1、 第四讲第四讲 生物的进化生物的进化1.（2010年山东理综）年山东理综）下列叙述符合现代生物进化理下列叙述符合现代生物进化理论的是（论的是（）A新物种的形成可以不经过隔离新物种的形成可以不经过隔离B生物进化过程的实质在于有利变异的保存生物进化过程的实质在于有利变异的保存C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率率D微专题考点：考点：现代生物进化理论的内容现代生物进化理论的内容 1.生物进化的基本单位：生物进化的基本单位：2.产生进化的原材料：产生进化的原材料：3.决定生
2、物进化的方向：决定生物进化的方向：4.物种形成的必要条件物种形成的必要条件 1.蜗牛的有条纹蜗牛的有条纹(A)对无条纹对无条纹(a)为显性。在一个地为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占个体占55，无条纹，无条纹个体占个体占15，若蜗牛间进行自由交配得到，若蜗牛间进行自由交配得到Fl，则，则A基因的频率和基因的频率和F1中中Aa基因型的频率分别是基因型的频率分别是()A.30，2l B.30，42 C.70，2l D.70，42D微专题考点：基因频率和基因考点：基因频率和基因型频率的计算型频率的计算完成完成P149第第4题题3.（2014广东高考）某种兰花有
3、细长的花矩（如图），广东高考）某种兰花有细长的花矩（如图），花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成下列叙述正确长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成下列叙述正确的是（）的是（）A蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B花矩变长是兰花新种形成的必要条件花矩变长是兰花新种形成的必要条件C口器与花矩的相互适应是共同进化的结果口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长C微专题考点：考点：共同进化的内容：共同进化的内容：不同物种之间，不同物
4、种之间，生物与无机环境之间生物与无机环境之间;包含的类型：包含的类型：种间互助，种间斗争，种间互助，种间斗争，相互影响相互影响例例2:2:某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200名，对他们进行调查时名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为发现，女性色盲基因携带者为1515人，女性患者人，女性患者1 1人，人，男性患者男性患者1414人，这个群体中人，这个群体中色盲基因色盲基因的频率应为的频率应为（）。）。A A、15%B15%B、3.88%C3.88%C、5.17%D5.17%D、10.3%10.3%色盲（色盲（b b）基因频率）基因频率15214 20022005.17C C
5、100%100%伴伴X X型疾病：基因在型疾病：基因在X X染色体上，染色体上，Y Y染色体上无等位基因染色体上无等位基因前提条件：前提条件：公式：公式：(p+q)(p+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1P P2 2：AAAA基因型的频率基因型的频率 q q2 2：aaaa基因型的频率基因型的频率2pq 2pq：AaAa基因型的频率基因型的频率p p：A A基因频率基因频率 q q：a a基因频率基因频率种群大、种群大、随机交配随机交配、无突变发生、无突变发生、无自然选择、无自然选择题组三题组三 利用遗传平衡定律求基因频率利用遗传平衡定律求基因频率例：人类的苯丙酮尿
6、症是代谢疾病，由隐性基因例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因(a)(a)控控制。如果群体的发病率为制。如果群体的发病率为1/1001/100。随机婚配随机婚配的群体中，的群体中，后代后代AAAA、AaAa、aaaa三种基因型出现的频率分别是多少？三种基因型出现的频率分别是多少？例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因（例：人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因（a a）控制。如果群体的发病率为控制。如果群体的发病率为1/1001/100。表现型正常的个。表现型正常的个体婚配，生出患病小孩的概率是多少？体婚配，生出患病小孩的概率是多少？1/121（二）突变和基因重组产生进化的原材料（二）
7、突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组能决突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？定生物进化的方向吗？19世纪，桦尺蠖种群中黑色世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（基因（S）频率为）频率为5%，浅灰色，浅灰色基因（基因（s）频率为）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（色基因（S）频率为）频率为95%，浅灰色基因（浅灰色基因（s）频率为）频率为5%（三）自然选择决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向。（四）隔离与物种的形成（四）隔离与物种的形成物种：在自然状态下物种：在自然状态下能够交配繁殖并产生可育后代的能够交配繁殖并产生可育后代的一群生物个体一群生物个体
8、。隔离：隔离：不同种群间的个体，在自然条件下不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自基因不能自由交流由交流的现象。的现象。东北虎和华南虎东北虎和华南虎马和驴马和驴地理隔离：地理隔离：生殖隔离：生殖隔离：不同物种之间存在生殖隔离不同物种之间存在生殖隔离1 1、内容：、内容：基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性2 2、形成生物多样性的原因：、形成生物多样性的原因：长期自然选择、共同进化达到结果长期自然选择、共同进化达到结果3 3、研究生物进化的主要依据：、研究生物进化的主要依据：化石化石从原核生物到真核生物，从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，从无性生殖到有
