江苏专用版高考生物大一轮复习第7单元生物的变异育种与进化第22讲生物进化理论学案.docx

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江苏专用版高考生物大一轮复习第7单元生物的变异育种与进化第22讲生物进化理论学案

第22讲　生物进化理论

[江苏最新考纲]　1.现代生物进化理论的主要内容（B）。

2.生物进化与生物多样性的形成（B）。

考点一　现代生物进化理论

1.现代生物进化理论的由来

（1）拉马克的进化学说

拉马克在历史上第一个提出比较完整的进化学说，其核心论点是“用进废退、获得性遗传”。

（2）达尔文自然选择学说

2.现代生物进化理论

（1）种群是生物进化的基本单位

①基因库：

一个种群中全部个体所含有的全部基因。

②基因频率：

一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。

③生物进化的实质：

种群基因频率的改变。

（2）突变和基因重组是产生进化的原材料

①可遗传变异的来源

②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于环境。

③生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。

（3）自然选择决定生物进化的方向

变异是不定向的

不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变

生物朝一定方向缓慢进化。

（4）隔离导致物种的形成

①隔离

②物种形成的三大环节

1.如何判断两个种群是否属于同一物种？

提示　判断两个种群是否属于同一物种的标准，就是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。

2.自然选择的实质和结果分别是什么？

提示　自然选择的实质是对控制某特定性状表现的基因的选择；自然选择的结果：

从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡；从基因角度看导致控制某特定性状基因的频率上升或下降。

　现代生物进化理论及物种的形成

1.（2017·南京、盐城一模）下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（　　）

A.进化的发生可以不经过隔离

B.进化时基因频率可能不变

C.自然突变决定生物进化的方向

D.群落是生物进化的基本单位

解析　生物进化的实质是种群基因频率的改变，可以不经过隔离，A正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；自然选择决定生物进化的方向，C错误；种群是生物进化的基本单位，D错误。

答案　A

2.（2017·南通、扬州、泰州三模）有关现代生物进化理论的叙述中，错误的是（　　）

A.种群是生物进化的基本单位，种群越大进化越快

B.变异是生物进化的基础，但许多变异不会导致进化

C.选择使种群基因频率定向改变，决定生物进化方向

D.地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流

解析　种群越大，基因频率的变化越不明显，进化越慢，A错误；变异不一定导致基因频率的变化，不一定导致进化，B正确；选择使种群基因频率定向改变，决定生物进化方向，C正确；地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流，D正确。

答案　A

（1）物种形成的三大模式

（2）物种形成和生物进化的区别与联系

项目

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，出现生殖隔离，质变

生物进化，基因频率改变，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

进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化

（3）判断两种生物是否为同一物种的方法

①“新物种”必须具备两个条件：

与原物种之间已形成生殖隔离和物种必须是可育的。

如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因为它与二倍体西瓜杂交产生的子代（三倍体西瓜）不育，意味着二者间已产生生殖隔离，故已成为新物种。

②判断方法

若可以自然交配，并且后代为可育后代，那么就是同一物种；若不能进行自然交配，或者交配繁殖出的后代为不可育后代，就为不同物种。

　种群基因频率与基因型频率的计算

1.现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。

种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。

假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是（　　）

A.75%B.50%

C.42%D.21%

解析　根据题意可知两个非常大的某昆虫种群，在理想情况下合并为一个种群，可以认为原先两个种群的大小相同，再根据两个种群的基因频率可知合并后的种群的A基因频率为70%，a基因频率为30%，根据哈迪—温伯格定律可知下一代中的Aa的基因型频率为42%，所以C正确。

答案　C

2.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

解析　种群中，A基因频率＝16%＋1/2×（1－16%－36%）＝40%，a基因频率为60%。

根据遗传平衡定律可知，随机交配后，基因频率不变。

16%AA

16%AA；48%Aa

48%（1/4AA∶1/2Aa∶1/4aa），即12%AA∶24%Aa∶12%aa；因此自交产生的后代中AA频率＝16%＋12%＝28%，A基因频率＝28%＋1/2×24%＝40%。

