2017年度生物高考复习专题12现代生物进化理论(解析版)

【专题知识结构图】【考纲解读】考纲传真权威解读1.现代生物进化理论的主要内容2.生物进化与生物多样性的形成三年考情总结2014年备考建议1.从考查的力度来看,本单元所占的分值在4~8分。2.从考查的内容来看,高考试题考查的重点有包括现代生物进化理论的主要内容、生物进化与生物多样性的形成。3.从题型上看，以选择题的形式考查生物进化理论的内容。1.本单元的命题主要考查自然选择学说和现代进化理论的主要内容。2.在复习过程中,注意运用比较法、概念图对概念进行充分理解和掌握。通过训练提高对知识的综合运用能力和迁移能力。【核心考点要点归纳】一、自然选择学说和现代生物进化理论1.自然选择学说的主要内容2.现代生物进化理论的主要内容(1)种群是生物进化的基本单位个体携带的基因随个体死亡而从基因库中消失，但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代，通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。(2)突变和基因重组产生进化的原材料①基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。②突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。③生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。(3)隔离与物种的形成①种群与物种的比较种群群落概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流。分布在一定自然区域内,具有一定的形态结构和生理功能,能够在自然状况下相互交配,并且产生可育后代的一群生物。范围较小范围内的同种生物的个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成。判断标准种群具备“两同”，即同一地点，同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代。主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代；不同物种间存在生殖隔离。联系一个物种可以包括许多种群，如同一种鲤鱼可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地隔离的种群。同一物种的多个种群之间存在地理隔离，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。规律精讲精析：①判断两种生物是否为同一物种的方法：依据为是否出现生殖隔离,若可以自然交配,并且后代为可生育后代,那么就是同一物种;不能进行自然交配,或者交配繁殖出的后代为不可育后代(如马和驴交配生出骡,骡不可生育后代),那么就为不同物种。②隔离在物种形成中的作用隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流，仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的标志。③物种形成的三种典型模式a.渐变式：如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。b.骤变式：如人工诱导多倍体的产生。c.人工创造新物种：如萝卜-甘蓝等。④新物种形成的标志——生殖隔离(4)自然选择决定生物进化的方向3.共同进化与生物进化的大致过程(1)共同进化：在生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响中不断进化和发展。(2)生物进化的趋势：从原核生物到真核单细胞生物，再到真核多细胞生物；从厌氧生物到需氧生物；从无性生殖到有性生殖；从低等到高等；从水生到陆生。(3)生物多样性层次①遗传多样性：指遗传信息的总和、包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。②物种多样性:地球上生物有机体的多样性。③生态系统多样性:生物圈中生态环境和群落的多样性。(4)生物多样性成因:生物与环境共同进化的结果。(5)进化过程中的关键点①氧气的出现：自养型生物为还原二氧化碳，夺去水中的氢，生成了氧气。出现需氧型生物，使生物代谢的速度大大加快，从而加快了生物的进化；形成臭氧层，臭氧可以吸收紫外线，从而减少陆地上紫外线的入射量，使水生生物得以登陆。②真核细胞的出现：出现了核膜及各种细胞器，形成丰富的生物膜系统；出现有丝分裂，进而出现减数分裂，又形成有性生殖，大大增加了生物的变异类型；细胞分化：真核细胞才有细胞分化现象，才能形成多细胞生物。4.现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的关系【易错指导】未理解生物进化的实质（在自然选择作用下，基因频率的定向改变），对现代生物进化理论和达尔文自然选择学说缺乏比较，不清楚二者的异同点及相互关系而出错。二、遗传平衡定律的公式及应用1.遗传平衡定律⑴遗传平衡定律的公式的推理及其内涵在一个符合遗传平衡定律的种群中，若某性状由一对等位基因A和a控制，它们的概率分别是p和q，则p+q＝1。在有性生殖时，种群个体能够产生的雌雄配子分别有A和a两种，概率分别为p和q，子代个体的基因型及其概率可由如下公式得到：(pA+qa)(pA+qa)＝p2AA+2pqAa+q2aa＝1其中：①pA、qa分别表示亲代雌（雄）配子的种类及概率；②(pA+qa)(pA+qa)表示亲代雌雄配子的随机结合；③p2、2pq和q2分别表示子代群体中基因型为AA、Aa和aa的概率。⑵应用：一是根据遗传病的发病概率，推断群体基因频率及预期后代患病的概率；二是根据某些个体的表现型（如隐性）比例，推断其他个体的基因型或表现型概率。