必修二 遺傳與進化 課件

必修二遺傳與進化第五單元現(xiàn)代生物進化理論最新考綱熱點提示1.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容Ⅱ2．共同進化與生物多樣性的形成Ⅰ1.自然選擇學說的內(nèi)容、貢獻和局限性2．種群、種群基因庫、基因頻率、物種等概念的判定及相關(guān)計算3．共同進化和生物多樣性形成的原因及形成原因的實驗探究2．意義(1)是歷史上第一個比較完整的進化學說。(2)否定了神創(chuàng)論和物種不變論，奠定了

的基礎(chǔ)。⑥科學生物進化論1．內(nèi)容2．意義：科學地解釋

、生物的

和

，有助于人們正確地認識生物界。⑧生物進化的原因⑨多樣性⑩適應(yīng)性1：什么叫做自然選擇？提示：達爾文把這種生存斗爭中適者生存、不適者被淘汰的過程，叫做自然選擇。名師點撥①過度繁殖是選擇的基礎(chǔ)；②生存斗爭是選擇的手段；③遺傳變異是進化的內(nèi)因；④適者生存是選擇的結(jié)果。議一議(1)生存斗爭的內(nèi)容包括哪些，其結(jié)果有何意義？(2)為什么個體不是生物進化的基本單位而是種群？(3)基因重組是否影響基因頻率的變化？提示：(1)①生存斗爭包括：生物與無機環(huán)境的斗爭、種內(nèi)斗爭和種間斗爭三個方面。②生存斗爭的結(jié)果對某些個體的生存不利，但對整個物種的生存是有利的，并推動生物的進化。(2)種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳，因此研究生物進化，僅研究個體是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還必須研究種群基因組成的變化。

(3)基因重組沒有產(chǎn)生新基因，不會引起基因頻率的變化，但可引起基因型頻率的變化。1．種群是生物進化的基本單位(1)種群的含義：生活在一定區(qū)域的

。(2)特點①是

的基本單位。②彼此可以交配，并通過繁殖將各自的

傳給后代。?同種生物的全部?生物進化?基因個體2．基因庫與基因頻率(1)基因庫：一個種群中

所含有的

。(2)基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占

的比率。?全部個體?全部基因?全部等位基因數(shù)3．突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料③可遺傳變異的結(jié)果：只提供了生物進化的原材料，不能決定

。生物進化的方向4．生物進化的方向在

的作用下，種群的

會發(fā)生

改變，導致生物

不斷進化。5．隔離是物種形成的條件(1)物種：能夠在自然狀態(tài)下相互

并且產(chǎn)生

后代的一群生物。自然選擇基因頻率定向朝著一定的方向交配可育②類型a．生殖隔離：不同物種之間一般是不能

的，或即使交配成功，也不能產(chǎn)生

的現(xiàn)象。b．地理隔離：同一種生物由于

而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生

的現(xiàn)象。③在物種形成中的作用：

是物種形成的必要條件，

是新物種形成的標志。相互交配可育后代地理上的障礙基因交流隔離生殖隔離2：物種的形成一定要經(jīng)過地理隔離嗎？提示：不一定。通常情況下，物種的形成需經(jīng)地理隔離，最后產(chǎn)生生殖隔離。但在特殊情況下，不需地理隔離也能產(chǎn)生生殖隔離，導致新物種的形成，如人工誘導多倍體的形成，可不經(jīng)過地理隔離而達到生殖隔離。名師點撥①突變是多方向的，但自然選擇是定向的。②地理隔離不一定導致新物種形成，但新物種形成一定要經(jīng)歷生殖隔離。1．共同進化(1)概念：不同

之間、

之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。(2)原因：生物與生物之間的

和生物與無機環(huán)境之間的

。物種生物與無機環(huán)境相互選擇相互影響2．生物多樣性的形成(1)內(nèi)容：

多樣性、

多樣性、

多樣性。(2)形成原因：生物的

。(3)研究生物進化歷程的主要依據(jù)： 。

基因物種生態(tài)系統(tǒng)進化化石小貼士蜂鳥是熱帶地區(qū)植物的重要傳粉者，它們像針一樣的喙和長舌，可以像吸管一樣從花中吸食花蜜。蜂鳥可以在花上方盤旋，這使得它能夠從搖擺不定的花中吸食花蜜。與此同時它們的頭部會沾上花粉，而這實際上起到了傳播花粉的作用。1．變異與環(huán)境：變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只起選擇作用，并不影響變異的方向。通過環(huán)境選擇將生物個體產(chǎn)生的適應(yīng)環(huán)境的變異保留下來。2．物種形成(1)三個環(huán)節(jié)①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。②自然選擇決定生物進化的方向。③隔離導致物種形成。三者關(guān)系如圖：(2)物種形成與生物進化的比較內(nèi)容物種形成生物進化標志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物關(guān)系新物種形成，生殖隔離，質(zhì)變生物進化，基因頻率改變，量變二者聯(lián)系①只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種②進化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進化(3)地理隔離和生殖隔離的關(guān)系

