2011高考生物一轮复习：现代生物进化理论(新人教必修2)

生物一轮复习系列课件提升能力夯实基础必修22011高考新课标专用作者：邵寄璋（生物特级教师）点击翻动新人教版共18套2-6生物的进化顺序与标注与新课标考纲相同（1）现代生物进化理论的主要内容一、考点整合与提升1、现代生物进化理论的基础——达尔文的自然选择学说（1）主要内容①过度繁殖：是指任何一种生物都具有很强的繁殖能力，能产生很多的后代。②生存斗争：指生物个体（包括种内和种间）之间的相互斗争，以及生物与无机自然条件之间的斗争。生物的大量繁殖和少量生存是通过生存斗争实现的。③遗传变异：生物个体既具有亲本的遗传性状，又会出现变异。④适者生存：在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程称为自然选择。（2）内在联系过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存选择的基础遗传和变异是自然选择的内因，也是生物进化的内因。遗传使生物保持物种的稳定性和连续性，变异使物种向前发展进化。过度繁殖产生的大量个体，不仅提供了更多的变异，为自然选择提供了更多的选择材料，而且还加剧了生存斗争。变异是不定向的，而自然选择是定向的。自然选择决定着生物向适应环境的方向进化。生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力，而适者生存是自然选择的结果。选择的手段进化的内因选择的结果（3）进化过程导致原始物种的过度繁殖＋有限的生活资源生存斗争＋变异适者生存新类型的出现＋遗传（4）评价②局限性：a、由于受当时遗传理论知识的限制，对生物遗传和变异的本质，以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题还不能作出科学的解释。b、对进化原因的解释局限于个体水平。C、强调物种形成的渐变过程，不能解释物种大爆发现象。①先进性：a、论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释；b、揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果。并较好地解释了生物的多样性和适应性。C、使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道；（5）对达尔文的自然选择学说的全面理解①选择的对象：从表面上看自然选择是对不同生物个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。从分子水平上看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择．从而改变着种群不同基因的基因频率。②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。环境因素很多，有一种或几种因素起主导的选择作用，如用农药喷洒害虫，害虫大量死亡(不抗药性)，少数害虫生存且繁殖后代(抗药性)。农药是这变化中的主导选择因素，它把群体中早已存在的抗药个体与不抗药个体区分开来。农药只起选择作用，把抗药性状保留下来，并通过繁殖传给下一代。使抗药性状在下一代某些个体中得以积累和加强。可见，环境对生物变异的选择是定向的。③选择的手段：自然选择是通过生存斗争来实现的。通过生存斗争使少数具有有利变异的生物个体生存下来，从而完成一次自然对生物的选择。生存斗争对生物的某些个体(不适者)的生存不利但对种族的生存是有利的。并推动生物界的进化。④选择的结果：适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。生物产生的不定向变异，由自然选择决定其生存或淘汰。自然选择只选择与环境相适应的变异类型，通过多次的选择，使生物的微小有利变异，通过繁殖遗传给后代，使之得以积累加强，使生物更好地适应环境，并朝着特定的方向发展．久而久之．产生了适应环境的生物新类型。对应例题：1、一般来说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植，潮湿条件下育成的作物品种，适于在潮湿地区种植，在这里干旱和潮湿条件所起的作用（）A、诱发基因突变B、引起染色体变异C、选择基因型D、导致基因重组C解析：干旱和潮湿条件下育成的作物品种并没有发生基因突变、染色体变异、基因重组，而是适应了干旱和潮湿的环境。因此，干旱和潮湿环境所起的作用就是选择适合条件的基因型。对应例题：2、根据达尔文的生物进化学说，下列叙述中错误的是（）A、狗的牙齿坚硬，是长期磨练出来的B、田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果C、有一种猫头鹰因视力弱，行动迟缓，捉不到老鼠而被淘汰D、狼和鹿能迅速奔跑，是两者之间选择的结果A解析：狼群存在个体差异（变异不定向），在食物较少情况下（生存斗争），最敏捷的狼就有最多的生存机会，因而被保留下来（遗传），最迟缓的狼在生存斗争中就被逐渐淘汰；同理，最敏捷、快速奔跑的鹿获得了生存机会，可以逃避快速奔跑的狼的捕食，反之，有些鹿则被淘汰。它们进行着相互选择。同样田鼠的生活习性和猫头鹰的行为特点都是长期自然选择的结果。对应例题：3、抗流感的疫苗，每过几年就要更换新的种类，因为流感病毒又对旧的疫苗产生了高度的抗性，这种抗性最好的解释是（）A、病毒的获得性遗传B、病毒某些结构的用进废退C、由于选择作用，使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖D、由于生殖隔离造成C解析：使用疫苗一段时间后，实质上能够适应疫苗的病毒被自然选择保留下来，不能适应疫苗的病毒淘汰。结果保留下来的病毒大量繁殖具有抗性。对应例题：4、1957年，有人把原产于丹麦和德国的白三叶草移到气候比较寒冷的瑞典载培，最初白三叶草单位面积的产量很低，但若干年后产量显殊提高．人们针对这一事实作出以下叙述，符合达尔文进化理论的是（）Ａ、这是白三叶草产生基因突变的结果Ｂ、这是自然选择的结果Ｃ、在适应环境过程中白三叶草种群的基因频率产生了变化Ｄ、若干年后的白三叶草与原来的种群产生了生殖隔离B解析：原产于丹麦和德国的白三叶草移到气候比较寒冷的瑞典载培，最初白三叶草单位面积的产量很低，但若干年后产量显殊提高．说明白三叶草已适应这种寒冷的环境，而适应是自然选择的结果。2、现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的基本观点是：种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中突变和基因重组是产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变，并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。