《金版新学案》2011高三生物一轮 课时1 现代生物进化理论简介课件 必修7.ppt

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1、课时1现代生物进化理论简介,一、达尔文的自然选择学说1自然选择的概念：是指生物在中，适者生存，不适者被淘汰的过程。2主要内容：过度繁殖、生存斗争、适者生存。3意义：能科学地解释生物进化的原因，以及生物的性和性，对于人们正确地认识生物界具有重要意义。,生存斗争,遗传和变异,多样,适应,二、现代生物进化理论的主要内容1种群是生物进化的单位(1)种群基因库是一个种群的全部个体所含有的。(2)基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例。(3)影响种群基因频率变化的因素是 以及迁移和遗传漂变等。(4)生物进化的实质是种群发生变化的过程。,全,部基因,基因突变、基因,重组、自然选择,基因频率,2突变和基因重

2、组产生生物进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异，其中和统称为突变。(2)生物变异的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的。(3)生物的变异是的，只是产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。,基因突变,染色体变异,生存环境,不定向,1突变和基因突变相同吗？,3自然选择决定生物进化的方向(1)自然选择淘汰不利变异的基因，有利变异的基因逐渐积累，从而使种群基因频率发生。(2)生物进化的方向是由决定的。,定向改变,自然选择,4隔离导致物种形成(1)物种：分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能相互交配和繁殖，并能产生的一群生物个体。(2

3、)隔离类型：和。实质：不能进行自由交流。(3)物种的形成常见方式：经过长期的地理隔离而达到。三个基本环节：、及隔离；是新物种形成的必要条件。,可育后代,地理隔离,生殖隔离,基因,生殖隔离,突变和基因重组,自然选择,隔离,2物种形成和生物进化是不是一回事？3物种的形成都需要经过地理隔离吗？,思考探讨提示：1不完全相同，突变包括基因突变和染色体变异。2不是一回事。3不一定，如自然界中多倍体植物的形成不需要经过地理隔离。,一、现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较,(1)自然选择学说是现代生物进化理论的基础，现代生物进化理论是自然选择学说的继承和发展。(2)自然选择学说的主要内容之间的关系过度繁

4、殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争。变异是不定向的，具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强，产生适应环境的新类型，这是生物多样性和适应性形成的原因。因此遗传和变异是生物进化的内在因素。,自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。自然选择是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。适应是自然选择的结果。,1(2009年江苏苏、锡、常、镇四市一调)下列观点不符合现代生物进化理论的是()A环境变化可引起种群基因频率发生定向改变B马和驴可以交配并繁殖后代，因此马和驴之间不存在生殖隔离C种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生变化D野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们共同进化的结果

5、,【解析】A项叙述符合自然选择的概念；马和驴之间的生殖隔离表现在两者交配产生的后代骡是不育的；种群基因库是种群中所有个体的全部基因；虽然种群中的个体死亡时，其基因也随之消失，但种群的基因库却能保持稳定和发展；共同进化是生物与生物之间、生物与环境之间在相互影响中共同发展，所以野兔和鹰在共同进化中分别发展了各自的适应特征。【答案】B,二、生物进化中的有关概念比较1种群与物种,2.基因频率和基因型频率基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例，基因频率种群中该基因的总数/种群中该等位基因的总数。影响基因频率改变的因素有突变、自然选择、遗传漂变和迁移等。基因型频率是指群体中某基因型所占的百分率。,3基因

6、型频率与基因频率的相关计算(1)利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解基因频率和基因型频率：种群中某基因频率(种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数)100%种群中某基因型频率(该基因型个体数/该种群的个体数)100%(2)利用基因型频率求解基因频率：种群中某基因频率该基因纯合子的频率1/2杂合子的频率。,4地理隔离与生殖隔离的区别与联系,在自由交配的自然种群中，若不考虑迁移及个体死亡等因素，植物自交前后种群基因频率不改变，基因型频率改变。,2(2009年辽宁五校期末联考)下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是()A一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说

