1、考纲要求展示知识内容要求现代生物进化理论的主要内容生物进化与生物多样性的形成知识网络构建 第1、2节 现代生物进化理论的由来、现代生物进化理论 一、现代生物进化理论的由来1.(1)拉马克的进化学说主要内容地球上的所有生物都不是神造的，而是由更_的生物进化来的。生物是由低等到高等逐渐进化的。生物进化的原因(即适应性特征的形成原因)是_，获得性遗传。(2)历史贡献：对_论和物种不变论造成冲击。2.达尔文的自然选择学说(1)内容：_、生存斗争(外因)、遗传变异(内因)、适者生存(结果)。(2)意义：科学地解释生物进化的原因、生物的多样性和适应性，有助于人们正确地认识生物界。(3)局限：对_的本质未作
2、出科学解释；解释局限于_水平，不能解释物种大爆发现象。自然选择学说和现代生物进化理论的关系？二、现代生物进化理论的主要内容种群基因频率的改变与生物进化生物进化的基本单位是种群基因库：一个种群中全部个体所 含有的全部基因基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占 的比率生物进化的原材料突变：包括 和 可遗传变异生物进化的方向：由 决定。在自然 选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化隔离与物种的形成 物种：能够在自然状态下相互交配并且产生 的一群生物。物种简称 隔离生殖隔离：物种之间一般是不能 的，即使交配成功，也不能 产生 的现象地理隔离：种生物由于 的 障碍而
3、分成不同的 ，使得种群间 不能发生基因交流的现象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 物种的形成共同进化与生物多样性的形成 共同进化概念：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生物多样性层次：多样性、多样性、多样性形成原因：生物的进化研究生物进化历程的主要依据：【自我校对】一、1.（1）古老用进废退（2）神创2.（1）过度繁殖（3）遗传与变异个体思考：达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的核心与基础，而后者是前者的发展与完善。二、全部等位基因数基因突变染色体变异基因重组自然选择可育后
4、代种不同相互交配可育后代同一地理上种群生殖隔离基因物种生态系统化石自然选择学说和现代生物进化理论比较达尔文自然选择学说现代生物进化理论基本观点遗传变异是自然选择的内因过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向生存斗争是自然选择的方式，是生物进化的动力适应是自然选择的结果自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程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突变和基因重组提供了生物进化的原材料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隔
5、离是新物种形成的必要条件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进化认为物种形成是微小有利变异积累的结果，没有认识到隔离的作用从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位隔离是物种形成的必要条件共同点都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性都认为自然选择决定生物进化的方向【例1】(2009广东高考T47)由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释，正确的是()A.适者生存 B.人工选择C.用进废退D.定向变异【解析】题干中“蟹类的捕食”是海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐
6、增加的原因，即蜗牛性状定向改变是由于生存斗争的存在，是自然选择的结果。【答案】A比较项目达尔文学说拉马克进化学说区别变异变异是不定向的，本来就有。环境和生物都不能决定生物变异的方向变异是定向的，环境和动物的意愿可决定变异的方向适应环境有利变异适者生存不利变异不适者被淘汰环境和动物的意愿决定的变异都适应环境进化方向自然选择决定生物自身决定1.(2010海南高考T16)下列符合现代生物进化理论的叙述是()A.物种是神创的B.物种是不变的C.种群是生物进化的基本单位D.用进废退是生物进化的原因【解析】拉马克和达尔文进化学说的提出，推翻了神创论和物种不变论；用进废退是拉马克提出的进化观点，现在证明是错
7、误的。种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的观点。【答案】C现代生物进化理论的主要内容一、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.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：在一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。二、突变和基因重组提供进化的原材料1可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。2基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。3突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量
8、的突变。4生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。5突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。三、自然选择决定生物进化的方向不定向变异自然选择,通过生存斗争实现不利变异(基因)淘汰,有利变异基因多次选择和积累通过遗传种群的基因频率定向改变生物定向进化四、隔离是物种形成的必要条件1.种群与物种的比较种群物种概念种群是生物进化和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物范围较小范围内的同种生物的个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成区别同一物种的
9、不同种群不存在生殖隔离、交配能产生可育后代主要是能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群。同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种)，进而形成多个新物种2.隔离在物种形成中的作用隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流，仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离。3.物种形成的三种典型模式(1)渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。(2)骤变式主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快形成生
