2021版高考生物一轮复习第7章现代生物进化理论教案新人教版必修2 8页

- 1 - 现代生物进化理论 考点一 生物进化理论 1.达尔文进化论与现代生物进化理论的比较： 项目 达尔文进化论 现代生物进化理论 不 同 点 ①进化局限于“个体”水平； ②自然选择源于过度繁殖和 生存斗争； ③未就遗传变异本质以及自 然选择的作用机理作出科学 解释 ①进化的基本单位是“种群”； ②生物进化的实质是种群基因频 率的改变； ③突变和基因重组为生物进化提 供原材料； ④隔离导致新物种的形成 共 同 点 ①变异提供进化的原材料； ②自然选择决定生物进化的方向； ③解释生物的多样性和适应性 2.物种形成与生物进化的比较： 内容 物种形成 生物进化 标志 生殖隔离出现 种群基因频率改变 进化后 与原生 物关系 属于不同物种 可能属于同一个物种，也可能属 于不同的物种 【高考警示】 不能混淆的两个概念 (1)突变≠进化： 突变在自然界中普遍存在，但突变不一定对进化起作用。只有在群体中交流的突变才对进化 有作用。 (2)产生后代≠同一物种： 狮虎兽是狮子和老虎杂交的后代，但狮子和老虎不是一个物种，因为狮虎兽不能产生后代。 【典例】(2017·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，错误的是 ( ) - 2 - A.某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因 B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离 C.无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变 D.古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石 【解析】选 A。物种的基因是种内所有个体的基因之和，并非每个个体都含有这个物种的全部 基因，A 项错误。亚洲与澳洲之间虽存在地理隔离，但两洲人属于同一个物种，可以产生可育 后代，没有生殖隔离，B 项正确。自然选择能使种群基因频率定向改变，决定了生物进化的方 向，但是基因频率的定向改变未必都是自然选择决定的，还有人工选择等因素，C 项正确。在 越古老的地层中，挖掘出的化石所代表的生物，结构越简单，分类地位越低等，在距今越近 的地层中，挖掘出的化石所代表的生物，结构越复杂，分类地位越高等，D 项正确。 (1)澳洲红袋鼠在极度缺水时，不再排尿，而是将尿液中的水用于体液中水的补充。请从自 然选择的角度解释这种生理行为。 提示：这种生理行为是长期自然选择的结果。 (2)根据所学知识，请推测最古老的地层中的化石是细菌化石。 (2020·福州模拟)根据现代生物进化理论，下列叙述不正确的是 ( ) A.自由交配定能保持种群基因频率不变 B.自然选择直接对生物个体的表现型进行选择 C.新物种的产生不一定都要经过地理隔离 D.“精明的捕食者策略”有利于保持生物多样性 【解析】选 A。影响基因频率变化的因素有突变、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变等，自由 交配可维持基因频率不变，但必须符合数量足够大，基因能够完全重组的条件，否则基因频 率就会改变，A 项错误。自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型，B 项正确； 新物种形成往往需要经过长期的地理隔离，但不是一定要经过地理隔离， C 项正确；“精明 的捕食者策略”是指捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。这样就有利 于保持物种多样性，D 项正确。 地理隔离与生殖隔离的比较 - 3 - 项目 地理隔离 生殖隔离 概念 同一种生物由于地理上的障碍， 使不同的种群不能进行基因交 流的现象 不同物种之间一般是不能够相互 交配的，即使交配成功，也不能够 产生可育的后代 特点 自然条件下不进行基因交流 种群间不进行基因交流 联系 ①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； ②一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地 理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生； ③只有地理隔离不一定形成生殖隔离，但能产生亚种，如东北虎和 华南虎； ④生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间 的真正界限 【加固训练】 榕树依赖专一的榕小蜂传粉，榕小蜂借助榕树部分雌花的子房产卵，被产卵的子房会终 止发育，并且二者在形态结构上出现了许多适应性特化。榕树雌花内共存着一种只产卵不传 粉的欺骗性榕小蜂。