现代生物进化理论的由来及主要内容

第1、2节现代生物进化理论的由来及主要内容高频考点突破实验专题探究第1、2节现代生物进化理论的由来及主要内容基础自主梳理命题视角剖析即时达标训练基础自主梳理一、现代生物进化理论的由来1．拉马克进化学说(1)内容：_________和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。(2)意义：否定了神创论和物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。(3)对拉马克的评价：第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人。用进废退2．达尔文自然选择学说(1)内容：________、生存斗争、________和适者生存。(2)意义①使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。②科学地解释了_________的原因，以及生命现象的统一性、生物的多样性和________的原因。(3)提出标志：《物种起源》一书的出版。(4)局限性：对____________的本质不能做出科学的解释。过度繁殖遗传变异生物进化适应性遗传和变异3．达尔文以后进化理论的发展(1)遗传和变异的研究已经从性状水平深入到___________。(2)自然选择作用的研究已经从以个体为单位发展到以_______为单位。二、现代生物进化理论的主要内容1．种群基因频率的改变与生物进化(1)生物进化的基本单位是种群①种群：生活在一定区域的___________的全部个体。基因水平种群同种生物②基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。③基因频率a．概念：在一个种群基因库中，某个基因占_________________的比率。b．调查方法：抽样调查。(2)生物进化的原材料①突变：包括基因突变和___________。②基因重组。(3)生物进化的方向：由__________决定。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生______改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。全部等位基因数染色体变异自然选择定向2．隔离与物种的形成(1)物种：能够在自然状态下相互交配并且产生__________的一群生物，称为一个物种，简称种。(2)隔离①概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能____________的现象。②类型a．生殖隔离：_____物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。b．地理隔离：_____生物由于_______的障碍而分成不同的_______，使得种群间不能发生基因交流的现象。可育后代自由交流不同同种地理上种群学车问答科目一科目二科目三科目四③在物种形成中的作用隔离是物种形成的必要条件，_________的形成标志着新物种的形成。思考感悟生物进化与物种形成是一回事吗？【提示】不是一回事。进化的实质是基因频率发生改变，物种形成的实质是基因库差异到一定程度而产生了生殖隔离。生物进化不一定产生新物种，新物种形成一定发生了生物进化。生殖隔离3．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，________________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①层次：_____多样性、物种多样性、________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。生物与无机环境基因生态系统高频考点突破现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较即时应用(随学随练，轻松夺冠)1．如下图为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是()A．①是生物的突变和重组B．②是自然选择C．③是自然选择学说D．④是物种多样性解析：选C。生物进化的实质是基因频率的改变；突变导致了基因频率的改变；现代进化理论的核心是自然选择学说；生物的多样性包含三个层次，基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性。因此①、②、④代表的含义叙述错误。隔离导致物种的形成1．隔离的类型【易误警示】隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的形成标志着新物种的形成。2．物种形成和生物进化的区别与联系即时应用(随学随练，轻松夺冠)2．(2011年南通高三第一次模拟)下图中的A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑粗线表示存在一定的地理隔离。A地区的某些个体分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是()A．上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志B．甲、乙两个种群的基因库存在较大的差异，不能进行基因交流C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同D．甲、丙两个种群存在生殖隔离，两个种群的基因库组成完全不同解析：选B。新物种形成的标志是生殖隔离；据题干信息可推知：甲、乙、丙属于三个不同的物种，它们之间已形成生殖隔离，而产生生殖隔离的根本原因是基因库存在较大的差异，从而不能进行基因交流；乙、丙两个种群之间存在地理隔离和生殖隔离，基因库存在较大的差异，故两个种群的基因频率不相同；甲、丙两个种群之间虽然存在生殖隔离，但它们都由共同的原始祖先进化而来，故它们的基因库组成中有些基因种类相同，有些基因种类不同，基因库组成并非完全不同。基因频率和基因型频率的相关计算1．