1、第一章 生物进化理论考纲要求三年考情现代生物进化理论的主要内容2012江苏,2012海南,2012广东,2011江苏,2011海南,2010山东,2010江苏,2010海南,2010天津,2010新课标全国卷一、现代生物进化理论1.基本内容(1)进化的基本单位是_。种群:生活在同一地域的_的所有成员。基因库:一个种群含有的_。(2)进化的实质是种群_的改变。(3)_使基因频率定向变化,从而决定生物进化的方向。种群同种生物全部基因基因频率自然选择基因突变(4)突变提供了进化的原材料_ _(5)_是新物种形成的必要条件，阻碍了种群间基因的交流。两种类型:常见的有_和_。实质:_不能进行自由交流。新
2、物种形成的标志:_。染色体变异基因重组隔离地理隔离生殖隔离基因生殖隔离2.生物进化的三个基本环节:_突变、选择、隔离二、自然选择对基因频率的影响1.基因频率种群中某基因在_中所占的比例。2.基因型频率某种_的个体在种群中所占的比例。3.遗传平衡定律(1)内容:种群的_频率和_频率不发生改变。(2)适合条件:种群_,没有_、_和_发生。(3)应用公式:_。全部等位基因数基因型基因基因型极大迁移突变选择p2+2pq+q2=(p+q)2=14.自然选择使基因频率变化(1)影响基因频率变化的最重要因素是_。(2)自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群_发生变化的同时,导致了种群_的变化。自然选择基因型频
3、率基因频率1.(2011江苏T6A)自然选择决定了生物变异和进化的方向。()【分析】生物变异是不定向的,自然选择决定了生物进化的方向,而不是生物变异的方向。2.(2010全国卷T4C)一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境。()【分析】自然选择的结果是优胜劣汰,频率高的基因所控制的性状更适应环境。3.(2010山东T2A)物种的形成可以不经过隔离。()【分析】物种的形成可以不经过地理隔离,但一定经过生殖隔离。4.达尔文认为自然选择作用于种群,使种群发生进化。()【分析】达尔文认为生物进化的单位是个体,现代生物进化理论认为生物进化的单位是种群。5.某种抗生素被长期使用药效下降,是由于病原体
4、接触药物后,产生对药物有抗性的变异。()【分析】生物的变异是不定向的,药物对病原体的变异进行选择,对药物有抗性的变异类型得以保留下来。6.隔离产生后,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用是有差别的。()【分析】隔离产生后,不同种群的生存环境不同,自然选择的方向也不同,通过选择保留、淘汰的变异类型不同,即自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用是有差别的。7.基因频率改变,生物一定进化。()【分析】生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因频率改变,生物一定进化。考点 一生物进化理论与基本概念辨析1.现代生物进化理论的基本观点(1)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
5、改变。(2)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。(3)突变和基因重组产生进化的原材料。(4)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。(5)隔离是新物种形成的必要条件。2.物种形成与生物进化(1)区别:生物进化:实质上是种群基因频率改变的过程,所以生物进化的标志为基因频率的改变,不论变化大小,都属于进化的范畴。物种形成:基因频率的改变直到形成生殖隔离,标志着新物种的形成,隔离是新物种形成的必要条件,而不是生物进化的必要条件。(2)联系:生物发生进化,不一定形成新物种,但新物种的形成一定要经过生物进化过程。3.生殖隔离和地理隔离(1)地理隔离是由于地理上的障碍
6、,使彼此间无法相遇而不能交配。它使同一物种的生物分成不同的种群。(2)生殖隔离是指不同物种间的个体不能自由交配,或者交配后不能产生可育后代的现象。生殖隔离是新物种形成的标志。一般来讲,先有地理隔离,再形成生殖隔离,这种形成新物种的方式称为异地物种形成(渐变式)。但是有时没有地理隔离,也能产生新物种,如植物中多倍体的形成,这种形成新物种的方式称为同地物种形成(骤变式)。【高考警示】(1)突变不等同于基因突变:“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)环境选择变异: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
7、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。【典例1】(2012海南高考)关于现代生物进化理论的叙述,错误的是()A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同C.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变D.同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落【解析】选D。基因自发突变率虽然低,却是生物变异的根本来源,提供生物进化的原材料,A项正确。生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果,基因型不同的个体,对环境的适应性可相同,也可不同,B项正确。环境发生的变化如果影响到某些基因型,由于环境的选择作用,就会