3．種群和物種的區(qū)別(1)物種是自然狀態(tài)下能夠交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物，一個物種可能在不同地點和時間形成不同的種群。(2)種群是同一種生物在一定的時間和空間范圍內(nèi)形成的一個群體。種群“小”，不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離。

(3)判斷生物是不是同一物種，如果來歷不明，形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，可靠依據(jù)是是否存在生殖隔離。若出現(xiàn)生殖隔離，則不是同一物種。自然選擇和人工選擇區(qū)別與聯(lián)系自然選擇人工選擇選擇因素自然環(huán)境條件人選擇目的有利于生物生存有利于人類實例害蟲及病菌的抗藥性肉食雞、蛋雞等聯(lián)系都能改變基因頻率，使生物進化如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示分析正確的是(

)A．a(chǎn)表示基因突變，是生物進化的原材料B．b表示地理隔離，新物種形成一定需要地理隔離C．c表示新物種形成，新物種與生活環(huán)境共同進化D．d表示生殖隔離，生殖隔離是生物進化的標志[解析]

a表示突變(基因突變和染色體變異)和基因重組，A錯。d表示地理隔離，但新物種的形成不一定必須經(jīng)過地理隔離，b表示生殖隔離，生殖隔離的出現(xiàn)是新物種形成的標志。c是新物種的形成，新物種的形成是生物與環(huán)境共同進化的結(jié)果。[答案]

C達爾文自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論基本觀點①遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因②過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭③變異一般是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進化的方向④生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進化的動力⑤適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果①種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變②突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)③突變和基因重組提供了生物進化的原材料④自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向⑤隔離是新物種形成的必要條件達爾文自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論不同點①沒有闡明遺傳變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機理②著重研究生物個體進化③認為物種形成是微小有利變異積累的結(jié)果，沒有認識到隔離的作用①從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機理②強調(diào)群體進化，認為種群是生物進化的基本單位③隔離是物種形成的必要條件共同點①都能解釋生物進化的原因和生物的多樣性、適應(yīng)性②都認為自然選擇決定生物進化的方向[2012·浙江杭州模擬]根據(jù)達爾文自然選擇學說(圖解如下)，下述對現(xiàn)代生物進化理論的補充、完善等內(nèi)容中不正確的是(

)A．現(xiàn)代生物進化理論是在研究種群基因頻率變化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的B．種群是生物進化的基本單位C．物種形成包括突變和基因重組、自然選擇、隔離三個基本環(huán)節(jié)D．種群中每個個體都含有該種群基因庫的全部基因[思路點撥]

[解析]

種群的基因頻率是經(jīng)常發(fā)生變化的，基因頻率的改變導致種群中具有某一特征的個體增多或減少，使生存下來的個體更加適應(yīng)環(huán)境，因此現(xiàn)代生物進化理論認為，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，A項正確。生物的進化是指生物群體的進化，即種群的進化，單個個體無法進化，因此生物進化的基本單位是種群，B項正確。突變和基因重組為進化提供原材料，自然選擇決定著生物進化的方向，隔離是物種形成的必要條件，因此上述是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)，C項正確。種群基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因，一個個體所含有的基因只是基因庫中的一部分，而不是基因庫的全部基因，D項錯誤。[答案]

D現(xiàn)代生物進化理論與達爾文進化論的關(guān)系自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論的比較自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論研究對象個體種群主要內(nèi)容①過度繁殖可增加變異的個體，同時加劇了生存斗爭；②生存斗爭是生物進化的動力；③遺傳和變異是生物進化的內(nèi)在因素；④適者生存是自然選擇的結(jié)果①生物進化的基本單位是種群；②生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的定向改變；③生物進化的原材料是突變和基因重組；④決定生物進化方向的是自然選擇；⑤隔離是物種形成的必要條件下列有關(guān)現(xiàn)代生物進化理論的敘述，不正確的是(

)A．基因突變、基因重組和染色體變異為生物進化提供原材料B．進化的實質(zhì)是種群內(nèi)基因頻率的定向改變C．生物多樣性主要包括基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性D．地理隔離是新物種形成的必要條件[解析]

