1、第 27 课时 现代生物进化理论回扣基础构建网络一、拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说 1拉马克的进化学说 和 是生物不断进化的主要原因。2达尔文的自然选择学说(1)内容：、遗传变异和适者生存。(2)意义：科学地解释了 的原因和形成的原因。用进废退获得性遗传过度繁殖生存斗争生物进化物种多样性(3)局限性 对 的本质不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限于 水平。强调物种形成都是的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。遗传和变异个体自然选择名师点拨 过度繁殖是选择的基础；生存斗争是选择手段；遗传变异是进化的内因；适者生存是选择的结果。练一练(2009广东理基，47)由于蟹类的捕食，某种海洋
2、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人工选择 B适者生存 C用进废退 D定向变异 解析 该现象不可能是人工选择的结果，也不可能是用进废退，根据现代生物进化理论的观点，变异是不定向的，自然选择是定向的，适者生存，故 B 正确。答案B二、现代生物进化理论 1发展2内容(1)种群是 的基本单位，也是 的基本单位。影响种群基因频率发生变化的因素：、迁移和遗传漂变等。生物进化的实质是 发生变化。生物进化生物繁殖基因突变染色体变异自然选择种群基因频率研究水平：性状水平深入到水平研究对象：生物个体发展到分子种群(2)和 产生生物进化的原材料 可遗传的变异来源：、和
3、。生物变异是 的，只产生生物进化的 ，不能决定生物进化的方向。生物变异的利与害并不是绝对的，取决于。突变基因重组基因突变基因重组染色体变异不定向原材料生物的生存环境(3)决定生物进化的方向 原因：不断淘汰 变异的基因，积 变异的基因。结果：种群的基因频率发生 改变。(4)隔离导致 的形成。类型：常见的有 和 。实质：不能进行自由交流。新物种形成标志：形成生殖隔离。自然选择不利有利定向物种地理隔离生殖隔离基因回扣教材 教材 122 页技能训练：如何鉴定长期地理隔离后两个同一物种的种群是否形成两个物种？提示 通过能否杂交或杂交后能否产生可育后代。练一练(2010海南生物，16)下列符合现代生物进化
4、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 种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组产生进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件。答案C三、共同进化与生物多样性的形成 1共同进化(1)概念：不同 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 和生物与无机环境之间的 。物种生物与无机环境相互选择相互影响2生物多样性(1)内容：基因多样性、多样性、多样性。(2)形成原因：生物的 。(3)研究生物进化历程的主要依据：。物种生态系统进化化石课外拓展 生物进化的历程和规律(1)简单复杂；水生
5、陆生；低等高等。(2)代谢：异养厌氧光能自养异养需氧。(3)结构：原核细胞真核单细胞真核多细胞。(4)生殖：无性生殖有性生殖，自身受精异体受精，体外受精和发育体内受精和发育。(5)消化：细胞内消化细胞外消化。构建知识网络突破考点提炼方法考点 76 自然选择学说 1主要内容(1)在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫自然选择；(2)变异是不定向的，为生物的进化提供了原材料；遗传变异是生物进化的内因；(3)过度繁殖加剧了生存斗争，生存斗争是生物进化的动力；(4)自然选择是长期缓慢的过程，决定着生物进化的方向。2“自然选择学说”解释生物进化的模型 3模型解读(1)自然选择的对象 直接对象是生物
6、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。(2)自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。(3)自然选择的动力：生存斗争。类型：包括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与无机环境之间的斗争。意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。原因：过度繁殖有限的生活资源。(4)自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。(5)两个方向图示变异不定向，自然选择定向。4历史贡献(1)较好地解释了生物的多样性和适应性。(2)相对系统地解释了生
