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1、第五单元 现代生物进化理论,1整合：本单元内容虽不多，但与其他章节的联系却非 常密切，这种关系成为命题的热点。在复习中应注意本单元与其他章节中相关知识的综合归纳和总结，以形成良好的知识结构，如：,(1)生物的遗传和变异(基因突变、基因重组、染色体变 异)与生物进化。 (2)环境对生物的影响(选择)。 (3)种群的特征。 (4)免疫与病原微生物的进化。 (5)DNA分子杂交与生物亲缘关系的鉴定等。,2比较：比较思维对于认识生命的本质和规律具有重要 意义，通过比较才能理解进化理论的发展，才能认识不同理论的真谛。 3数学方法的运用：基因频率的变化需要借助于数学方 法。但在运用中需注意不同条件下所用方
2、法并不相同，需注意总结规律。,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。 遗传和变异是进化的内因(原料)，生存斗争是进化的 动力(外因)，自然选择决定了进化的方向。 自然选择和人工选择：无人为参与的为自然选择，有 人为参与的为人工选择。人工选择的性状有利于人类， 否则应视为自然选择，如抗菌素和杀虫剂的选择作用 应为自然选择。,1(2010南京调研)如图表示环 境条件发生变化后某个种群 中A和a基因频率的变化情况， 下列说法错误的是 ( ) AQ点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境 BP点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50% C该种群中杂合
3、体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体 D在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变,解析：某个基因出现的频率越高，说明该基因控制的性状对环境有较强的适应性。A和a的基因频率之和为1，P点时两曲线相交，表示两者的频率相等，所以此时A和a的基因频率均为50%。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。虽然A的基因频率逐渐增大，但AA、Aa中并非Aa的生存能力更强，因此不一定会出现“该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体”的现象。,答案：C,1.物种形成 (1)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。,骤变式主要是通过异源
4、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)。此种方式多见于植物。,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。,(2)新物种形成的标志生殖隔离,生殖隔离,受精前隔离,受精后隔离,生态隔离 季节隔离 行为隔离 机械(形态)隔离 配子隔离,杂种不活 杂种不育 杂种败育,2共同进化 (1)共同进化 不同物种之间相互影响：生物生活于复杂的环境中， 任何一个物种都不是单独进化的，其必然要和其他生 物发生营养关系。在捕食与被捕食，相互帮助等关系 下，它们共同发展，协同进化，增加了
5、物种的多样性。 生物与无机环境相互影响：生物能够适应一定的环 境，也能够影响环境。生物与无机环境之间是相互影 响和共同演变的。例如：最早的生物是厌氧的，光合 生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现 创造了前提条件。,(2)进化规律,生物进化的总趋势 a从结构上看：由简单复杂(由原核细胞真核细胞，由单细胞多细胞，由无胚层分化两胚层三胚层等)。 b从功能上看：由低等高等(如：无性生殖有性生殖)。 c从生存环境上看：由水生陆生。 代谢的进化 a异养自养(又包括光合作用化能合成作用)。 b厌氧需氧。 c总趋势：厌氧异养光能自养需氧异养。,3生物多样性 (1)内涵(三层次),遗传多样性：指遗传信
6、息的总和，包括地球上所有动 物、植物、微生物个体的基因 物种多样性：指地球上生命有机体的多样性，目前被 描述的物种约175万种 生态系统多样性：指生物圈中生态环境、生物群落和 生态过程的多样性,(2)相互关系,(3)成因：生物与环境共同进化的结果。,生物进化与物种形成 (1)区别 生物进化：实质上是种群基因频率改变的过程，所以 生物发生进化的标志为基因频率改变，不论变化大小， 都属于进化的范围；,物种形成：种群基因频率改变至突破种的界限， 形成生殖隔离，标志着新的物种形成，隔离是物种 形成的必要条件。 (2)联系：生物发生进化，并不一定形成新物种，但新 物种的形成一定要经过生物进化过程。,2(
7、2010杭州调研)关于生物进化与生物多样性的形成， 错误的说法是 ( ) A生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 B消费者的出现不影响生产者的进化 C生物多样性的形成是共同进化的结果 D生物的进化与无机环境的变化是相互影响的,解析：消费者的出现，一方面使生态系统具有更复杂的结构，另一方面对植物的进化产生重要的影响。如消费者对具有某些性状的某种生产者的捕食可改变该种群的基因频率，进而使该种群朝着一定的方向进化。,答案：B,1.基因频率 是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。 基因频率 100% 2基因型频率 是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比率。 基因型频率 100%,3
