？
不一定要经过地理隔离，但一定要经过生殖隔离。
种群基因频率的计算
1.比较基因频率和基因型频率
基因频率
基因型频率
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×
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
2．求算基因频率
（1）已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率：
某基因频率＝
A＝
×
a＝
（A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数）
（2）已知基因型频率计算基因频率：
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
PA＝
＝（
＋
）＝PAA＋
PAa
Pa＝
）＝Paa＋
由以上公式可以得出下列结论：
①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，而各种基因型频率之和也等于1。
②某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。
3．利用遗传平衡定律计算基因型频率
（1）前提条件：
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＝p2
基因型Aa的频率＝2pq
基因型aa的频率＝q2
[联前系后]
——————————————————————————————————————
伴性遗传中基因频率的计算
p＝
q＝
[例1] （2012·
上海高考）蜗牛的有条纹（A）对无条纹（a）为显性，在一个地区的蜗牛种群内，有条纹（AA）个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是（ ）
A．30%,21% B．30%,42%
C．70%,21%D．70%,42%
[解析] 根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率＝55%＋30%×
1/2＝70%，a配子的基因频率＝15%＋30%×
1/2＝30%，自由交配得到F2各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，统计得到A基因的频率为49%＋42%×
1/2＝70%，故D项正确。
[答案] D
自由交配与基因频率和基因型频率有何关系？
提示：
（1）随机交配、没有自然选择的情况下，子代群体中基因频率不变，但基因型频率可能发生改变。
（2）不随机交配的情况下，不能用遗传平衡公式计算子代群体的基因频率。
种群的基因频率和基因型频率都可能发生改变。
物种形成与生物进化
1.物种形成的方式
（1）渐变式：
（2）爆发式：
物种的形成主要是由异源多倍体以染色体变异的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离（基因频率改变）。
2．物种形成的三个环节
突变和基因重组、自然选择、隔离，三者关系如图所示：
3．隔离导致物种的形成
一个种群
多个小种群
种群基因频率定向改变―→亚种
新物种
（1）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时期，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但绝不可能产生新物种，如东北虎和华南虎。
（2）生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
生殖隔离有三种情况：
不能杂交；
杂交不活；
活而不育。
4．物种形成与生物进化的关系
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，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生物进化的实质是种群基因频率的改变，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
[例2] （2013·
淮安第三次调研）大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如下图所示，相关说法正确的是（ ）
A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程
B．b过程的实质就是定向改变种群的基因频率
C．①～⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的
D．品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2
[解析] 图中a为地理隔离，b为自然选择。
多倍体的形成，可以不经过地理隔离形成新物种，A错误；
①～⑥表示物种形成过程中变异是不定向，包括基因突变、基因重组和染色体变异，C错误；
只有当品系1和品系2出现生殖隔离时，才会形成两个物种，D错误。
[答案] B
易误点
混淆自然选择学说与现代生物进化理论的观点
失误类型
知识理解类失误
1．自然选择学说与现代生物进化理论的比较
2．环境起选择作用，而非诱发变异
达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择，生物产生了大量不定向变异后，由环境决定其生存与否，即变异在前，选择在后。
高考命题常从以下角度设置陷阱
（1）高考命题多以选择题形式列举有关现代生物进化理论的多种观点，从中判断正误。
（2）列举各种进化观点，比较现代生物进化理论与自然选择学说。
1．（2012·
海南高考）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
解析：
选D 基因突变率虽然低，却是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料；
生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，表现型相同，对环境的适应性相同，也可能表现型不同，对环境的适应性也不同；
环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的选择作用，会使种群的基因频率改变；
如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，也可能不起选择作用，基因频率不变；
只有种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落。
2.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种群是生物进化的基本单位 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隔离导致新物种形成 ⑦适者生存，不适者被淘汰
