(浙江选考)2020版高考生物一轮复习第20讲生物的进化课件.pptx

1、第第2020讲生物的进化讲生物的进化知识 生物进化知知识识梳梳理理知识生物进化知识生物进化一、生物的多样性、统一性和进化一、生物的多样性、统一性和进化教材研读1.生物体既相似又相异生物体既相似又相异(1)生殖隔离:不同种的个体之间不能互相交配,或者在交配后不能产生有生育能力的后代。(2)生物界虽然在类型上具有巨大的多样性,但在模式上具有高度的统一性,表现在生物体、细胞或生物大分子等层次上。2.进化论对生物的统一性和多样性的解释进化论对生物的统一性和多样性的解释(1)随着时间的推移由于自然选择等因素的作用,生活在不同环境中的同一物种的不同种群,可以发展出多个物种。(2)整个生物界有一个共同由来,

2、生物界在不同层次上存在着高度的统一性。二、进化性变化是怎样发生的二、进化性变化是怎样发生的1.进化性变化得以发生的前提条件进化性变化得以发生的前提条件:个体间存在可遗传的变异。2.选择是进化的动力选择是进化的动力(1)选择的类型a.人工选择选择对象普遍存在的变异个体选择标准人们根据自己的需要选择手段挑选合乎要求的变异个体,淘汰其他变异个体;连续数代选择选择结果人类所需要的变异被保存下来,微小变异积累成为显著变异,从而培育出新的品种b.自然选择(2)选择的作用:自然选择是进化的一个重要动力和机制。3.种群的变异性种群的变异性在种群中普遍存在可遗传变异是自然选择的前提,也是生物进化的前提。4.种群

3、基因频率的平衡和变化种群基因频率的平衡和变化(1)相关概念a.基因库:一个生物种群的全部等位基因的总和。b.基因频率:在一个种群中,某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例。c.基因型频率:某种基因型个体数占种群总个体数的比例。(2)遗传平衡定律(哈迪-温伯格定律)内容:在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化。影响遗传平衡的因素:主要有突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择。5.自然选择导致适应自然选择导致适应(1)适应:生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境条件下生存和延续,它是生物特有

4、的一种现象。(2)自然选择导致生物进化性变化。6.异地的和同地的物种形成异地的和同地的物种形成(1)异地的物种形成种群两个种群遗传组成出现差异新物种。(2)同地的物种形成如:二倍体植物二倍体配子四倍体(新物种)。1.生物界在模式上具有统一性。下列叙述错误的是(B)A.人、大猩猩和长臂猿的骨骼基本相似B.动植物、真菌和细菌都由真核细胞构成C.鸟的翅膀、海豚的鳍肢有相似的结构模式D.原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA解析解析动植物和真菌都是由真核细胞构成的,它们的细胞结构非常相似,可以在细胞水平说明真核生物之间存在统一性;而细菌由原核细胞构成,细胞结构与真核细胞有比较明显的差别。2.下列关于生

5、物进化的叙述,正确的是(C)A.生物进化的方向是由基因突变决定的B.害虫抗药性的出现是不断施用农药的结果C.生物进化的实质是种群基因频率发生变化D.只有基因突变、自然选择及隔离才能形成新物种解析解析生物进化的方向是由自然选择决定的,A错误;生物抗药性的出现是变异的结果,使用农药起到了选择作用,B错误;生物进化的实质就是基因频率的改变,C正确;可遗传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,生殖隔离是新物种形成的标志,D错误。3.(2017浙江4月选考,17,2分)经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药,下列叙述正确的是(C)A.使用农药导致菜

6、青虫发生抗药性变异B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果C.通过选择导致菜青虫抗药性变异不断积累D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力解析解析菜青虫的抗药性变异在使用农药前就存在,A错误;人工选择是指人们将所需要的变异保存下来从而培育新品种,菜青虫的抗药性增强不是人工选择的结果,B错误;通过选择导致菜青虫抗药性变异不断积累,C正确;选择可导致菜青虫抗药性不断增强,D错误。4.有关隔离的叙述,错误的是(B)A.隔离阻止了种群间的基因交流B.物种的形成都必须经过长期的地理隔离C.遗传组成的差异是产生生殖隔离的根本原因D.产生生殖隔离是新物种形成的标志解析解析隔离阻止了种群间的基因交流,A正确;物

