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1、专题专题 现代生物进化理论现代生物进化理论知识内容考纲要求考纲理解现代生物进化理论的主要内容区分拉马克和达尔文进化理论的内容、贡献和局限性；掌握现代生物进化理论的内容；学会用进化理论的观点解决实际问题生物进化与生物多样性的形成区分种群和物种的异同点；区分地理隔离和生殖隔离的异同点；掌握种群基因库、基因频率相关计算；掌握生物进化与物种形成的联系；了解共同进化和生物多样性形成的原因 一、现代生物进化理论的由来 (1)拉马克的进化学说：生物是由更古老的生物进化而来的；是由低等到高等逐渐进化的；生物的各种适应性特征的形成都是由于_和_。 (2)达尔文的自然选择学说 达尔文自然选择学说的解释模型 获得性
2、遗传用进废退 达尔文创立的进化论从丰富的事实出发，论证了生物是不断进化的，并且对_提出了合理的解释。它揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有_，生物的多样性是进化的结果。达尔文自然选择学说的局限性，在于他未能对_的本质做出科学的解释，对生物进化的解释局限在个体水平。生物进化的原因共同的祖先遗传变异 (3)达尔文以后进化理论的发展 随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到_水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点，已经被大多数学者所摒弃。关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以_为基本单位。这样就形成了以_为核心的现代生物理论，从而
3、极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。自然选择种群基因 二、现代生物进化理论的主要内容种群基因频率的改变生物进化种群是生物进化的基本单位(1)种群指生活在一定区域的_生物的全部个体(2)一个种群中全部个体所含有的_，称为种群的基因库(3)种群中每个个体所含有的基因，只是基因库中的一个组成部分(4)每个种群都有它独特的基因库。种群的个体死亡，而基因却在前后代遗传过程中保存和发展(5)不同的基因在基因库中的频率是不同的(6)在自然选择过程中，直接受选择的是生物个体；自然选择直接作用于个体的表现型，最终导致_的改变(7)生物进化的实质是种群基因频率发生改变同种全部基因基因频率种群基因频率的改变与生
4、物进化突变和基因重组是产生进化的原材料(1)_是生物进化的原材料(2)可遗传的变异来源有基因突变、基因重组、染色体变异，其中基因突变和_统称为突变(3)突变的有害、有利是相对的，取决于生物的生存环境(4)虽然针对每一个基因而言_频率很低，但在一个种群中突变总量很大；突变和基因重组使种群出现大量可遗传变异，且不定向的，只能作为原材料供选择。如果没有突变，就不可能产生新的_，基因重组也就没有意义，生物就不可能产生_，也就不能进化自然选择决定生物进化的方向(1)种群中产生的变异是不定向的(2)自然选择淘汰不利变异，保留有利变异(3)自然选择使种群的基因频率发生了定向改变，从而决定生物进化的方向可遗传
5、变异染色体变异基因突变等位基因新性状隔离与物种的形成物种的概念在遗传学和进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称“_”隔离在物种形成中的作用(1)隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括_和_(2)物种的形成过程大致为：种群通过_小的种群(内部出现不同的突变和基因重组)通过_，基因频率改变(形成生殖隔离)新物种种地理隔离生殖隔离地理隔离自然选择共同进化与生物多样性的形成共同进化共同进化：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生物多样性的形成(1)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三个层
6、次的内容(2)地球上最早出现的生殖方式是_。使生物进化速度明显加快的生殖方式是_。较早的生态系统只有生产者和分解者，寒武纪大爆发后，大量的动物构成了生态系统的第三级：_。生物进化的顺序是从厌氧到需氧，从原核到真核，从水生到陆生生物进化理论在发展生物进化理论在发展：有些学者认为：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而非自然选择；有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程无性生殖有性生殖消费者 一、对达尔文进化理论的理解 1自然选择学说内容的整合 2自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。 3自然选择的动力：生存斗争。 (1)类型：包
7、括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与无机环境之间的斗争。 (2)意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。 4自然选择的结果：适者生存。 二、生物进化与物种形成的关系原因内因遗传保留有利变异，变异为选择提供原始材料外因生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响相互作用生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动生存斗争，表现为生物的进化结果适应性环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性多样性与物种形成同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应
8、性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性进化生物新类型的形成属于生物进化，新物种的形成是生物进化的质的飞跃 突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。图示如下： 三、种群基因频率的改变与生物进化 1种群概念的理解 (1)两个要素：“同种”和“全部”。 (2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。 (3)两个方面 2关于基因频率、基因型频率的计算 (1)基因型频率是某种特定基因型的个体
9、占群体内全部个体的比例。其计算公式为：基因型频率 100% (2)设二倍体生物个体中有两个等位基因A和a，而AA，Aa，aa分别表示三种基因型的个体数，那么种群中A、a基因的频率是：A%100%a%100% (3)关于伴性遗传中伴X染色体基因频率的计算。由于基因位于X染色体上，Y染色体上没有，又因为女性有两条X染色体，男性只有一条X染色体，所以一个女性个体有两个相关基因，而一个男性个体只有一个相关基因。在计算基因频率时，应从基因频率的概念入手。 (4)特殊情况下基因频率的计算。在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有两个(A、a)，且种群无限大，所有雌雄个体间能够自由交配产生后代，自然选择对
