配套K12版高考生物一轮复习 第7单元 生物的变异育种与进化 第4讲 生物的进化和生物多样性学案 苏教.docx

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配套K12版高考生物一轮复习第7单元生物的变异育种与进化第4讲生物的进化和生物多样性学案苏教

第4讲　生物的进化和生物多样性

考纲要求

全国卷五年考情

1.现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ）

2016·卷ⅠT6，2015·卷ⅠT32

2.生物进化与生物多样性的形成（Ⅱ）

无考题

考点一|生物进化理论

（对应学生用书第148页）

[识记—基础梳理]

1．拉马克的进化学说

（1）拉马克的进化观点

①物种是可变的，所有现存的物种都是从其他物种演变而来的。

②生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势。

③环境变化是物种变化的原因。

④“用进废退”和“获得性遗传”。

（2）评价

拉马克的进化学说中主观推测较多，但内容颇为系统、丰富，为后来的达尔文的进化学说诞生奠定了基础。

2．达尔文的进化学说

（1）达尔文进化学说的三个观点

适应的第一步是变异的产生，第二步是通过生存斗争对变异进行选择。

（2）局限：

不能科学的解释遗传和变异的本质，以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题。

（3）达尔文对变异的解释

3．现代综合进化论

（1）代表者：

杜布赞斯基等。

（2）内容

（3）生物进化的实质：

种群内基因频率的改变。

（4）基本概念

①种群：

生活在一定区域的同种生物的全部个体。

种群不仅是生殖的基本单位，还是生物进化的基本单位。

②种群基因库：

一个生物种群中全部个体所含有的基因总和。

③基因频率：

指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。

④基因型频率：

指某种基因型的个体在种群中所占的比率。

⑤物种：

指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态下能够相互交配并能繁殖可育后代的一群生物个体。

⑥隔离：

指不同种群的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。

隔离的类型包括：

（5）影响基因频率的因素：

基因突变、基因重组、染色体变异、自然选择、迁移、遗传漂变等。

4．生物进化理论发展的意义

[教材边角知识]　据教材必修2　P110第二自然段的“遗传漂变”的概念说明遗传漂变与种群大小的关系及其理由。

【提示】　种群越大，遗传漂变的效应就越小；种群越小，遗传漂变的效应就越明显。

这是因为在一个种群中，繁殖时产生的雌雄配子数目很多，但传给后代的只是其中的极少数，哪个配子能传给后代是随机的。

1．判断正误

（1）个体是生物进化的基本单位。

（×）

【提示】　种群是生物进化的基本单位。

（2）突变的可遗传性阻碍生物的进化。

（×）

【提示】　可遗传的变异中的突变是生物进化的原材料。

（3）生物进化的方向与基因突变的方向一致。

（×）

【提示】　生物进化的方向是定向的，基因突变则是不定向的，自然选择对基因突变进行选择，决定生物进化的方向。

（4）生物进化的实质在于有利变异的保存。

（×）

【提示】　生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变。

（5）环境变化的同时，种群的基因频率可能改变，也可能不变。

（√）

（6）不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同。

（√）

（7）自然选择决定了生物变异和进化的方向。

（×）

【提示】　变异是不定向的，自然选择决定进化的方向。

（8）在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化只与环境的选择作用有关。

（×）

【提示】　种群基因频率的变化与突变、重组、迁入与迁出及环境的选择等多种因素有关。

2．据图思考

（1）图中的X是变异，主要包括基因突变、基因重组和染色体变异。

（2）Y和Z分别表示自然选择和隔离。

（3）原物种和新物种之间一定存在生殖隔离。

[理解—深化探究]

1．自然选择决定生物进化的方向

（1）自然选择使种群基因频率发生定向改变，使生物朝着适应环境的方向进化。

如图所示：

（2）生物进化的实质：

种群基因频率的定向改变。

2．物种的形成过程

（1）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：

（2）物种形成的方式

①渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成

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，一旦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。

3．物种形成与生物进化的关系

内容

物种形成

生物进化

标志

生殖隔离出现

基因频率改变

变化后的生物与原生物关系

属于不同物种

可能属于一个物种

二者关系

（1）生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因频率发生改变生物一定进化，但生物进化不一定导致新物种的形成

（2）新物种的形成是生物长期进化的结果

[运用—考向对练]

