學(xué)案高三生物一輪復(fù)習(xí)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論人教必修二

1、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論一、必備知識(shí)梳理（一）、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)1.拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)用進(jìn)廢退和獲得性遺傳是生物不斷進(jìn)化的主要原因。2.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō) （1）內(nèi)容：過(guò)度繁殖 、生存斗爭(zhēng) 、遺傳變異和適者生存。 （2）意義：科學(xué)地解釋了生物進(jìn)化的原因和物種多樣性 形成的原因。 （3）局限性： 對(duì)遺傳和變異 的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋。 對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體 水平。 強(qiáng)調(diào)物種形成都是自然選擇 的結(jié)果，不能很好地解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象。2：練一練（2009·廣東理基，47）由于蟹類(lèi)的捕食，某種海洋蝸牛種群中具有較厚外殼的個(gè)體的比例 逐漸增加。對(duì)這個(gè)現(xiàn)象的解釋?zhuān)_的（

2、） A.人工選擇 B.適者生存 C.用進(jìn)廢退 D.定向變異 解析 該現(xiàn)象不可能是人工選擇的結(jié)果，也不可能是用進(jìn)廢退，根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)，變異是不定向的，自然選擇是定向的，適者生存，故B正確。答案 ：B（二）、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1.發(fā)展 （1）對(duì)于生物進(jìn)化過(guò)程中遺傳和變異的研究，已經(jīng)從性狀水平深入到分子水平； （2）關(guān)于自然選擇的作用等問(wèn)題的研究，已經(jīng)從以生物個(gè)體為單位發(fā)展到以種群為基本單位。2.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容 （1）種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是生物繁殖的基本單位。 影響種群基因頻率發(fā)生變化的因素：基因突變、染色體變異、自然選擇、遷移和遺傳漂變等。 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)

3、生變化。（2）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料。可遺傳的變異來(lái)源：基因突變、基因重組和染色體變異。生物變異是不定向的，只產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。生物變異的利與害并不是絕對(duì)的，取決于生物的生存環(huán)境。（3）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。原因：不斷淘汰不利變異的基因，積累有利變異的基因。結(jié)果：種群的基因頻率發(fā)生定向改變。（4）隔離導(dǎo)致物種的形成。類(lèi)型：常見(jiàn)的有地理隔離和生殖隔離。實(shí)質(zhì)：基因不能進(jìn)行自由交流。新物種形成標(biāo)志：達(dá)到生殖隔離。挖掘教材：P122技能訓(xùn)練如何鑒定長(zhǎng)期地理隔離后兩個(gè)同一物種的種群是否形成兩個(gè)物種？提示：通過(guò)能或雜交和雜交后能否產(chǎn)生可育后代。（三）、共同進(jìn)化

4、與生物多樣性的形成1.共同進(jìn)化 （1）概念：不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。 （2）原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互影響。2.生物多樣性 （1）內(nèi)容：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 （2）形成原因：生物的進(jìn)化。 （3）研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：化石。（四）、構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)二、高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一 自然選擇學(xué)說(shuō)和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的理解及比較（一）深化拓展1.自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容及內(nèi)在聯(lián)系 （1）圖示原始物種的過(guò)度繁殖+有限的生活資源 （2）解讀自然選擇的對(duì)象a.直接對(duì)象是生物的變異性狀（表現(xiàn)型）。b.間接對(duì)象是相關(guān)的基因型。c.根本對(duì)

5、象是與變異性狀相對(duì)應(yīng)的基因。即自然選擇的實(shí)質(zhì)是環(huán)境對(duì)變異所對(duì)應(yīng)的基因的選擇，因而可以改變種群的基因頻率。自然選擇的因素：對(duì)生物的變異起選擇作用的是個(gè)體所處的自然環(huán)境。自然選擇的動(dòng)力：生存斗爭(zhēng)。a.類(lèi)型：包括種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)（競(jìng)爭(zhēng)）、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的斗爭(zhēng)。b.意義：生存斗爭(zhēng)對(duì)生物的某些個(gè)體的生存不利，但對(duì)物種的生存是有利的，并能推動(dòng)生物的進(jìn)化。c.原因：過(guò)度繁殖+有限的生活資源。自然選擇的結(jié)果：適者生存，不適者被淘汰。兩個(gè)方向圖示變異不定向，自然選擇定向。2.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容解讀 （1）種群是生物進(jìn)化的基本單位概念定義外延種群生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群；種群是繁殖和進(jìn)化

