1、.第七章第七章现代生物进化理论现代生物进化理论.一、拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说一、拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说1.1.拉马克的进化学说拉马克的进化学说 和和 是生物不断进化的主要原因。是生物不断进化的主要原因。2.2.达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说 （1 1）内容：）内容： 、 、遗传变异和适者生存。、遗传变异和适者生存。 （2 2）意义：科学地解释了）意义：科学地解释了 的原因和的原因和 _ _形成的原因。形成的原因。 （3 3）局限性）局限性 对对 的本质不能做出科学的解释。的本质不能做出科学的解释。 对生物进化的解释局限于对生物进化的解释局限于 水平。水平
2、。 强调物种形成都是强调物种形成都是 的结果，不能很好地解释物种大的结果，不能很好地解释物种大 爆发等现象。爆发等现象。用进废退用进废退获得性遗传获得性遗传过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争生物进化生物进化物种多样性和统一性物种多样性和统一性遗传和变异遗传和变异个体个体自然选择自然选择.3.3.自然选择学说的主要内容及内在联系自然选择学说的主要内容及内在联系 .即自然选择的即自然选择的_是环境对变异所对应的是环境对变异所对应的_的选的选择，因而可以改变种群的择，因而可以改变种群的_。（2 2）解读）解读自然选择的对象自然选择的对象a a. .直接对象直接对象是生物的是生物的_。b b. .间接对
3、象间接对象是相关的是相关的_。c c. .根本对象根本对象是与变异性状相对应的是与变异性状相对应的_变异性状（表现型）变异性状（表现型）基因型基因型基因基因实质实质基因频率基因频率基因基因自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的体所处的_。自然环境自然环境.a a. .类型：包括类型：包括_、种间斗争（竞争）、生、种间斗争（竞争）、生物与无机环境之间的斗争。物与无机环境之间的斗争。b b. .意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但意义：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。对物种的生存是有利
4、的，并能推动生物的进化。c c. .原因：原因：_+ +有限的生活资源。有限的生活资源。自然选择的动力：自然选择的动力：_。生存斗争生存斗争两个方向两个方向变异变异_，_定向。定向。过度繁殖过度繁殖种内斗争种内斗争自然选择的结果：自然选择的结果：_。适者生存，不适者被淘汰适者生存，不适者被淘汰不定向不定向自然选择自然选择.练一练练一练 1. 1.（20092009广东理基，广东理基，4747）由于蟹类的捕食，某由于蟹类的捕食，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（逐渐增加。对这个现象的解释，正确的（ ） A.A
5、.人工选择人工选择 B.B.适者生存适者生存 C.C.用进废退用进废退 D.D.定向变异定向变异 B.2.2.达尔文的自然选择学说未能解释的是达尔文的自然选择学说未能解释的是 （ ） A. A.生物进化的原因生物进化的原因 B. B.生物不定向变异的原因生物不定向变异的原因 C. C.生物多样性的原因生物多样性的原因 D. D.现存生物适应性的原因现存生物适应性的原因 解析解析 达尔文自然选择学说认为：生物进化是达尔文自然选择学说认为：生物进化是 变异、自然选择和遗传三者的综合作用；生物变异、自然选择和遗传三者的综合作用；生物 多样性和适应性的原因都是长期的自然选择。多样性和适应性的原因都是长
6、期的自然选择。 由于受当时科学发展水平的限制，对于遗传和由于受当时科学发展水平的限制，对于遗传和 变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。B.二、现代生物进化理论二、现代生物进化理论1.1.发展发展 （1 1）对于生物进化过程中遗传和变异的研究，已经从）对于生物进化过程中遗传和变异的研究，已经从 水水平深入到平深入到 水平；水平； （2 2）关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以）关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以 _ _为单位发展到以为单位发展到以 为基本单位。为基本单位。2.2.现代生物进化理论的内容现代生物进化理论的内容 （1 1）_是是
7、的基本单位，也是的基本单位，也是 _ _的基本单位。的基本单位。 影响种群基因频率发生变化的因素影响种群基因频率发生变化的因素_ 、 、 、迁移和遗传漂变等。、迁移和遗传漂变等。 生物进化的实质是生物进化的实质是 发生变化。发生变化。性状性状分子分子生物个体生物个体种群种群生物进化生物进化生物繁殖生物繁殖突变突变基因重组基因重组自然选择自然选择种群基因频率种群基因频率种群种群.（2 2） 和和 产生生物进化的原材料。产生生物进化的原材料。可遗传的变异来源：可遗传的变异来源： 、 和和 。生物变异是生物变异是 的，只产生生物进化的的，只产生生物进化的 ，不能决定生物进化的方向。，不能决定生物进化
