高考生物一轮复习第7单元变异育种与进化第21讲生物的进化教案Word文件下载.docx

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①原因:

不断淘汰不利变异的基因,积累有利变异的基因。

②结果:

种群的基因频率发生　定向　改变。

（4）　隔离　导致物种的形成。

①物种的概念:

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。

②隔离

项目

生殖隔离

地理隔离

原因

不同物种之间一般是不能　相互交配　的,即使交配成功,也不能产生可育的后代

地理上的障碍

实质

不同种群间的个体,在自然条件下基因　不能自由交流　的现象

　　③物种形成的三个环节:

突变和基因重组、　自然选择　、隔离。

物种形成的标志:

　生殖　隔离。

④物种形成的方式:

　渐变式　和骤变式。

1.生物进化过程的实质在于有利变异的保存。

（✕）

2.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。

（√）

3.某种抗生素被长期使用后药效下降,是由于病原体接触药物后,产生对药物有抗性的变异。

4.环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生。

5.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现的3∶1的过程可以为进化提供原材料。

6.交配后能产生后代的一定是同一物种。

7.种群间的地理隔离可阻止基因交流,但不一定出现生殖隔离。

8.没有地理隔离也可形成新物种。

9.生殖隔离是指不同种个体间无法交配,不能产生后代的现象。

10.若某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。

　　生物进化与物种形成基本环节模型的思考:

（1）物种形成的三个环节是什么?

图中①②③④分别是什么?

（2）为什么进化的基本单位是种群而不是个体?

答案　

（1）突变和基因重组、自然选择及隔离。

①是突变和基因重组,②是自然选择,③是地理隔离,④是生殖隔离。

（2）因为生物在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传,所以研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的,还必须研究种群基因组成的变化。

　　1.自然选择学说

　　2.现代生物进化理论

3.物种形成的方式

（1）渐变式

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阶段,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。

（2）骤变式

杂种植物

异源多倍体

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的新物种,一出现可以很快形成生殖隔离（基因频率改变）。

（3）人工创造新物种:

通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。

考向一　考查自然选择学说与现代生物进化理论

1.（2019四川德阳一诊）某科研小组用面粉甲虫研究人工选择的功效,他们称量甲虫蛹的体重,并选择部分个体作为下一代的亲本,实验结果如图所示。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A.实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本

B.体重越大的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强

C.该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的

D.该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异

答案　B　停止选择后,平均蛹重随世代数增长逐渐降低,由此可以推出体重越小的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强,B错误;

人工选择使平均蛹重随世代数增加逐渐增加,据此可知A、C正确;

基因库是指一个种群中的全部个体所含有的全部基因,选择使基因频率发生定向改变,因此每一代的基因库都会和上一代有所差异,D正确。

2.（2019山东济南师大附中第五次模拟）下列有关叙述不符合现代生物进化理论的是（　　）

A.自然选择能定向改变种群基因频率,决定生物进化的方向

B.滥用抗生素会诱发病菌产生抗药性变异,从而出现耐药病菌

C.猎豹和斑马奔跑能力的提高是二者相互选择的结果

D.植物花期不同使得种间杂交不能完成的现象属于生殖隔离

答案　B　自然选择通过作用于个体的表现型而使种群基因频率发生定向变化,进而使生物朝着一定的方向进化,A正确;

抗生素的使用起选择作用,不是诱发病菌产生抗药性变异的因素,B错误;

猎豹和斑马奔跑能力的提高是二者共同进化、相互选择的结果,C正确;

植物花期不同使得种间杂交不能完成的现象属于生殖隔离,D正确。

题后悟道·

归纳

　　“归纳法”比较自然选择学说与现代生物进化理论

考向二　考查生物进化及物种形成

3.如图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。

a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。

下列叙述正确的是（　　）

A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志

B.留居a地区的甲种群的基因频率不再发生改变

C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异

D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同

答案　C　新物种形成的标志是生殖隔离的出现,A错误;

a地区的环境可能改变,留居a地区的甲种群的基因频率可能会发生变化,B错误;

乙、丙是两个物种,存在生殖隔离,这两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库也有较大的差异,C正确;

甲、乙是两个物种,存在生殖隔离,但是物种乙是从物种甲进化来的,二者的基因库组成可能部分相同,D错误。

4.如图表示生物新物种形成的基本环节,则下列对图示的分析,正确的是（　　）

A.种群基因频率的定向改变一定会形成新物种

B.图中A表示基因突变和基因重组,为进化提供原材料

C.图中B表示地理隔离,是新物种形成的必要条件

D.图中C表示生殖隔离,指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育的后代

答案　D　种群基因频率的定向改变只能说明生物进化了,但不一定会形成新物种,新物种形成的标志是出现生殖隔离,A错误;