7、种的形成不一定经过长期的地理隔离,如多倍体的形成,B错误;遗传组成的差异导致基因库差异,这是产生生殖隔离的根本原因,C正确;产生生殖隔离是新物种形成的标志,D正确。5.已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1 2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎。在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是(A)A.1 1B.1 2C.2 1D.3 1解析解析在该群体中AA=1/3,Aa=2/3,则配子A=2/3,a=1/3,故该群体随机交配产生的子一代中AA=4/9,Aa=4

8、/9,aa=1/9(死亡),则子代中AA和Aa的比例是1 1。6.下列有关生物多样性和生物进化的叙述中,不正确的是(A)A.细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征C.生物多样性的形成过程,不能说是新物种不断形成的过程D.自然选择、基因突变等均可改变种群的基因频率,其中自然选择决定了生物进化的方向解析解析生物的变异是不定向的,在接触青霉素前,细菌的种群中就已经存在抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存,A错误;蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征,B正确;生物多

9、样性主要包括三个层次的内容:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成过程,不能说是新物种不断形成的过程,C正确;自然选择、基因突变等均可改变种群的基因频率,其中自然选择使种群的基因频率发生定向改变,决定了生物进化的方向,D正确。一、生物进化理论有关概念的辨析一、生物进化理论有关概念的辨析1.物种与种群的比较物种与种群的比较考点突破物种种群区别概念能够在自然状态下相互交配且产生可育后代的一群生物生活在一定区域的同种生物的全部个体范围不同区域的同种生物的不同种群一定范围的同种生物的全部个体判断标准不同物种存在生殖隔离不存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群;同一物种的多个种群

10、之间存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种),进而形成多个新物种(出现生殖隔离)2.地理隔离与生殖隔离的比较地理隔离与生殖隔离的比较地理隔离生殖隔离区别特点自然条件下基因不能交流,一定条件下可以进行基因交流种群间不能发生基因交流结果形成不同的亚种形成不同的物种联系地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段;长期的地理隔离最终可能形成生殖隔离,生殖隔离是物种形成的关键,是新物种形成的标志3.异地的和同地的物种形成的比较异地的和同地的物种形成的比较异地的物种形成同地的物种形成所需时间经过漫长的时间和许多世代的逐渐演变较短时间物种形成的常见方式一个分布区很广的物种通过地

11、理障碍等先形成亚种,然后发展产生生殖隔离,形成两个或多个物种通过个体的突变、远缘杂交及染色体加倍等方式,在自然选择的作用下逐渐形成新物种举例加拉帕戈斯群岛上多种陆栖鸟的形成自然状态下多倍体植物的形成,植物体细胞杂交育种,多倍体育种等联系物种的形成都以生殖隔离的形成为标志b.自然选择在异地的物种形成过程中的作用:不定向变异不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累种群的基因频率定向改变生物定向进化名师点拨名师点拨物种形成的流程图(1)异地的物种形成过程(渐变式)a.过程(2)同地的物种形成过程(点断平衡式)以染色体数目变化的方式形成新物种,一旦出现很快形成生殖隔离(以植物为例)杂种植物异源多倍体4.物种形

12、成与生物进化的关系物种形成与生物进化的关系内容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与原生物关系属于不同物种可能属于同一个物种,也可能属于不同的物种两者联系生物进化的实质是基因频率改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种形成新物种形成则说明生物一定进化了进化的原因内因通过遗传将有利的变异保留下来,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,表现为进化进化的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

13、得到积累和加强,形成了生物的适应性多样性、物种的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性的类群,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导致生物进化,物种的形成是生物进化质的飞跃二、用生物进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成二、用生物进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成名师点拨名师点拨自然选择的对象、动力及结果(1)自然选择的对象直接对象生物的变异性状(表现型)。间接对象相关的基因型。根本对象与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择,因而可