7、物进化的原因，揭示了生物的统一性。(3)使生物学摆脱了神学束缚。5局限性(1)未能对遗传和变异的本质作出科学的解释。接受了拉马克关于器官“用进废退”和“获得性遗传”的观点。(2)对生物进化的解释局限于个体水平。(3)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现象。对位训练1按照达尔文的进化学说，下列叙述正确的是 ()A生活在地穴水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去了视觉 B食蚁兽的长舌是因为长期舔食树缝中的蚂蚁，反复不断伸长的结果 C鹿与狼在长期的生存斗争中相互选择，结果都发展了各自的特征 D春小麦连年冬种可变成冬小麦，这是环境影响的结果 解析 A、B、D 项都强调环境的变化是物种产生
8、变化的原因。生活在特定环境中的生物为了适应环境，某些器官由于经常使用而发达，并且传递给下一代，这是拉马克的“用进废退”观点。C 项的阐述，说明鹿和狼相互选择，生存下来的类型经过一代代的积累，结果发展成为具有各自特征的种群，这符合达尔文进化学说的观点。答案C提示 用进废退是拉马克的核心观点，自然选择是达尔文的核心观点。2下列哪项内容不是现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行的修订和补充()A进化的基本单位是种群，而不是生物个体 B基因频率的改变是生物进化的实质 C生存斗争是进化的动力 D突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的基本环节 解析 生存斗争是进化的动力这一观点是达尔文自然选择
9、学说的内容。答案C考点 77 现代生物进化理论 1主要内容(1)种群是生物进化的基本单位 概念 定义 外延 种群 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群；种群是繁殖和进化的基本单位 无生殖隔离；同一区域 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 种群内所有个体、所有细胞的所有基因(2)突变和基因重组产生生物进化的原材料 可遗传变异的三个来源：基因突变、基因重组和染色体变异(基因突变和染色体变异合称突变)。由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们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 不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累种群
10、的基因频率发生定向改变 生物朝一定方向缓慢进化 经自然选择导致提醒 自然选择的实质：定向改变基因频率。变异与环境的关系 变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，不要夸大其作用，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，其余变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。(4)隔离与物种的形成 物种形成的三种典型模式：渐变式如加拉帕戈斯群岛上 13 种地雀的形成。骤变式如自然界多倍体植物的形成 骤变式物种的形成主要是通过异缘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殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植
11、物。物种A物种B 杂种植物 异源多倍体 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(如甘蔗萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。杂交染色体加倍提醒 新物种形成不一定经过地理隔离，但不管哪种方式都需要达到生殖隔离。2现代生物进化理论与达尔文进化论的比较(1)共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。(2)不同点：达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代生物进化理论克服了这个缺点。达尔文的进化论研究生物个体的进化，而现代生物进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。现代生物进化理论认为生物进化的实质基因频
12、率的改变，从分子水平上阐述，而自然选择学说从性状水平解释进化。现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用。对位训练3(2010江苏生物，12)根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是 ()A人工培育的新物种只能生活在人工环境中 B生物进化的方向与基因突变的方向一致 C冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害 D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 提示 突变不定向，但进化是定向的；生物代谢的改变有利于适应环境而不是为了适应环境。解析 本题考查现代生物进化理论的应用。人工培育的新品种要看具体情况，有的也可以生活在野外中如杂交水稻等；基因突变是不定向的，生物进化