易錯選C，認為C項不是現(xiàn)代生物進化理論的有關(guān)內(nèi)容，沒有掌握理論的內(nèi)容。新物種形成的必要條件是隔離，而不是僅指地理隔離，因為新物種形成的標志是生殖隔離。[答案]

D2．已知基因頻率求基因型頻率設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則AA的基因型頻率＝p2aa的基因型頻率＝q2Aa的基因型頻率＝2pq以上關(guān)系的使用應(yīng)滿足以下5個條件：①種群足夠大；②種群中個體間的交配是隨機的；③沒有突變發(fā)生；④沒有個體的遷入和遷出；⑤沒有自然選擇。[2012·北京市海淀區(qū)]對某校學生進行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人；820名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的頻率是(

)A.4.4%

B.5.1%

C.6.8%

D.10.2%[解析]

本題的易錯點是基因總數(shù)的正確計算。因為男性中只有一條X染色體，所以計算男性基因總數(shù)時不需要乘以2。學生容易誤算成(780＋820)×2＝3200，結(jié)果得出5.1%，而錯選B。由于色盲及其等位基因只存在X染色體上，因此該種群中等位基因(XB＋Xb)總數(shù)為780×2＋820×1＝2380，色盲基因Xb總數(shù)為23×2＋52×1＋65×1＝163，故基因Xb的頻率為163/2380＝6.8%。[答案]

C現(xiàn)代生物理論的綜合考查通過“生物進化的多角度”考查，提升“把握所學知識的要點和知識之間內(nèi)在聯(lián)系”的能力。回答下列有關(guān)生物進化的問題。圖1(1)圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是________、________。(2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為________，這是生物進化的________。(3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的________。(4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因；w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。①由于蜥蜴過度繁殖，導致________加劇。②小島上食物短缺，聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升，其原因可能是__________。③圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質(zhì)是因為蜥蜴群體內(nèi)的________發(fā)生了改變。(5)從生物多樣性角度分析，圖2所示群體中不同個體的存在反映了________多樣性；若從分子水平檢測這種多樣性，可采用的簡便技術(shù)是________。[解析]

本題考查現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點和具體應(yīng)用。(1)新物種產(chǎn)生的條件是隔離、突變與基因重組、自然選擇，圖中Y表示的是自然選擇，有利變異的個體得以保留，不利變異的個體被淘汰。(2)在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個體形成種群，種群是生物進化的基本單位。(3)一個種群中全部個體的所有基因稱為該種群的基因庫。(4)由于蜥蜴過度繁殖，導致其種內(nèi)斗爭加劇，趾間有蹼的蜥蜴適合于游泳，可以從水中獲取食物。這樣在島上食物短缺的時候，趾間有蹼的蜥蜴更容易獲得食物，此類個體的生存和繁殖機會較多，所以聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升。分析圖中W和w的基因頻率可知，w基因頻率逐漸上升，W基因頻率逐漸下降，即生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。(5)圖2中反映出生物的遺傳多樣性(基因多樣性)，若從分子水平檢測這種多樣性，可采用PCR(聚合酶鏈反應(yīng))技術(shù)。[答案]

(1)突變(變異)自然選擇(2)種群基本單位(3)基因庫(4)①生存斗爭(種內(nèi)斗爭)②聯(lián)趾型個體趾間有蹼，適合于游泳，可以從水中獲取食物。因此，在島上食物短缺時，聯(lián)趾個體的生存和繁殖機會較多(合理即可)③基因頻率(5)遺傳PCR(聚合酶鏈反應(yīng))1．[2011·海南高考，20]某地區(qū)共同生活著具有捕食關(guān)系的甲、乙兩種動物，兩者的個體數(shù)長期保持穩(wěn)定。下列敘述正確的是(

)A．乙物種的滅絕必然導致甲物種的滅絕，反之亦然B．在長期進化中，甲、乙兩物種必然互為選擇因素C．甲物種基因的突變必然導致乙物種基因的突變，反之亦然D．甲、乙個體數(shù)的長期穩(wěn)定說明兩個種群的基因頻率沒有改變解析：本題考查捕食關(guān)系對生物進化的影響，旨在考查基礎(chǔ)知識的理解能力。由于生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力，所以當一個物種滅絕的時候，并不一定導致另外一個物種滅絕；在捕食過程中兩種生物之間必然存在著相互選擇，共同進化；甲物種基因的突變與乙物種基因的突變無必然聯(lián)系。甲、乙個體數(shù)的長期穩(wěn)定不能說明兩個種群的基因頻率沒有改變，由于環(huán)境條件也不可能一成不變，所以基因頻率總是在動態(tài)變化。答案：B2．[2011·江蘇高考，6]根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是(

