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一、考点解读
内容
说明
(1)现代进化理论的由来
(2)现代进化论的主要内容
包括:自然选择学说,用尽废退学说,现代进化论,基因库,基因频率,基因型频率
本单元内容看起来很少,但是和其他章节的联系非常的密切。通过对近几年的高考考题的分析我们可以看出,近几年各地高考,在该单元的内容下了一定的功夫。一轮复习时可以从以下几点进行复习:
生物的变异,应该从基因突变、基因重组和染色体变异入手,也可和基因工程结合在一起考虑。
生物对环境的适应,环境对生物的选择。
种群的特征
免疫与病原微生物的进化,例如感冒病毒疫苗的使用。
DNA分子杂交在亲缘关系的鉴定方面。
二、知识网络
基础过关
三、本单元分课时复习方案
第一节:现代生物进化论的由来
拉马克的进化学说
。
。
。并且这些用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。
【画龙点睛】,打破了神创和物种不变论,为以后达尔文创造自然选择学说提供了条件,
达尔文的自然选择学说
:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
①过度繁殖――选择的基础。
②生存斗争――选择的手段。
③遗传变异――进化的内因。
①适者生存――选择的结果
(1)选择的对象从表面上看,自然选择是对个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,现代生物进化理论认为,。
(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索,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,。
第二节现代进化理论的主要内容
种群基因频率的改变与生物进化
(1)对种群概念的理解:种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。
①两个要素:“同种”和“全部”。
②两个条件:“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。
③两个方面
宏观方面:种群是生物繁殖的基本单位
微观方面:种群是生物进化的基本单位
生物多样性的内涵
基因多样性:主要是指物种内不同种群和个体间的遗传变异总和。也称为遗传多样
↓ 、细胞和个体水平3个层状的多样性。
1、内涵:
(三个层次)
物种多样性:是物种水平的生物多样性,是用一个区域的物种种类的丰富程和
↓ 布特征来衡量的。地球表面的动植物、微生物的总数达到500万-3000万种。
生态系统多样性:生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化,以及生态系统的生境差异和生态过程的多样性。(生境主要是指无机环境,如地貌、土壤、气候、水文等)
:一般说一个物种的种群越大,它的遗传多样性就越丰富。。
共同进化的概念
任何一个物种都不是单独进化的,不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
【画龙点睛】(1)不同物种之间的影响既包括种间互助也包括种间斗争。(2);生物的进化反过来又会影响无机环境。
生物多样性的形成过程
生物多样性是长期自然选择的结果。地球上生物生存的环境是多种多样的,。不同的物种,其基因库中的基因组成也是不同的,这就形成了遗传基因的多样性。
核心考点整合
隔离与物种的形成
1、物种与种群的比较
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的
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
地理隔离
生殖隔离
区别
概念
同一物种由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流
不同的物种间不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代
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时期,长期的地理隔离终形成生殖隔离,
。其计算公式为:
基因型频率=特定基因型的个体数/总个体数×100%
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、:
A基因的频率=(2n1+n2)/2N
AA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
如: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%)
——温伯格定律和基因频率的计算
哈代——温伯格定律是指在一个巨大的、随机交配和没有干扰基因平稳因素的种群中,基因频率将世代保持稳定不变。(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的进化的实质是因为种群中基因频率发生改变。有关基因频率计算题目比较常见,现把有关的计算题目加以总结,并作祥解如下。
例一、在某个区域,随机抽取1000个个体,测得基因型为AA的个体有304个,基因型为Aa为597,基因型为aa的个体为99个,请计算A和a的基因频率。
本题已经给出了三种基因型的频率,基因型为AA的个体有304个,基因型为Aa个体为597个,基因型为aa的个体为99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1000个个体中,有2000个基因。304个AA的个体就含有A=304*2=608;597个Aa个体含有A=597个,a=597个;99个aa的个体,含有a=99*2=198个。
所以:A的基因频率为(608+597)/2000=%
a的基因频率为(597+198)/2000=%。
点评: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。
能力拓展题:
,基因型LMLM的个体表现为M血型;基因型为LNLN的个体表现为N血型;基因型为LMLN个体表现为MN型。1997年,上海中心防疫站调查了1788个MN血型者,发现有397人是M型,861人是MN型,530人是N型,那么和的基因频率分别是()
%、54% %、29% %、50% %、46%
答案:A