【易错指导】一是忽视“种群足够大、无基因突变、无迁入迁出、无自然选择（基因型不同个体的生活力应相同）、随机交配”等遗传平衡的条件，错误使用遗传平衡定律；二是在种群内各种基因型的频率未达到遗传平衡时，就运用达到遗传平衡后的“基因频率和基因型频率均不改变”的结论作出错误的判断。2.选择对基因频率的影响相比之下，在自然选择中，适应环境的个体存活率高、不适应环境的个体存活率低，导致适应环境的基因频率升高、不适应环境的基因频率下降，从而使得群体向着更加适应环境的方向发展。⑴淘汰显性基因的选择效应：在不利基因为显性时，淘汰显性性状改变基因频率的速度很快，如水稻育种中，人们总是选择半矮秆品种，淘汰高秆个体，而高秆基因对半矮秆基因是显性。⑵淘汰隐性基因的选择效应：在二倍体中，若有一对等位基因A、a，则有AA、Aa和aa等3种基因型。若该性状为完全显性，则AA和Aa的表现型相同，均不会因选择而淘汰，选择只对aa起作用，因而，隐性基因a的频率只会降低，很难完全淘汰。3.基因频率计算的几种方法1.根据种群中各种基因型的个体数计算基因频率用A、a表示显隐性基因，PA、Pa为A、a基因的基因频率，PAA、PAa、Paa为AA、Aa、aa个体的基因型频率，（下同）PA＝（AA的个体数×2＋Aa的个体数）/种群中个体总数×2Pa＝1－PA2.根据种群中各种基因型的频率计算基因频率PA＝PAA＋PAa×1/2Pa＝PAa×1/2＋Paa3.隐性突破法求基因频率由种群中的隐性个体所占频率（即隐性基因型的频率），利用遗传平衡定律，将隐性基因型频率开方，即可得到隐性基因的频率，进而求得显性基因的频率。【方法归纳】以一对等位基因为例计算种群中基因频率，主要分析四种类型的题目：(1)已知基因型个体数，求基因频率：某基因频率=(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)(2)已知基因型频率，求基因频率：一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率(3)计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率：用NAA分别表示该基因型的个体数，用PAA表示该基因型的频率。用p、q表示A、a的基因频率【易错提醒】(1)根据公式计算基因频率和基因型频率，如果基因位于常染色体上，就不必考虑性别问题，特别是在理想条件下，符合哈代－温伯格定律，可以直接代入公式进行计算。(2)只要群体不发生变化，不论自由交配或自交，基因频率都不发生改变；但自由交配的基因型频率不变，自交基因型频率会发生变化。(3)在种群中一对等位基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。【2013高考真题之－－现代生物进化理论】1.（2013海南卷·15）果蝇长翅（V）和（v）由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是A.v基因频率降低了50%B.V基因频率增加了50%C.杂合果蝇比例降低了50%D.残翅果蝇比例降低了50%2.（2013北京卷·4）安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化3.（2013江苏卷·12）下图为四个物种的进化关系树（图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度）。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积D.大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同4.（2013天津卷·4）家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果5.（2013上海卷·22）某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图7，第36个月时基因a在种群中的频率为A．0.2B．0.3C．0.4D．0.66.（2013四川卷·5）大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是A.用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体C.植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向7.（2013上海卷·18）据研究，从来源于不同区域的12头大熊猫体内提取36种蛋白质进行对比，发现其中只有一种蛋白质具有多态性，这说明A．大熊猫的物种多样性较低B．大熊猫的遗传多样性较低C．大熊猫的蛋白质功能比较单一D．大熊猫的蛋白质表达水平较低8.（2013上海卷·综合题一）回答下列有关生物进化与多样性的问题。（8分）某草原有羊草、贝加尔针茅、羽茅、黄囊苔草、糙隐子草、麻花头等草种，为研究放牧强度与草原植物多样性的关系，研究者将草原划分为无放牧区、轻度放牧区、中度放牧区和重度放牧区进行研究，2年后的结果如表3。31．调查植物多样性时常用的方法是__________。该草原的所有羽茅植株总和称为____。32．羊草、贝加尔针茅、羽茅、黄囊苔草等不同草种之间的差异，体现的是________多样性。通过比较这些草种细胞内细胞色素c的氨基酸序列差异，可以显示它们之间亲缘关系的远近，这提供了生物进化的方面的证据。33．对研究结果进行分析，可以发现随放牧强度的增加__________。A．物种均匀度指数越来越低B．物种丰富度指数越来越低C．多样性指标越来越高D．多样性指数越来越低E．多样性指数先增加后降低34．利用本研究中的数据，阐述人类活动与生物多样性的关系：__________。【2012高考真题之－－现代生物进化理论】1（2012广东）6、科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常，关于该重组酵母菌的叙述，错误的是A.还可能发生变异B.表现型仍受环境的影响C.增加了酵母菌的遗传多样性D.改变了酵母菌的进化方向2（2012江苏）5．下列关于生物进化的