1、第2节 现代生物进化理论的主要内容马与驴杂交得到的是骡子，算是一个物种吗？(1)理解种群、物种、基因频率、隔离等概念。(2)区别开突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。(3)掌握基因频率、基因型频率的计算。(4)说明共同进化和生物多样性形成的原因。1种群是生物进化的基本单位(1)种群：生活在一定区域的_。种群是生物进化的基本单位。(2)基因库：一个种群中_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_数的比率。同种生物的全部个体全部个体全部等位基因思维拓展基因突变、基因重组、自然选择、染色体变异等都能引起基因频率的改变。2突变和基因重组产生进化的原材料(1)可
2、遗传的变异来源于基因突变、基因重组和_。其中，_和_统称为突变。突变和基因重组为_提供原料。(2)突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的_。染色体变异基因突变染色体变异生物进化生存环境3自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的_会发生_，导致生物_不断进化。基因频率10定向改变朝一定的方向(4)根据遗传平衡规律(哈代温伯格定律)计算基因频率该定律指出：在一个有性生殖的群体中，在种群足够大，种群内个体随机交配，没有突变，没有新个体迁入，没有自然选择的条件下，各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的。即(PAPa)2P2PAPaP，其中PPAA,2PAPaPAa，PPaa
3、。1下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确()A一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化B一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1C基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率D因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体解析：生物进化的实质为种群基因频率的改变，基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因与全部等位基因的比率。控制一对相对性状的基因频率之和为1。适应环境的个体得到保留，它可以是隐性基因控制的性状，也可以是显性基因控制的性状，所以无法判断是A还是a的基因频率高。由于男性中只有一条X染色体
4、，色盲为伴X染色体隐性遗传病，故男性患色盲的几率大于女性，但是色盲基因在男性群体和女性群体中基因频率是相同的。答案：B2在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占26%，基因型为Aa的个体占68%，aa的个体占6%，基因A和a的频率分别是()A.26%,74%B52%,48%C60%,40%D88%,12%解析：根据题意，在100个个体中，AA占26个，Aa占68个，aa占6个，即在200个基因中，A基因有22668120个，基因频率为120200100%60%；a基因有266880个，基因频率为80200100%40%。答案：C1物种的概念：能够在自然状态相互交配并且产生_
5、的一群生物。2隔离(1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能_的现象。可育后代自由交流(2)常见类型生殖隔离：_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。由此可见，_是物种形成的必要条件。地理隔离：同一种生物由于_的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生_的现象。思维拓展地理隔离不一定导致生殖隔离不同物种隔离地理上基因交流1地理隔离与生殖隔离的比较地理隔离生殖隔离区别特点自然条件下基因不能交流，一定条件下可以进行基因交流种群间不能发生基因交流结果 形成不同的亚种形成不同的物种联系长期的地理隔离最终形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段地理
6、隔离及相应区域的自然选择，可使分开的小种群朝不同方向分化，形成各自的基因库和基因频率，产生同一物种的不同亚种。分类学上把只有地理隔离的同一物种的几个种群叫做亚种。生殖隔离保持了物种间的不可交配性，从而也保证了物种的相对稳定性。产生生殖隔离的原因是：种群基因库间的差异，生殖隔离阻止种群间的基因交流。(2)爆发式3如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是()A图中A表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料B种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件D图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代解析：图中A应表示突变和基因重组，突变包括基因
7、突变和染色体变异。图中B表示地理隔离，但并不是新物种形成的必要条件，有些新物种(如多倍体)形成不需要经过地理隔离。存在生殖隔离的两种生物除了不能杂交产生后代，也可能进行交配却不能产生可育后代。答案：B1共同进化：_在相互影响中不断进化和发展。2通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的_，而且形成了多种多样的_。3生物多样性主要包括三个层次的内容：_、_、_。不同物种之间，生物与无机环境之间物种生态系统21基因多样性22物种多样性23生态系统的多样性1生物多样性三个层次之间的联系2生物进化历程中的几个关键点(1)真核生物出现以后有性生殖方式的出现：生物进化速度明显加快。(2)寒武纪大爆
8、发：形成生态系统的第三极，对植物的进化产生重要影响。(3)原始陆生植物和原始两栖类的出现：生物的登陆改变了陆地环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了广阔的舞台。4(2011山东实验中学一模)下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是()A自然界中种群的基因频率总是在不断变化的，基因频率的变化是导致基因库变化的原因B狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化C从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是基因的多样性D生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性解析：种群中基因频率改变一定会导致基因库的改变；共同进化过程可以发生在生物与生物之间，也可以发生在生物与无机环境之
9、间；生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性，基因多样性是生物多样性的根本原因。答案：C在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为40%，Aa基因型的频率为60%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占()A49/91B49/100C11/20D11/17答案：A方法技巧 自交与自由交配(随机交配)(1)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)自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下，基因频率
10、、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。(3)只要种群的基因频率不变，即使基因型频率改变，种群也未发生进化。1某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外侵入了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是()A43%B48%C52%D57%解析：由题意知原种群数量是20 000，则可以得出VV：20 00015%3 000；Vv：2000055%11 000；vv：20 00030%6 000，后侵入了2 000只基因型为VV的个体，该种群中VV为3 0002 0005 000，该