A．②④⑤⑥⑦B．②③④⑥
C．①②⑤⑥D．①②③⑤⑦
选C 达尔文自然选择学说没有从根本上解释生物进化的原因，现代生物进化理论从基因的角度解释了生物进化的原因，①⑤⑥正确；
达尔文自然选择学说认为个体是生物进化的单位，而现代生物进化理论认为种群是生物进化及繁殖的基本单位，所以②正确。
评价修改性实验题解题技巧
1．答题程序
2．解题技巧
一看对照
二看步骤
三看验证
四看材料
五看条件
[典例] 生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变等。
某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响，选择了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。
已知果蝇的长翅（B）对残翅（b）为显性，基因位于常染色体上。
实验过程如下：
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
②让子一代果蝇连续自由交配5次，同时在每一代中都除去残翅果蝇；
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
④根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。
请分析回答：
（1）该实验过程的设计是否科学？
请说出你的理由。
（2）若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的步骤。
②将F1分成甲、乙两组，让其分别_______________________________________
________________________________________________________________________；
③当F6分别自由交配后，分别统计______________________________________
④根据甲、乙两组中残翅果蝇百分比，分别计算出_____________________________
________________________________________________________________________。
（3）请预期这种人工选择对种群基因频率的影响。
[解题指导]
本题是比较典型的实验评价题，可从以下5个方面考虑：
（1）看有无对照实验，如果有，看对照实验的设计是否合理：
本实验无对照实验。
此实验应该分为两组，甲组无人工选择，乙组有人工选择。
（2）看实验是否遵循单一变量原则：
本实验没有对照实验，所以没有单一变量。
（3）看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整：
不合理、不完整。
应该对甲组不进行人工选择，让子一代果蝇连续自由交配6次，统计子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。
（4）看是否采取正确的方法进行实验结果的检测和记录：
正确。
（5）看对实验结果的预测与分析是否合理：
本实验不合理，不能得出实验结论。
实验结果应该分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比，根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论。
[标准答案]
（1）不科学，没有对照实验。
（2）②连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都除去残翅果蝇 ③甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比 ④甲、乙两组中B、d基因在种群中的基因频率，比较得出结论 （3）这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小。
———————[归纳小结]—————————————————————
评价修改类实验题大多是缺乏对照，因此在解答此类问题时，应先看有无对照实验。
然后再根据题目要求，从其他方面逐一解答。
[课堂考点集训]
考点一 现代生物进化理论的主要观点
1．（2013·
杭州模拟）据报道，生活在纽约和新泽西州间的哈德逊河中的大西洋小鳕，由于数十年来受到河道中排放的毒性污染物影响，在短短几十年内就进化出了抗药性。
对比来自其他水域的大西洋小鳕发现，几乎所有的哈德逊河中的大西洋小鳕体内的AHR2基因都发生了基因突变。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．毒性污染物的选择作用使大西洋小鳕产生突变，抗药性不断增强
B．不同水域的大西洋小鳕存在地理隔离，阻止了种群间的基因交流
C．大西洋小鳕不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差异变大
D．含有毒性污染物的大西洋小鳕可能通过食物链的富集对人类造成危害
选A 基因突变不是在毒性污染物的选择作用下产生的。
2．下图表示新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是（ ）
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
选D 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。
考点二 共同进化与生物多样性的形成
3．（2013·
湖南重点中学调研）下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是（ ）
A．自然界中种群的基因频率总是在不断变化的
B．狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化
C．从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是DNA的多样性
D．生物的多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
选C 从分子水平上看，蛋白质是一切生命活动的主要承担者，蛋白质分子的多样性直接影响着生物性状的多样性，而遗传物质的多样性是生物多样性的根本原因。
考点三 基因频率的计算
4．假设一对等位基因A和a的基因频率为A＝0.9,a＝0.1，若环境的选择作用使A的基因频率下降，下列对后代中基因型频率的变化规律的分析错误的是（ ）
A．当A的基因频率为0.6时，Aa的基因型频率最大
B．aa的基因型频率上升
C．Aa的基因型频率先上升后下降
D．AA的基因型频率下降
选A 若环境的选择作用使A的基因频率下降，则后代中AA的基因型频率下降，aa的基因型频率上升，而Aa的基因型频率先上升后下降；
当A的基因频率为0.5时，Aa的基因型频率最大。
5．（2013·