8、通过基因型频率计算基因频率 (1)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。 (2)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。,4哈代温伯格平衡定律 (1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，并符合以下5个 条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型 频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持 着基因平衡。这5个条件是：种群大；种群中个体 间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加 入；没有自然选择。,(2)示例：一个自然种群中，一对等位基因A和a的频率的比 例是 ，在满足上述5个条件的前提下，即使繁 殖很多代，A和a等位基因的频率也永远是
9、 。这 就是哈代温伯格平衡定律。可用数学方程式表示： (pq)2p22pqq21,其中p代表一个等位基因(如上例中的A)的频率，q代表另一个等位基因(如上述中的a)的频率。(pq)永远为1，即A的频率加a的频率为 1；p2代表一个等位基因 (即A)的纯合子AA的频率，即 ；q2代表另一个纯合子aa的频率，也是 ；2pq代表杂合子Aa的频率，即2 。,5伴X染色体遗传基因频率的计算 pA qa,基因突变和基因重组、自然选择、遗传漂变、迁移等均 可引起基因频率的改变。 在伴X染色体遗传病中，男性中患者的表现型概率 相关基因型频率相关基因频率。,3某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占
10、20%， 则： (1)该植物种群中的A、a基因频率分别是_、 _。,(2)若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占_、_。这时，A、a的基因频率分别是_、_。 (3)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？_。原因是_。 (4)由此可知，进化的基本单位是_，进化的原材料由_提供，是否发生进化决定于_，进化的实质是_。,解析：(1)植物的种群中，三种基因型(AA、Aa、aa)频率之和等于1，所以Aa的频率130%20%50%，根据基因型频率计算基因频率公式得，A的频率30%1/250%55%，a的频率20%1/250%45%。 (2)植物自交，AA和aa基因型个体的后代基因型
11、分别是AA、aa，Aa的自交后代中1/4AA、1/2Aa、1/4aa，因此 自交后代中AA基因型频率30%1/450%42.5%，aa基因频率20%1/450%32.5%，Aa基因型频率1/250%25%，自交后代中A基因频率42.5%1/225%55%，a基因频率32.5%1/225%45%。,(3)现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率的改变，上述植物在两年内基因频率没有发生改变，证明植物没有进化。 (4)现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组提供进化的原材料，是否发生进化取决于自然选择，进化的实质是基因频率的改变。因此在某一时间内，某个种群基因库中不同基
12、因频率的变化幅度大小，是衡量种群进化程度的重要参数。,答案：(1)55%、45% (2)42.5%、32.5% 55%、45% (3)没有 该生物种群中A、a基因频率未发生改变 (4)种群 突变和基因重组 自然选择 基因频率的改变,下图是物种形成的一种模式。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 ( ),Ab和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离 Bc和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离 Ca1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
13、一物种 Da1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，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 B,某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为 ( ) A增大，不变；不变，不变 B不变，增大；增大，不变 C不变，
14、不变；增大，不变 D不变，不变；不变，增大,解析 由题意可知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%，随机交配产生的后代中AA个体的百分比为40%40%16%，aa个体的百分比为60%60%36%，Aa个体的百分比为48%，A的基因频率为16%48%1/240%；自交产生的后代中AA个体百分比为16%48%1/428%，aa个体的百分比为36%48%1/448%，Aa个体的百分比为1/248%24%，A基因频率为28%1/224%40%。,答案 C,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、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，既使基因型频率改变，种 群也未发生进化。,桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫，一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同而数量比例不同，进行了如下探究。请完成下列探究方案。,(1)假设：_。 (2)实验步骤：选择工业污染区A和_地