9、性生殖，由简单到复杂，由简单到复杂，由水生到陆生，由水生到陆生，由低等到高等。由低等到高等。地球上最早出现的生物是：地球上最早出现的生物是：厌氧单细胞生物厌氧单细胞生物共同进化的含义共同进化的含义1：不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化根瘤菌：根瘤菌：与豆科植物共生，形成与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。植物营养的一类杆状细菌。地球形成地球形成时原始大气时原始大气中是没有氧中是没有氧气的，但是气的，但是随着光合细随着光合细菌的出现，菌的出现，使得大气中使得大气中有了氧气有了氧气共同进化的含义共同进化的含义2：生物和无机环境间也存在共
10、同进化。生物和无机环境间也存在共同进化。用进废退用进废退：经常使用的器官就发达，不使用的：经常使用的器官就发达，不使用的就退化。就退化。获得性遗传获得性遗传：由环境引起或由于用进废退引：由环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的。起的变化是可以遗传的。食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到下一代也是如此，代每一种基因的频率都不会改变，到下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是也就是说基因频率可以代代保持
11、稳定不变。这就是哈哈迪温伯格平衡迪温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。，也叫遗传平衡定律。但是，在实际中，这样的平衡是不存在的。但是，在实际中，这样的平衡是不存在的。这是因为，第一：这是因为，第一：足够大的种群是不存在足够大的种群是不存在，而根，而根据概率原理，当个体数不是充足大时，实际得到的数据概率原理，当个体数不是充足大时，实际得到的数值与理论上的数值就存在误差，实际中子代和亲代的值与理论上的数值就存在误差，实际中子代和亲代的基因频率就会有差异。基因频率就会有差异。第二：第二：种群中充分的随机交配也是不现实的，也就种群中充分的随机交配也是不现实的，也就是说是说不同基因型的卵细胞不同基因型的卵细胞
12、和和精子精子结合的机会不会是均等结合的机会不会是均等的的。例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残例如，在生殖季节，为了争夺异性配偶，雄性海象之间要进行激烈而又残酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞酷的竞争，争斗的最后结果常常是强大的一方占有二三十个雌性海象，由于竞争失败，有的雄性海象没有任何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节争失败，有的雄性海象没有任何的交配机会。假设其它条件不变，在生殖季节里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是里，如果竞争力强的雄性海象个体基因型大多数是AA，而竞争失败的雄性海，而竞争失败的雄性海象个体的基
13、因型大多数是象个体的基因型大多数是aa（可能是由于本身基因型的关系，而导致性状上的（可能是由于本身基因型的关系，而导致性状上的差异），那么差异），那么A的基因频率将越来越大。的基因频率将越来越大。第三：第三：基因突变每时每刻都有可能发生基因突变每时每刻都有可能发生。虽然每。虽然每一个基因突变的频率很低很低，但一个种群中有很多一个基因突变的频率很低很低，但一个种群中有很多很多的基因，所以基因的实际突变数是较大的，而且很多的基因，所以基因的实际突变数是较大的，而且经过代代的遗传基因突变必然对种群的基因频率产生经过代代的遗传基因突变必然对种群的基因频率产生影响，使基因的频率发生改变。如由影响，使基因
14、的频率发生改变。如由a a突变成突变成A A的数或的数或a a突变成其它复等位基因的数相对较大，则突变成其它复等位基因的数相对较大，则a a的基因频的基因频率将越来越小。率将越来越小。第四：第四：由于各种原因，种群中有的个体会离开该由于各种原因，种群中有的个体会离开该群体，相反的可能，有的同种的外来个体会迁入该种群体，相反的可能，有的同种的外来个体会迁入该种群群，使种群中各种基因型的比例发生变化，而导致种，使种群中各种基因型的比例发生变化，而导致种群基因频率的改变群基因频率的改变 。第五：第五：在自然界中，自然选择是不可抗拒的，在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用始终对种群发挥
15、作用。如基因型为。如基因型为aaaa的个体由于本的个体由于本身基因的原因，在特定的环境条件下，而导致性状身基因的原因，在特定的环境条件下，而导致性状缺陷，不能适应变化了的环境，在自然选择中处于缺陷，不能适应变化了的环境，在自然选择中处于不利地位，则不利地位，则a a的基因频率也会越来越小。的基因频率也会越来越小。由于上述五方面的因素，种群基因频率的改变由于上述五方面的因素，种群基因频率的改变是客观的，亲代和子代之间基因频率的差异可能是是客观的，亲代和子代之间基因频率的差异可能是微妙的，但经过代代的遗传，当这一差异由量变的微妙的，但经过代代的遗传，当这一差异由量变的积累而达到质的差异时，该种群就
16、渐变成另外一个积累而达到质的差异时，该种群就渐变成另外一个不同的种群了。所以从理论上分析，不同的种群了。所以从理论上分析，。生物进化的实质是生物进化的实质是基因频率的改变基因频率的改变 表面看，自然选择是对一个个生物个体的表面看，自然选择是对一个个生物个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率。不同基因的基因频率。所以，生所以，生物进化的过物进化的过程的实质是程的实质是种群基因频种群基因频率发生变化率发生变化的过程。的过程。