13、的方向取决于自然选择的方向。冬季来临时，植物体内可溶性糖含量增加，增大了细胞内溶液的浓度，降低了凝固点，有利于适应寒冷环境，而不是为了适应寒冷环境。农药处理后选择了具有抗药性的个体，淘汰了没有抗药性的，因此抗药性强的个体生存下来并繁殖产生子代的机会大大增加。答案D4下列对现代生物进化理论的理解，正确的是 ()A环境改变使生物产生的定向变异，为进化提供原材料 B自然选择使种群基因频率发生改变，决定生物进化的方向 C地理隔离使种群间基因不能交流，必然导致生殖隔离 D共同进化就是物种间在相互影响中不断发展和进化 解析 变异是不定向的，而自然选择是定向的；经过长期的地理隔离往往形成生殖隔离，这是新物种
14、形成的一般途径，但地理隔离不一定导致生殖隔离；共同进化包括物种间的进化，同时也包括物种和环境之间的共同进化。答案B考点 78 基因频率和基因型频率比较及计算 1比较 概念 定义 外延 基因频率 一 个 种 群 基 因 库中，某个基因占全部等位基因的比率 进化的实质是种群基因频率的改变 基因型 频率 指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为：(该基因型个体数/该种群个体总数)100%基因型频率改变，基因频率不一定改变 2.计算(1)常染色体遗传方式 设有 N 个个体的种群，AA、Aa、aa 的个体数分别是 n1、n2、n3，A、a 的基因频率分别用 PA、Pa表示，AA、Aa、aa
15、的基因型频率分别用 PAA、PAa、Paa表示，则：PA2n1n22Nn1N12n2N PAA12PAa Pa2n3n22Nn3N12n2N Paa12PAa 由以上公式可得出下列结论：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。一个等位基因的频率该等位基因纯合子的频率1/2 杂合子的频率。(2)伴 X 染色体遗传方式 在一个工厂中，男女职工各 100 名，女性中，色盲基因(Xb)携带者为 5 人，色盲患者为 1 人；男性中色盲患者为 8 人，则 Xb的基因频率为：51281002100100%5%。提醒 XY 型性别决定生物，基因在 X 染色体上，Y 染色体上无等位基因
16、，计算时只计 X 染色体上的基因数不考虑 Y 染色体。ZW 型性别决定也是这样。已知人群中，伴 X 隐性男性患者的比例为 p，则可认为这个人群中此基因频率为 p，由此可计算女性中患病的频率为 p2。例色盲：男性中发病率 7%，女性中发病率为(7%)20.5%。(3)哈代温伯格定律 成立前提 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.没有基因突变。计算公式 a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。b当告诉基因型 aa 的频率为 x
17、%时，则 a 的基因频率为 x%，A 的基因频率为 1 x%。AA基因型频率为(1 x%)2；Aa 基因型频率为2 x%(1 x%)对位训练5(2010全国卷，4)关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因 A、a 频率的叙述，错误的是 ()A在某种条件下两种基因的频率可以相等 B该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 C一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境 D持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零 解析 种群在自交的情况下，两种基因的频率可以相等，A 项的叙述是正确的；通过自然选择，有利的变异会被保留，不利于生存的基因会被逐渐淘汰，有的基因(如某显性基因)甚至全部淘汰；自然界中
18、种群的基因频率总是在不断变化着，因为，种群中的个体组成在不断发生变化更新，这会引起遗传漂变和迁移现象，导致基因频率改变，还有基因突变、染色体变异和基因重组的发生，以及自然选择均会引发基因频率的改变，从中可以看出，影响种群基因频率不单是环境的选择作用。答案B6一个种群中基因型为 AA 的个体占 24%，基因型为 Aa 的个体占 72%，自交一代之后，种群中基因 A 和基因 a 的频率分别是 ()A60%、40%B36%、64%C57%、43%D24%、72%解析 该种群中基因型为 AA 的个体占 24%，基因型为 Aa 的个体占 72%，则基因型为 aa 的个体占 4%。基因 A 的频率为 24
19、%1272%60%，基因 a 的频率为 4%1272%40%。随机交配，基因频率保持不变，故选 A。答案A方法体验与生物进化相关的材料题分析 新材料、新情景的题目，无论起点有多高，落脚点一定在教材的基础知识中。提供新材料的试题的解题步骤一般是：第一，认真、快速读题，提取关键信息，弄清设问意图。关于设问的类型，一般有以下几种：概括式：概括文字材料、示意图、曲线图、表格等所反映的生物学要点；探究式：利用所提供材料，结合教材的知识背景，对某个问题作出合理的解释、结论；逻辑式：根据文章内容作出逻辑推理；建议式：根据材料内容和相关知识背景，提出解决问题的方法、思路，或作出合理的建议、假设。第二，联想文章
