届高考生物一轮复习 第七单元第28讲现代生物进化理论.docx
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届高考生物一轮复习第七单元第28讲现代生物进化理论
第28讲 现代生物进化理论
1.现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ） 2.生物进化与生物多样性的形成（Ⅱ）
现代生物进化理论
1．达尔文的自然选择学说
项目
自然选择
主要观点
（1）过度繁殖
⇩
（2）生存斗争
⇩
（3）遗传变异
⇩
（4）适者生存
评价
贡献
（1）论证了生物是不断进化的，对生物进化的原因提出了合理的解释；
（2）科学地解释了生物多样性的形成
不足
（1）对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释；
（2）对生物进化的解释局限于个体水平；
（3）强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象
2.现代生物进化理论
（1）种群是生物进化的基本单位
①种群：
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
②基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
③基因频率：
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
④生物进化的实质：
种群基因频率发生改变。
（2）突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异的来源
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。
③生物的变异是不定向的，只是提供了生物进化的原材料，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
①原因：
不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。
②结果：
种群的基因频率发生定向改变。
（4）隔离导致物种形成
②物种形成
1．（必修2P122技能训练改编）判断湖泊里的两种鱼是不是同一种物种，可行的操作是（ ）
A．分析二者DNA的碱基排列顺序
B．分析二者蛋白质的氨基酸排列顺序
C．显微镜观察二者体细胞中染色体组成
D．观察二者能否杂交并产生可育后代
答案：
D
2．（深入追问）
（1）物种与种群有怎样的联系？
提示：
一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。
同一物种的多个种群间存在地理隔离。
（2）如何判断两个种群是否属于同一物种？
提示：
判断两个种群是否属于同一物种的标准，就是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。
突破1 比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点
突破2 理清物种形成的3个环节
突破3 把握物种形成的两种模式
（1）渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。
（2）骤变式——主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。
此种方式多见于植物。
突破4 物种形成和生物进化的区别与联系
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与
原生物的关系
新物种形成，质变
生物进化，量变
二者联系
（1）只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；
（2）进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
（1）选择对生物进化的影响
①选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体。
②选择的实质是控制某特定表现型的基因。
③选择的结果：
从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡；从基因角度看导致控制某特定性状基因的频率上升或下降。
（2）种群基因频率的改变方向是受环境因素影响的，基因所控制的性状适应环境，该基因的频率就增加，反之则降低。
（3）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，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但不可能产生新物种（如东北虎和华南虎）。
（4）生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
【感知考题】
（2016·高考江苏卷，12）如图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
[解析] 杀虫剂与靶位点结合不会导致抗药靶位点的形成，A项错误；基因突变是不定向的，B项错误；突变（基因突变和染色体变异）和基因重组能为生物进化提供原材料，C项正确；基因突变使种群的基因频率发生改变，但没有形成新物种，故野生型昆虫与pen基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，D项错误。
[答案] C
（1）如图说明了生物进化中的观点为：
变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向。
（2）二倍体西瓜幼苗用生长素处理产生的新植株不是（填“是”或“不是”）新物种；二倍体番茄用秋水仙素处理产生的新植物是（填“是”或“不是”）新物种，因为存在生殖隔离。
高分点拨——类题通法
1．变异与选择
（1）“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
（2）变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。
如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。
