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-1-第23讲现代生物进化理论最新考纲高频考点核心素养1.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)2．生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)1.基因频率、基因型频率计算2．现代生物进化理论内容及应用1.科学思维——分类与比较：达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系；归纳与演绎：进化学说的提出；批判性思维：生物进化理论在发展2．生命观念——进化与适应观：生物是不断进化的，并与生存环境相适应考点1现代生物进化理论一、现代生物进化理论的由来1．拉马克的进化学说(1)内容①生物不是神造的，是由更古老生物进化而来的。②生物是由低等到高等逐渐进化的。③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。(2)意义：否定了神创论和物种不变论。2．达尔文的自然选择学说(1)内容①过度繁殖：选择的基础；②生存斗争：生物进化的动力和选择的手段；③遗传变异：生物进化的内因；④适者生存：自然选择的结果。(2)意义：科学地解释了生物进化和生物多样性形成的原因。(3)局限性：对遗传和变异的本质不能作出科学的解释；对生物进化的解释局限于个体水平；强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。二、现代生物进化理论1．种群是生物进化的基本单位(1)种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。-2-(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：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。2．突变和基因重组产生进化的原材料(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(1)变异是不定向的――→经自然选择不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变――→导致生物朝一定方向缓慢进化。(2)生物进化的实质：种群基因频率的改变。4．隔离导致物种的形成(1)物种：能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代。(2)隔离①定义：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。②类型地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。(3)物种形成①三个环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。②形成标志：生殖隔离的形成。③形成过程：三、共同进化与生物多样性的形成1．共同进化-3-(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)共同进化的实例分析：2.生物多样性(1)内容：基因多样性、物种多样性、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．生物进化学说在发展——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。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。(√)2．环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生。(×)提示：达尔文认为变异是不定向的，但环境对变异的选择是定向的，虽然随着环境的改-4-变，适应环境的变异也会改变，但这个变异是原来就有的，而不是环境改变后产生的。3．交配后能产生后代的一定是同一物种。(×)4．没有地理隔离也可形成新物种。(√)5．生物进化的方向与基因突变的方向一致。(×)6．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境。(√)7．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代。(√)8．生物进化的基本单位是群落。(×)9．生物多样性的形成是生物共同进化的结果。(×)10．生态系统的多样性就是生物对环境影响的结果。(×)1．(必修2P116“探究·讨论”改编)(1)树干变黑是否会影响桦尺蠖浅色个体的出生率？为什么？(2)在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？提示：(1)树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。(2)表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。2．(必修2P124“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)恐龙于何时绝灭的？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，否则动物登陆后没有食物。(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。3．(必修2P116探究改编)某地区有一种桦尺蠖，其体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性。有关说法正确的是(A)A．黑色基因和浅色基因哪种更能被淘汰或被保留取决于环境条件的选择B．显性基因的基因频率总是越来越高C．环境直接选择的是生物的基因型D．深色环境下浅色基因将逐渐消失解析：适应环境的性状所对应的基因频率逐渐升高，但不一定都是显性基因；环境直接-5-选择的是生物的表现型，深色环境下浅色基因频率逐渐下降而不是消失。下图为生物进化与物种形成基本环节图解，据图分析下列问题：(1)物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择及隔离，图中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)进化的基本单位是种群而不是个体，是因为在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，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。