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1、第28讲现代生物进化理论1.现代生物进化理论的主要内容()2.生物进化与生物多样性的形成()现代生物进化理论1达尔文的自然选择学说项目自然选择主要观点(1)过度繁殖(2)生存斗争(3)遗传变异(4)适者生存评价贡献(1)论证了生物是不断进化的，对生物进化的原因提出了合理的解释；(2)科学地解释了生物多样性的形成不足(1)对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释；(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等现象2.现代生物进化理论(1)种群是生物进化的基本单位种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
2、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。生物进化的实质：种群基因频率发生改变。(2)突变和基因重组产生进化的原材料可遗传变异的来源生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。生物的变异是不定向的，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原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。结果：种群的基因频率发生定向改变。(4)隔离导致物种形成物种形成1(必修2 P122技能训练改编)判断湖泊里的两种鱼是不是同一种物种，可行的操作是()A分析二者DNA的碱基排列顺序B分析二者蛋白质的氨基酸排列顺序C显微镜观察二者体细胞
3、中染色体组成D观察二者能否杂交并产生可育后代答案：D2(深入追问)(1)物种与种群有怎样的联系？提示：一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。(2)如何判断两个种群是否属于同一物种？提示：判断两个种群是否属于同一物种的标准，就是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。 突破1比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点 突破2理清物种形成的3个环节 突破3把握物种形成的两种模式(1)渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。(2)骤变式主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。此种方式多见于植物。
4、突破4物种形成和生物进化的区别与联系项目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的关系新物种形成，质变生物进化，量变二者联系(1)只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；(2)进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化(1)选择对生物进化的影响选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体。选择的实质是控制某特定表现型的基因。选择的结果：从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡；从基因角度看导致控制某特定性状基因的频率上升或下降。(2)种群基因频率的改变方向是受环境因素影响的，基因所控制的性状适应环境，该基因的频率就增加，反之则降低。(3)地理隔离是物种形
5、成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但不可能产生新物种(如东北虎和华南虎)。(4)生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。 【感知考题】(2016高考江苏卷，12)如图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是()A杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B基因pen的自然突变是定向的C基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离解析杀虫剂与靶位点结合不会导致抗药靶位点的形成，A项错误；基因突变是不定向的，B项错误；突变(基因突变和染色体变异)和基因重组能为生物进
6、化提供原材料，C项正确；基因突变使种群的基因频率发生改变，但没有形成新物种，故野生型昆虫与pen基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，D项错误。答案C(1)如图说明了生物进化中的观点为：变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向。(2)二倍体西瓜幼苗用生长素处理产生的新植株不是(填“是”或“不是”)新物种；二倍体番茄用秋水仙素处理产生的新植物是(填“是”或“不是”)新物种，因为存在生殖隔离。 高分点拨类题通法1变异与选择(1)“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)变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体
7、选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。(3)变异是不定向的；自然选择(定向)种群基因频率改变(定向)生物进化(定向)。2进化和物种形成的判断方法(1)进化取决于种群基因频率是否发生改变。只要种群基因频率发生改变，生物就一定发生了进化。(2)物种形成取决于是否形成生殖隔离。进化是量变，进化不一定形成新物种。物种形成是质变，新物种形成一定发生了进化。【跟进题组】 命题1自然选择学说与现代生物进化理论的比较1(2017山西大学附中模块诊断)下列各项生物进化的观点中，不是达尔文提出的是()A突变和基因重组产生进化的原材料B有利变异可通过遗传与自然选择逐步积累与加强C生存斗争是生物