8、的方向。生物变异的利与害并不是绝对的，取决于生物变异的利与害并不是绝对的，取决于 。（3 3） 决定生物进化的方向。决定生物进化的方向。原因：不断淘汰原因：不断淘汰 变异的基因，积累变异的基因，积累 变异变异的基因。的基因。结果：种群的基因频率发生结果：种群的基因频率发生 改变。改变。突变突变基因重组基因重组基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异不定向不定向原材原材料料生物的生物的生存环境生存环境自然选择自然选择不利不利有利有利定向定向.（4 4）隔离导致）隔离导致 的形成。的形成。类型：常见的有类型：常见的有 和和 。实质：实质： 不能进行自由交流。不能进行自由交流。新物种形成
9、标志：新物种形成标志：_。物种物种地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离基因基因产生生殖隔离产生生殖隔离.三、共同进化与生物多样性的形成三、共同进化与生物多样性的形成1.1.共同进化共同进化 （1 1）概念：不同）概念：不同 之间、之间、 之之 间在相互影响中不断进化和发展。间在相互影响中不断进化和发展。 （2 2）原因：生物与生物之间的）原因：生物与生物之间的 和生物和生物 与无机环境之间的与无机环境之间的 。2.2.生物多样性生物多样性 （1 1）内容：基因多样性、）内容：基因多样性、 多样性、多样性、_ 多样性。多样性。 （2 2）形成原因：生物的）形成原因：生物的 _ _。 （3 3）研究生
10、物进化历程的主要依据：）研究生物进化历程的主要依据： 。物种物种生物与无机环境生物与无机环境相互选择相互选择相互影响相互影响物种物种生态系统生态系统共同进化共同进化化石化石.考点 一 自然选择学说和现代生物进化理论的比较 达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说现代生物进化理论现代生物进化理论基基本本观观点点遗传变异遗传变异是自然选择的内因是自然选择的内因过度繁殖过度繁殖为自然选择提供更多的为自然选择提供更多的选择材料选择材料, ,加剧了生存斗争加剧了生存斗争变异一般是变异一般是不定向的不定向的, ,而自然选而自然选择是择是定向定向的的, ,定向的自然选择定向的自然选择决定决定着生物进化的方向着生
11、物进化的方向生存斗争生存斗争是自然选择的是自然选择的手段手段, ,是是生物进化的生物进化的动力动力适者生存适者生存是自然选择的结果是自然选择的结果自然选择是一个长期、缓慢、连自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程续的过程种群种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位, ,生物进化的实质在于生物进化的实质在于种群基因频种群基因频率率的改变的改变突变和基因重组、自然选择及突变和基因重组、自然选择及隔离隔离是物种形成过程的三个基本是物种形成过程的三个基本环节环节突变和基因重组突变和基因重组产生进化的原产生进化的原材料材料自然选择自然选择使种群的基因频率定使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向向
12、改变并决定生物进化的方向隔离隔离是新物种形成的必要条件是新物种形成的必要条件.达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说现代生物进化理论现代生物进化理论不不同同点点没有阐明遗传变异的本质没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理以及自然选择的作用机理着重研究生物个体进化着重研究生物个体进化认为物种形成是微小有利认为物种形成是微小有利变异积累的结果变异积累的结果, ,没有认识到没有认识到隔离的作用隔离的作用从从分子水平分子水平上阐明了自上阐明了自然选择对遗传变异的作用然选择对遗传变异的作用机理机理强调群体进化强调群体进化, ,认为认为种群种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位隔离隔离是物种形成
13、的必要是物种形成的必要条件条件共共同同点点都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性都认为都认为自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向.【典例典例1 1】(2012(2012海南高考海南高考) )关于现代生物进化理论的叙述关于现代生物进化理论的叙述, ,错误的是错误的是( () )A.A.基因的自发突变率虽然很低基因的自发突变率虽然很低, ,但对进化非常重要但对进化非常重要B.B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同不同基因型的个体对环境的适应性可相同, ,也可不同也可不同C.C.环境发生变化时环境发生变化时, ,种群的基因频率可能改
14、变种群的基因频率可能改变, ,也可能不变也可能不变D.D.同一群落中的种群相互影响同一群落中的种群相互影响, ,因此进化的基本单位是群落因此进化的基本单位是群落D.【变式训练变式训练】根据现代生物进化理论根据现代生物进化理论, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.自然选择决定了生物变异和进化的方向自然选择决定了生物变异和进化的方向B.B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D.D.种群内某基因的频率随种群数量下降而减小种群内某基因的频率随种群数量下降而减小C