8、使种群的基因频率改变;如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性,基因频率也可能不变,C项正确。种群内个体之间才有基因交流,所以生物进化的基本单位是种群而非群落,D项错误。【变式训练】现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改,下列哪项不是修改内容()A.进化的基本单位是种群,而不是生物个体B.自然选择是通过生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的C.基因频率的改变是生物进化的实质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】选B。A项中,达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而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。B项中,现代生物进化理论与
9、达尔文进化论的共同点是能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性,均以可遗传变异作为进化材料,并由自然选择决定进化方向。C项和D项中,达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理,而现代生物进化理论克服了这一缺点。考点 二种群基因频率和基因型频率的计算以一对等位基因为例计算种群中基因频率,主要分析四种类型的题目:1.已知基因型个体数,求基因频率某基因频率=(纯合体个数2+杂合体个数)(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=该等位基因纯合体的基因型频率+1/2杂合体的基因型频率3.计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率用NAA、分别表示该基因型的个体数,用PAA、表
10、示该基因型的频率。用p、q表示A、a的基因频率常染色体遗传方式:伴X染色体遗传方式：4.遗传平衡定律(哈代温伯格定律)当等位基因只有两个(A、a)时,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=p2,Aa的频率=2pq,aa的频率=q2。如果一个种群达到遗传平衡,其基因频率应保持不变。【高考警示】(1)根据公式计算基因频率和基因型频率,如果基因位于常染色体上,就不必考虑性别问题,特别是在理想条件下,符合哈代-温伯格定律,可以直接代入公式进行计算。(2)只要群体不发生变化,不论自由交配或自交,基因频率都不发生改变;但自由交配的基因型频率不变,自交基因型频率会发生变化。(3)在
11、种群中一对等位基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。【典例2】一个处于平衡状态的植物群体中白化苗的频率为a，那么表现型正常的后代出现白化苗的频率是()A.a(1)2B.a(1+a)2C.(1a)(1)D.1【解析】选A。由题意可知隐性基因的频率为，显性基因的频率为(1-)，表现型正常的个体的频率为1-a，在正常个体中杂合体所占的比例为2(1-)/(1-a)，由于只有杂合体自交后代才出现白化苗，占杂合体后代的1/4，所以其频率为杂合体频率的平方再乘以1/4，经化简可得知为a/(1+)2。【互动探究】(1)如果题干中正常幼苗的频率为b，那么表现型正常的后代出现白化苗的频率是多少?提示：正常幼
12、苗的频率为b，白化幼苗的频率是(1-b)，把题干中的a换成(1-b)即可。(2)这个植物群体，自交会改变这个群体的基因频率和基因型频率吗？提示：不会改变基因频率，会改变基因型频率。植物群体处于遗传平衡状态，自交不会改变基因频率，但会改变基因型频率，但在此过程中，若有个体被淘汰，则基因频率和基因型频率都会改变。1.根据现代生物进化理论判断,下列叙述正确的是()A.生物进化的方向与基因突变的方向一致B.物种是生物进化的基本单位C.生物多样性是共同进化的结果D.隔离决定了生物进化的方向【解析】选C。生物的变异是不定向的,环境条件对生物进行定向选择。种群是生物进化的基本单位。自然选择决定了生物进化的方
13、向。2.下列观点符合现代生物进化理论的是()A.共同进化仅指生物与无机环境之间的不断进化和发展B.环境的变化可引起种群基因型频率发生定向改变C.狮和虎可以交配并繁殖后代,表明它们之间不存在生殖隔离D.野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们在同一环境中共同进化的结果【解析】选D。生物与生物之间、生物与无机环境之间均会互相选择,共同进化;自然环境在生物进化中起到定向选择的作用,使基因频率、基因型频率发生定向改变;狮和虎可以交配并繁殖后代,但后代不可育,它们之间存在生殖隔离;野兔的保护色和鹰锐利的目光是共同进化的结果。3.如下图所示为种群与物种的关系图解,关于它们的叙述错误的是()A.由图中可以看出,一个
14、物种可以有很多种群,这些种群间只是因为地理隔离,阻碍了基因交流B.若物种2是由物种1形成的,则物种2一定发生了基因频率的改变C.物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在进化【解析】选C。同一物种的不同种群间不存在生殖隔离,只是因为地理隔离阻碍了基因交流,若没有地理隔离,同一物种的不同种群仍可完成基因交流;生物进化的实质是种群基因频率发生改变,故种群1和种群2都发生了进化;种群基因频率的改变达到生殖隔离,则进化为不同的物种,故物种2与物种1相比一定发生了基因频率的改变;由地理隔离达到生殖隔离,是物种形成的常见形式,但不是惟一形式,物种形成的
