第22讲-生物的进化

第22讲生物的进化第七单元生物的变异、育种与进化【内容要求】概念4生物的多样性和适应性是进化的结果4.1适应是自然选择的结果4.1.1举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势【素养解读】1.生命观念:能运用生物进化与适应观,解释现存生物适应的普遍性。能基于对生物多样性成因的分析,解释生物与生物、生物与无机环境相互作用不断变化和发展的规律。2.科学思维:论证现存生物来自共同的祖先、论证生物适应的普遍性等。基于生物进化的证据、达尔文进化学说和现代进化,阐述生物进化的必然性和原因,并能运用其解释生物多样性和适应性等生命现象。【内容要求】4.1.2阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加4.1.3说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境【素养解读】3.科学探究:在给定的情境下,能提出进化的相关生物学问题。能制定简单的实验方案或在给出的方案中选取恰当的方案,探究简单的生物适应性形成问题。用数学方法探究基因频率的变化讨论影响基因频率改变的内外因素。能针对具体的情境,设计探究滥用抗生素的危害的活动等。【内容要求】4.1.4概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生命进化史提供了科学的解释4.1.5阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成【素养解读】4.社会责任:摒弃上帝创造并主宰生命的唯心主义学说,拒绝有关生命起源和生物进化原因的不科学的学说。能举出生物进化的事实证据,概括性地解释生物进化的原因。能运用生物变异和自然选择学说的基本观念,理解滥用抗生素药物的危害,形成正确的相关认识。认同保护生物多样性对人类健康生活和社会可持续发展的重要意义,进一步增强保护环境的意识和责任,促进绿色生活方式的养成,参与环境保护行动。考点一现代生物进化理论基础·自主诊断素养·全面提升1.现代生物进化理论的由来(1)拉马克的进化学说:和是生物不断进化的原因,生物是由低等到高等逐渐进化的。用进废退获得性遗传(2)达尔文的自然选择学说项目自然选择学说主要观点①过度繁殖;②;③遗传变异;④评价贡献①论证了生物是不断进化的,对生物进化提出了合理的解释②科学地解释了生物的形成不足①对的本质不能作出科学的解释②对生物进化的解释局限于水平③强调物种形成都是过程,不能解释物种大爆发现象生存斗争适者生存多样性遗传变异个体渐变2.现代生物进化理论的主要内容(1)种群是生物进化的基本单位①种群:生活在一定区域的的全部个体。②基因库:一个种群中全部个体所含有的。③基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部数的比率。④生物进化的实质:种群的改变。同种生物全部基因等位基因基因频率(2)突变和基因重组产生生物进化的原材料①可遗传变异的来源突变基因重组②生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于。基因突变染色体变异生存环境③生物的变异是的,只是产生了生物进化的,不能决定生物进化的。(3)自然选择决定生物进化的方向①原因:不断淘汰的基因,积累的基因。②实质:使种群的发生改变,从而决定生物进化的方向。不定向原材料方向不利变异有利变异基因频率定向(4)隔离导致物种的形成①隔离生殖隔离自由交流②物种形成三个环节:突变和基因重组、及隔离形成标志:自然选择产生生殖隔离正误辨析(1)为了适应冬季寒冷环境,植物会产生抗寒性变异。()(2)自然选择决定了生物变异和进化的方向。()(3)一个种群中控制一对相对性状的基因型频率发生改变,说明生物在进化。()×[解析]变异是不定向的,与环境不存在明确的因果关系。×[解析]自然选择决定了生物进化的方向,但变异是不定向的。×[解析]生物进化的实质是种群基因频率的改变。(4)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。()(5)一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境。()(6)害虫抗药性的形成是由于接触农药产生了抗药性变异。()√[解析]外来物种入侵后与本地物种建立捕食或竞争关系等,改变了本地物种的生存环境,则改变了生物进化的方向和速度。√[解析]自然选择作用下,有利变异个体存活并有更多的机会产下后代,相应的基因频率会不断升高,可见,频率高的基因所控制的性状更适应环境。×[解析]害虫抗药性变异的产生与是否接触农药无关。教材拓展染色体数目变异和结构变异都有可能引起种群基因频率的变化吗?为什么?都有可能,染色体的缺失、重复和染色体数目变异通过引起染色体上基因数目的变化,进而引起种群基因频率的变化;染色体结构变异中的倒位和易位可能会通过影响个体的生存率进而引起种群基因频率的变化。1.现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较项目达尔文自然选择学说现代生物进化理论基本观点①遗传变异是自然选择的内因;②过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料,加剧了生存斗争;③变异一般是不定向的,定向的自然选择决定着生物进化的方向;④生存斗争是自然选择的过程,是生物进化的动力;⑤适者生存是自然选择的结果;⑥自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程①种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节;③突变和基因重组为生物进化提供了原材料;④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向;⑤隔离是新物种形成的必要条件项目达尔文自然选择学说现代生物进化理论不同点没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理,着重研究生物个体的进化从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理,认为种群是生物进化的基本单位共同点都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性2.物种形成的两种模式(1)渐变式——经长期地理隔离产生(2)骤变式——很短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。3.