(上課)必修2 7.0現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來及主要內(nèi)容第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論考綱解讀1.自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容2.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容3.種群、物種、基因頻率、隔離等概念4.生物共同進(jìn)化和生物多樣性的形成考向指南主要考查：（1）現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容（基因頻率的概念；自然選擇在生物進(jìn)化過程中的作用；隔離的概念和類型,以及物種形成的方式。）；（2）生物多樣性的形成。一、拉馬克(奠基人)的進(jìn)化學(xué)說—獲得性遺傳學(xué)說考點(diǎn)一：生物進(jìn)化學(xué)說（1）主要內(nèi)容①生物都不是神造的，而是由

進(jìn)化而來的。②生物進(jìn)化的順序是由低等到

逐漸進(jìn)化的。③生物各個(gè)適應(yīng)性特征的形成原因是由于________和_______

。（2）意義：反對神創(chuàng)論和__________，奠定了生物進(jìn)化論的科學(xué)基礎(chǔ)。更古老的生物高等用進(jìn)廢退獲得性遺傳物種不變論（3）不足①用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn)缺少科學(xué)證據(jù)的支持。②過于強(qiáng)調(diào)“環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變”。③有些獲得性性狀不能遺傳。自然選擇決定生物進(jìn)化方向（1）主要內(nèi)容：①__________；②__________；③__________；④__________。（2）意義：科學(xué)地解釋生物__________的原因，以及生物的__________和__________________。（3）局限性：1）對于______________的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋；2）局限于__________水平；3）在物種形成的問題上，強(qiáng)調(diào)了物種形成中的漸變方式，不能很好地解釋物種大爆發(fā)的現(xiàn)象。過度繁殖生存斗爭遺傳和變異適者生存進(jìn)化多樣性適應(yīng)性遺傳和變異個(gè)體考點(diǎn)一：生物進(jìn)化學(xué)說二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說動力結(jié)果基礎(chǔ)、外因接受了用進(jìn)廢退、獲得性遺傳的觀點(diǎn)內(nèi)因達(dá)爾文之后進(jìn)化論的進(jìn)步性：1.從性狀水平到基因水平2.從以個(gè)體為單位到以種群為單位（1）種群是生物進(jìn)化的基本單位考點(diǎn)一：生物進(jìn)化學(xué)說三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論（以自然選擇學(xué)說為中心）（2）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料（3）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（4）隔離是物種形成的必要條件生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)——種群基因頻率的改變相關(guān)概念1：①種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群也是繁殖的基本單位?？键c(diǎn)一：生物進(jìn)化學(xué)說三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論種群中的個(gè)體可以彼此交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。②基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。③基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。方法：抽樣調(diào)查P115

每一個(gè)種群都有它自己的基因庫，種群中的個(gè)體一代一代地死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。所以，生物進(jìn)化的單位不是個(gè)體，而是種群。1）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料可遺傳變異的三個(gè)來源：基因突變、基因重組和染色體變異考點(diǎn)一：生物進(jìn)化學(xué)說三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論相關(guān)概念2：2）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向不定向變異自然選擇通過生存斗爭實(shí)現(xiàn)不利變異(基因)淘汰由生存斗爭中失敗而死亡有利變異(基因)多次選擇和積累通過遺傳種群的基因頻率定向改變生物定向進(jìn)化生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)：種群基因頻率變化單純的基因重組只改變基因型頻率，不改變基因頻率。伴隨自然選擇最終才會改變基因頻率。關(guān)于自然選擇：變異在先、選擇在后1、自然選擇的對象：