6、的基本單位無(wú)生殖隔離；同一區(qū)域基因庫(kù)一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因種群內(nèi)所有個(gè)體，所有細(xì)胞，所有基因提醒：種群既是進(jìn)化的基本單位，也是繁殖的基本單位。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)（標(biāo)志）：基因頻率改變。某段時(shí)間內(nèi)若基因頻率未改變，則未進(jìn)化，反之則進(jìn)化。例：一年前A=0.6、a=0.4，若一年后仍然是A= 0.6、a=0.4，則一年中未進(jìn)化。（2）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料可遺傳變異的三個(gè)來(lái)源：基因突變、基因重組和 染色體變異（基因突變和染色體變異屬于突變）。由于突變和重組都是隨機(jī)的、不定向的，因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。提醒 ： 可遺傳變異包括基因突變、染色體變異

7、和基因重組，而基因突變和染色體變異合稱(chēng)突變。突變性狀是有利還是有害是相對(duì)的，取決于環(huán)境條件。如昆蟲(chóng)的殘翅性狀在正常環(huán)境中不利，但在多風(fēng)的島上則是有利的。變異是不定向的，因不定向性決定了變異只能為進(jìn)化提供原材料，而不能決定進(jìn)化方向。不可遺傳變異不能提供進(jìn)化的原材料。（3）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向經(jīng)自然選擇導(dǎo)致 變異是不定向的 不利變異被淘汰，有利變異逐漸積累 種群的基因頻率發(fā)生定向改變 生物朝一定方向緩慢進(jìn)化提醒：自然選擇的實(shí)質(zhì)：定向改變基因頻率。變異與環(huán)境的關(guān)系：變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只是起選擇作用，不是影響變異的因素，不要夸大其作用，通過(guò)環(huán)境的選擇將生物個(gè)體中產(chǎn)生的不定向的有利變

8、異選擇出來(lái)，其余變異遭到淘汰。例如噴灑殺蟲(chóng)劑只是將抗藥性強(qiáng)的個(gè)體選擇出來(lái)，而不是使害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性。3.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文進(jìn)化論的比較 （1）共同點(diǎn)：都能解釋生物進(jìn)化的原因和生物的多樣性、適應(yīng)性。 （2）不同點(diǎn)：達(dá)爾文進(jìn)化論沒(méi)有闡明遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理，而現(xiàn)代生物進(jìn)化理論克服了這個(gè)缺點(diǎn)。 達(dá)爾文的進(jìn)化論研究生物個(gè)體的進(jìn)化，而現(xiàn)代生物進(jìn)化論則強(qiáng)調(diào)群體的進(jìn)化，認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位。 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)基因頻率的改變，從分子水平上闡述，而自然選擇學(xué)說(shuō)從性狀水平解釋進(jìn)化。 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論強(qiáng)調(diào)隔離在物種形成中的作用。4.隔離導(dǎo)致物種的形成 物種形成的三種典

9、型模式： （1）漸變式如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成。（2）驟變式如自然界多倍體植物的形成驟變式物種的形成主要是通過(guò)異源多倍體的染色體畸變的方式形成新物種，一出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離（基因頻率改變）。此種方式多見(jiàn)于植物。（3）人工創(chuàng)造新物種通過(guò)植物體細(xì)胞雜交（如番茄馬鈴薯）、多倍體遠(yuǎn)源雜交（如甘蔗蘿卜）、多倍體育種（如八倍體小黑麥）等方式也可以創(chuàng)造新物種。提醒：新物種形成不一定經(jīng)過(guò)地理隔離，但不管哪種方式都需要達(dá)到生殖隔離。（二）對(duì)位訓(xùn)練1.（2009·廣東生物，26）物種起源出版已有150年，但依然深深影響著現(xiàn)代科學(xué)研究，達(dá)爾文（多選） ( ) A.提出了適者生存，不適者被淘汰

10、的觀點(diǎn) B.提出了用進(jìn)廢退的理論 C.認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位 D.認(rèn)識(shí)到變異廣泛存在并能遺傳給后代 解析 達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，其主要內(nèi)容有四點(diǎn)：過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)（也叫生存競(jìng)爭(zhēng)）、 遺傳和變異、適者生存；用進(jìn)廢退理論是拉馬克提出的；種群是生物進(jìn)化的基本單位是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)。答案：AD2.（2008·山東理綜，5）下列與生物進(jìn)化相關(guān)的描述，正確的是 ( ) A.進(jìn)化總是由突變引起的 B.進(jìn)化時(shí)基因頻率總是變化的 C.變異個(gè)體總是適應(yīng)環(huán)境的 D.進(jìn)化改變的是個(gè)體而不是群體 解析 種群是生物進(jìn)化的基本單位，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率的改變，所以如果發(fā)生進(jìn)化，那一定是有基因頻