（3）变异是不定向的；自然选择（定向）→种群基因频率改变（定向）→生物进化（定向）。
2．进化和物种形成的判断方法
（1）进化取决于种群基因频率是否发生改变。
只要种群基因频率发生改变，生物就一定发生了进化。
（2）物种形成取决于是否形成生殖隔离。
①进化是量变，进化不一定形成新物种。
②物种形成是质变，新物种形成一定发生了进化。
【跟进题组】
命题1 自然选择学说与现代生物进化理论的比较
1．（2017·山西大学附中模块诊断）下列各项生物进化的观点中，不是达尔文提出的是（ ）
A．突变和基因重组产生进化的原材料
B．有利变异可通过遗传与自然选择逐步积累与加强
C．生存斗争是生物进化的动力
D．自然选择决定生物进化的方向
解析：
选A。
突变和基因重组产生进化的原材料是现代生物进化理论的观点。
2．（2017·山西忻州四校第一次联考）下列说法符合现代生物进化理论的是（ ）
A．杀虫剂的使用决定了害虫变异的方向
B．有性生殖的出现明显加快了生物进化的速度
C．种群基因型频率的改变一定会导致基因频率发生改变，从而导致生物进化
D．无子西瓜是经过长期的地理隔离最终达到生殖隔离而产生的新物种
解析：
选B。
变异是不定向的，A错误；有性生殖的出现，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，B正确；种群基因型频率的改变不一定会导致基因频率发生改变，C错误；无子西瓜不是新物种，经多倍体育种形成，D错误。
命题2 种群进化与物种形成的关系
3．（2017·长沙调研）如图所示为种群与物种的关系图解，关于它们的叙述不正确的是（ ）
A．从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为地理隔离，阻碍了基因交流
B．若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了基因频率的改变
C．由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离
D．若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化
解析：
选C。
物种形成的必要条件是产生生殖隔离。
4．（2017·黑龙江大庆铁人中学一模）下图表示生物新物种形成的基本环节，则下列对图示的分析，正确的是（ ）
A．种群基因频率的定向改变一定会形成新物种
B．图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料
C．图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件
D．图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育的后代
解析：
选D。
根据现代生物进化理论可推断A、B、C分别表示可遗传的变异、地理隔离和生殖隔离。
种群基因频率的定向改变一定会导致生物进化，但不一定会形成新物种，新物种形成的标志是生殖隔离的形成，A错误；突变和基因重组为进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，B错误；地理隔离不是新物种形成的必要条件，C错误。
易错点1 形态、结构一致≠同一物种
[点拨] 形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。
易错点2 能产生后代≠同一物种
[点拨] 两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
以案例分析考查现代生物进化理论
5．下图所示为玉米的含油量随选择世代的变化情况。
据图分析，选育过程对高含油量玉米品种的产生所起的作用是（ ）
A．改变了控制产油的一对等位基因的总频率
B．改变了玉米的基因库，导致新物种的产生
C．淘汰了一些表现型，从而导致控制含油量高的基因频率增大
D．在逐步产生并选择多对等位基因的同时，淘汰了多对等位基因
解析：
选C。
依曲线图可知，随着选择世代数的增加，玉米的含油量逐渐增多，这是因为选育过程对含油量高的表现型进行了选择，从而导致控制含油量高的基因频率增大。
任何一对等位基因的基因频率之和为1；人工选择并没有导致新物种的产生；从图中无法得出D项的结论。
种群基因频率计算的相关题型
1．位于常染色体上的基因频率计算
（1）已知各基因型个体的数量，求基因频率：
此类题型可用定义公式计算，即某基因的频率＝[（该基因纯合子个体数×2＋杂合子个体数）÷（总个体数×2）]×100%。
（2）已知基因型频率，求基因频率：
此类题型可以将百分号去掉，按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率＝该基因纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2”来代替。
如基因A的频率＝AA的频率＋1/2Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率。
2．运用哈代—温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率
（1）内容：
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对（Aa）时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：
（p＋q）2＝p2＋2pq＋q2＝1。
其中p2是AA（纯合子）的基因型频率，2pq是Aa（杂合子）的基因型频率，q2是aa（纯合子）的基因型频率。
（2）适用条件：
在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。
这5个条件是：
种群足够大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。
3．伴性遗传中的遗传平衡定律
当等位基因只有两个且位于X染色体上时（A、a），设p表示XA的基因频率，q表示Xa的基因频率，则：
（1）雌性中平衡的基因型频率：
p2＋2pq＋q2＝1。
基因型XAXA的频率＝p2；基因型XAXa的频率＝2pq；基因型XaXa的频率＝q2。
（2）雄性中平衡的基因型频率：
p＋q＝1。