种群（基因库）基因频率定向改变遗传变异﹢自然选择多个种群（基因库）地理隔离生殖隔离新物种（1）种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。①、种群的概念:种群是指生活在一定的时间和空间内的同种生物全部个体的总和。种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位，是生物生存的基本单位。三个强调“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。生物繁殖的基本单位；生物进化的基本单位。“同种”和“全部”两个要素两个条件两个方面区别联系概念范围判断标准物种能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物不同区域的同种生物的不同种群不同物种存在生殖隔离①同一物种是由不同的种群构成；②同一物种的不同种群在一定条件下可以进行基因交流。种群生活在一定区域的同种生物的全部个体较小范围的同种生物的全部个体不存在生殖隔离物种与种群的比较122nnp2N＋＝③、基因频率：是指一个基因库，某个基因占全部等位基因的比例。基因频率一般是通过在种群中进行抽样调查的方法来获得。如在一个种群中抽样调查N个个体，其基因型有三种：AA、Aa、aa，个体数分别是n1、n2、n3，那么种群中A和a基因的计算方法是：设A基因的频率为p，a基因的频率为q，则322nnq2N＋＝②、基因库：是指一定时期内，某一随机交配的种群中所有的个体所包含的全部基因的总和。不同的种群具有不同的基因库，地球上各类生物都蕴含着丰富的基因资源，是培育新物种的重要源泉，同时也是进行基因诊断、研制基因药物进行基因治疗的基础。因此，收集和保护各种生物的基因已日益受到各国的重视。④、基因型频率：是指在一个种群中，某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例，计算公式：特定基因型的个体数该种群个体总数×100%基因型频率=例如：设二倍体生物个体中有两个等位基因A和a，假如种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3.那么种群中A基因的频率和AA基因型的频率分别是：A基因的频率=(2n1+n2)/2NAA基因型的频率=n1/N从以上基因频率和基因型频率的计算公式可看出：①在种群中一对等位基因的频率之和等于l，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杂合子的频率对应例题：5、已知人眼(A）对蓝眼（a）是显性。在一个3000030000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人，那么在这一人群中A和a基因频率分别为_______和_______。解析：本题已经给出了三种基因型的个数，在褐眼人中的纯合体（AA）有12000人，杂合体（Aa）＝26400－12000＝14400人，蓝眼人（aa）的个体为3600个，就A和a这对等位基因来说，每个个体中可以看作有2个基因，即30000个个体中，有60000个基因。12000个AA的个体就含有A=12000×2=24000；14400个Aa个体含有A14400个、a14400个；3600个aa的个体，含有a=3600×2=7200个。所以：A的基因频率为（24000+14400）/60000=0.64＝64%、a的基因频率为（14400+7200）/60000=0.36%＝36%。对于该类题目只要知道了各种基因型频率，然后分别计算出显性基因和隐性基因的含量，然后除以总的基因数，即可得出显性基因和隐性基因的基因频率。64%36%种群中基因频率的计算类型1、已知基因型个数，求基因频率某基因频率＝（纯合子个体数×2+杂合子个体数）÷（总个体数×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频率+1/2杂合子的基因频率解析：已知AA%=30%．Aa%=60%．aa%=10%，则有：A%=AA%+1/2Aa%=30%+1/2×60%=60%a%=aa%+1/2Aa%=10%十1/2×60%=40%(或a%=1－A%=l－60%=40%)对应例题：6、设二倍体生物个体中有两个等位基因A和a，假如种群中已知AA%=30%．Aa%=60%．aa%=10%，那么A基因的频率是、a基因的频因的频率是。60%40%⑤、影响基因频率变化的因素a、基因突变：如果基因A突变为等位基因a，那么A基因的频率就变小，而a基因的频率就会增大。b、基因迁移：如果含有A的个体比含有a基因的个体更多地从一个地区迁移到另一个地区，那么这两个地区中A和a的基因频率也会发生变化。C、遗传漂变：一般在一个小群体中，带有某基因的个体由于偶然因素死亡或没有交配，结果这一基因在下一代的群体中完全消失，于是这一群体中的基因频率也就改变了。这种现象叫做遗传漂变。d、自然选择：在自然选择的作用下，一些对生存有利的基因得到保持发展一些对生存不利的基因被淘汰，从而导致基因频率的改变。e、非随机交配：种群内雌、雄个体相互交配往往不是随机的，而是有选择的，这也能导致种群基因库发生变化。只要一个种群满足下述五项条件，那么种群的基因频率将世代保持稳定不变。a、种群是极大的b、种群中交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的。c、没有突变产生d、种群之间不存在个体的迁移或基因交流e、没有自然选择，即种群中个体的生存能力是相等的。⑥哈代——温伯格定律和基因频率的计算在一个有性生殖的自然种群中．当等位基因只有两个(Aa)时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则(p+q)2=p2+2pq+q2=1,其中p2是AA基因型的频率,2pq是杂合子Aa的基因频率，q2是aa基因型频率。现代进化理论强调的是生物进化的实质是因为种群中基因频率发生改变。（2）突变和基因重组是产生生物进化的原材料。可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变异（基因突变和染色体变异属于突变）。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原始材料，不能决定生物进化的方向。（3）自然选择决定生物进化的方向经过长期的自然选择，具有不利变异的