11、率的改變。答案：B考點(diǎn)二 相關(guān)概念的比較辨析(一)、深化拓展1.生物進(jìn)化和物種形成的區(qū)別與聯(lián)系內(nèi)容物種形成生物進(jìn)化標(biāo)志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物關(guān)系新物種形成，生殖隔離，質(zhì)變生物進(jìn)化，基因頻率改變，量變二者聯(lián)系只有不同種群的基因庫(kù)產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種；進(jìn)化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進(jìn)化2.種群和物種的區(qū)別與聯(lián)系（1）物種是自然狀態(tài)下能夠交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物，一個(gè)物種可能在不同地點(diǎn)和時(shí)間形成不同的種群。（2）種群是同一種生物、同一地點(diǎn)、同一時(shí)間形成的一個(gè)群體。種群“小”，不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離。（3）判斷生物是

12、不是同一物種，如果來(lái)歷不明，形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，可靠依據(jù)是是否存在生殖隔離。若出現(xiàn)生殖隔離，則不是同一物種。（4）二者關(guān)系可借助下圖理解。3.地理隔離和生殖隔離區(qū)別與聯(lián)系類(lèi)型定義特點(diǎn)舉例關(guān)系地理隔離同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象同種生物地理隔離消失后仍然可以進(jìn)行基因交流山東的玉米和河北的玉米一般先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離，然后形成生殖隔離；有時(shí)不經(jīng)過(guò)地理隔離直接形成生殖隔離，例如多倍體的產(chǎn)生生殖隔離不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代永久性不能進(jìn)行基因交流驢和馬4.自然選擇和人工選擇區(qū)別與聯(lián)系 自然選擇人工選擇誰(shuí)來(lái)選擇

13、自然環(huán)境條件人選擇目的有利于生物生存有利于人類(lèi)實(shí)例害蟲(chóng)和病菌抗藥性肉食雞、蛋雞等聯(lián)系都能改變基因頻率，使生物進(jìn)化（二）、對(duì)位訓(xùn)練3.有關(guān)基因頻率和生物進(jìn)化的關(guān)系，正確的說(shuō)法是 （ ） A.生物只要發(fā)生進(jìn)化，基因頻率就會(huì)改變 B.只有在新物種形成時(shí)，才會(huì)發(fā)生基因頻率的改變 C.基因頻率的改變不一定引起生物的進(jìn)化 D.生物在進(jìn)化過(guò)程中不一定引起基因頻率的改變 解析 基因頻率改變，生物一定進(jìn)化，但不一定形成新物種。生物進(jìn)化，基因頻率一定改變。答案：A4.下列關(guān)于隔離的敘述，不正確的是 （ ） A.阻止了種群間的基因交流 B.物種的形成都必定先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離 C.遺傳組成上的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根

14、本原因 D.多倍體植物的產(chǎn)生不需要經(jīng)過(guò)地理隔離答案：B考點(diǎn)三 基因頻率和基因型頻率比較及計(jì)算(一)、深化拓展1.比較概念定義外延基因頻率一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因的比率進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變基因型頻率指群體中具有某一基因型的個(gè)體所占的比例，其計(jì)算公式為：（該基因型個(gè)體數(shù)/該種群個(gè)體總數(shù)）×100%基因型頻率改變，基因頻率不一定改變2.計(jì)算 （1）常染色體遺傳方式 設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別是n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則： 由以上公式可得出下列結(jié)論： 在種

15、群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。 一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。（2）伴X染色體遺傳方式在一個(gè)工廠中，男女職工各100名，女性中，色盲基因（Xb）攜帶者為5人，色盲患者為1人；男性中色盲患者為8人，則Xb的基因頻率為：提醒：XY型性別決定生物，基因在X染色體上，Y染色體上無(wú)等位基因，計(jì)算時(shí)只計(jì)X染色體上的基因數(shù)不考慮Y染色體。ZW型性別決定也是這樣。已知人群中，伴X隱性男性患者的比例為p，則可認(rèn)為這個(gè)人群中此基因頻率為p，由此可計(jì)算女性中患病的頻率為p2。例色盲男性中發(fā)病率7%，女性中發(fā)病率為(7%)20.5%。（3）哈代溫伯格定律成