基因型XAY的频率＝p；基因型XaY的频率＝q。
4．位于X与Y染色体非同源区段上基因频率的计算
（1）已知各基因型个体的数量，求基因频率：
此类题型可用定义公式计算。
一定注意：
Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。
如求Xb的基因频率，可按如下公式求解：
Xb的基因频率＝[Xb的基因数/（2×女性个体数＋1×男性个体数）]×100%。
（2）已知各种基因型频率，求基因频率：
此类题型可以将百分号去掉，当作个体数，按定义公式计算，但不能用“该基因纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2”来代替。
命题1 已知个体基因型频率，求基因频率
1．（2017·河北衡水调研）某小麦种群中，T（抗锈病）对t（易感染）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使易感染小麦在开花之前全部死亡。
则该小麦在感染锈病之前与感染锈病且开花之后基因T的频率分别是（ ）
A．50%和40% B．50%和62.5%
C．50%和80%D．62.5%和50%
解析：
选B。
感染锈病之前，小麦种群中TT为20%，Tt为60%，tt为20%，所以T的基因频率为20%＋1/2×60%＝50%。
感染锈病后易感染小麦在开花之前全部死亡，所以感染锈病且开花之后TT、Tt的基因型频率分别为1/4、3/4，T的基因频率是1/4＋1/2×3/4＝5/8＝62.5%，B正确。
2．（高考海南卷改编）果蝇长翅（V）和残翅（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%
解析：
选B。
因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20000＝800只，Vv基因型的果蝇有2×0.2×0.8×20000＝6400只，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20000＝12800只。
引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为（800×2＋6400）/（40000×2）＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确、B错误；因Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
命题2 已知隐性个体的基因型频率求基因频率
3．某植物种群中，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次是（ ）
A．增大，不变；不变，不变 B．不变，增大；增大，不变
C．不变，不变；增大，不变D．不变，不变；不变，增大
解析：
选C。
由题意知，a的基因频率为60%、A的基因频率为40%，AA个体占16%、Aa个体占48%、aa个体占36%，随机交配产生的后代中AA个体的百分比：
40%×40%＝16%，aa个体的百分比：
60%×60%＝36%，Aa个体的百分比：
48%，A的基因频率：
16%＋48%×1/2＝40%。
自交产生的后代中AA个体百分比：
16%＋48%×1/4＝28%，aa个体的百分比：
36%＋48%×1/4＝48%，Aa个体的百分比：
1/2×48%＝24%，A的基因频率：
28%＋1/2×24%＝40%。
4．一对等位基因（F、f）位于常染色体上，经调查，兔群中雌兔基因型频率FF（30%）、Ff（60%）、ff（10%）；雄兔基因型频率FF（20%）、Ff（40%）、ff（40%）。
假设随机交配，且后代生活力一致，则子代中（ ）
A．基因型频率改变，该群体发生了进化
B．Ff基因型频率为52%
C．F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%
D．雌兔、雄兔的基因型频率不同，进化方向相同
解析：
选B。
生物进化的实质是种群基因频率的改变，该种群随机交配，且子代生活力一致，则基因频率不发生改变，即该种群没有发生进化，A、D项错误。
雌兔中F的基因频率为30%＋60%×1/2＝60%，f＝40%，雄兔中F的基因频率为20%＋40%×1/2＝40%，f＝60%，随机交配后，子代的基因频率不变，根据遗传平衡定律，子代中Ff的基因型频率为60%×60%＋40%×40%＝52%，B项正确。
在子代中，F基因频率在雌兔、雄兔中均为50%，C项错误。
命题3 遗传平衡定律在伴性遗传中的计算
5．在某岛上，每1万人中有500名男子患红绿色盲。
则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有（设男女比例为1∶1）（ ）
A．1000B．900
C．800D．700
答案：
B
6．某县城有20000人，男女比例为1∶1，女性血友病患者有1600人，求人群中一正常女性与一正常男性婚配生出患血友病孩子的概率（ ）
A．1/7B．3/25
C．4/25D．3/16
答案：
A
命题4 染色体上的基因频率计算
7．（2017·湖南永州三校联考）某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型的人数情况如表所示，则这200人中，Xb的基因频率为（ ）
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
人数
78
14
8
70
30
A.85%B．30%
C．20%D．15%
解析：
选C。
每个女性基因型中B或b基因共两个，男性基因型中只有一个B或b基因。
则Xb的数量是（14＋8×2＋30）＝60，XB与Xb的数量为（78×2＋14×2＋8×2＋70＋30）＝300，故Xb的基因频率为60/300×100%＝20%。
8．调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：
XBXB—42.32%、XBXb—7.36%、XbXb—0.32%、XBY—46%、XbY—4%，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是（ ）
A．6%、8%B．92%、8%
C．78%、92%D．8%、92%
解析：
选B。
伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为