答案　C

1.计算常染色体遗传和伴性遗传的基因频率

用NAA、NXAY分别表示该基因型的个体数，用PAA、PXAY表示该基因型的频率，用p、q表示A、a的基因频率。

（1）常染色体遗传方式

p＝

＝PAA＋

PAa

q＝

＝Paa＋

PAa

（2）伴X染色体遗传方式

p＝

q＝

2.利用遗传平衡定律进行基因频率和基因型频率的计算

（1）已知A的基因频率是A%，a的基因频率是a%，则该种群中基因型为AA的个体占A%×A%，基因型为aa的个体占a%×a%，基因型为Aa的个体占A%×a%×2。

（2）已知某种群中基因型是AA的个体占X%，则A的基因频率是

，a的基因频率是1－

；或已知基因型是aa的个体占Y%，则a的基因频率是

，A的基因频率是1－

。

3.自交和自由交配对种群基因型频率和基因频率的影响

（1）自交：

基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐减小，但基因频率不变。

（2）自由交配：

基因型频率和基因频率都不变。

注：

男性人群中XbY的基因型频率＝整个人群中Xb率。

【方法体验】

1.（2017·苏北四市一模）下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（　　）

A.变异都可以为生物进化提供原材料

B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变

C.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的

D.由同一物种进化形成不同物种的外因有自然选择和地理隔离等

解析　只有可遗传的变异才能为进化提供原材料；生物进化的实质是种群基因频率的改变；物种之间的共同进化既可以是相互斗争，相互淘汰，从而改变种群基因频率，导致进化发生，也可以是在互利的条件下，相互选择，共同进化；自然选择和地理隔离是生物进化的外部原因。

答案　D

2.（2017·扬州一模）下列有关生物进化的叙述错误的是（　　）

A.人为因素和物种入侵都可能改变生物进化的速度和方向

B.自然选择能保留种群的有利基因，但不能决定新基因的产生

C.新物种的形成都要经过基因突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节

D.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向，但不能反映变异的方向

解析　新物种的形成都要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节。

答案　C

3.在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：

AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型（致死型）的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占（　　）

A.1/5B.1/4

C.3/7D.11/21

解析　由题意可得出，A的基因频率＝60%，a的基因频率＝40%，随机交配，繁殖一代后，AA＝60%×60%＝36%，Aa＝2×40%×60%＝48%，aa个体致死，因此AA基因型的个体占36%/（36%＋48%）＝3/7。

答案　C

考点二　共同进化与生物多样性的形成

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

种间互助

一种蛾与兰花

种间斗争

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

地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物

2.生物多样性的形成

（1）内容：

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）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.仔细分析右图，

并思考：

（1）图中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）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。

提示　

（1）遗传（或基因）　相同　

（2）物种　不同　（3）生态系统　包含

2.（教材P124“思考与讨论”改编）

（1）地球上最早出现的生物是病毒，还是细胞生物？

其生活环境是陆地，还是海洋？

（2）就植物和动物而言，谁最早登陆？

为什么？

（3）恐龙于何时灭绝的？

物种灭绝对生物多样性有何影响？

提示　

（1）最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中（病毒是专性寄生的，没有寄主细胞，就没有病毒）。

（2）最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。

（3）恐龙是在中生代后期绝灭的。

物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。

恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。

（2017·苏州一模）下列有关生物进化的叙述中，正确的是（　　）

A.只有生殖隔离才能阻止种群间的基因交流

B.植物通过自花传粉产生后代的繁殖方式大大提高了其进化的速度

C.种间竞争、遗传漂变和外来物种入侵等都会影响生物的进化

D.自然选择导致突变产生并对有利变异进行定向积累

解析　地理隔离和生殖隔离能阻止种群间的基因交流；突变产生后，自然选择导致进行定向积累；植物通过异花传粉产生后代的繁殖方式大大提高了其进化的速度。

答案　C

（1）生物多样性各层次间的关系

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三个层次，三个层次之间的关系可以用如图的形式描述：

（2）生物多样性形成的原因分析

①从分子水平看：

【即学即练】

（2017·无锡一模）下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（　　）

A.地理隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成标志

B.进化过程实质上是种群基因文库的变更过程

C.种群基因频率的改变能引起基因型频率的改变

D.生物与无机环境共同进化，共同进化对被捕食者不利

解析　隔离是物种形成的必要条件；进化过程实质上是种群基因频率的变化；生物与无机环境共同进化，共同进化对双方都是有利的。

答案　C

易错·防范清零

[易错清零]

易错点1　混淆种群和物种的内涵与外延

点拨　

（1）物种是自然状态下能够自由交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。

（2）种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。

种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。

即一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种，同一物种多个种群间存在地理隔离。

（3）判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是：

看是否存在生殖隔离。

若存在生殖隔离，则不是同一物种。

易错点2　对生物进化中诸如自然选择、基因频率改变、生殖隔离、物种形成间的内在关系模糊不清

点拨　生物进化中几个基本概念的关系

易错点3　混淆自然选择与人工选择

点拨　人工选择和自然选择的比较

（1）区别：

二者选择的标准不同，目的不同。

人工选择是以“是否对人类有利”为标准，对人类有利的基因或性状被保留下来，不利的就被淘汰。

而自然选择的标准为“是否有利于该生物的生存”，有利于该生物生存的性状或基因就被保留下来，不利的就被淘汰。

（2）联系：

二者都能使被选择的种群的基因频率发生改变。

易错点4　不能准确运用男性基因型频率计算该地区X染色体基因频率

点拨　（以红绿色盲为例）红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，对男性（XY）而言，每个男性体细胞中只有一条X染色体，含有致病基因就为患者，不含则为正常个体，无携带者。