石家庄市部分学校联考）据调查，某小学学生基因型及比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该群体中B和b的基因频率分别为（ ）
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92%D．92%、8%
选D 假设被调查的总人数为100个，由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，故基因总数为150个，而B和b基因的个数分别为42.32×
2＋7.36＋46＝138,7.36＋0.32×
2＋4＝12，故B的基因频率为138/150×
100%＝92%，b的基因频率为12/150×
100%＝8%。
6.在一个海岛中，一种海龟中有的脚趾是连趾（ww），有的脚趾是分趾（Ww，WW），连趾便于划水，游泳能力强，分趾游泳能力较弱。
若开始时，w和W的基因频率各为0.5，当岛上食物不足时，连趾的海龟更容易从海中得到食物。
若干万年后，基因频率变化为W为0.2，w为0.8。
（1）该种群中所有海龟所含有的全部基因称为该种群的________，基因频率变化后，从理论上计算，分趾海龟中杂合子占整个种群的比例为________。
（2）该种群中海龟有多种多样的类型，其中可遗传的变异来源于________，但由于变异是不定向的，因此只是产生了进化的原材料，进化的方向是由________决定的。
（3）海龟是否发生了进化？
________，理由是________。
（4）这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？
理由是________________________________________________________________________
（1）种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
该海岛中海龟的基因频率变化后，理论上计算，分趾海龟中杂合子占整个种群的比例为2×
0.2×
0.8＝32%。
（2）生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中可遗传的变异是不定向的，只是产生了进化的原材料，决定生物进化方向的是自然选择。
海龟的类型有很多种，其可遗传的变异来源于突变和基因重组。
（3）、（4）海龟的种群基因频率发生改变，可认为海龟发生了进化，但未与原物种个体产生生殖隔离，故不能认为形成了新的物种。
（1）基因库 32%
（2）突变和基因重组 自然选择
（3）发生了进化 种群基因频率发生了变化
（4）没有产生新的物种，只是种群基因频率改变，并没有产生生殖隔离
[教师备选题库]
1．（2011·
江苏高考）根据现代生物进化理论，下列说法正确的是（ ）
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
选C 生物变异的方向是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生物进化的方向；
生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变；
种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的。
2．（2011·
广东高考）（双选）最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因NDM1，该基因编码金属β内酰胺酶。
此菌耐药性产生的原因是（ ）
A．定向突变
B．抗生素滥用
C．金属β内酰胺酶使许多抗菌药物失活
D．通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因
选BC 基因突变具有不定向性；
抗药性的产生是由于抗生素滥用对耐药基因进行定向选择，且耐药基因所表达的酶能使多种抗生素失活；
超级细菌是原核生物，无染色体。
3．（2010·
山东高考）下列符合现代生物进化理论的叙述是（ ）
A．物种的形成可以不经过隔离
B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
选D 隔离是物种形成的必备环节；
生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变；
自然选择决定生物进化的方向。
4．（2010·
江苏高考）根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是（ ）
A．人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B．生物进化的方向与基因突变的方向一致
C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
选D 人工培育的新物种有的也可以生活在野外，如杂交水稻等；
基因突变是不定向的，生物进化的方向取决于自然选择的方向；
冬季来临时，植物体内可溶性糖含量增加，增大了细胞内溶液的浓度，降低了凝固点，有利于适应寒冷环境，而不是为了适应寒冷环境；
农药处理后选择了具有抗药性的个体，淘汰了没有抗药性的个体，因此抗药性强的个体生存下来并且繁殖的机会大大增加。
5．（2011·
广东高考）登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。
蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。
科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。
为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的__________细胞。
如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出__________、__________和__________。
（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。
A、B基因位于非同源染色体上，只有A基因或B基因的胚胎致死。
若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是________，F2群体中A基因频率是________。
（3）将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如下图），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代________，原因是________________________________________________________________________
解析：
（1）要获得转基因动物，受体细胞一般是受精卵。
如果转基因成功
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