榕树雌花期，传粉者和欺骗者同时被吸引，即使有充足雌花资源，两种 榕小蜂均不会产完所有卵。下列叙述不正确的是 ( ) A.欺骗性榕小蜂的存在，会抑制传粉榕小蜂的产卵和传粉量 B.若没有传粉榕小蜂的存在，榕树将无法通过种子进行繁殖 C.传粉榕小蜂大量利用雌花资源产卵，能使榕树更有效地繁殖 D.榕树与传粉榕小蜂，形成了动植物界经典的协同进化关系 【解析】选 C。榕树雌花期，传粉者和欺骗者同时被吸引，因而会抑制传粉榕小蜂的产卵和传 粉量，A 正确；生物与生物之间存在共同进化，若没有传粉榕小蜂的存在，榕树将无法通过种 子进行繁殖，B 正确；传粉榕小蜂大量利用雌花资源产卵，被产卵的子房会终止发育从而抑制 榕树的繁殖，C 错误；榕树与传粉榕小蜂，形成了动植物界经典的协同进化关系，D 正确。 考点二 基因频率和基因型频率的计算 1.基因频率和基因型频率的比较： - 4 - 基因频率 基因型频率 定义 在一个种群基因库中，某个基因 占全部等位基因数的比率 在种群中，某基因型个体占种群全 部个体数的比率 意义 种群基因频率的改变是生物进 化的标志 基因型频率能反映生物的适应性 状况 2.基因型频率的计算： (1)定义法：某基因型频率=某基因型个体数/种群个体总数。 (2)公式法：假设某群体中 A 的基因频率为 p，a 的基因频率为 q，则该种群中 AA、Aa、aa 个 体的基因型频率分别为：AA=p2；aa=q2；Aa=2pq。 3.基因频率的计算： (1)常染色体上或雌雄同体基因频率的计算： ①定义法：某基因的频率=某基因总数/种群中该类基因的总数。 ②基因型转换法：某基因的频率=该基因纯合子基因型频率+1/2×杂合子基因型频率。 (2)X 染色体上基因频率的计算： 某基因频率=该基因总数/(雌性个体数×2+雄性个体数)。 【高考警示】 自交和自由交配对种群基因型频率和基因频率的影响 (1)自交：基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐减小，但基因频率不 变。 (2)自由交配：基因型频率和基因频率都不变。 【典例】(2019·天津高考)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易 被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。 下列叙述错误的是 ( ) - 5 - A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响 B.与浅色岩 P 区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低 C.浅色岩 Q 区的深色囊鼠的基因型为 DD、Dd D.与浅色岩 Q 区相比，浅色岩 P 区囊鼠的隐性纯合体频率高 【解析】选 B。囊鼠的体色与环境有关，受自然选择影响，A 项正确。浅色岩 P 区 D 基因的频 率为 0.1，则 d 基因的频率为 1-0.1=0.9，Dd 的基因型频率=2×0.1×0.9=0.18；深色熔岩床 区中 D 基因的频率=0.7，d 基因的频率=1-0.7=0.3，Dd 的基因型频率=2×0.7×0.3=0.42，B 项错误。浅色岩 Q 区中，D 基因的频率=0.3，DD 的基因型频率=0.3×0.3=0.09，该区深色囊 鼠纯合体频率为 0.09，而该区内深色囊鼠表现型频率=0.50，说明该区还有深色杂合囊鼠，C 项正确。浅色岩 Q 区中，dd 基因型的频率=(1-0.3)×(1-0.3)=0.49；浅色岩 P 区中，dd 基因 型的频率=0.9×0.9=0.81，D 项正确。 (1)上题图中生活在浅色岩 Q 区、浅色岩 P 区的浅色囊鼠比例不同，这说明生物的表现型是 基因型和环境因素的共同作用。 (2)上题图中深色熔岩床区中，假设深色鼠随机交配，子代深色鼠纯合子与杂合子的比例为 5∶3。 (2016·全国卷Ⅰ)理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是 ( ) A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 B.常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 C.X 染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 D.X 染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 【解析】选 D。本题主要考查人类单基因遗传病的发病率与基因频率的关系。满足一定条件的 种群中，等位基因只有一对(A、a)时，设基因 A 的频率为 p，基因 a 的频率为 q，则基因频率 p+q=1，AA、Aa、aa 的基因型频率分别为 p2、2pq、q2。