图中A表示突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组,为进化提供原材料,B错误;

图中B表示地理隔离,隔离（包括地理隔离和生殖隔离）是新物种形成的必要条件,C错误;

图中C表示生殖隔离,指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育后代,D正确。

　　物种形成和生物进化的区别与联系

物种形成

生物进化

标志

生殖隔离出现

基因频率改变

变化后生物与原生物的关系

新物种形成,质变

生物进化,量变

二者联系

（1）只有不同种群的基因库产生了明显差异,出现生殖隔离才形成新物种;

（2）进化不一定产生新物种,新物种产生一定存在进化

考点二　基因频率及基因型频率的计算

　　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=

100%

A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数。

2.已知基因型频率求基因频率

一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2×

杂合子的频率,如A=AA+1/2Aa;

a=aa+1/2Aa。

3.X染色体上基因的基因频率的计算

Xb=

;

XB=

（不涉及Y染色体,XB+Xb=1）。

4.利用遗传平衡公式,由基因频率计算基因型频率

（1）成立前提:

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基因的频率,q表示a基因的频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。

如果一个种群达到遗传平衡,其基因型频率应符合:

p2+2pq+q2=1。

（3）当已知基因型aa的频率为x%时,则a的基因频率为

A的基因频率为（1-

）。

AA基因型频率为（1-

）2;

Aa基因型频率为[2·

（1-

）]。

考向一　已知基因型个体数,求基因频率

1.假设甲果蝇种群中只有Aa、aa两种基因型且数量相等,乙果蝇种群中只有AA、Aa两种基因型且数量相等,现将两种群果蝇混合培养,下列叙述正确的是（　　）

A.混合前甲、乙种群的A基因频率相同

B.混合前甲、乙种群的Aa基因型频率不同

C.若两种群随机交配,则子一代的A基因频率为25%

D.若甲、乙种群中基因型为Aa的雌雄果蝇随机交配,子一代的A基因频率为50%

答案　D　混合前甲、乙种群的A基因频率分别为1/4、3/4,A项错误;

混合前甲、乙种群的Aa基因型频率相同,均为1/2,B项错误;

由题干信息无法求出两种群果蝇混合后的各种基因型的频率,也就无法求出两种群随机交配所得子一代的A基因频率,C项错误;

若甲、乙种群中基因型为Aa的雌雄果蝇随机交配,则子一代的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,A基因频率=（1/4+1/2×

1/2）×

100%=50%,D项正确。

考向二　已知基因型频率,求基因频率

2.（2019南昌二中第六次考试）等位基因F、f位于常染色体上。

据调查,某兔种群中的雌兔基因型频率分别为:

FF（30%）、Ff（60%）、ff（10%）,雄兔基因型频率分别为:

FF（20%）、Ff（40%）、ff（40%）。

假设该种群随机交配,则其子代（　　）

A.Ff的基因型频率为52%

B.基因型频率改变,该群体发生了进化

C.F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%

D.雌兔、雄兔的基因型频率不同,进化方向相同

答案　A　在亲代的雌兔中基因F的频率为30%+1/2×

60%=60%,f的频率为40%,在亲代的雄兔中基因F的频率为20%+1/2×

40%=40%、f的频率为60%,则随机交配产生的子代中FF占60%×

40%=24%,Ff占60%×

60%+40%×

40%=52%、ff占40%×

60%=24%;

子代中无论是雌是雄,基因F的频率均为24%+1/2×

52%=50%;

子代中雌兔、雄兔的基因型频率也相同。

生物进化的实质是基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,综上分析,A符合题意,BCD不符合题意。

考向三　与伴性遗传有关的基因频率计算

3.据调查,某校学生中某性状基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%）,则该群体中B和b的基因频率分别是（　　）

A.92%、8%B.8%、92%

C.78%、22%D.36%、64%

答案　A　依据基因频率的概念可知:

某基因的频率=某基因总数÷

全部等位基因的总数×

100%。

由于B、b位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因,而每个女性体内有两条X染色体,每个男性体内只有1条X染色体,因此XB基因频率=（42.32%×

2+7.36%×

1+46%）÷

（42.32%×

2+0.32%×

2+46%×

1+4%×

1）=92%;

又因为一对等位基因的频率之和等于1,所以Xb基因频率=1-92%=8%。

综上分析,A正确,B、C、D错误。

考向四　利用遗传平衡公式,求基因型频率

4.（2019河南洛阳一模）红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。

假设在一个数量较大的群体中,男女比例相等,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,下列说法正确的是（　　）