——若某地区男性中色盲占x%，则此地区Xb的基因频率也为x%，此地区女性色盲率则为（x%）2。

易错点5　误认为变异出现于环境变化之后，是在环境“诱发”下产生的

点拨　变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起“选择”作用。

[纠错小练]

1.下列观点不符合现代生物进化理论的是（　　）

A.新物种的形成意味着生物能够以新的方式利用环境条件

B.狮和虎可以交配并繁殖后代，因此它们之间不存在生殖隔离

C.种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生改变

D.共同进化是指不同物种之间以及生物与环境之间在相互影响中不断进化、发展

解析　新物种的形成意味着生物能够以新的方式利用环境条件，A正确；狮和虎交配产生的后代不可育，二者之间存在生殖隔离，B错误；基因库是指一个种群中全部个体的所有基因，种群中个体的死亡，可能会导致种群基因库发生变化，C正确；共同进化是指不同物种之间以及生物与环境之间在相互影响中不断进化、发展，D正确。

答案　B

2.以下关于现代生物进化理论的叙述正确的是（　　）

A.抗生素可以诱发细菌产生相应的抗性突变

B.某种群中若显隐性个体数量保持不变，则该种群肯定没有发生进化

C.种群基因频率的改变必将导致新物种的形成

D.自然选择的直接对象是表现型

解析　细菌本来就存在抗性突变，抗生素对其进行了选择，A错误；显性个体中有纯合子和杂合子，显隐性个体数量保持不变，但显性个体中纯合子和杂合子的比例可能发生改变，从而导致种群基因频率改变，种群发生进化，B错误；种群基因频率的改变必将导致生物进化，而新物种形成的标志是产生生殖隔离，C错误；自然选择的直接对象是生物的表现型，D正确。

答案　D

3.（2018·豫北、豫南精英联赛，15）下列有关生物进化的叙述正确的是（　　）

A.变异均可为生物进化提供原材料

B.种群中如果某种性状的隐性个体在成年之前死亡，则一定导致该隐性基因逐渐消失

C.对于一个处于地理隔离的小种群来说，当种群数量进一步减少时，其根本的潜在危险是丧失基因多样性

D.自然选择的实质是选择种群的有利基因，也决定了新基因的产生

解析　可遗传的变异是生物进化的原材料，A错误；种群中，如果某种性状的隐性个体在成年之前死亡（即不能完成生殖），会导致隐性基因的基因频率降低，由于隐性基因可以在杂合子中保存下来，未必一定导致该隐性基因消失，B错误；种群越小，种群数量减少时，对于种群基因频率的影响越大，因此对于一个处于地理隔离的小种群来说，当种群数量进一步减少时，其根本的潜在危险是丧失基因多样性，C正确；新基因的产生是基因突变的结果，不是由自然选择决定的，自然选择只是对变异起选择作用，D错误。

答案　C

课堂小结

思维导图

晨读必背

1.种群在生物进化上的地位是：

生物进化和繁殖的基本单位。

2.生物进化的原材料是突变和基因重组。

3.生物朝一定方向不断进化的原因是：

在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。

4.物种的表述为：

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。

5.隔离在物种形成中的作用是：

物种形成的必要条件。

随堂·真题演练

1.（2017·江苏卷，7）下列关于生物进化的叙述，错误的是（　　）

A.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

B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离

C.无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变

D.古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石

解析　种群中每个个体只含有这个物种的部分基因，不可能含有全部基因，A错误；亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间仍可婚配产生可育后代，二者之间并没有生殖隔离，B正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都会淘汰部分个体，从而使种群的基因频率发生定向改变，C正确；生物进化是从简单到复杂，因此越古老地层中生物越简单，越新近的地层中生物的结构越复杂，D正确。

答案　A

2.（2012·江苏卷，5）下列关于生物进化的叙述，错误的是（　　）

A.生物的种间竞争是一种选择过程

B.化石是研究生物进化的重要依据

C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向

D.突变的可遗传性阻碍生物进化

解析　具有竞争关系的生物之间进行着相互选择，A正确；研究生物进化历程的主要证据是古生物学证据，是以化石为依据的，B正确；外来物种入侵会改变当地生物的生存机会，进而改变生物进化的速度和方向，C正确；突变可以为生物进化提供原材料，D不正确。