(aa)1600人,纯合褐眼(AA)1400人,杂合褐眼(Aa)7000人,那么,蓝眼基因和褐眼基因的基因频率分别是()
%和49%%和57%%和68%%和72%
答案:A
例二、人类的ABO血型系统由3三个等位基因IA、IB、i决定,通过调查一个由400个个体组成的样本,发现180人是A型血,144人是O型血,从理论上推测,该人群中血型为B的人应该有()
解题思路:本题考查的是人类的血型系统中的基因频率计算,关键是要弄清楚人的血型遗传的方式。设IA的基因频率为p,设i的基因频率为q,设IB的基因频率为t。A型血的基因型可能有两种---IAIA和IAi,所以应该是IAIA和IAi的基因频率之和=p2+2pq。B型血的基因型可能有两种---IBIB和IBi,所以应该是IBIB和IBi的基因频率之和=t2+2tq。由题意知道:A型血的基因型频率为IAIA和IAi的基因频率之和=p2+2pq=180/400;144人是O型血,即是q*q=144/400,可得q=6/10,代入到p2+2pq=180/400中,可求出p=3/10,把p=3/10和q=6/10代入到p+q+t=1中,可求出t=1/10。所以B型血的基因型频率=1/10*1/10+2*1/10*6/10=13/100,则B型血的人数应该为13/100*400=52。所以答案因该是C。
点评:本类型的题目考查的一种比较复杂的复等位基因的基因频率的计算,但和有一对等位基因的计算方法差不多。同时,该题还涉及到了哈代-温伯格平衡法则,在种群处于遗传平衡的情况下,种群中的一个显性基因的频率p和有其对应的等位基因的隐性基因的频率q之和为1。显性纯合子的基因型频率=p2,隐性纯合子的基因型频率=q2,杂合子的基因型频率=2pq。各基因型频率之和等于1,即p2+q2+2pq=1。复等位基因的基因频率和基因型频率也符合上述原则。
能力拓展题:
囊性纤维变性是一种常见的常染色体遗传病,在欧洲的人群中,在每2500个人中就有1人患此病。如有一对健康的夫妇患有一个患有此病的孩子,此后该妇女由于另一健康的男子再婚。再婚的双亲生一个患该病的概率为多少?(答案1/100)
例三:据调查,某高校学生中的基因型比例为XBXB(%),XBXb(),XbXb(%),XBY(46%),XbY(4%),则该地区XB和Xb的基因型频率为多少?
解题思路:该题考查的是X染色体上的基因的遗传方式,计算基因频率和常染色体上的计算稍有不同,关键是要把这种遗传方式搞明白。Y染色体上不带有该基因,在计算时,不能把应计算在内即可。
XB=(2*%+%+46%/(2-46%-4%)=92%,
Xb=(%+2*%+4%)/(2-46%-4%)=8%。
点评:位于X染色体上的基因在遗传时,只考虑位于X染色体上的基因的遗传,不能把Y染色体考虑在内,否则的得到的结果,不符合实际要求。在平时的复习中特别要注意这个问题。
能力拓展题:
已知在正常的人群中,男性色盲的出现的概率为7%,求女性色盲出现的基因频率为多少?(答案:%)
名师点睛
,某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,正确的是 ()
答案:A
解析:该现象不可能是人工选择的结果,也不可能是用进废退,根据现代生物进化理论的观点,变异是不定向,自然选择是定向的,适者生存,故B正确。
2.《物种起源》出版已有150年,但依然深深影响着现代科学研究,达尔文 ()
,不适者被淘汰的观点
答案:AD
解析:用进废退的理论是拉马克提出来的,种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的基本内容,达尔文没能提出来。
。物种a因为地理障碍分隔为两个种群和,经过漫长的进化,分别形成新物种b和C。在此进程中的某一时刻,种群的部分群体越过障碍外迁与同域分布,向d方向进化。下列有关叙述正确的是 ()
,所以一定存在生殖隔离
,却可能存在生殖隔离
,
则b和d是同一物种
,则c和d是不同物种
答案:B
解析:本题考查物种形成的知识。A通过地里隔离形成两个种群和,有分别演化出b、c、d三个种群,虽然有地理隔离,但是不一定会产生生殖隔离。所以A错;由于d是由a1演变而来,所以c与d之间可能存在生殖隔离,B对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种,但是产生生殖隔离了的种群,基因频率一定会变化。中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,但是b和d由于地理隔离存在,所以可能不是同一物种。所以C不对。即使中的外迁群体与当时种群的基因频率不同,只要c和d
不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
。
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,X、Y、Z表示生物进化的基本环节,X\Y分别是_______、__________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为_________,这是生物进化的________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因;W代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
1)由于蜥蜴过度繁殖,导致________加剧。
2)小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是________。
3)图2所示过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
(5)从生物多样性角度分析,图2所示群体中不同个体的存在反映了________多样性;若从分子水平检测这种多样性,可采用的简便技术是________。
答案:
(1)突变(变异)、自然选择
(2)种群基本单位
(3)基因库
(4)1)生存斗争(种内斗争)
2)联趾型个体趾间有蹼,适合于游泳,可以从水中获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多。(合理即给分)
3)基因频率
(5)遗传PCR(聚合酶链反应)
解析:本题主要考查生物进化的相关知识,核心是现代生物进化理论。
(1)生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离;
(2)小岛上原有蜥蜴个体构成种群,是进化的基本单位;