A.该群体男性中的Xb的基因频率高于20%

B.一对表现正常的夫妇,不可能生出患色盲的孩子

C.在这一人群中,XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%

D.如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施,该群体中色盲的发病率会越来越高

答案　C　在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率,基因频率与性别无关,因此该群体男性中的Xb的基因频率等于20%,A错误。

一对表现正常的夫妇,女性可能是携带者,仍然可以生出患色盲的孩子,B错误。

按照遗传平衡定律计算,女性XbXb的基因型频率为Xb的基因频率的平方,即20%×

20%=4%,但男女比例为1∶1,则XbXb的频率为4%×

1/2=2%。

由于男性只有一条X性染色体,则男性的Xb的基因频率就是男性基因型XbY的频率,为20%,但男女比例为1∶1,则XbY的频率为20%×

1/2=10%,C正确。

采取遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率,但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施,该群体中色盲的发病率也不会越来越高,D错误。

考点三　共同进化与生物多样性

　　1.共同进化

（1）概念:

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。

（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。

（3）共同进化的实例

共同进化类型

包含类型

实例

　不同物种　之间

互利共生

豆科植物与根瘤菌

捕食

猎豹与斑马

寄生

黏液瘤病毒与兔子

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

地球早期是无氧环境→　厌氧　生物→光合生物出现→空气中有了　氧气　→出现好氧生物

　　2.生物多样性的形成

生物多样性主要包括　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）三个层次之间的关系

（4）研究生物进化历程的主要依据:

　化石　。

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,决定生物进化方向的是　中性突变　的逐渐积累,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。

1.共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。

2.非洲野牛与狮子之间可通过种间竞争、捕食等实现共同进化。

3.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。

4.生物多样性的形成是生物共同进化的结果。

5.生态系统多样性是物种多样性的保证。

6.生态系统的多样性就是生物对环境影响的结果。

　　分析如图,并思考:

（1）图Ⅰ显示了　　　　多样性,此类多样性发生于　　　　（填“相同”或“不同”）物种间。

（2）图Ⅱ显示了　　　　多样性,此类多样性发生于　　　　（填“相同”或“不同”）物种间。

（3）图Ⅲ显示的是　　　　多样性,此类多样性　　　　（填“包含”或“不包含”）非生物成分。

答案　

（1）基因　相同　

（2）物种　不同　（3）生态系统　包含

考向一　考查对共同进化的理解

1.鼠尾草的雄蕊高度专化,成为活动的杠杆系统,并与蜜蜂的大小相适应。

当蜜蜂前来采蜜时,根据杠杆原理,上部的长臂向下弯曲,使顶端的花药接触蜜蜂背部,花粉便散落在蜜蜂背上。

由此无法推断出（　　）

A.在鼠尾草进化的过程中导致雄蕊专化的基因频率升高

B.鼠尾草不可以在没有蜜蜂的地方繁衍后代

C.鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果

D.鼠尾草花的大小、形态等,常与传粉昆虫的大小、形态、口器的类型和结构等特征相适应,属于共同进化

答案　B　鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果,自然选择使基因频率发生定向改变,使鼠尾草的雄蕊高度专化的基因频率升高,A、C项正确;

鼠尾草可通过蜜蜂和其他昆虫传粉,没有蜜蜂的地方也可以繁衍后代,B项错误;

共同进化指不同的物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D项正确。

2.北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食,臭虫需要用锋利的喙刺穿果实,据统计喙长如图1所示;

1920年,有人从亚洲引进平底金苏雨树,其果实的果皮比较薄,据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。

下列叙述不合理的是（　　）

图1　　　　　　　　　　　　　图2

A.平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化

B.平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系

C.臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树

D.生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了地理隔离

答案　D　平底金苏雨树与臭虫在相互影响中发生了共同进化,A正确;

平底金苏雨树与当地植物因阳光、水、无机盐和空间等而发生竞争,B正确;

生物进化过程中,自然选择的对象是种群不同的变异类型,故臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树,C正确;

生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间未形成地理隔离,D错误。

考向二　考查生物进化与生物多样性形成

3.如图表示生物多样性的形成过程,下列说法不正确的是（　　）

A.图中P决定生物进化的方向

B.生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性

C.图中R表示生殖隔离,它能标志新物种的形成

D.若两个动物交配后能产生后代,则它们一定属于同一物种

答案　D　图中P表示自然选择,自然选择决定生物进化的方向,A正确。

生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,B正确。

产生生殖隔离是新物种形成的标志,C正确。

马和驴属于两个物种,但它们可以交配,并产生后代——骡,D错误。

4.下列四组图是关于生物进化方面的证据。