已知基因型频率求基因频率(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a，假如种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3，那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别是：①A基因的频率＝A基因的总数A基因的总数＋a基因的总数＝2n1＋n22N②a基因的频率＝a基因的总数A基因的总数＋a基因的总数＝2n3＋n22N(2)若以上关系中，设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＝2n1＋n22N＝(n1N＋12×n2N)＝PAA＋12PAaPa＝2n3＋n22N＝(n3N＋12×n2N)＝Paa＋12PAa由以上公式可得出下列结论：①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。②一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋12杂合子的频率。2．已知基因频率求基因型频率设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则AA的基因型频率＝p2aa的基因型频率＝q2Aa的基因型频率＝2pq【特别提醒】以上关系的使用应满足以下5大条件：种群大；种群个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。即时应用(随学随练，轻松夺冠)3．(2010年高考上海卷)某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A．50%和32.5%B．55%和42.5%C．45%和42.5%D．45%和32.5%解析：选B。根据题目中已知条件，AA＝30%，aa＝20%，可得Aa＝50%，则基因频率A＝AA%＋1/2×Aa%＝30%＋1/2×50%＝55%，a＝aa%＋1/2×Aa%＝20%＋1/2×50%＝45%。由于该植物为自花传粉，所以AA后代全部为AA，aa后代全部为aa，Aa后代出现性状分离(1/4为AA,1/4为aa,1/2为Aa)，所以F1中AA的比例为AA%＋Aa%×1/4＝30%＋50%×1/4＝42.5%。实验专题探究调查类实验步骤的设计1．调查类实验概述为了调查一定环境中某个事件的发生率或某种生物的分布或某个因素的影响而展开调查的一类活动。2．调查类实验的一般步骤确定调查方法―→选取对象―→确定范围―→制定记录表格―→结果分析。3．归纳总结(1)常用的调查方法：询问法、问卷调查法、取样调查法(样方法、标志重捕法、取样器取样法)、野外观察法、社会调查法、实验法等。如调查人类红绿色盲的发病率用询问法或问卷调查法；调查土壤中螨虫的种群密度用取样器取样法。(2)选取的调查对象和范围一定要科学合理。如调查人类红绿色盲的发病率，应在人群中调查人类红绿色盲患者人数，而不是在患者家系中调查；调查人类红绿色盲的遗传方式应在患者家系中调查。(3)根据调查目的科学制定记录表格。如调查人类红绿色盲的发病率的表格中，应该分别列出男性患者人数、女性患者人数、男性总数、女性总数、男性发病率、女性发病率。因为此病是伴性遗传病，男女发病率不同。实战演练(专项提能，小试牛刀)随着绿色奥运的成功实现，内蒙古沙尘暴治理取得阶段性成果。某同学欲探究原产于新疆的一种野马随内蒙古环境条件的改善是否发生了进化。请你以两地野马为调查研究对象，设计实验探究此种马是否进化。(注：此种马毛色为共显性，即显性纯合子为黑马，隐性纯合子为白马，杂合子为棕马)(1)实验步骤：①分别调查统计两地三种颜色的马所占的比例。②___________________________________。③__________________________________。(2)如果发生了进化，如何证明是否形成了新物种？_________________________________________________________________________。(3)实施实验时应特别注意什么？答案：(1)②利用统计数据计算出基因频率③比较两地的基因频率是否存在差异(2)在自然条件下看两地野马能否交配，如能交配看能否产生可育后代(3)调查野马的数量要足够大，并应随机选取。命题视角剖析紧扣教材重点基因频率的计算求解下面两则有关计算基因频率的问题：(1)据调查，某地人群基因型为XBXB的比例为42.32%、XBXb为7.36%、XbXb为0.32%、XBY为46%、XbY为4%，求该地区XB和Xb的基因频率。例1(2)人的ABO血型决定于3个等位基因IA、IB、i，通过抽样调查发现血型频率(基因型频率)：A型(IAIA，IAi)＝0.45；B型(IBIB，IBi)＝0.13；AB型(IAIB)＝0.06；O型(ii)＝0.36。试计算IA、IB、i这3个等位基因的频率。【思路点拨】解答本题的关键是掌握基因频率的计算方法；正确运用哈代—温伯格定律进行计算；弄清基因频率和基因型频率的关系转换。【尝试解答】(1)92%,8%(2)0.3,0.1,0.6【解析】(1)B和b这对等位基因只存在于X染色体上。XB、Xb配子比率分别为42.32%＋1/2×46%＋1/2×7.36%＝69%,0.32%＋1/2×4%＋1/2×7.36%＝6%，故XB、Xb基因频率分别为69%/(69%＋6%)×100%＝92%,1－92%＝8%；此外，可取100个个体，先分别求出XB和Xb基因的个数，XB、Xb分别为42.32×2＋7.36＋46＝138,7.36＋0.32×2＋4＝12，再计算百分比。(2)设基因频率IA为p，IB为q，i为r，可将定律公式调整为：(p＋q＋r)2＝p2＋q2＋r2＋2pq＋2pr＋2qr＝1，p＋q＋r＝1。则该等位基因的各基因型频率分别为：A型频率＝p2＋2pr＝0.45；B型频率q2＋2qr＝0.13；AB型频率＝2pq＝0.06；O型频率r2＝0.36。可求出p、q、r值。变式训练某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是()A．1/88B．1/22C．7/2200D．3/800解析：选A。常染色体隐性遗传病在人群中发病率为1%，因此隐性基因频率为1/100＝1/10，显性基因频率为9/10。丈夫为该病携带者的可能性为AaAA＋Aa＝2×0.1×0.90.92＋2×0.1×0.9＝211，妻子必携带致病基因，该夫妇后代患色盲的几率为1/4，两病兼患的几率为211×14×14＝188。洞察高考热点现代生物进化理论现代生物进化理论的图解例2(2010年高考山东卷)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