8、进化的动力D自然选择决定生物进化的方向解析：选A。突变和基因重组产生进化的原材料是现代生物进化理论的观点。2(2017山西忻州四校第一次联考)下列说法符合现代生物进化理论的是()A杀虫剂的使用决定了害虫变异的方向B有性生殖的出现明显加快了生物进化的速度C种群基因型频率的改变一定会导致基因频率发生改变，从而导致生物进化D无子西瓜是经过长期的地理隔离最终达到生殖隔离而产生的新物种解析：选B。变异是不定向的，A错误；有性生殖的出现，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，B正确；种群基因型频率的改变不一定会导致基因频率发生改变，C错误；无子西瓜不是新物种，经多倍体育种形成，D
9、错误。 命题2种群进化与物种形成的关系 3(2017长沙调研)如图所示为种群与物种的关系图解，关于它们的叙述不正确的是()A从图中可以看出，一个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1一定发生了基因频率的改变C由物种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。物种形成的必要条件是产生生殖隔离。4(2017黑龙江大庆铁人中学一模)下图表示生物新物种形成的基本环节，则下列对图示的分析，正确的是 ()A种群基因频率的定向改变一定会形成新物种B图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供
10、原材料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或杂交后不能产生可育的后代解析：选D。根据现代生物进化理论可推断A、B、C分别表示可遗传的变异、地理隔离和生殖隔离。种群基因频率的定向改变一定会导致生物进化，但不一定会形成新物种，新物种形成的标志是生殖隔离的形成，A错误；突变和基因重组为进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，B错误；地理隔离不是新物种形成的必要条件，C错误。易错点1形态、结构一致同一物种点拨形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。易错点2能产生
11、后代同一物种点拨两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。以案例分析考查现代生物进化理论5下图所示为玉米的含油量随选择世代的变化情况。据图分析，选育过程对高含油量玉米品种的产生所起的作用是()A改变了控制产油的一对等位基因的总频率B改变了玉米的基因库，导致新物种的产生C淘汰了一些表现型，从而导致控制含油量高的基因频率增大D在逐步产生并选择多对等位基因的同时，淘汰了多对等位基因解析：选C。依曲线图可知，随着选择世代数的增加，玉米的含油量逐渐增多，这是因为选育过程对含油量高的表现型进行了选择，从而导致控制含油量高的基因频率增大。任何
12、一对等位基因的基因频率之和为1；人工选择并没有导致新物种的产生；从图中无法得出D项的结论。种群基因频率计算的相关题型1位于常染色体上的基因频率计算(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率：此类题型可用定义公式计算，即某基因的频率(该基因纯合子个体数2杂合子个体数)(总个体数2)100%。(2)已知基因型频率，求基因频率：此类题型可以将百分号去掉，按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率该基因纯合子的百分比杂合子百分比的1/2”来代替。如基因A的频率AA的频率1/2Aa的频率，基因a的频率1基因A的频率。2运用哈代温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率(1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位
13、基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(pq)2p22pqq21。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。(2)适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是：种群足够大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。3伴性遗传中的遗传平衡定律当等位基因只有两个且位于X染色体上时(A、a)，设p表示XA的基因频率，q表示Xa的基因频率，则：(1)雌
14、性中平衡的基因型频率：p22pqq21。基因型XAXA的频率p2；基因型XAXa的频率2pq；基因型XaXa的频率q2。(2)雄性中平衡的基因型频率：pq1。基因型XAY的频率p；基因型XaY的频率q。4位于X与Y染色体非同源区段上基因频率的计算(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率：此类题型可用定义公式计算。一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。如求Xb的基因频率，可按如下公式求解：Xb的基因频率Xb的基因数/(2女性个体数1男性个体数)100%。(2)已知各种基因型频率，求基因频率：此类题型可以将百分号去掉，当作个体数，按定义公式计算，但不能用“该基因纯合子的百分比杂合子百分比的1/2”来代替。 命题1已知个体基因型频率，求基因频率1(2017河北衡水调研)某小麦种群中，T(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使易感染小麦在开花之前全部死亡。则该小麦在感染锈病之前与感染锈病且开花之后基因T的频率分别是()A50%和40%B50%和62.5%C50%和80% D62.5%和50%解析：选B。感染锈病之前，小麦种群中TT为20%，Tt为60%，tt为20%，所以T的基因频率为20%
