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1第3讲生物的进化考纲要求核心素养1.现代生物进化理论的主要内容Ⅱ2．生物进化与生物多样性的形成Ⅱ生命观念通过现代生物进化理论等知识理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观。科学思维运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化，提高逻辑分析和计算能力。现代生物进化理论授课提示：对应学生用书第122页[基础突破——抓基础，自主学习]1．现代生物进化理论的由来(1)拉马克的进化学说①生物不是神造的，是由更古老的生物进化而来的。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)达尔文的自然选择学说2．现代生物进化理论(1)种群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全部基因。②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(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突变染色体变异基因重组②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于环境。③生物的变异是不定向的，只是提供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不断进化。(4)隔离导致物种的形成①隔离――→类型地理隔离和生殖隔离――→实质基因不能自由交流②物种形成三个环节：突变和基因重组、自然选择及隔离形成标志：出现生殖隔离3．共同进化(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。4．生物多样性的形成(1)内容：生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。(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。[重难突破——攻重难，名师点拨]1．正确认识生物进化与新物种形成(1)物种指的是不存在生殖隔离的全部生物(可以是不同地域内)；而种群指的是一定地域内同一物种个体的总和。(2)种群基因库指种群内全部个体的所有基因，若有n个个体，每个个体平均有m个基因，则基因库中应有nm个基因。(3)自然选择的直接对象是生物的变异性状(表现型)。间接对象是相关的基因型。根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。3(4)因地理隔离形成的两个亚种，如东北虎和华南虎是同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代。但地理隔离不一定是高山、河流的阻隔，两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离。(5)生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是产生生殖隔离。(6)生物进化并不一定形成新物种，但是新物种的形成一定要经过生物进化。(7)进化过程中环境只起选择作用，变异是生物自身发生的。2．物种形成与生物进化的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。[特别提醒](1)突变≠基因突变基因突变是DNA分子发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变。“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)隔离≠生殖隔离隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离导致物种的形成：①只有地理隔离而没形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。(3)害虫抗药性不是由于农药的使用而产生的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，只是对抗药性个体进行了选择。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1对现代生物进化理论的理解1．下列观点符合现代生物进化理论的是()A．自然选择决定了生物变异和进化的方向B．人工诱变实现了基因的定向变异C．在没有自然选择的情况下，种群的基因频率仍然可能发生改变4D．“超级细菌”的产生说明滥用抗生素会促使细菌发生基因突变解析：自然选择决定生物进化的方向，但不能决定变异的方向；人工诱变的原理为基因突变，变异是不定向的；在没有自然选择的情况下，种群的基因频率可能由于基因突变等发生改变；在抗生素使用前，就存在抗药性突变细菌，滥用抗生素会对细菌中的抗药性突变个体起选择作用。答案：C2．下列有关遗传和进化问题的叙述，不正确的有()A．遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递B．根据基因的自由组合定律推知，基因重组是生物进化的主要原因C．地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离D．自然选择、基因重组、突变都会导致种群基因频率发生变化解析：遗传和变异是生物进化的基础，遗传使基因在亲代和子代之间传递和延续，A正确。自然选择是生物进化的主要原因，突变和基因重组为生物进化提供原材料，B错误。地理隔离可阻止种群间基因的交流，种群基因库之间的差异导致基因不能进行交流，从而产生生殖隔离，C正确。自然选择、突变和基因重组都能导致种群基因频率的改变，D正确。答案：B题型2生物进化与物种形成的分析3．(2018·郑州一模)如图表示某生态系统中的三种植物，下列叙述中正确的是()A．a、c、f没有地理隔离，也不会产生生殖隔离B．a～j所含的全部基因，称为种群基因库C．f～j在一段时期内没有产生新的基因，但该种群基因频率有可能发生变化D．该生态系统中的所有生物和周围的无机环境之和称为生态系统的多样性解析：a、c、f是不同物种，不同物种之间存在生殖隔离，A错误；同一种群所有个体所含的全部基因称为种群基因库，而a～j属于不同物种，B错误；f～j在一段时期内没有产生新的基因，但染色体变异和自然选择等因素也会导致种群基因频率发生改变，C正确；该生态系统中的所有生物和非生物因素之和称为生态系统，但不能称为生态系统的多样性，D错误。答案：C4．为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是()A．了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断B．观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象5C．将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率D．将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率解析：新物种形成的标志是出现生殖隔离，因此为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，可观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象，若存在生殖隔离现象则不属于同一物种，反之属于同一物种。答案：B[技法提炼]对物种和进化标准的判断技巧1．判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。2．判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。题型3共同进化与生物多样性的形成5．某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成，下列叙述正确的是()A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长解析：变异是不定向的，A错误；生殖隔离是新物种形成的必要条件，B错误；根据题干信息可知，口器与花矩的相互适应是相互选择、共同进化的结果，符合现代生物进化理论的有关知识，C正确；口器变长是自然选择的结果，不是因为吸食花蜜而发生的变化，D错误。答案：C6．(2018·浙江模拟)由于除草剂的使用，全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。目前已知188种杂草物种中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性。下列叙述错误的是()A．324个生物类型体现了遗传和物种多样性B．除草剂的使用导致了种群内抗性基因频率的改变C．交替使用除草剂是延缓抗药性杂草发生的有效措施之一D．没有除草剂使用的农田中敏感性个体的基因型频率高于抗药性个体解析：题干中“生物类型”并非指物种，是指基因多样性，A错误；除草剂对杂草起了选择6作用，使种群内抗性基因频率增加，B正确；除草剂交替使用是延缓抗药性杂草发生的措施之一，C正确；没有除草剂使用的农田生态系统中无对抗药性的选择作用，故敏感性个体多于抗药性个体，D正确。答案：A[图表突破——析图表，融会贯通]若某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如图所示。(1)若将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间存在________，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了____________，说明种群b和种群c已不是同一物种。(2)若某植物种群，BB基因型个体占30%，bb基因型个体占20%，则该植物种群的b的基因频率是____________。该种群植物自交，后代中BB基因型个体分别占__________，依据现代生物进化理论，这种植物在两年内是否发生了进化？______________(填“是”或“否”)，理由是____________________________。(3)现代生物进化理论的基本观点中，______________是生物进化的基本单位；生物进化的原材料是______________________________；______________决定着生物进化的方向。答案：(1)地理隔离生殖隔离(2)45%42.5%否种群基因频率没有发生变化(3)种群突变和基因重组自然选择基因频率的计算授课提示：对应学生用书第124页[重难突破——攻重难，名师点拨]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种群基因频率的改变基因型频率改变，基因频率不一定改变2.自交和自由交配时基因(型)频率的变化(1)自交：种群个体自交时，子代中纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交7过程不改变基因频率。(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。3．位于常染色体上的基因频率的计算(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。4．位于X染色体非同源区段上基因频率的计算已知各基因型个体的数量，求基因频率时，一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，不能将Y染色体计算在基因总数内。如求Xb的基因频率：Xb的基因频率＝Xb的基因数2×女性个数＋男性个数×100%5．利用遗传平衡定律进行计算在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)时，设p代表基因A的频率，q代表基因a的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。[题型突破——练题型，夯基提能]1．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%。若从岛外入侵了2000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约是()A．43%B．48%C．52%D．57%解析：随机交配，基因频率保持不变，所以计算出