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1、第7章 现代生物进化理论 考纲内容及能力要求 考向定位 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 1生物的遗传和变异在育种方面的应 用及流程设计与比较 2自然选择学说的内容、贡献和局限 性 3种群、种群基因库、基因频率、物 种等概念的判定及相关计算 4共同进化和生物多样性形成的原因 及实验探究 第1、2节 现代生物进化理论 的由来和主要内容 基础梳理 进化学说进化学说 基础梳理 1拉马克的进化学说 （1）主要内容 地 球 上 的 所 有 生 物都不 是 神造的 ， 而 是 由_进化而来的。 生物进化的顺序是由低等到_逐渐进化的。 生物进化的原因是由于_和_。 （2）意义：
2、反对神创论和_，奠定了生物进化论的科学基础。 更古老的生物 高等 用进废退 获得性遗传 物种不变论 （3）不足 拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持。 拉马克过于强调_的变化直接导致物种的改变。实际上环境的变化如果未引起_的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。 （4）评价：拉马克最早提出了比较完整的生物进化学说，是_的奠基人。 环境 遗传物质 进化学说 2达尔文的自然选择学说 （1）主要内容 _ ； _ ； _ ； _。 （2）意义：科学地解释生物_的原因，以及生物的_和_。 （3）局限性：对于_的本质不能做出科学的解释；局限于_水平；在物种形成的问题上，达尔文强调了物种形
3、成中的_方式。 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 进化 多样性 适应性 遗传和变异 个体 渐变 3现代生物进化理论 （1）种群是生物进化的基本单位 生活在一定区域的_的全部个体叫做种群，种群也是_的基本单位。 一个种群中全部个体所含有的_，叫做这个种群的基因库。 在一个种群基因库中，某个基因占全部_数的比率，叫做基因频率。 生物进化的实质是种群_的改变。 同种生物 繁殖 全部基因 等位基因 基因频率 （2）突变和基因重组产生进化的原材料 可遗传变异的三个来源：基因突变、_和染色 体 变 异 （ 基 因 突 变 和 染 色 体 变 异 统 称 为_），可遗传变异为生物进化提供了原材料，但
4、生物的变异是_的。 （3）自然选择决定生物进化的方向 经过长期的_，具有不利变异的个体不断被淘汰，有利变异得以积累和加强，从而使种群的_ 发 生 定 向 的 改 变 ， 导 致 生 物 朝 着_的方向不断进化。 基因重组 突变 不定向 自然选择 基因频率 适应环境 （4）物种先经过长期的_，然后形成生殖隔离。生殖隔离的形成标志着_的形成。这是一种常见的物种形成方式。有时没有地理隔离，也能产生新物种，如植物中_的形成。 （5）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，这就是_。通过漫长的共同进化过程，形成了生物的多样性。生物多样性包括三个层次的内容：_多样性、_多样 性 和 _
5、 多 样 性 。 生 物 多 样 性 是 长 期_的结果。 地理隔离 新物种 多倍体 共同进化 基因 物种 生态系统 自然选择 特别说明： 1.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此研究生物进化，仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。 2.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制，而现代进化论克服了这个观点；达尔文的进化论着重研究生物个体的进化，而现代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。 3.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正常环境中不利，但在多风的岛上则是有利的。 4.因地理隔离
6、造成两个亚种，如东北虎和华南虎，应属同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代。 5.两个方向：变异是不定向的，自然选择是定向的。 归纳整合 一、自然选择学说内容的整合 二、种群与物种的比较 三、自然选择决定生物进化的方向 不定向 变异 自然选择 通过生存 斗争实现 不利变异 (基因) 淘汰 由生存斗争中 失败而死亡 有利变异 (基因) 多次选择 和积累 通过遗传 种群的基因频 率定向改变 生物定 向进化 跟踪训练 1 （2009年广东卷）由于蟹类的捕食，某种海洋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：解析：
7、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。 答案：答案： B 2 （2009年江苏卷）右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c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