若为常染色体隐性遗传病，发病率与 性别无关，男女发病率均为 aa 的基因型频率，即 q2，故 A 选项错误；若为常染色体显性遗传 病，发病率与性别无关，男女发病率均为 AA 和 Aa 的基因型频率之和，即 p2+2pq，故 B 选项 错误；若为 X 染色体显性遗传病，女性中的发病率计算方法与常染色体显性遗传病的情况相 - 6 - 同，即 p2+2pq，故 C 选项错误；若为 X 染色体隐性遗传病，由于男性只有一条 X 染色体，所 以男性中的发病率为致病基因的基因频率，故 D 选项正确。 考点三 共同进化和生物多样性 1.共同进化的实例： 共同进化类型 包含类型 实 例 不同物种之间 互利共生 有细长吸管口器的蛾 与有细长花距的兰花 捕食 猎豹和斑马 寄生 噬菌体与细菌 竞争 作物与杂草 生物与无 机环境之间 生物影响环境，环境影响 生物 地球早期无氧环境→厌氧生物 →光合生物出现→空气中有了 氧气→出现好氧生物 2.生物多样性三个层次之间的联系： 【典例】(2018·江苏高考)由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态 通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用。下列叙述正确的是 ( ) A.农田的存在，增加了松鼠的活动空间 B.生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性 C.不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离 D.树木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度相同 【解析】选 B。松鼠活动场所主要在森林而非农田，农田的存在使松鼠活动空间缩小，A 项错 误；农田使森林分隔成多个斑块，各森林斑块中的松鼠之间存在地理隔离，而非生殖隔离，C - 7 - 项错误；树木密度相同的不同斑块中的松鼠密度不一定相同，D 项错误；人工生态通道可以让 不同斑块中的松鼠之间进行自由交配，保护了该种松鼠的遗传多样性，B 项正确。 (1)人工生态通道的设立有利于松鼠等野生动物和人类和平共处。 (2)请分析松鼠的存在对自然界和人类的意义。 提示：松鼠将松果埋于地下有利于松树的繁殖，这为更多的动物和人类提供了生存条件。 如图表示生物多样性的形成过程，下列叙述错误的是 ( ) A.图中 P 决定生物的进化方向 B.图中 R 表示生殖隔离，它标志着新物种的形成 C.物种 1 和物种 2 之间可能杂交获得后代 D.生物多样性除物种多样性外，还包括种群的多样性和生态系统的多样性 【解析】选 D。图中 P 表示自然选择，它决定生物的进化方向；图中 R 表示生殖隔离，它标志 着新物种的形成；物种 1 和物种 2 之间可能杂交获得后代，但后代不可育；生物多样性除物 种多样性外，还包括基因的多样性和生态系统的多样性。 【加固训练】 1.下列有关生物进化和物种形成的叙述，错误的是 ( ) A.新物种的形成通常要经过基因突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节 B.自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向 C.人为因素和物种入侵都可能会改变生物进化的速度和方向 D.生活在神农架的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果 【解析】选 A。新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，其 中突变包括基因突变和染色体变异，A 项错误；自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生 物进化的方向，B 项正确；人为因素和物种入侵都可能会改变生物进化的速度和方向，C 项正 确；生活在神农架的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果，D 项正确。 - 8 - 2.下列有关生物进化和生物多样性的叙述，正确的是 ( ) A.共同进化就是不同物种之间在相互影响中不断进化 B.易地保护是对生物多样性最有效的保护 C.在环境条件保持稳定的前提下，种群不会发生进化 D.生物多样性的形成是长期共同进化的结果 【解析】选 D。共同进化就是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发 展，A 项错误；就地保护是对生物多样性最有效的保护，B 项错误；因为基因突变是不定向的， 随机发生的，所以，即便环境没有发生改变，也可能会因为突变改变基因频率，另外，个体 的迁入迁出同样影响基因频率，C 项错误；共同进化是生物多样性形成的原因，D 项正确。