16、立前提：a.種群非常大；b.所有雌雄個(gè)體之間自由交配； c.沒(méi)有遷入和遷出；d.沒(méi)有自然選擇；e.沒(méi)有基因突變。計(jì)算公式a.當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)（A、a），設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型AA的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2。b.當(dāng)告訴基因型aa的頻率為X%時(shí)，則a的基因頻率為 ，A的基因頻率為 AA基因型頻率為( )2；Aa基因型頻率為（二）、對(duì)位訓(xùn)練5.某植物種群中，AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%。若該種群植物自交，后代中AA、aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率以及A、a基因頻率分別為 （ ） A.55%、45%、45%、55% B.425%、32

17、.5%、45%、55% C.55%、45%、55%、45% D.42.5%、32.5%、55%、45%解析:由AA:30%和aa:20%可得：Aa占50%得 AA:30%+0.25×50%=42.5% Aa:0.5×50%=25% aa:20%+0.25×50%=32.5%A的基因頻率為 ，a的基因頻率為45%。答案 D6.在自然條件下，基因型為aa個(gè)體的出現(xiàn)幾率是0.01%,在理想狀態(tài)下，雜合子出現(xiàn)的幾率是 。 解析 根據(jù)題意：q2=0.01%,可得出a的基因頻率q=1%。根據(jù)哈代溫伯格平衡定律（p+q=1),可得出A的基因頻率p=1-q=99%。雜合子Aa的基

18、因型頻率=2pq=2×1%×99%=1.98%。答案：1.98%三、解題思路探究（一）思維誤區(qū)警示1、易錯(cuò)分析：對(duì)生物進(jìn)化的觀點(diǎn)辨析不清 （1）物種包括各個(gè)不同地域的同一物種多個(gè)不同種群，范圍較大，而種群是一定地域內(nèi)同種生物個(gè)體的總和，范圍較小。 （2）種群基因庫(kù)指種群內(nèi)全部個(gè)體的所有基因，若有n個(gè)個(gè)體，每個(gè)個(gè)體平均有m個(gè)基因，則基因庫(kù)中應(yīng)有nm個(gè)基因，指?jìng)€(gè)數(shù)不是指種類(lèi)。 （3）因地理隔離造成兩個(gè)亞種，如東北虎和華南虎，應(yīng)為同一個(gè)物種，仍能進(jìn)行交配繁殖產(chǎn)生后代。但地理隔離不一定是高山、河流的阻隔，兩個(gè)池塘中的鯉魚(yú)也存在地理隔離。（4）突變性狀是有利還是有害是相對(duì)的，取決于環(huán)

19、境條件。如昆蟲(chóng)的殘翅性狀在正常環(huán)境中不利，但在多風(fēng)的島上則是有利的。 （5）基因頻率與生物進(jìn)化的關(guān)系。只要基因頻率改變，生物就進(jìn)化，只要生物進(jìn)化，基因頻率一定改變。若基因頻率不變，則生物就不進(jìn)化，基因頻率是否改變是判斷生物是否進(jìn)化的有效依據(jù)。 （6）可遺傳變異包括基因突變、染色體變異和基因重組，而基因突變和染色體變異合稱(chēng)突變。（7）生物多樣性指基因（遺傳）多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，不能說(shuō)種群多樣性。 （8）共同進(jìn)化既包括生物與生物之間，也包括生物與環(huán)境之間。 （9）判斷是否是同一物種標(biāo)準(zhǔn)不能只看能否雜交，還要看雜交后代是否可育，如二倍體西瓜和四倍體西瓜、馬和驢等。（二）糾正訓(xùn)練 下圖

20、表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對(duì)圖示分析正確的是 （ ）A.圖中A表示基因突變和基因重組，為進(jìn)化提供原材料B.種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提C.圖中B表示地理隔離，是新物種形成的必要條件D.圖中C表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代解析：圖中A表示突變和基因重組，B表示地理隔離，C表示生殖隔離，生殖隔離是指兩種生物不能雜交或雜交后不能產(chǎn)生可育的后代；生殖隔離是物種形成的必要條件。答案：B四、知識(shí)綜合應(yīng)用重點(diǎn)提示：通過(guò)“生物進(jìn)化的多角度”考查，提升“把握所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)和知識(shí)之間內(nèi)在聯(lián)系”的能力。典例分析 （2009·上海生物，34）回答下列有關(guān)生物進(jìn)化的問(wèn)題。圖1（1）圖1表示某小島上蜥蜴進(jìn)化的基本過(guò)程，X、Y、Z表示生物進(jìn)化中的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是 、 。