8、物种 解析：解析：本题考查物种形成的知识。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，所以A错误。由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离，B正确。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离发生产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，基因频率一定会发生变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，种群的基因频率在各自的环境下，向不同的方向改变，可能形成不同的物种，所以C错误。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离，他们仍是同一物种。 答案：答案： B
9、遗传平衡定律又称哈代遗传平衡定律又称哈代温伯格定律温伯格定律 基础梳理 哈代温伯格定律是指在一个巨大的、随机交配和没有干扰基因平稳因素的种群中，基因频率将世代保持稳定不变。在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有两个(A和a)时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则（p+q）2=p2+2pq+q2=1。 其中p2 是_的频率，2pq是_的基因型频率,q2是_频率。 aa基因型 AA基因型 杂合子Aa 遗传平衡必须符合下列条件：没有基因突变；没有选择压力（生态条件适宜，空间和食物不受限制）；种群要足够大；完全随机交配等。 方法提示：方法提示： 比较常见的是求常染色体上一对等位基因的基因
10、频率，而求性染色体上一对等位基因的基因频率较少见，且有一定的难度。由于高中阶段一般只考虑X染色体上的基因，不考虑Y染色体上的基因，因此，求性染色体上一对等位基因频率实际上是求X染色体上一对等位基因的基因频率。以下分别介绍两种解法。 1.常染色体上一对等位基因的基因频率计算的两种解法 例：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。求这对等位基因的基因频率。 解法一： 就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中，A基因有230+60=120个，a基因有210+60=80个。于是，在这个种群中： A
11、基因的基因频率为：120200=60% a基因的基因频率为：80200=40% 解法二： 由题意可知，AA、Aa和aa的基因型频率分别是30%、60%和10%，由基因型频率求得： A基因的基因频率为：30%+60%50%=60% a基因的基因频率为：10%+60%50%=40% 2.性染色体上一对等位基因的基因频率计算的两种解法 例：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的个体数分别是44、5、1和43、7。求XB和Xb的基因频率。 解法一： 就这对等位基因来说，每个雌性个体可以看作含有2个基因，每个雄性个体可以看作含有1个基因（Y染色体上没
12、有其等位基因）。那么，这100个个体共有150个基因，其中，雌性个体的基因有2(44+5+1)=100个，雄性个体的基因有43+7=50个。而XB基因有442+5+43=136个，基因Xb有5+12+7=14个。于是，在这个种群中： XB基因的基因频率为：13615090.7% Xb基因的基因频率为：141509.3% 解法二： 性连锁基因在群体中的状况要比常染色体基因复杂。以XY型性别决定方式为例。同配雌性个体有两条X染色体，一条来自父方，另一条来自母方，因而携带有两份X染色体上的基因，而异配雄性个体只有一条来自母方的X染色体，因而只携带一份X连锁基因。因此，X染色体上的基因在群体中的分布就
13、处于不平衡状态。雌性个体的性连锁基因占群体的三分之二，而雄性个体只会有剩余的三分之一。 由题意可知，XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的基因型频率分别 44%、5%、1%和43%、7%，因为雌性、雄性个体的基因型频率各占50%，在计算性连锁基因频率时要换算成各占100%，于是，在这个种群中： XB基因的基因频率为： (44%+5%1/2)22/3+43%23/190.7% Xb基因的基因频率为： (1%+5%1/2)22/3+7%21/39.3% 这两种解法要弄清原委，灵活运用，不能混淆，否则就容易出错。 归纳整合 基因频率和突变率的计算 1基因频率和基因型频率的计算 (3)基因频率
14、和基因型频率的关系转换 (1)基因频率 某种群中某基因的数目 该种群中全部等位基因的总数 (2)基因型频率 某基因型的个体数 总个体数 设一对等位基因为A和，其频率分别为与（pq=1）。亲代AA和aa自然交配后F1具有AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公式：（p（A）q（a）2=p2(AA)2pq(Aa)q2(aa)，即AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2，产生A配子频率为：Ap21/22pq=p2pq=p（pq）p，产生a配子频率为：aq21/22pqq2pqq（pq）q。可知F1的基因频率没有改变。 上式揭示了基因频率与基因型频率的关系，使用它时，种群应满足以下5个条件：种群大；种群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。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。 2种群基因突变率的计算 每一代出现的种群突变数=种群个体数每个个体基因数每个基因的突变率 跟踪训练 1. （2008年江苏卷）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基因频率依次是（ ） A增大，不变；不变，不变 B不变