)A．自然選擇決定了生物變異和進化的方向B．生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變C．種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性D．種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小解析：本題考查現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容及種群基因頻率改變的特點。生物變異的方向是不定向的，而自然選擇是定向的，故自然選擇決定了生物進化的方向；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變；種群基因頻率改變的偶然性是隨著種群數(shù)量下降而增大的。答案：C3．[2010·海南高考，24]某動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請回答：(1)該種群中a基因的頻率為________。(2)如果該種群滿足四個基本條件，即種群________、不發(fā)生________、不發(fā)生________、沒有遷入遷出，且種群中個體間隨機交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為________；如果該種群的子一代再隨機交配，其后代中aa的基因型頻率________(會、不會)發(fā)生改變。(3)假定該動物種群滿足上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，只在相同基因型之間進行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為________、________和________；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率________(會、不會)發(fā)生改變。解析：該題考查的是遺傳平衡理論的有關(guān)內(nèi)容，a基因的頻率為0.4/2＋0.3＝0.5，A基因的頻率為0.5；遺傳平衡理論的條件是種群足夠大、不發(fā)生基因突變、不發(fā)生選擇、沒有遷入遷出，且種群中個體間隨機交配，實際上是種群內(nèi)的個體每一個體都活到成年，且都有自己的子代，根據(jù)遺傳平衡理論aa的基因型頻率分別為0.5的平方0.25；種群內(nèi)的各基因的基因頻率不會發(fā)生改變；該動物種群滿足上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，不在遵循遺傳平衡理論，所以自交一代后，AA的基因型頻率分別是0.3＋0.4×1/4＝0.4、Aa是0.4×1/2＝0.2、aa是0.3＋0.4×1/4＝0.4，各基因的頻率也會發(fā)生變化。答案：(1)0.5(2)足夠大基因突變選擇0.25不會(3)0.40.20.4會4．[2010·天津高考，7]某地區(qū)從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答：(1)R基因的出現(xiàn)是__________________的結(jié)果。(2)在RR基因型頻率達到峰值時，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時R基因的頻率為________。(3)1969年中期RR基因型幾近消失，表明在________的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力________。(4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑。預測未來種群中，最終頻率最高的基因型是________，原因是_________________。解析：本題以基因型頻率變化曲線為載體考查現(xiàn)代生物進化理論及基因頻率的計算，同時考查考生的分析能力。(1)基因突變產(chǎn)生新基因，R基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果。(2)RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，則RR基因型頻率為95%，R基因的頻率為R/(R＋r)＝(4＋2×95)/200＝97%。(3)1967年中期停用了殺蟲劑，在不再使用殺蟲劑的情況下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力低。(4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑，在不使用殺蟲劑的環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來越低；最終頻率最高的基因型是SS。答案：(1)基因突變(2)97%(3)不再使用殺蟲劑低(4)SS在不使用殺蟲劑環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來越低1．[2012·福州大學附中高三]達爾文的自然選擇學說未能解釋的是(

)A．生物進化的原因B．生物不定向變異的原因C．生物多樣性的原因D．現(xiàn)存生物適應(yīng)性的原因解析：達爾文自然選擇學說認為：生物進化是變異、自然選擇和遺傳三者的綜合作用；生物多樣性和適應(yīng)性的原因都是長期的自然選擇。由于受當時科學發(fā)展水平的限制，對于遺傳和變異的本質(zhì)，達爾文還不能做出科學的解釋。答案：B2．[2012·東北師大附中月考試題]下圖為現(xiàn)代生物進化理論的概念圖，以下說法正確的是(

)A．①是生物的突變和重組 B．②是自然選擇C．③是自然選擇學說 D．④是物種多樣性解析：生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變；突變以及自然選擇導致了基因頻率的改變，現(xiàn)代生物進化理論的核心是自然選擇學說；生物的多樣性包含三個層次：基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。因此①②④代表的含義敘述錯誤。答案：C3．[2012·東北三校聯(lián)考一摸]依所學知識回答下列問題：Ⅰ.填寫有關(guān)遺傳和生物進化原理的關(guān)系圖。(1)下列數(shù)字序號所表示的物質(zhì)分別是什么？①________，②________，③________。④表示的含義是______________________________________________。(2)a表示________過程；b表示________過程。Ⅱ.基因頻率的改變與生物進化的關(guān)系十分密切，自然和人為的因素都會改變基因頻率。(1)在自然狀態(tài)下，基因頻率變化的原因有________________________________________________。(2)樺尺蠖的體色受一對等位基因控制，黑