14、以改变种群的基因频率。(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。(4)自然选择的结果:适者生存,不适者被淘汰。(5)两个方向变异不定向,自然选择定向(如下图)。基因频率的计算方法基因频率的计算方法1.基因频率基因频率:是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比例。基因频率=100%(1)不同的基因在基因库中所占的比例是不同的,影响基因频率的因素有基因突变、染色体畸变和自然选择等。(2)种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。例如,从某种群中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个某种基因的数目控制同种性状的

15、等位基因的总数体分别为30、60、10个。那么A、a基因的频率求解如下:A基因的频率为100%=60%a基因的频率为100%=40%2 3060100 22 10602 1002.基因型频率基因型频率:是指某种特定基因型的个体数占群体内全部个体数的比例。基因型频率=100%特定基因型的个体数总个体数3.通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率(1)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)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。(3)已知基因型AA或aa的频率,求A或a的频率经常用到开平方的方法。即A(a)基因频率=(对于XY型性别

16、决定的生物,雄性AA(aa)基因型的频率的伴性遗传除外)例如,在某一个人群中,经调查得知,隐性性状者为16%,该性状不同类型的基因频率求解如下:由于题中告知隐性性状者为16%,即基因型为aa的个体为16%,也就是a、a同时出现的概率为16%,因此a的基因频率为40%,故知A的基因频率为1-40%=60%。4.运用哈迪运用哈迪-温伯格温伯格(遗传平衡遗传平衡)定律定律,由基因频率计算基因型频率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,当等位基因只有一对(A、a)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=1其中p2是AA(纯合子)基因

17、型的频率,2pq是Aa(杂合子)基因型的频率,q2是aa(纯合子)基因型的频率。(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)常见题型有三种情况:基因位于常染色体上。基因位于X染色体上:知各基因型个体的数量,此类题型可用定义公式计算。知能拓展知能拓展一定注意:在伴X染色体遗传中,男性中患者的表现型概率=相关基因型频率=相关基因频率。仅知道自然种群中某一纯合子的基因型频率,求基因频率;

18、或仅知道某一基因的频率,求基因型频率。需用遗传平衡定律进行计算。典例典例1研究人员在调查白化病时,随机在某地区抽查了100个三口之家。其中两家各有一位患白化病的成人(其余成人无携带者),但两家的孩子均正常;还有一家夫妇正常,但生有一个白化病的孩子;其他家庭家族史均无白化病人。则该地区白化基因的频率是。解题关键解题关键白化基因频率=白化基因个数/该基因及其等位基因之和答案答案1/60解析解析两家父母分别都是AA、aa,孩子均为Aa;一家是父母为Aa、Aa,孩子是aa,其他家庭的父母及孩子都是AA。白化基因频率=白化基因个数/该基因及其等位基因之和=(22+12+1+1+2)/(10032)=1/

19、60。1-1(2018浙江11月选考,17,2分)研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定,得知红花(CC)金鱼草35株、粉红花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列叙述正确的是(D)A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料D.种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%解析解析一个生物种群中的全部等位基因的总和(如:A、a、B、b)称为基因库,A错误;不同花色数量的差异是由于环境选择的结果,B错误;花色由一对等位基因控制,不存在基因重组(基因重组的发生至少要有2对等位基因),C错误;种群中C的基因频率为(352+40)/200=55%,Cc的基因型频率为40/(35+40+25)=40%,D正确。1-2(2018浙江11月选考,9,2分)人体中的每一块骨骼,在大猩猩、黑猩猩和长臂猿体中都有,只是大小比例有所不同。造成生物结构统一性的主要原因是(A)A.共同祖先遗传B.环境变化C.长期人工选择D.生物变异解析解析进化论认为,彼此不同而又相似的物种,由一个祖先物种发展而来,遗传的力量使他们保持某种结构和功能的统一模式,A正确。B、C、D错误。栏目索引内部文件，请勿外传