10、殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物。物种A物种B杂交 杂种植物 染色体加倍 异源多倍体(3)人工创造新物种通过植物体细胞杂交(如番茄马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。五、共同进化1.(1)物种之间既包括种间互助，又包括种间斗争。(2)无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。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)形成过程生物多样性是长期自然选择的结果。地球上生物生存的环境是多种多样的，在不同的环境中自然选择的方向是不同的，不同的选择方向
11、形成不同的生物类型，最后形成不同的物种。不同的物种，其基因库中的基因组成也是不同的。这就形成了遗传基因的多样性。3.产生原因(1)从分子水平DNA(基因)多样性转录翻译 蛋白质多样性生物性状多样性(根本原因)(直接原因)(生物多样性)(2)从进化的角度：变异是不定向的，而自然选择是定向的，有利的变异逐代积累，从而形成了适应环境的新类型，而环境是多变的，不同的变异类型适应不同的环境，逐渐形成了适应各种环境的多种多样的生物。【例2】(2010山东高考T2)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.基因突变产生的有利变异决定生物进化的
12、方向D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率【解析】物种的形成可以不经过地理隔离，但必须经过生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，因此A错误；生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变，因此B错误；生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有利变异所决定。因此C错误。【答案】D物种形成与生物进化内容物种形成生物进化标志生殖隔离出现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一个物种二者关系生物进化的实质是基因频率改变，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形成新物种的形成是生物长期进化的结果2.(2009江苏高考T20)右图是物种形成的一种模式
13、。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()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.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.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】判断是不是一个物种的标准是：两个种群间能否随机交配并产生可育的后代。基因频率不同只能说明生物发生了进化，不一定产生生殖隔离而形成新物种。新物种的形成一般先经过地理隔离而后产生生殖
14、隔离，但经过地理隔离不一定就产生生殖隔离。没有地理隔离时，由于c和d基因库的差别也可产生生殖隔离。【答案】B1.判断生物是否属于同一个物种，依据是是否出现生殖隔离，即能否自由交配并产生可育后代。若出现生殖隔离，即不能交配或交配后不能产生可育后代，则说明不是同一物种。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变化，则种群一定没有进化。基因型频率和基因频率的相关计算 基因型频率和基因频率的相关计算一、种群中基因型频率的计算(哈代一温伯格定律)1.成立前提(1)种群非常大；(2)所有雌雄个体之间自由交配；(3)没有迁入和迁出；(4)没有自然选择；(5)没有基因突变。2
15、.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的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p22pqq21。二、种群中基因频率的计算(一对等位基因)(1)已知基因型个数，求基因频率某基因频率(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【例3】(2010海南高考T24)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：(1)该种群中a基因的频率为_。(2)如果该种群满足四
16、个基本条件，即种群_、不发生_、不发生_、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为_；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率_(填“会”或“不会”)发生改变。(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为_、_和_；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率_(填“会”或“不会”)发生改变。【解析】(1)AA0.3、Aa0.4、aa0.3，所以a0.41/20.30.5；由a0.5，可以计算出后代中aa
17、的基因型频率是(0.5)20.25，且该基因型的频率不会发生改变；(3)AA0.3、Aa0.4、aa0.3,题中叙述的情况下相当于植物的自交，结果如下：0.3 AAAA得到0.3AA,0.4 AaAa得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa,0.3 aaaa得到0.3 aa，所以相同基因型之间进行交配后代中AA0.30.10.4、Aa0.2、aa0.30.10.4，同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA0.45、Aa0.1、aa0.45，所以基因型频率会发生改变。【答案】(1)0.5(2)足够大 基因突变(或突变)选择 0.25 不会(3)0.4 0.2 0.4 会用NAA、NXAY
18、分别表示该基因型的个体数，用PAA、PXAY表示该基因型的基因型频率。用p、q表示A、a的基因频率 1.常染色体遗传方式 p2NAANAa2NAANAaNaaPAA12PAaq2NaaNAa2NAANAaNaaPaa12PAa2.伴X染色体遗传方式p2NXAXANXAXaNXAY2NXAXANXAXaNXaXaNXAYNXaYq2NxaXaNXAXaNXaY2NXaXaNXAXaNXAXANXaYNXAY一个种群符合下列条件才能用上述方法计算基因频率：种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；没有迁入和迁出；没有自然选择；不发生基因突变。3.(2009上海高考)某小岛上原有果蝇20
19、000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是()A.43%B.48%C.52%D57%【解析】本题考查种群基因频率的计算。未入侵之前VV个体有3000只，Vv个体为11000只，vv个体为6000只，入侵后VV变为300020005000(只)，其他类型个体数量不变，但总数变为22000只，则V的基因频率为(5000211000)/(220002)48%。【答案】B 自交与自由交配(随机交配)1.自交：自交是指基因型相同的个体交配，雌雄同株植物是指自花传粉。结果是杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大。在无选择条件下，基因频率不变。2.自由交配：自由交配是指种群内不同基因型的个体间以及基因型相同的个体间相互交配。一个始终自由交配的群体，在无选择的条件下，基因频率、基因型频率均保持不变，相关计算可按哈代温伯格定律进行。