◎考向1　对现代生物进化理论基本内容的理解

1．（2018·江苏盐城期中）下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（　　）

A．物种是生物进化的基本单位

B．二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种

C．突变和基因重组决定生物进化的方向

D．隔离是物种形成的必要条件，其实质是基因不能自由交流

D　[现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，A错误；三倍体西瓜不能通过有性生殖产生可育后代，不是一个新物种，B错误；现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方向，C错误。

]

2．下列关于变异、自然选择、物种形成与进化关系的叙述，错误的是（　　）

A．突变和基因重组都是随机的、不定向的，为生物进化提供了原材料

B．自然选择使种群基因频率发生定向改变，使生物向适应环境的方向进化

C．生物的进化一定导致新物种的形成

D．基因频率的改变一定导致生物的进化

C　[突变和基因重组是不定向的，A正确；自然选择是定向的，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，但进化不一定形成新物种，C错误，D正确。

]

3．（2018·新疆乌鲁木齐二模）许多年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群，两个种群所发生的变化如下图所示，①～⑥表示不同的变异结果，下列叙述错误的是（　　）

【导学号：

41780118】

A．a表示地理隔离，经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离

B．b过程表示基因重组和染色体变异，为生物进化提供原材料

C．c过程可以定向改变种群的基因频率，导致生物定向进化

D．在自然状态下，物种1和物种2相互交配可能产生不育后代

B　[根据物种的形成过程可以判断a、b、c分别是地理隔离、突变（基因突变和染色体变异）和基因重组及自然选择，A正确；为生物进化提供原材料的是突变和基因重组，突变包括基因突变与染色体变异，B错误；自然选择定向改变生物的基因频率，决定生物进化的方向，C正确；不同物种间存在生殖隔离，D正确。

]

[误区警示]生物进化的三个注意点

1．生物进化不一定导致物种的形成

（1）生物进化的实质是种群基因频率的改变，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。

2．变异先于环境选择。

农田喷施农药杀灭害虫，农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。

3．物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。

（2018·海南模拟）下列关于现代生物进化理论的叙述，不合理的是（　　）

A．发生在生物体内的基因突变，有可能使种群的基因频率发生变化

B．自然选择决定生物进化和基因突变的方向

C．自然状态下得到的四倍体西瓜与二倍体西瓜不是同一物种

D．两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就属于两个物种

B　[影响种群的基因频率变化的因素有突变和基因重组、自然选择等，A说法合理；基因突变是不定向的，自然选择不决定基因突变的方向，B说法不正确；自然状态下得到的四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交后产生的三倍体不可育，故四倍体西瓜与二倍体西瓜不是同一物种，C说法合理；物种形成的标志是生殖隔离，D说法合理。

]

◎考向2　种群基因频率和基因型频率的分析和计算

4．果蝇长翅（V）和残翅（v）由一对常染色体上的等位基因控制。

假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。

若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是（　　）

A．v基因频率降低了50%

B．V基因频率增加了50%

C．杂合果蝇比例降低了50%

D．残翅果蝇比例降低了50%

B　[因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20000＝800只，Vv基因型的果蝇有2×0.2×0.8×20000＝6400只，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20000＝12800只。

引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为（800×2＋6400）/（40000×2）＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确、B错误；因Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。

]

5．（2018·南京联考）在调查某小麦种群时发现抗锈病（T）对易感染（t）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使易感染小麦在开花之前全部死亡。

计算该小麦种群在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少（　　）

A．50%和50%　　B．50%和62.5%

C．62.5%和50%D．50%和100%

B　[感染锈病前，T的基因频率＝20%＋1/2×60%＝50%；感染锈病后，TT与Tt的比例为20%∶60%＝1∶3，因此T的基因频率＝1/4＋1/2×3/4＝62.5%。

]

6．某植物种群中，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是（　　）

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　[由题意知，a的基因频率为60%、A的基因频率为40%，AA个体占16%、Aa个体占48%、aa个体占36%，随机交配产生的后代中AA个体的百分比：

40%×40%＝16%，aa个体的百分比：

60%×60%＝36%，Aa个体的百分比：

48%，A的基因频率：

16%＋48%×1/2＝40%。

自交产生的后代中AA个体百分比：

16%＋48%×1/4＝28%，aa个体的百分比：

36%＋48%×1/4＝48%，Aa个体的百分比：

1/2×48%＝24%，A的基因频率：

28%＋1/2×24%＝40%。

]

[技法总结]四种有关基因频率的计算方法

1．已知基因型个体数，求基因频率：

某基因频率＝（该基因纯合子个数×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、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＝

4．遗传平衡定律

（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2