15、.考点考点 二二 物种的形成物种的形成 1.1.物种形成的三个环节物种形成的三个环节(1)(1)_产生进化的原材料产生进化的原材料; ;(2)(2)_定生物进化的方向定生物进化的方向; ;(3)(3)_导致新物种的形成。导致新物种的形成。三者关系如图所示三者关系如图所示: :突变和基因重组突变和基因重组自然选择决自然选择决隔离隔离.2.隔离导致物种的形成 新物种 地理隔离多种因素(突变、重组、选择、漂变等）出现生殖隔离一个种群多个小种群种群基因频率定向改变种群基因库差异加大.【高考警示】物种形成与生物进化易错点物种形成与生物进化易错点(1)(1)物种的形成物种的形成不一定不一定都需要经过地理隔
16、离都需要经过地理隔离, ,如多倍体的如多倍体的产生。产生。(2)(2)生物进化生物进化不一定不一定导致物种的形成导致物种的形成: :生物进化的生物进化的实质是基因频率的改变实质是基因频率的改变, ,这种变化可大可小这种变化可大可小, ,不一定会突破物种的界限不一定会突破物种的界限, ,即生物进化不一定导致新物即生物进化不一定导致新物种的形成。种的形成。新物种一旦形成新物种一旦形成, ,则说明生物肯定进化了。则说明生物肯定进化了。 .【典例2】如图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。有关叙述中不正确的是()A.A.图中图中X X、Y Y、Z Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择及隔离分别表示的是突
17、变和基因重组、自然选择及隔离B.B.小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群, ,是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位C.C.地理隔离一旦形成地理隔离一旦形成, ,原来同属一个物种的蜥蜴很快就进化为不同的物种原来同属一个物种的蜥蜴很快就进化为不同的物种D.D.小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和称为蜥蜴新种的基因库小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和称为蜥蜴新种的基因库C.【互动探究互动探究】(1)X(1)X、Y Y、Z Z三个环节在物种形成过程中的作用各是什么三个环节在物种形成过程中的作用各是什么? ?提示提示: :X X为生物进化提供原材料为生物进化提供
18、原材料,Y,Y决定生物进化的方向决定生物进化的方向,Z,Z的出现标志物种的形成。的出现标志物种的形成。(2)(2)蜥蜴原种和蜥蜴新种在一起蜥蜴原种和蜥蜴新种在一起, ,是否能进行基因交流是否能进行基因交流? ?提示提示: :不能。蜥蜴原种和蜥蜴新种属于两个物种。不能。蜥蜴原种和蜥蜴新种属于两个物种。 .【变式训练变式训练】下列关于隔离的叙述正确的是下列关于隔离的叙述正确的是( () )A.A.只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流B.B.所有物种的形成都要经过长期的地理隔离所有物种的形成都要经过长期的地理隔离C.C.长期的地理隔离必然导致生殖隔离长期的地理隔离必然
19、导致生殖隔离D.D.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因D. 1.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率。 基因频率 100%2基因型频率 是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比率 基因型频率 100% 考点三考点三 基因频率和基因型频率计算基因频率和基因型频率计算.3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。.4哈代温伯格平衡定律(1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，并符合以下5个条件的情况下，各等位基
20、因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡。这5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入(没有迁移）；没有自然选择。.利用遗传平衡定律求基因频率 如用如用p代表基因代表基因A的频率，的频率，q代表基因代表基因a的频率，遗传的频率，遗传平衡定律可写成：平衡定律可写成：(p+q)(p+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1AA的频率aa的频率Aa的频率.对位训练对位训练1 1. .某植物种群中，某植物种群中，AAAA基因型个体占基因型个体占30%30%，aaaa基因基因 型个体占型个体占20%20%
21、。若该种群植物自交，后代中。若该种群植物自交，后代中AAAA、 aaaa基因型个体出现的频率以及基因型个体出现的频率以及A A、a a基因频率分基因频率分 别为别为 （ ） A.55%A.55%、45%45%、45%45%、55%55% B.42 B.42. .5%5%、3232. .5%5%、45%45%、55%55% C.55% C.55%、45%45%、55%55%、45%45% D. 42.5% D. 42.5% 、 32.5% 32.5% 、55%55%、45%45%. AA:30% AA:30% aa:20% aa:20% AAAA:30%+0.25:30%+0.2550%=42.