7、明物种在不断进化B在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1C基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率D因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体,【解析】进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变；基因型Aa的个体自交后代中A与a的基因频率相等；色盲的基因频率在男女中大体相等，但因男性只有一条X染色体，所以只要有一个色盲基因便是色盲患者，而女性中有两条X染色体，需有两个色盲基因才患色盲，故男性患者数量大于女性患者。【答案】B,3(2010年山东济宁市一模)有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，两年内该种群的基

8、因频率的变化如下表，根据现代生物进化理论，在这两年中，与这对基因有关的推断，正确的是(),A.该种群将朝着Aa增多的方向进化B该种群没有表现出生物的进化C该种群的生活环境有较大的变化D该种群将较容易发生基因突变【答案】B,三、物种的形成1物种形成的方式(1)渐变式物种形成：,(2)爆发式物种形成：往往只需要几代甚至一代就完成，不需要经过地理隔离。主要以染色体数目变化的方式形成(如多倍体的形成)，一旦出现可以很快达到生殖隔离。另外染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低，形成初步生殖隔离，最后进一步演化形成新物种。,2生物的进化与物种的形成的区别,(1)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种

9、形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。(2)不同物种间都存在生殖隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离。但是，在地理隔离基础上，经选择可加速生殖隔离的形成，所以经地理隔离、生殖隔离形成新物种是物种形成常见的方式。,4(2009年南昌模拟)关于物种形成与生物进化，下列说法中正确的是()A任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属于进化的范围B同一种群的雌雄个体之间可以相互交配并产生后代，同一物种的雌雄个体之间不能相互交配并产生后代C隔离是形成物种的必要条件，也是生物进化的必要条件D生物进化的过程实质上是种群基因型频率发生变化的过程

10、,【解析】本题综合考查物种形成与生物进化的关系。生物进化过程的实质是种群基因频率发生变化的过程，所以任何基因频率发生变化，都属于进化的范围，A选项正确；同一物种的个体间在自然状态下能够相互交配并产生后代，B选项错误；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，C选项错误；生物进化过程的实质是种群基因频率发生变化的过程，基因型频率发生变化，基因频率不一定发生变化，D选项错误。【答案】A,(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a2同域分布，向d方

11、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,【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，有分别演化出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；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对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频

12、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不对。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】B,(2008年江苏生物)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，不变；增大，不变 D不变，不变；不变，增大,【解析】种群中，A基因频率16%1/2(116%36%)40%，a基因频率为60%。根据遗传平衡定律可知，随机交配后，基因频率及基因型频率不变

13、。【答案】C,(1)已知基因型频率求基因频率方法推导设N个个体的种群，基因型为AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：,相关结论a一个等位基因的频率该等位基因纯合子的频率杂合子的频率。b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)已知基因频率求基因型频率在一个自由交配的种群中，基因A、a的频率分别为PA、Pa，则基因型AA、Aa、aa的频率为：,X染色体上基因的基因频率的计算。不涉及Y染色体，XBXb1根据哈迪温伯格定律计算基因频率。该定律指出：在一个有性生殖

14、的种群中，在种群大、种群内个体随机交配、没有突变、没有新基因加入、没有自然选择的条件下，各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的。即(Aa)2A22Aaa21。,判断生物是否是同一物种的方法看两生物是否能杂交，以及杂交后是否产生可育的后代，如马和驴可杂交产生骡子，但骡子不育，因此马和驴是两个物种。再如某四倍体和二倍体杂交可产生三倍体后代，但三倍体后代不可育，因此二倍体和四倍体是两个物种。,生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入和迁出等。某生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响，选用了纯种长翅

15、果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：,A选择一只纯种雄性长翅果蝇与一残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；B让子一代果蝇连续自由交配5次，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；C当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；D根据残翅果蝇百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。,请分析回答：(1)该实验过程设计是否科学？请说出你的理由。_。(2)若让你对此实验过程进行改进，请你设计出所改进后的步骤：选择一只纯种雄性果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；,_；_；_(3)

16、请预期这种人工选择种群基因频率的影响：_。,【答案】(1)不科学，没有对照实验(2)将子一代分成形状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组的果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇当子6代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子7代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论(3)这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减少,1(2009年广东理基)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