（1）直接對象：生物的變異性狀（表現(xiàn)型）。

（2）間接對象：相關(guān)的基因型。

（3）根本對象：與變異性狀相對應(yīng)的基因。

2、自然選擇的動力：生存斗爭。

（1）類型：包括種內(nèi)斗爭、種間斗爭（競爭、捕食、寄生等）、生物與無機(jī)環(huán)境之間的斗爭。

（2）意義：生存斗爭對生物的某些個(gè)體生存不利，但對物種生存是有利的，并能推動生物的進(jìn)化發(fā)展?？键c(diǎn)一：生物進(jìn)化學(xué)說三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論相關(guān)概念3：隔離由于高山、河流、等地理上的障礙，分布在不同自然區(qū)域的種群彼此間無法相遇而不能發(fā)生基因交流。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)生可育的后代的現(xiàn)象。生殖隔離地理隔離不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。物種形成的一般方式：某物種地理隔離變異后改變的基因頻率互不影響某物種種群間的基因頻率向不同的方向發(fā)展不同環(huán)境的不同自然選擇種群間的基因庫明顯不同生殖隔離新物種但并不一定要經(jīng)過地理隔離。下列符合現(xiàn)代生物理論的敘述是（）A、物種的形成可以不經(jīng)過隔離B、生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存C、基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向D、自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率D△生物進(jìn)化是指同種生物的發(fā)展變化，時(shí)間可長可短，性狀變化程度不一。任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何，都屬進(jìn)化的范圍?！魑锓N的形成必須是當(dāng)基因頻率的改變在突破種的界限形成生殖隔離時(shí)，方可成立?！魉鼈冊诨蝾l率的改變程度上是有很大差別的。因而隔離是物種形成的必要條件，而非生物進(jìn)化的必要條件。進(jìn)化與物種形成的條件區(qū)別：考點(diǎn)二：共同進(jìn)化和生物多樣性任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的共同進(jìn)化：不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。生物進(jìn)化的歷程：了解進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是化石。共同進(jìn)化的結(jié)果:生物多樣性的形成例1.真核生物的出現(xiàn)在生物進(jìn)化歷史上具有重要的意義，這主要表現(xiàn)在()①結(jié)構(gòu)和功能更加完善②出現(xiàn)有絲分裂，為有性生殖的產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)③通過有性生殖實(shí)現(xiàn)了基因重組，推動了生物進(jìn)化A①②B①③C②③D①②③例2.地球上出現(xiàn)需氧型生物，自養(yǎng)型生物，真核生物的先后順序依次為()A需氧型生物，自養(yǎng)型生物，真核生物B自養(yǎng)型生物，需氧型生物，真核生物C自養(yǎng)型生物，真核生物，需氧型生物D需氧型生物，真核生物，自養(yǎng)型生物BD例3.昆蟲的保護(hù)色越來越逼真，它們天敵的視覺也越來越發(fā)達(dá)，結(jié)果使雙方都沒有取得明顯的優(yōu)勢。這說明（）A.自然選擇不起作用B.雙方在斗爭中不分勝負(fù)C.雙方相互選擇共同進(jìn)化D.雙方都在為生存而進(jìn)化C例4.生物多樣性形成的根本原因是（）A.基因的多樣性B.蛋白質(zhì)的多樣性C.生態(tài)系統(tǒng)的多樣性D.自然選擇的多樣性A例5.生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可以概括為（）A.基因突變和基因重組B.自然選擇C.共同進(jìn)化D.地理隔離C基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比例。A（a）的頻率=A(a)的個(gè)數(shù)/基因總數(shù)A頻率+a頻率=1基因型頻率=特定基因型個(gè)體/總個(gè)體各種基因型頻率之和也等于1，即AA+Aa+aa=1考點(diǎn)三：基因頻率的計(jì)算假設(shè)討論的群體滿足以下五個(gè)條件：①群體數(shù)量足夠大②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代③沒有遷入與遷出④沒有自然選擇⑤不發(fā)生基因突變那么種群各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因的平衡。p+q=1(p+q)2=1p2+2pq+q2=1p2代表顯性純合子AA的頻率，2pq代表雜合子Aa的頻率；q2代表隱性純合子aa的頻率.遺傳平衡定律(哈代—溫伯格定律)但實(shí)際中，這樣的平衡不可能存在。一、常染色體遺傳方面的基因頻率計(jì)算①通過基因型數(shù)量計(jì)算基因頻率