15、必要条件是生殖隔离。4.(2013哈尔滨模拟)下列有关生物进化的叙述不正确的是()A.有性生殖的出现,使生物进化速度明显加快B.某种群中BB、Bb和bb基因型个体分别占20%、60%、20%,该种群中B基因频率是50%C.自然选择使种群的基因频率发生定向改变D.捕食者的存在对被捕食者是有害无益的【解析】选D。有性生殖过程中存在基因重组,增加了生物的变异性,使生物进化速度相比无性生殖更快;某种群中BB、Bb和bb基因型个体分别占20%、60%、20%,则种群中B基因频率为50%;自然选择会使适应环境的个体得到保留,不适应环境的个体被淘汰,从而使种群基因频率发生定向改变;捕食者的存在将会淘汰种群中
16、生存能力差的个体,对被捕食者所在的种群有利。5.某地一年生的某种植物群体,其基因型为aa,开白色花。有一年,洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子,开红色花。不久群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关问题:(1)该地所有的某种植物群体属于一个,其中全部的个体所含有的全部基因,叫做。(2)洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子后,该群体的A和a基因频率分别为和。(3)若这一地区没有给这种植物传粉的昆虫,所有植物一般都是自花传粉。在3代自交后,群体中AA、Aa、aa的基因型频率分别是、和。在这3年中,该植物种群是否发生了进化?,理由是。(4)若没发洪水前的群体,和洪水冲来
17、的群体的个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明这两个群体属于不同的。原因是:。(5)现代生物进化理论认为:是生物进化的基本单位,决定生物进化的方向,是物种形成的三个基本环节。【解析】(1)该地所有的某种植物群体属于一个种群，其中全部的个体所含有的全部基因，叫做基因库。(2)A的基因频率=55%+1/240%=75%，a的基因频率=1-75%=25%。(3)3代自交后，Aa个体所占比例为40%()3=5%，AA个体所占比例为aa个体所占比例为1-5%-72.5%=22.5%，则基因A的频率=72.5%+1/25%=75%，基因频率没有发生变化，该植物种群没有发生进化。(4)花期不同不能正常受
18、粉，不能进行基因交流。答案:(1)种群 基因库(2)75%25%(3)72.5%5%22.5%没有 因为该种群的基因频率没有发生变化(4)物种 生殖隔离已经形成(5)种群 自然选择 突变和基因重组、自然选择和隔离6.(2012江苏高考)下列关于生物进化的叙述,错误的是()A.生物的种间竞争是一种选择过程B.化石是研究生物进化的重要依据C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D.突变的可遗传性阻碍生物进化【解析】选D。A正确,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。B正确,化石为研究生物进化提供了最直接的证据。C正确,外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减,因此会影响生物进
19、化的速度和方向。D错误,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,突变会导致基因频率的改变,因而有利于生物进化。7.(2011海南高考)某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物,两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是()A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝,反之亦然B.在长期进化中,甲、乙两物种必然互为选择因素C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变,反之亦然D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变【解析】选B。A项,甲、乙为捕食关系,甲的食物来源不一定惟一,因此乙物种的灭绝不一定会导致甲物种的灭绝,同理乙物种也不会灭绝;B项,生物的进化是同步的,甲对乙进行选择,乙同
20、样对甲进行选择;C项,基因突变是随机的,频率很低,甲对乙的突变没有影响;D项,生物的进化是随时在进行着的,基因频率是在不断变化的。8.(2010天津高考)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5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
21、高的基因型是,原因是。【解题指南】解答本题的关键是明确以下两点:(1)R基因与S基因之间的关系,即相当于等位基因。(2)生物的变异是不定向的,自然环境对变异具有选择作用。【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基因型频率分别是4%和1%,则RR的基因型频率为95%,R的基因频率为R/(R+S)=(4+295)/200100%=97%。(3)1967年中期停用了杀虫剂,到1969年中期RR基因型幼虫几近消失,说明在不使用杀虫剂的情况下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫适应能力差。(4)由于RR基因型的幼虫在不使用杀虫剂的环境中适应能力较差,当该地区从此不再使用杀虫剂,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)不使用杀虫剂 差(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