(3)自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择，自然选择作用的直接对象、根本对象分别是生物个体的变异性状(表现型)、与生物个体变异性状相对应的基因。1．对现代生物进化理论的理解(1)“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)变异先于选择，例如害虫抗药性的产生，是在农药使用之前，农药仅起到选择作用。(3)自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化。(4)自然选择的直接对象是生物的变异性状(表现型)。2．物种形成的两种模式(1)渐变式——经长期地理隔离产生-6-(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-7-●考向突破1自然选择学说与现代生物进化理论1．(2020·福建莆田六中模拟)张谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是：蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具。从现代生物进化理论的观点分析，下列叙述正确的是(B)A．“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离B．“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择C．“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果D．这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异解析：“分数缸饲养”是制造地理隔离，使其不能进行基因交流，但地理隔离不一定导致生殖隔离，A错误；“逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体，属于人工选择，B正确；变异是不定向的，C错误；基因突变能产生新基因，因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的，D错误。2．(2020·湖南常德模拟)某岛上一种动物的肤色有A、B1、B2、C四种，不同肤色的个体数随时间的变化如图所示。下列分析正确的是(C)A．此岛上所有该种动物的全部肤色基因构成基因库B．种群内的基因朝着与环境颜色一致的方向突变C．B1和C的数量变化是自然选择的结果D．T5时期，B2与A一定存在生殖隔离解析：此岛上所有该种动物的全部基因构成基因库，A错误；种群内的基因突变是不定向的，B错误；自然选择使基因频率发生定向改变，C正确；不同肤色的个体不一定存在生殖隔离，D错误。3．(2020·四川乐山市模拟)变异在自然界是普遍存在的，为生物进化提供了原材料，如果没有变异，生物就不可能进化。下列叙述正确的是(D)A．生物生活的环境条件，决定了生物产生的变异性状类型B．染色体变异对新物种的形成没有意义，因为后代往往不育-8-C．生物基因突变的发生，一定是受到外来因素的影响和干扰D．基因重组是生物最丰富的变异来源，对生物进化有重要意义解析：变异是不定向的，因此环境条件不能决定生物产生的变异性状类型，A错误；染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。染色体变异产生的后代不一定都是不可育的，B错误；基因突变具有随机性表现在基因突变可以发生在生物体发育的任何时期；没有外来因素影响时，DNA分子复制时也会偶尔发生错误，发生基因突变，C错误；基因重组是生物最丰富的变异来源，对生物进化有重要意义，D正确。●考向突破2生物进化及物种形成4．(2020·辽宁海洲高级中学月考)如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是(B)A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离C．若a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种D．若a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种解析：题图所示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b、d虽然有地理隔离，但是不一定形成了生殖隔离，故A项错误；由于d是由a1演变而来，c是由a2演变而来，c与d之间可能存在生殖隔离，故B项正确；即使a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于b和d两个种群之间有地理隔离，有可能形成了生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，故C项错误；同理，即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，故D项错误。5．(2020·河北定州中学开学考试)桦尺蠖的体色暗黑由显性基因S控制，体色灰白由隐性基因s控制。由于工业化发展，S和s基因的频率在英国某工业污染区100年间的变化结果如下表所示。下列叙述错误的是(B)工业污染区1800年1810年……1890年1900年s基因99%90%……19%10%-9-S基因1%10%……81%90%A.环境的定向选择作用可使种群中s基因的频率下降B．暗黑色桦尺蠖是通过基因突变和自然选择产生的新物种C．自然选择能保留有利变异且能使有利变异逐代积累D．污染区种群S基因频率上升是桦尺蠖对环境的适应解析：环境的定向选择作用淘汰了体色灰白的桦尺蠖，从而使种群中s基因频率下降，A项正确。暗黑色桦尺蠖与灰白色桦尺蠖虽然在性状上有很大的不同，但二者之间并未发生生殖隔离，所以并非产生了新的物种，B项错误。自然选择是定向的，因而能保留有利变异且能使有利变异逐代积累，C项正确。污染区种群S基因频率上升是桦尺蠖对环境的适应，D项正确。6．(2020·太原模拟)下表是某条大河两岸物种演化的模型，表中上为河东，下为河西，甲、乙、丙、丁为四个物种及其演化关系。下列判断错误的是(C)A．由于地理隔离，经过长期的自然选择甲物种逐渐进化为乙、丙两个不同的物种B．河东的乙物种迁到河西后，由于生殖隔离，并不能与丙物种发生基因交流C．被大河分隔开的物种乙与物种丙共同进化D．若物种丁是由物种乙形成的，则迁入河西的物种乙的种群一定发生了基因频率的改变解析：由于大河的存在(地理隔离)，甲物种被隔开，分布在河的两岸，经过长期的演化(自然选择和基因库的变化)出现生殖隔离，形成乙、丙两个不同的物种，A项正确；乙和丙的生殖隔离一旦形成，即使将河东的乙迁入河西后，也不能与丙物种进行基因交流，B项正确；共同进化是指生长在同一区域的生物与生物之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的