(3)小岛上进行生殖蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库;
(4)蜥蜴过度繁殖导致生存斗争(种内斗争)加剧,使小岛上食物短缺而联趾型蜥蜴能游泳可以获取更多食物,适应环境,个体数逐渐增加,这种变化的本质是种群基因频率的变化;
(5)这种现象体现了遗传多样性,从分子水平检测就要获取更多的DNA分子,简便方法是PCR。
5.(11分)桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫,一般为浅色,它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区,黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同,进行如下探究。请完成下列探究方案。
(1)假设:_____________________________________________________________。
(2)实验步骤:
1)选择工业污染区A和_______地区B;
2)收集桦尺蛾,并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾若干;
3)________________________________________________;
4)一段时间后用诱蛾灯诱捕,记录、统计结果。
(3)实验结果:如表1。根据表内数据在右下空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。
表1桦尺蛾释放数和回收数
地区
项目
浅色蛾
黑色蛾
工业污
染区A
释放数
400
500
回收数
52
150
B
释放数
500
600
回收数
60
30
(4)结论:___________________________________________________________。
(5)分析与评论:
1)人们观察到工业污染导致树皮变黑,从这个角度解释上述实验结果_______________________。
2)已知桦尺蛾的体色有常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系,有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交,F1中黑色蛾与浅色蛾的数量比为1∶1。请利用F1的饿,在此基础上设计遗传试验完成探究。
①试验步骤:___________________________________________________。
②结果与分析:_________________________________________________。
答案:
(1)在工业污染区,黑色蛾数量占优势(合理即给分)
(2)1)非工业污染区
3)将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区
(3)见右图
(4)在工业污染区,黑色蛾数量占优势;在非工业污染区,浅色蛾数量占优势
(5)1)不同污染程度区域的树皮颜色不同,使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同,导致它们的存活率不同。
2)①选择的雌雄黑色蛾杂交;观察、记录后代的体色
②若后代出现浅色蛾,则黑色为显性性状;若后代全部是黑色蛾,则黑色为隐性性状。(合理即给分)
解析:本题主要考查实验设计。
(1)实验假设是根据实验目的而定;
(2)实验应选工业污染区与非工业污染区进行对比,收集黑色蛾和浅色蛾标记并释放到相应的所选区域;
(3)根据表格所给数据,会绘制柱形图即可,注意要有图示说明;
(4)根据实验结果可知,在工业污染区黑色蛾数量较多,在非工业污染区浅色蛾数量较多;
(5)①工业污染区树皮变黑,黑色蛾与周围环境一致不易被捕食,数量较多;②选多对黑色蛾雌雄个体相互交配,观察后代是否发生性状分离,如发生性状分离,黑色为显性性状;如不发生性状分离,黑色为隐性性状;也可选多对浅色蛾雌雄个体交配。
,正确的是()
()
,某个基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率
:把家蝇分成多组,每组分为A、B两部分,用DDT处理每一组的A部分(B部分不接触DDT),处理后选死亡率最低的一组的B部分饲养繁殖后,把后代分成多组,每组分成A、B两部分,重复上述实验。这样一代一代选择下去,就可以从B部分中选出强抗性的家蝇,上述的实验事实说明 ()
 
,不是DDT诱导的结果
,既统一又多样。下列有关说法中正确的有()
①没有细胞结构的生物一定是原核生物
②光合作用一定要在叶绿体中进行
③在细胞分裂过程中一定有DNA的复制
④单倍体生物的细胞中一定只有一个染色体组
⑤两个种群间的生殖隔离一旦形成,这两个不同种群的个体之间一定不能进行交配
⑥在一条食物链中,营养级高的生物个体数一定比营养级低的生物个体数少
,属于现代生物进化理论观点的是 ()
,有关产生这些变化的原因的分析中,正确的是
()
①所示为草原生态系统中某羊群,则a点后的变化可能原因是过度放牧
②所示为某发酵罐中酵母菌的数量,则b点后的变化原因一定是产生了变异
③中c点后发生的变化表明生态系统的恢复力稳定性有一定限度
④曲线可用于指导灭鼠,如果仅杀死一半老鼠,仍然能达到效果
()
,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则代中V的基因频率约是 ()
% % % %
。采集同一山坡不同海拔高度的
蓍草种子,种在海拔高度为零的某一花园中,植株高度如
右图。下列叙述中,正确的是 ()
,需原海拔处的数据
,对图示分析正确的
是()
,是生物进化的原材料
,生殖隔离是生物进化的标志
,新物种与生活环境共同进化
,新物种形成一定需要地理隔离
()
,雌虫对异种雄虫发出的信号无反应
,发育一段时间后死亡
,拟蜀属植物的花粉在玉米柱头上能萌发,但不能到达子房
,性腺发育不良,没有生育能力
,张谦德在《朱砂鱼谱》中总结金鱼选种的经验时说:“蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一二,并作两三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。” 其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是