答案　D

3.（2014·江苏卷，8）某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变

B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌

C.新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性

D.新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成

解析　抗生素不能诱导细菌发生突变，而是对具有不同耐药性的细菌进行选择，A错误；细菌本身就存在耐药性与非耐药性两种类型，所以即使新生儿未接触过抗生素，新生儿感染的细菌也可能存在耐药性的类型，B正确；新生儿体内缺少免疫球蛋白，将会导致体内的致病菌数量增加，但不会增加其耐药性，耐药性的增加是药物对致病菌进行选择的结果，C错误；新生儿出生时没有及时接种疫苗，不能对该类细菌产生免疫力，将导致致病菌在体内繁殖，D错误。

答案　B

4.（2013·江苏卷）下图为四个物种的进化关系树（图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度）。

DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是（　　）

A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成

B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素

C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积

D.大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同

解析　分析四个物种的进化关系树可知，它们有着共同的原始祖先，它们是通过长期的自然选择，导致各自的基因频率发生定向改变，而基因突变只是生物进化的原材料之一，A错误；生殖隔离是物种形成的必要条件和重要标志，而物种朝不同方向发展的决定因素是自然选择，B错误；据图中数据可推知，人类与黑猩猩的DNA差异为0.99%，按DNA碱基进化速率1%/百万年计算，则二者经历了99万年的累积，C正确；大猩猩和人类相差1.1%，大猩猩和非洲猴相差1.24%，大猩猩和人类的亲缘关系与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近不同，D错误。

答案　C

5.（2016·江苏卷，12）下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点

B.基因pen的自然突变是定向的

C.基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料

D.野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离

解析　pen基因突变后形成了抗药靶位点，A错误；基因突变具有不定向性，B错误；基因突变为昆虫进化提供原材料，C正确；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种，二者不存在生殖隔离，D错误。

答案　C

课后作业

（时间：

30分钟　满分：

100分）

一、单项选择题

1.（2017·苏州市学期期初考）达尔文在环球考察中观察到在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀，这些地雀的喙差别很大，按照现代生物进化理论，下列说法正确的是（　　）

A.不同岛屿的环境差别是地雀喙进化的内在因素

B.不同岛屿上地雀种群可能产生不同的突变和基因重组，并决定地雀的喙进化方向

C.不同岛屿上地雀种群的基因频率都发生了定向改变

D.不同岛屿的环境直接对地雀的基因型进行选择

解析　生物总是朝着更适应环境的方向进化，当环境不断变化的时候，生物的进化方向也在不断的改变，因此生物进化的外在动力是环境的差别，A错误；自然选择决定地雀的喙进化方向，B错误；自然选择使不同岛屿上地雀种群的基因频率都发生了定向改变，C正确；不同岛屿的环境直接对地雀的表现型进行选择，D错误。

答案　C

2.下列有关现代生物进化理论的叙述中，正确的是（　　）

A.物种是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位

B.在长期的生物进化过程中，捕食者的存在有利于增加物种多样性

C.可遗传的变异为生物进化提供原材料，决定生物进化的方向

D.共同进化是通过物种之间的种间斗争和种间互助实现的

解析　种群是生物进化的基本单位，种群是生物繁殖的基本单位，A错误；捕食者在捕食过程中往往捕食数量多的物种，为其他物种的形成提供了空间，有利于增加物种多样性，B正确；自然选择决定生物进化的方向，C错误；共同进化是通过物种与物种，物种与环境之间在相互影响中不断进化和发展的，D正确。

答案　B

3.下列观点中不符合现代生物进化理论的是（　　）

A.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向

B.地理隔离阻碍了不同种群间基因的自由交流

C.基因频率的改变标志着新物种的产生

D.共同进化是指不同物种之间以及生物与环境之间在相互影响中不断进化、发展

解析　外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向，A正确；地理隔离阻碍了不同种群间基因的自由交流，使种群的进化方向发生差异，B正确；基因频率的改变标志着生物进化，生殖隔离的形成标志着新物种的产生，C错误；共同进化是指不同物种之间以及生物与环境之间在相互影响中不断进化、发展，D正确。

答案　C

4.（2017·南通一模）某河谷1万年前发生干旱，4000年前形成沙漠，但在沙漠中分布着一个个泉眼，每个泉眼中分布着特有的不同种的鱼。

下列叙述错误的是（　　）

A.不同种鱼是遗传物质变化积累形成的

B.不同泉眼中鱼种群的基因库有明显差异

C.隔离是形成不同种鱼的必要条件

D.泉眼的环境变化导致鱼基因定向突变

解析　基因突变具有不定向性，突变方向与环境变化没有明确的因果关系。

答案　D

5.下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是（　　）

A.地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离

B.两个种群间的隔离一旦形成，种群间的个体不能进行基因交流

C.外来物种入侵不能改变生物进化的速度和方向

D.自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致生物的定向变异

解析　地理隔离能使种群基因库产生差别，只有当差异达到一定程度才能导致生殖