17、废退 D定向变异【解析】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，自然选择是定向的，适者生存，故B正确。【答案】B,2(2009年广东卷)物种起源出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文(多选)()A提出了适者生存，不适者被淘汰的观点B提出了用进废退的理论C认为种群是生物进化的基本单位D认识到变异广泛存在并能遗传给后代【解析】用进废退的理论是拉马克提出来的，种群是生物进化的基本单位，是现代生物进化理论的基本内容，达尔文没能提出来。【答案】AD,3(2009年上海卷)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

18、地理隔离 D形成生殖隔离【解析】新物种形成的标志是形成生殖隔离。【答案】D,4(2010年河北保定一中月考)隔离在物种形成中的主要作用是()A使种群间的个体互不相识B使种群间的雌雄个体失去交配的机会C使不同种群各适应不同的地理环境D使种群之间停止基因交流，各自向着不同的方向演变【答案】D,5(2009年上海卷)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，进行如下探究，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_B；,收集桦尺蛾，并在翅下

19、用有色颜料分别标记黑色蛾和浅色蛾若干；_；一段时间后用诱蛾灯诱捕，记录、统计结果。,(3)实验结果：如下表。根据表内数据在下面空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。桦尺蛾释放数和回收数,(4)结论：_(5)分析与讨论：人们观察到工业污染导致树皮变黑，从这个角度解释上述实验结果。,已知桦尺蛾的体色由常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系，有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交，F1中黑色蛾与浅色蛾的数量比为11。请利用F1的蛾，在此基础上设计遗传实验完成探究。a实验步骤：_。,b结果与分析：_。【解析】本题主要考查实验设计。(1)实验假设是根据实验目的而定；(2

20、)实验应选工业污染区与非工业污染区进行对比，收集黑色蛾和浅色蛾标记并释放到相应的所选区域；(3)根据表格所给数据，会绘制柱形图即可，注意要有图示说明；,(4)根据实验结果可知，在工业污染区黑色蛾数量较多，在非工业污染区浅色蛾数量较多；(5)工业污染区树皮变黑，黑色蛾与周围环境一致不易被捕食，数量较多；选多对黑色蛾雌雄个体相互交配，观察后代是否发生性状分离，如发生性状分离，黑色为显性性状；如不发生性状分离，黑色为隐性性状；也可选多对浅色蛾雌雄个体交配。,【答案】(1)在工业污染区，黑色蛾数量占优势(合理即可)(2)非工业污染区将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区(3)见下图,(4)在工业污染

21、区，黑色蛾数量占优势；在非工业污染区，浅色蛾数量占优势(5)不同污染程度区域的树皮颜色不同，使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同，导致它们的存活率不同。a.选择F1的雌雄黑色蛾杂交；观察、记录后代的体色。b.若后代出现浅色蛾，则黑色为显性性状；若后代全部是黑色蛾，则黑色为隐性性状(合理即可),6(2010年上海生物)回答下列有关生物进化的问题。,(1)如上图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是_、_。(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_，这是生物进化的_。(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的_

22、。(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。如下图表示这两种性状比例变化的过程。,由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是_。,如上图所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的_发生了改变。(5)从生物多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了_多样性；若从分子水平检测这种多样性，可采用的简便技术是_。,【解析】(1)生物进化的过程包括三个环节：突变和基因重组(变异)为生物进化提供原材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离导致新物种的产生。(

23、2)生活在一定区域的同种生物为一个种群，种群是生物进化的单位。(3)种群中所有个体的全部基因为基因库。(4)由于过度繁殖，种群密度增大，种内斗争加剧。性状的有利与有害是相对的，当环境缺少食物时，联趾个体适合游泳，可以从水中获取食物，更适应环境。环境对生物性状的选择从分子水平看是对有利基因的选择，从而引起基因频率的定向改变。(5)同一物种个体间的差异为遗传多样性，可用PCR技术扩增后检测其DNA碱基序列的差异。,【答案】(1)突变(变异)自然选择(2)种群基本单位(3)基因库(4)生存斗争(种内斗争)联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)基因频率(5)遗传PCR(聚合酶链反应),