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第24讲生物的进化【考纲解读】最新考纲细解考点核心素养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.对自然选择学说与现代生物进化理论的理解及应用2.明确共同进化与生物多样性形成的关系3.掌握基因(型)频率的计算4.辨析基因频率与遗传病发病率的关系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一现代生物进化理论研析教材内化基本概念1.达尔文的自然选择学说过度繁殖遗传变异生物进化的原因遗传变异个体水平隔离2.现代生物进化理论(1)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。②基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部的比率。③生物进化的实质:种群的改变。种群全部基因等位基因数基因频率(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传变异的来源突变基因重组基因突变染色体变异②生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于。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。环境不定向原材料方向(3)自然选择决定生物进化的方向变异是不利变异被,有利变异逐渐积累种群的基因频率发生生物朝一定方向缓慢进化。不定向的淘汰定向改变(4)隔离导致物种的形成①隔离类型实质地理隔离和基因不能生殖隔离自由交流②物种形成:三个基本环节突变和基因重组、及形成标志:产生自然选择隔离生殖隔离3.共同进化(1)概念:不同之间、之间在相互影响中不断进化和发展。(2)原因:生物与之间的相互选择和生物与之间的相互影响。物种生物与无机环境生物无机环境(3)实例:共同进化类型相互关系实例.之间种间互助具有细长口器的蛾与细长花距的兰花种间斗争捕食猎豹与斑马.粘液瘤病毒与兔子竞争农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→生物→生物出现→空气中有氧气→生物出现生物与生物寄生厌氧光合好氧4.生物多样性的形成(1)内容:生物多样性包括多样性、多样性和多样性。(2)形成原因:。(3)研究生物进化历程的主要依据:。5.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的逐渐积累,而不是。(2)生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。基因物种生态系统生物的进化化石中性突变自然选择【深挖教材】(1)必修2P116“知识链接”。想一想染色体数目变异和染色体结构变异都能引起种群基因频率的变化吗?说明理由。提示:染色体数目变异必然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。染色体结构变异会导致染色体上基因种类数目排列顺序改变,也可能会引起种群基因频率的变化。(2)必修2P123“与社会的联系”“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有何启示?提示:地球上的生物资源是有限的,人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源,而应合理有度地利用生物资源,做一个“精明的需求者”。思考探究培养科学思维1.如图表示某类植物的进化过程:物种A先是分化为A1、A2、A3,后又分别进化成为B、C、D三个物种。结合下图信息完成下面的问题:(1)若A1、A2、A3的生存环境相似,发生的基因突变不一定相似,其原因是.。(2)B、C、D的形成是否一定经过地理隔离?举例说明。.。(3)物种形成的三个基本环节是。基因突变具有不定向性不一定。如多倍体的形成则不需要长期的地理隔离突变和基因重组、自然选择及隔离2.物种形成与生物进化的比较(1)标志:前者为;后者为。(2)变化后与原生物的关系:前者属于不同物种,后者.。生殖隔离出现基因频率改变可能属于同一物种,也可能属于不同物种【深度思考】物种形成与生物进化具有怎样的关系?提示:(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物种的形成,生物进化是量变,物种形成是质变。(2)新物种产生一定存在生物进化,新物种的形成是长期进化的结果。剖析题型提升核心素养题型一对现代生物进化理论的理解与应用1.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,正确的是()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B解析:“分数缸饲养”指地理隔离,使其不能进行基因交流,但不一定导致生殖隔离;“逐日去其不佳者”是人为选择淘汰生长状态不好的个体,属于人工选择;变异是不定向的;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,突变包括基因突变和染色体变异。2.(2018·广东茂名高三联考)某一野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成4块,由此形成4个完全独立的种群。下列相关叙述正确的是()A.这4个种群的突变和基因重组对彼此的基因频率有影响B.个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率没有影响C.高速公路的开通会诱导4个种群发生不同的变异及进化D.自然选择通过作用于个体从而引起种群基因频率的改变解析:由于4个种群完全独立,所以一个种群的突变和基因重组对其他种群的基因频率没有影响;个体的迁入和迁出、出生和死亡导致基因数量发生改变,从而可能导致种群基因频率发生改变;高速公路的开通会阻断4个种群的基因交流,但不会诱导变异。D题型二共同进化与生物多样性的形成3.(2018·全国卷高考模拟)下列关于共同进化与生物多样性的叙述,正确的是()A.捕食者的存在对被捕食者不利,但有利于增加生物的多样性B.