×100%＝8%，则XB的基因频率为92%。
共同进化与生物多样性的形成
1．共同进化
（1）概念：
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。
（2）原因：
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。
（3）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
种间互助
一种蛾与兰花
种间
斗争
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
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→空气中有氧气→出现好氧生物
2.生物多样性的形成
（1）内容：
生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
（2）形成原因：
生物的进化。
（3）研究生物进化历程的主要依据：
化石。
3．生物进化理论在发展
（1）中性学说：
大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
（2）生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
结合教材内容，分析右图，并思考：
（1）图中Ⅰ显示了______________多样性，此类多样性发生于________（填“相同”或“不同”）物种间。
（2）Ⅱ显示了________多样性，此类多样性发生于________（填“相同”或“不同”）物种间。
（3）图Ⅲ显示的是________多样性，此类多样性________（填“包含”或“不包含”）非生物成分。
提示：
（1）遗传（或基因） 相同
（2）物种 不同
（3）生态系统 包含
1．生物多样性的三个层次
2．上述三个层次之间的关系
【感知考题】
（高考广东卷改编）某种兰花有细长的花矩（如图所示），花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。
下列叙述正确的是（ ）
A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
[解析] A项，兰花花矩的变异是不定向的，蛾的口器对兰花花矩仅起到选择作用。
B项，新物种形成的标志是与原来的物种形成生殖隔离，隔离是新物种形成的必要条件。
C项，任何一个物种都不是单独进化的，生物与无机环境以及生物与生物之间都存在着进化上的密切联系。
蛾的口器与花矩的相互适应正是共同进化的结果。
D项，蛾的口器与花矩进行着相互选择，花矩变长对蛾的口器具有选择作用，使蛾种群中口器较长的个体容易生存下来，经过多代选择，蛾的口器会越变越长。
因此，蛾的口器不会因吸食花蜜而越变越长。
[答案] C
高分点拨——类题通法
（1）共同进化既可发生在生物与生物之间，也可发生在生物与无机环境之间。
（2）不同物种之间的共同进化，既包括二者之间的种间互助，也包括二者之间的种间斗争。
（3）生物多样性的根本原因是基因多样性，直接原因是蛋白质多样性。
【跟进题组】
1．（创新改编题）下列关于共同进化和生物多样性形成的说法，正确的是（ ）
A．共同进化表现在不同物种之间的相互影响上
B．生物多样性包括物种多样性、种群多样性和生态系统多样性
C．地球上厌氧生物比好氧生物出现的早
D．外来物种入侵不能改变生物进化的速度和方向
解析：
选C。
共同进化不仅发生在不同物种之间，还发生在生物与无机环境之间，A错误；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，B错误；由于最初的地球上没有氧气，根据生物与环境的关系可以判断最早出现的生物是厌氧生物，当有氧气出现后才有好氧生物，C正确；外来物种入侵会严重影响与之有竞争关系的当
地物种，使某些种群的基因频率发生改变，故能改变生物进化的速度和方向，D错误。
2．（高考北京卷改编）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（ ）
长舌蝠从长筒花中取食花蜜
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
解析：
选B。
A项，长舌蝠因为拥有其他蝙蝠不具有的长舌，因此可以取食长筒花的花蜜，避开了与其他蝙蝠的竞争；B项，题干明确指出长舌蝠是长筒花的唯一传粉者，由此可推断长筒花不可能在没有长舌蝠的地方繁衍；C项，正如长颈鹿的长颈是自然选择的结果，长筒花狭长的花冠筒也是如此；D项，长舌蝠与长筒花相互选择、共同进化。
因此，A、C、D三项正确，B项错误。
[核心体系构建]
[填空] ①生存斗争 ②遗传变异
③适者生存 ④种群
⑤突变和基因重组 ⑥自然选择
⑦隔离 ⑧生物多样性
[规范答题必备]
1.现代生物进化理论的四个要点
（1）种群是生物进化的基本单位，进化的实质是种群基因频率的改变。
（2）突变和基因重组提供进化的原材料。
（3）自然选择决定生物进化的方向。
（4）隔离导致物种的形成。
2.隔离的两种类型
（1）地理隔离：
物种形成的一般环节，但不是必需的环节。
（2）生殖隔离：
新物种形成的必要条件。
3.物种形成的三个环节：
突变和基因重组、自然选择、隔离。
4.共同进化的两个动力来源
（1）不同物种之间的种间互助和种间斗争。
（2）生物与无机环境之间的相互影响。
5.生物多样性的三个层次：
基因多样性物种多样性生态系统多样性。
课时作业
1．（2017·广州六校联考）长期使用青霉素治病，会出现抗药性强的病菌，使青霉素药效降低，其原因是（ ）
A．细菌定向变异的结果
B．细菌对青霉素有选择作用
C．青霉素对细菌有选择作用
D．细菌对青霉素产生了适应性
解析：
选C。
细菌的抗药性本身就有差异，既有抗药性强的，又有抗药性弱的。
长期使用某一种抗生素，就会大量杀灭抗药性弱的细菌，抗药性强的就会大量繁殖，这就是自然选择，起选择作用的因素是青霉素。
2．（2017·浙江温州十校联考）下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变
B．不同性状个体繁殖率的差异会导致基因频率改变
C．种群基因频率的改变意味着新物种的产生
D．新物种的形成必须经过地理隔离和生殖隔离
解析：
选B。
自然选择过程中，直接受选择
升级会员 