物种形成与生物进化的比较比较内容物种形成生物进化标志出现生殖隔离基因频率改变变化后生物与原生物的关系属于不同物种可能属于同一物种二者关系①生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可小,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,进化是量变,物种形成是质变;②新物种的形成是长期进化的结果生命观念清概念明结论角度一考查对现代生物进化理论的理解1.下列关于现代生物进化理论内容的说法,正确的是()A.达尔文在自然选择学说中提出,生物进化的实质是种群基因频率的改变B.只有定向的突变和基因重组才能为生物进化提供原材料C.瓢虫种群的黑色(B)、红色(b)两种体色是一对等位基因控制的相对性状,如果该种群中BB个体占16%,Bb个体占20%,则该种群b的基因频率为74%D.新物种的形成不一定需要隔离,但隔离一定能形成新物种,因此隔离是新物种形成的必要条件C[解析]现代生物进化理论认为,生物进化的实质是种群基因频率的改变,A错误;基因突变和基因重组都是不定向的,B错误;已知种群中BB个体占16%,Bb个体占20%,则该种群B的基因频率=16%+1/2×20%=26%,所以b的基因频率为1-26%=74%,C正确;隔离不一定能形成新物种,但是新物种形成一定要产生生殖隔离,D错误。2.[2019·陕西名校联盟联考]已知种群中一些个体留下的后代数多于其他个体,而且多出的程度受其表现型和行为的影响,产生这种结果的过程称为选择。下列关于自然选择和生物进化的叙述,正确的是()A.自然选择为生物进化提供原材料B.自然选择中环境条件决定群落中生物进化的方向C.进化是自然选择的结果,其标志是种群基因频率的改变D.自然选择通过作用于个体表现型进而改变种群的基因型频率C[解析]突变和基因重组为生物进化提供原材料,A错误;种群是生物进化的基本单位,自然选择决定种群进化的方向,B错误;进化是自然选择的结果,生物进化的标志是种群中基因频率的改变,C正确;自然选择通过作用于个体表现型进而改变种群的基因频率,D错误。■易错提醒与生物进化有关的问题辨析(1)突变≠基因突变。“突变”不是基因突变的简称,而是包括基因突变和染色体变异。(2)变异先于环境选择。农田喷施农药杀灭害虫,在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭了不抗药的个体,抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对具有抗药性的个体进行了选择。(3)能产生后代≠同一物种。两个个体能够交配产生后代,有可能子代高度不育,如马和驴,虽然能够产生子代,但子代不育,因此马和驴是两个物种。(4)物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。角度二考查对物种形成过程的理解3.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图所示,①~⑥表示不同的变异结果,a~d表示进化的不同环节。下列叙述错误的是()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过程表示基因突变和基因重组,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.渐变式和爆发式的新物种形成方式,都需要d环节B[解析]由题干“某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群”和图示可知,a表示地理隔离,地理隔离可阻止种群间的基因交流,使同一物种不同种群的基因库出现差异,当种群的基因库间出现显著差异时,最终可导致种群间产生生殖隔离,因此经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离,A正确;b过程表示突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组,可为生物进化提供原材料,B错误;c过程表示自然选择,可以定向改变种群的基因频率,导致生物定向进化,C正确;d表示生殖隔离,是新物种产生的标志,渐变式和爆发式的新物种形成方式,都需要d环节,D正确。4.[2019·武汉武昌区5月调研]图7-22-4为某种多倍体的培育过程,下列有关这一过程的描述,正确的是()A.物种a和物种b是生物繁殖和进化的基本单位B.杂种植物细胞内的染色体来自不同物种,一定不含同源染色体C.图示多倍体的形成过程中,既发生了染色体变异,也发生了基因重组D.图示杂种植物的形成,说明物种a和物种b之间不存在生殖隔离图7-22-4C[解析]种群是生物繁殖和进化的基本单位,A错误;杂种植物细胞内的染色体来自不同物种,但可能含同源染色体,B错误;图示多倍体的形成过程中,经历了有性杂交、染色体加倍,既发生了染色体变异,也发生了基因重组,C正确;不同物种之间存在生殖隔离,图示杂种植物是不育的,说明物种a和物种b之间存在生殖隔离,D错误。图7-22-4■技法提炼判断两种生物是否为同一物种①“新物种”必须具备两个条件:与原物种间已形成生殖隔离和必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“新物种”,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。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,则为不同物种。考点二基因频率和基因型频率及相关计算素养·全面提升题型一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=该基因总数该基因及其等位基因总数A=2AA+Aa2(AA+Aa+aa)×100%a=Aa+2aa2(AA+Aa+aa)×100%其中A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数。科学思维重理解拓思维1.已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性,该对等位基因位于常染色体上。在一个有30000人的群体中,蓝眼的有3600人,褐眼的有26400人,其中纯合体为12000人。那么,在这个人群中a的基因频率是()A.10%B.36%C.50%D.64%B[解析]因等位基因成对存在,30000人中共有A、a基因30000×2=60000(个),蓝眼3600人中含a基因7200个,褐眼26400人,其中纯合体12000人,含A基因24000个,杂合体14400人含28800个基因,其中A基因14400个,a基因14400个。a的基因频率=(7200+14400)/60000×100%=36%。2.某小岛上原有果蝇20000只,其中基因型为MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外迁入了2000只基因型为MM的果蝇,且所