20、所涉及的材料中的知识背景。第三，针对设问联系相关知识，寻找内在联系，初步思考作答要点。第四，根据答题要点，组织文字，编写答案。典例 (2010上海生物，九)分析有关生物进化的资料，回答问题。(1)自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说，这是因为_。(2)下图表示自然选择对种群的 3 种作用类型，图代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来，该选择类型可由图_代表。这三种选择类型中，最易产生新种的是图_。生存斗争(生存竞争，适者生存)下图表示某种两栖动物 3 个种群在某山脉的分布。在夏季，种群 A 与 B、种群 A 与 C 的成员间可以通过山脉迁移。
21、有人研究了 1900 至 2000年间 3 个种群的变化过程。资料显示 1915 年，在种群 A 和 B 的栖息地之间建了矿，1920 年在种群 A 和 C 的栖息地之间修了路。100 年来气温逐渐升高，降雨逐渐减少。(3)建矿之后，种群 B 可能消失，也可能成为与种群 A、C 不同的新种。分析种群 B 可能形成新种的原因：_。由于与种群A之间的地理隔离，阻断了种群B与种群A的基因交流，因此种群B内的基因突变积累，且产生的变异被环境选择保留下来；种群逐渐适应了生存环境，种群规模开始扩张，并形成生殖隔离，新种形成下表是种群 A、C 的规模、等位基因 1(T/t)和 2(W/w)频率的数据，表中为
22、各自隐性基因的频率。种群 A 种群 C 年份 规模 t(%)w(%)规模 t(%)w(%)1900 46 000 5 1 1 000 5 1 1920 45 000 5.5 1 850 7 1 1940 48 000 7 1 850 9 0.8 1960 44 000 8 1 800 12 0.6 1980 42 000 6 1 600 10 0.8 2000 40 000 5 1 550 11 1(4)依据表中数据和上述资料，对种群 C 的描述，更为准确的是_。A等位基因 1 的杂合子逐渐增多 B与种群 A 之间不能进行基因交流 C正在经历适应辐射 D受气候影响更大(5)据表中数据分析，种群
23、 C 的基因库比种群A_；种群规模与基因_的频率变化关系密切。A 小1(T/t)解析 达尔文自然选择学说认为生物都有过度繁殖的倾向，但物种内的个体数量却能保持相对稳定，是因为生物的个体间存在着生存斗争，而生存斗争的结果是适者生存；自然选择的结果是适者生存，图表示该种群保留下来的个体中体形中等的个体所占比例较大，图表示该种群保留下来的个体中体形较大或较小的个体所占比例较大，图表示该种群保留下来的个体中体形较大的个体和体形稍小的个体所占比例相差不大，这说明该种群在进化过程中产生的变异类型较多，在长期的自然选择的作用下，更容易进化产生出新物种；由于在种群 A 和 B 之间建了矿，导致种群A 和 B
24、之间出现地理隔离，阻断了种群 A 和 B之间的基因交流(种群 A 和 C 之间仍可以有基因交流)，因此种群 B 内的突变和基因重组逐渐积累，其有利变异不断地被自然选择保留下来，经过长期的选择作用，种群 B 同种群 A 与C 的基因库差别越来越大，并逐渐形成生殖隔离从而形成新的物种；从表格数据来看，种群 A 的种群数量没发生多大变化，其基因 1 和基因 2 的各基因频率也没发生多大变化，说明种群 A 在一百年中，其种群基因库变化不明显，而种群 C 的种群数量明显减少，由于种群 A 和种群 C 的栖息地之间有公路，它们间仍有基因交流，而基因 1 中 t 的基因频率升高，w 的基因频率基本没变，这说
25、明种群的规模与基因 1(T/t)的基因频率的变化关系密切。易错警示辨析不清生物进化中的观点 典例 (2010山东理综，2)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方向 D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 错因分析 对物种形成的必要条件、生物进化的实质及突变的方向掌握不到位。解析 物种的形成在特殊情况下可以不经过地理隔离，但一定要经过生殖隔离，如高原低温导致形成的四倍体植物与原二倍体植物之间可以不经过地理隔离而形成生殖隔离；生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程；自然选择决定生物
26、进化的方向；现代生物进化理论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位，具体来说自然选择过程中作用的是个体。答案D纠错笔记(1)物种包括各个不同地域的同一物种多个不同种群，范围较大，而种群是一定地域内同种生物个体的总和，范围较小。(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，指个数不是指种类。(3)因地理隔离造成两个亚种，如东北虎和华南虎，应为同一个物种，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。(4)突变性状是有利还是有害是相对的，取决于环境条件。如昆虫的残翅性状在