10、A、a没有作用，基因A、a都不产生突变时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则(pq)2p22pqq21，其中p2是AA基因型的频率，2pq是杂合子Aa的基因型频率，q2是aa基因型频率。特别提醒：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。一个等位基因的频率该基因纯合子的频率1/2杂合子的频率。四、隔离与物种的形成1物种和种群的比较 2.地理隔离与生殖隔离 (1)地理隔离是由于地理上的障碍，使不同种群之间的雌雄个体彼此间无法相遇而不能交配。 (2)生殖隔离是指种群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。这种隔离主要是由于遗传组成上的差异而造成的。生殖隔
11、离不一定在地理上隔开，只要彼此不能杂交或者杂交后不能产生可育后代便是生殖隔离。 (3)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为异地物种形成，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。 3物种形成的三个必要环节及作用 (1)突变和基因重组产生生物进化的原材料； (2)在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化； (3)隔离是新物种形成的必要条件。新物种形成的标志是与原物种的个体间出现了生殖隔离。特别提醒：物种形成方式有两种：渐变式和骤变式。渐变式指经过长期的历史年代逐渐形成；骤变式指在很短的时间内即可形成，如自然界中多
12、倍体的形成。知识点知识点1：对现代生物进化理论的理解：对现代生物进化理论的理解【例1】(2010汕头期末)下列有关生物进化的描述，错误的是()A基因突变的方向和环境之间没有明确的因果关系B自然选择的实质是选择种群的有利基因，不决定新基因的产生C隔离是新物种形成的必要条件，隔离包括地理隔离和生殖隔离D共同进化指生物与无机环境之间的进化，不包括生物多样性的形成D【思路点拨】变异是不定向的，而进化是定向的，进化的方向由自然选择决定；环境引起的生物变异并没有改变生物的遗传物质，所以是不能遗传的；新物种形成的标志是产生生殖隔离。【举一反三】突变和基因重组产生了生物进化的原始材料，现代生物技术也是利用这一
13、点来改变生物遗传性状。下列有关叙述，错误的是( )A人工诱变因突变率的提高而实现了定向变异B转基因技术造成的基因重组，产生了定向变异C体细胞杂交技术能产生染色体变异，突破了生殖隔离的限制D现代生物技术能改变许多生物的性状，使之更适合人的需要A 【思路点拨】人工诱变是不定向的；基因工程按照人们的意愿将目的基因导入受体细胞，发生了定向变异；体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍。知识点知识点2 2：隔离与物种的形成：隔离与物种的形成【例2】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
14、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【思路点拨】本题考查物种形成的相关知识。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项错误。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项正确。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，基因频率一定会变化。a1中
15、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，所以可能不是同一物种，所以C项错误。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，则它们仍是同一物种。【答案】B【规律方法】 (1)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。 (2)判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有变化，则种群一定没有进化。【举一反三】新物种形成的标志是( )A. 具有新的生理功能B. 出现新的形态结构C. 出现地理隔离D. 形成生殖隔离【思路点拨】新物种形成的标志是形成生殖隔离。D
16、知识点知识点3：基因频率的计算：基因频率的计算【例3】(2010安庆联考)如果在一个种群中，AA占25%，Aa占50%，aa占25%。如果因为环境的变化，每年aa的个体减少20%，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后，aa的个体在种群中的比例为()A23.7% B20%C18.2% D15.6%C【思路点拨】设原来种群中有100个个体，所以AA有25个，Aa有50个，aa有25个，根据题意，一年后AA为25(120%)30个，Aa为50(120%)60个，aa为25(120%)20个，所以，一年后aa的个体在种群中的比例为20/(206030)100%18.2%。【举一反三】某人群中某常染色
17、体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是( )A10/19 B9/19C1/19 D1/2【思路点拨】常染色体显性遗传病，丈夫正常，为隐性纯合子，假设基因型为aa，妻子患病，基因型为AA或Aa，发病率为19%，可知正常概率为81%，a基因频率为9/10，可推出妻子为AA的概率为1/101/1019%1/19，Aa的概率为29/101/1019%18%19%18/19。与正常男性婚配，子女患病的概率为1/1918/191/210/19。A 知识点知识点4：进化与生物多样性的形成：进化与生物多样性的形成【例4】下列说法正确的是()A一个物种的形成或绝
18、灭，不会影响到若干其他物种的进化B物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的C生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程D有性生殖的出现加快了生物进化的步伐【思路点拨】A选项没有考虑不同物种之间是相互影响的；B选项物种之间共同进化涉及不同物种之间的相互影响，生存斗争不是相互影响的全部体现。C选项没有考虑生物多样性不光包括物种多样性，还有基因多样性和生态系统多样性等。这三个选项都是片面的。D正确，有性生殖的出现，使基因重组得以实现，增加了生物变异的多样性，因而使生物进化速度加快。【答案】D【举一反三】用A或B选择填空(A表示“易被保存”，B表示“易被淘汰”)(1)在生物的变异中，与环境
19、变化一致的基因_，与环境变化不一致的基因_ 。(2)结构复杂的生态系统中的基因_ ，结构简单的生态系统中的基因_ 。(3)对人类有利，对生物本身有一定害处的基因在自然条件下_ ，在生产条件下_ 。ABBABA【思路点拨】(1)在生物的变异中，与环境变化保持一致的基因，即适应环境变化的基因容易被保存，反之则容易被淘汰。(2)结构简单的生态系统其平衡容易遭到破坏，则其中的生物(基因)容易被淘汰。反之，复杂的生态系统功能较稳定，其中的生物(基因)容易被保存，因此，有人把复杂生态系统称为“天然基因库”。(3)对人类有利，对生物本身有一定害处的基因，例如棉花的长纤维基因，在自然状态下，如果纤维过长，种子萌发时易渍水不透气而淘汰。但这种基因在生产条件下，由于人们在生产实践中采取相应措施，如脱绒，提供棉子萌发和生长的优越条件，则棉花的长纤维基因容易被保存下来。