11、种群总数为22000只，所以该种群中VV占了5/22、Vv占了11/22、vv占了6/22。该种群的个体随机交配，由于没有发生自然选择导致基因的丢失，所以该种群的基因频率不变，即V基因的基因频率是5/2211/221/221/44。答案：B(2011江苏卷)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()A自然选择决定了生物变异和进化的方向B生物进化的实质是种群基因型频率的改变C种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小解析：答案：C选项正误判断理由A生物变异的方向是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生物进化的方向B生物进化的实质是种群基因频率
12、的改变C种群内个体之间的交配，使种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的2(2011烟台高一检测)由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟类种类和数量随时间变化的情况如图所示，下列有关叙述中，错误的是()A两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离B甲岛较乙岛鸟种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大C两岛的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间的差异越来越大D两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同解析：由于鸟类位于两个不同的岛上，所以两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟存在生殖隔离，甲岛的
13、环境变化大，从而选择出较多的适应环境的鸟类，由于即使在一个岛上的鸟类也不属于同一物种，所以每个岛上均有较多的基因库，由右面的坐标曲线可知两岛上的鸟类数量最终趋于相同。答案：C鉴定两个种群的生物是否为同一物种的方法将两种群个体放在一起，根据能否交配并产生可育后代来确定。科学家培育出了抗旱的陆地棉新品种，而海岛棉从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培育出抗旱的海岛棉品种。但是用海岛棉与抗旱的陆地棉进行了多次杂交，始终得不到子代，回答下列问题。(1)出现上述现象的原因是抗旱的陆地棉和海岛棉是两个不同的物种，存在_。(2)抗旱的陆地棉和海岛棉两个不同物种的形成具备哪些环节？_。(3)要达到上述目的你认为
14、可以用哪些育种方法，写出思路即可。打破物种间生殖隔离的方法名称：_。思路方案：_。常规育种方法名称：_。思路方案：_。(4)假若海岛棉与抗旱的陆地棉杂交后产生了后代，其能否称为一个新物种？(已知海岛棉与抗旱的陆地棉均为二倍体生物)原因是_。解析：(1)杂交后不能产生后代，或是后代高度不育，则说明存在生殖隔离。(2)新物种的形成有两种方式，每种方式都少不了必备的三个环节。(3)打破物种界限的育种方法，目前学习的只有基因工程，它由四个步骤组成，还应该把受体细胞培育成植株。若用常规育种，控制抗旱的基因只能从无到有，则诱发基因突变。(4)物种在自然状态下是能够交配并产生可育后代的。答案：(1)生殖隔离
15、(2)突变和基因重组、自然选择、隔离(3)基因工程育种 将抗旱的陆地棉的抗旱基因导入到海岛棉的体细胞中，将其培育成完整的植株诱变育种 用物理方法(射线、电激)等处理海岛棉萌发的种子或幼苗，然后进行人工选择(4)不能，杂交后代是高度不育的1下列有关物种与生物进化的叙述中，正确的是()A物种的形成过程就是生物多样性的增加过程B物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的C一个区域的物种数量增加将会导致该区域生态系统的稳定性增强D二倍体植物用秋水仙素处理形成四倍体，二者之间不存在生殖隔离解析：新物种的形成增加了生物的种类，也就是增加了生物的多样性。生物的协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之
16、间在相互影响中不断进化和发展。物种数量增加可以使抵抗力稳定性增强，但却使恢复力稳定性减弱。人工诱导产生的四倍体与原二倍体物种杂交产生的三倍体是不育的，两者之间存在着生殖隔离。答案：A2(2011沈阳模拟)达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现了几种地雀，用现代生物进化理论解释错误的是()A这些地雀原先属于同一物种，从南美大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上，出现不同的突变和基因重组B自然选择对不同种群生物基因频率的改变所起的作用有所差别，导致这些种群的基因库变得很不相同，最终出现生殖隔离C地理隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快就进化成不同的物种D经过长期地理隔离而达到生殖隔离，使原始地雀物种形成现在
17、的若干个不同地雀物种答案：C3.某种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示，图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()解析：根据题干图中各基因型的阴影所占的比例可以得出的结论是：AA个体繁殖成功率最低，产生的后代数量少，aa个体繁殖成功率最高，产生的后代数量多，Aa个体繁殖成功率居中。因此，该种群的后代中AA的个体所占的比例不断下降，aa个体所占的比例不断上升。答案：B4(2011泰州高一检测)下图中的A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A地区某些个体由于某种机会开始分布到B、C地区，并逐渐形成两
18、个新物种，中的甲、乙、丙分别表示3个种群。下列相关说法正确的是()A上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志B甲、乙两个种群的基因库存在较大的差异，不能进行基因交流C乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同D甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同解析：长期的地理隔离是形成新物种的条件，而是否有新物种形成的标志是是否产生了生殖隔离。乙和丙已经是两个物种，种群的基因库存在较大差异。由于丙种群是由甲种群进化而来的，所以两个种群之间虽然基因库存在较大差异，但也存在某种程度上的相同。由于甲和乙是两个物种，所以二者之间都存在生殖隔离。答案：B5(2011杭州高一检测)种群是生活在同一地
19、点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述中正确的是()A生物进化过程中种群基因频率改变，一定出现新的物种B自然选择使种群基因频率发生定向改变，决定生物进化的方向C物种的形成必须先通过地理隔离，再出现生殖隔离才能实现D一个物种包括多个种群，一个种群也包括多个物种答案：B6(2010天津卷)某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：(1)R基因的出现是_的结果。(2)在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的
20、频率为_。(3)1969年中期RR基因型几近消失，表明在_的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力_。(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是_，原因是_。解析：(1)基因突变产生新基因，R基因的出现是基因突变的结果。(2)RS、SS基因型频率分别为4%和1%，则RR基因型频率为95%，R基因的频率为R/(RS)(4295)/20097%。(3)1967年中期停用了杀虫剂，在不再使用杀虫剂的情况下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)该地区从此不再使用杀虫剂，在不使用杀虫剂的环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低，最终频率最高的基因型是SS。答案：(1)基因突变(2)97%(3)不再使用杀虫剂 低(4)SS 在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