27、正常环境中不利的，但在多风的岛上则是有利的。(5)基因频率与生物进化的关系 只要基因频率改变，生物就进化；只要生物进化，基因频率一定改变。若基因频率不变，则生物就不进化，基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据。(6)可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组，而基因突变和染色体变异合称突变。(7)生物多样性指基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性，不能说种群多样性。(8)共同进化既包括生物与生物之间，也包括生物与无机环境之间。(9)判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交，还要看杂交后代是否可育，如二倍体西瓜和四倍体西瓜、马和驴等。检测落实体验成功题组一 自然选择学说和现代生物
28、进化理论 1下列关于种群和物种的叙述中，不正确的是 ()A一个种群是一个物种 B两个种群间生物若存在生殖隔离，则这两个种群就是属于两个物种 C同一物种的个体都是生活在一起的 D种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位 解析 从概念的内涵和外延角度上看，物种明显大于种群，从现代生物进化理论的角度上讲，种群既是生物进化的基本单位，又是生物繁殖的单位，而物种代表了不同生物的分类地位，其并非全部生活在一起。答案C2下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是 ()A是生物的突变和基因重组 B是自然选择 C是自然选择学说 D是物种多样性 解析 是基因频率的变化；是突变和基因重组以及自然选择；是基
29、因、物种和生态系统多样性。答案C题组二 基因频率的计算3某植物种群中，AA 基因型个体占 30%，aa基因型个体占 20%。若该种群植物自交，后代中 AA、aa 基因型个体出现的频率以及 A、a 基因频率分别为 ()A55%、45%、45%、55%B42.5%、32.5%、45%、55%C55%、45%、55%、45%D42.5%、32.5%、55%、45%解析答案D4某种群中 AA、Aa、aa 的基因型频率如图所示，其中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率的结果最可能是图中 ()B题组三 共同进化及生物进化综合考查 5狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的
30、角度分析下列说法，不正确的是 ()A狼在客观上起着促进鹿发展的作用 B狼的存在有利于增加物种多样性 C鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化 D鹿的进化速度比狼的进化速度快 D6回答下列有关生物进化的问题。图1(1)图 1 表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z 表示生物进化中的基本环节。X、Y 分别是_、_。突变和基因重组自然选择(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_，这是生物进化的_。(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的_。种群基本单位基因库(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W 代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w 代表联趾(趾间有蹼)基因。图
31、2 表示这两种性状比例变化的过程。由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是_ _ _。图2 生存斗争(种内斗争)联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物 短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多图 2 所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的_发生了改变。(5)从生物多样性角度分析，图 2 所示群体中不同个体的存在反映了_多样性。基因频率遗传解析(1)生物进化的基本环节是突变和基因重组、自然选择和隔离。(2)生活在同一地点的同种生物的所有个体称为种群，它是生物进化的基本单位。(3)一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。(4)生物进化过程中存在着因过度繁殖而出现的生存斗争现象，在生存斗争中适者生存。所以联趾蜥蜴适于游泳，更易获得食物，出现个体比例上升的现象。生物进化的实质是种群基因频率的改变。(5)性状由基因控制，所以生物性状的多样性是由遗传(基因)多样性决定的。返回