22、5%50%=42.5% AaAa:0.5:0.550%=25%50%=25% aaaa:20%+0.25:20%+0.2550%=32.5%50%=32.5% A A的基因频率为的基因频率为 ，a a的基的基因频率为因频率为45%45%。答案答案 DAaAa50%50%解析解析由由%55%1002002525 .42.2 2. .在自然条件下，基因型为在自然条件下，基因型为aaaa个体的出现机会是个体的出现机会是 0.01%,0.01%,在理想状态下，杂合子出现的机是在理想状态下，杂合子出现的机是 。 解析解析 根据题意：根据题意：q q2 2=0.01%,=0.01%,可得出可得出a a的基
23、因频的基因频 率率q q=1%=1%。根据哈代。根据哈代温伯格平衡定律（温伯格平衡定律（p p+ +q q=1),=1), 可得出可得出A A的基因频率的基因频率p=1-q=99%p=1-q=99%。杂合子。杂合子AaAa的基的基 因型频率因型频率=2=2pqpq=2=21%1%99%=1.98%99%=1.98%。 答案答案 1.98%.3.3.（20082008江苏生物，江苏生物，1111）某植物种群中，某植物种群中，AAAA个个 体占体占16%16%，aaaa个体占个体占36%36%，该种群随机交配产生，该种群随机交配产生 的后代中的后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因频率和
24、自交产基因频率和自交产 生的后代中生的后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因频率的变化基因频率的变化 依次为依次为 ( ( ) ) A.A.增大，不变；不变，不变增大，不变；不变，不变 B. B.不变，增大；增大，不变不变，增大；增大，不变 C. C.不变，不变；增大，不变不变，不变；增大，不变 D. D.不变，不变；不变，增大不变，不变；不变，增大 解析解析 由哈代由哈代温伯格定律得知，随机交配后温伯格定律得知，随机交配后 代的基因频率和基因型频率不会改变；连续自交代的基因频率和基因型频率不会改变；连续自交产生的后代中纯合子会越来越多，导致种群中纯合产生的后代中纯合子会越来越多，导
25、致种群中纯合子比例增大，但基因频率不会发生改变。子比例增大，但基因频率不会发生改变。C.1.1.农业生产中长期使用某种杀虫剂后农业生产中长期使用某种杀虫剂后, ,害虫的抗药性增强害虫的抗药性增强, ,杀虫效果下降杀虫效果下降, ,原因是原因是( () )A.A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生B.B.杀虫剂对害虫具有选择作用杀虫剂对害虫具有选择作用, ,使抗药性害虫的数量增加使抗药性害虫的数量增加C.C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D.D.抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性抗药性强的害虫所产生的后代都具有
26、很强的抗药性B. 2.2.根据现代生物进化理论根据现代生物进化理论, ,下列关于生物进化下列关于生物进化的叙述错误的是的叙述错误的是( ( ) ) A.A.环境改变使生物产生定向的变异环境改变使生物产生定向的变异 B.B.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 C.C.生物进化的实质是种群的基因频率定向变生物进化的实质是种群的基因频率定向变化化, ,导致生物朝着一定的方向不断进化导致生物朝着一定的方向不断进化 D.D.不同物种之间、生物与环境之间在相互影不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化发展响中不断进化发展, ,形成生物的多样性形成生物的多样性A.3.如图表示生物新物种
27、形成的基本环节如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是对图示分析正确的是()A.a表示基因突变和基因重组表示基因突变和基因重组,是生物进化的原材料是生物进化的原材料B.b表示生殖隔离表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志生殖隔离是生物进化的标志C.c表示新物种形成表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化新物种与生活环境共同进化D.d表示地理隔离表示地理隔离,新物种的形成一定需要经过地理隔离新物种的形成一定需要经过地理隔离D.4.(能力挑战题能力挑战题)细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如图细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如图:将含有将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检
28、菌的固体培养基一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面表面,抗生素向周围扩散抗生素向周围扩散,如果抑制生长如果抑制生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈图中里面的圈),结果如图所示。结果如图所示。(1)衡量本实验结果的指标是衡量本实验结果的指标是_。(2)上述图中最有效的是上述图中最有效的是_培养皿中的抗生素。培养皿中的抗生素。抑菌圈的大小B. (3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数并测定细菌数量变化量变化,如图所示如图所示: 向培养基中加抗生素的时刻为向培养基中加抗生素的时刻为_点。点。 细菌种群的进化是定向的细菌种群的进化是定向的,而变异是而变异是_,细菌的细菌的抗药性产生于环境变化之抗药性产生于环境变化之_(填填“前前”“中中”或或“后后”),抗生抗生素对细菌变异的作用不是素对细菌变异的作用不是“诱导诱导”,而是而是_。 尽管有抗药性基因存在尽管有抗药性基因存在,但使用抗生素仍然能治疗由细但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染菌引起的感染,原因在于细菌种群中原因在于细菌种群中_。(3)b b不定向的不定向的前前选择选择有抗药性基因的有抗药性基因的个体占极少数个体占极少数