生物均在不断进化中,而共同进化发生在生物群落内部C.基因多样性与基因突变有关,物种多样性与生物进化有关D.人类的活动会影响群落演替,但不影响生物的多样性解析:捕食者吃掉的大多数为被捕食者中年老、病弱和年幼的个体,客观上起到促进种群发展的作用;共同进化也发生在生物与无机环境之间;家禽、家畜是人工培育的物种,城市生态系统和农田生态系统是人工生态系统,可见人类越来越多地影响生物的进化和生物多样性。C4.(2018·全国Ⅰ卷节选)回答下列问题:(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为。(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是。解析:(1)大自然中,猎物通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,在生态学上,此种现象称为共同进化(协同进化)。(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存提供机会,有利于增加物种的多样性。答案:(1)协同进化(或答共同进化)(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会考点二种群基因(型)频率的计算研析教材内化基本概念1.基因频率与基因型频率基因频率基因型频率公式某基因频率=该基因的数目÷该基因与其等位基因的总数×100%某基因型频率=该基因型的个体数÷总个体数×100%外延生物进化的实质是指的改变基因型频率改变,基因频率改变种群基因频率不一定2.基因频率的计算(1)“定义法”求解基因频率某基因频率=某基因总数某基因和其等位基因的总数×100%若在常染色体上,某基因频率=2某基因总数种群个体数×100%若在X染色体上,b基因频率=b2+基因总数女性个体数男性个体数×100%(2)“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A和a为例)A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率(3)利用遗传平衡定律计算基因型频率①前提条件:a.种群非常大;b.所有雌雄个体之间自由交配;c.没有迁入和迁出;d.没有自然选择;e.没有突变。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=.基因型Aa的频率=.基因型aa的频率=.p22pqq2思考探究培养科学思维在种群足够大、没有突变发生、种群之间不存在个体的迁移或基因交流,没有自然选择的情况下,自交和自由交配对基因(型)频率分别有什么影响?(1)。(2)。自交多代,后代基因频率不变,基因型频率改变自由交配的种群,基因频率和基因型频率均不变剖析题型提升核心素养题型一基因(型)频率的计算1.(2018·宁夏一中高三模拟)在一个随机交配的规模较大的二倍体动物种群中,AA的基因型频率为40%,Aa的基因型频率为40%,有50%含a基因的雄配子致死,那么随机交配繁殖一代后,aa基因型的个体占()A.1/5B.1/10C.1/16D.1/20解析:种群的雌性个体中,含A的雌配子和含a的雌配子的比例为(40%+20%)∶(20%+20%)=3∶2。种群的雄性个体中,有50%含a基因的雄配子致死,则含a基因的雄配子的比率为[40%×1/2+20%]×1/2=20%,因此含A的雄配子和含a的雄配子的比例为(40%+20%)∶20%=3∶1,随机交配繁殖一代后,aa基因型的个体占2/5×1/4=1/10。B2.(2016·海南卷)某种植物雄株(只开雄花)的性染色体XY;雌株(只开雌花)的性染色体XX。等位基因B和b是伴X遗传的,分别控制阔叶(B)和细叶(b),且带Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到子一代,再让子一代相互杂交得到子二代。回答下列问题:(1)理论上,子二代中,雄株数∶雌株数为。解析:(1)阔叶雄株(XBY)和杂合阔叶雌株(XBXb)进行杂交得到子一代,子一代中雄株为1/2XBY、1/2XbY,可产生1/4XB、1/4Xb、1/2Y三种配子,雌株为1/2XBXB、1/2XBXb,可产生3/4XB、1/4Xb两种配子,子一代相互杂交,雌雄配子随机结合,带Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死,理论上,子二代中雌性仅1/2存活,雄株数∶雌株数为2∶1。答案:(1)2∶1(2)理论上,子二代雌株中,B基因频率∶b基因频率为;子二代雄株中,B基因频率∶b基因频率为。(3)理论上,子二代雌株的叶型表现为;子二代雄株中,阔叶∶细叶为。解析:(2)理论上子二代雌株的基因型及比例为3XBXB、1XBXb,则雌株中B基因频率∶b基因频率为7∶1;子二代雄株的基因型及比例为3XBY、1XbY,子二代雄株中B基因频率∶b基因频率为3∶1。(3)据上述分析,理论上子二代雌株的叶型表现为阔叶;子二代雄株中,阔叶∶细叶为3∶1。答案:(2)7∶13∶1(3)阔叶3∶1题型二基因(型)频率的综合应用3.(2018·广东六校联考)小麦的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的小麦群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1,各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是()A.0p1时,亲代群体中都可能只含有纯合体,不含杂合体B.p=b时,F1随机交配一代,子代中纯合体比例为1/2C.p=a时,F1显性性状中杂合体所占的比例为3/5D.p=c时,F1自交一代,子代中杂合体比例为2/9C解析:当亲代群体中只有HH和hh两种基因型时,各群体中HH和hh基因型频率不同会使F1中H基因频率为0p1。当p=b时,Hh的基因型频率是12,根据遗传平衡定律可得2b(1-b)=12,解得b=12,则h的基因频率为12,F1随机交配一代,子代中纯合体比例为12;当p=a时,Hh与hh的基因频率相等,根据遗传平衡定律可得,2a(1-a)=(1-a)2,解得a=13,则h的基因频率为23,显性个体比例为1-(23)2=59