基因頻率=種群中該基因的總數(shù)／種群中該等位基因的總數(shù)例：從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。

這100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因，其中，A基因有2×30+60=120個(gè)，a基因有2×10+60=80個(gè)。于是，在這個(gè)種群中，A基因的頻率為：120÷200=60%a基因的頻率為：80÷200=40%②通過基因型頻率計(jì)算基因頻率⑴由基因型頻率數(shù)值算出結(jié)果例：從某種生物種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占24%，基因型為Aa的個(gè)體占72%，基因型為aa的個(gè)體占4%，基因A和基因a的頻率分別是()A.24%72%B.36%64%C.57%43%D.60%40%D基因頻率=純合體基因型頻率+雜合體基因型頻率的一半⑵計(jì)算時(shí)運(yùn)用遺傳平衡公式：例：在某一個(gè)種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用A、a表示）占16%，那么該種群的AA、Aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的概率分別為：A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36【解析】第一步已知隱性性狀者即aa的基因型頻率為16%，那么a基因的頻率為0.4、A的基因頻率為1-0.4=0.6。第二步將其看作在理想的狀態(tài)下，運(yùn)用遺傳平衡公式進(jìn)行計(jì)算：AA%=A%×A%=0.6×0.6=0.36；Aa%=2×A%×a%=2×0.6×0.4=0.48A果蠅的灰身和黑身是由常染色體的一對等位基因(A、a)控制的相對性狀。用雜合的灰身雌雄果蠅雜交，去除后代中的黑身果蠅，讓灰身果蠅自由交配，理論上其子代果蠅基因型比例為()A．4∶4∶1B．3∶2∶1C．1∶2∶1D．8∶1A

囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在某歐洲人群中，每2500個(gè)人中就有一個(gè)患此病?，F(xiàn)有一對健康的夫婦生了一個(gè)患有此病的孩子，此后，該婦女又與另一健康的男子再婚。則該再婚的雙親生一孩子患該病的概率最接近于A．1/25

B．1/50

C．1/100

D．1/625

解析：該病為常染色體隱性遺傳病。致病基因記為a，則該婦女的基因型為Aa。欲求生一患病孩子的概率，關(guān)鍵是該健康男子是雜合子的概率。由基因型aa的頻率為1/2500可得基因a的頻率為1/50，基因A的頻率為49/50。由此人群中，AA的概率為49/50×49/50，Aa的概率為2×49/50×1/50。由于該男子健康，故其為攜帶者的概率為Aa/(AA+Aa)=2/51。于是再生一孩患病的可能性為2/51×1/4≈1/100。應(yīng)用遺傳平衡定律計(jì)算遺傳病的子代患病機(jī)率C某工廠有男女職工各200名，對他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個(gè)群體中色盲基因的頻率應(yīng)為（）。A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因頻率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C×100%二、伴X遺傳方面的基因頻率計(jì)算這類題目的特殊點(diǎn)是：X染色體總數(shù)的正確計(jì)算。因?yàn)槟行灾兄挥幸粋€(gè)X染色體，所以計(jì)算男性X染色體總數(shù)時(shí)不需要乘以2，這樣就能夠得出正確的結(jié)果。親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%若種群滿足理想條件：用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化自由交配自由交配：后代基因頻率和基因型頻率都不變化。自交親代子一代子二代基因型頻率AA30%Aa50%aa20%基因頻率Aa42.5%25%32.5%55%45%48.75%38.75%12.5%55%45%55%45%用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化自交：后代基因頻率不變、基因型頻率變化在某植物種群中隨機(jī)抽樣調(diào)查得知，其中基因型為AA的個(gè)體占30%，基因型為aa的個(gè)體占20%，則：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由常染色體上的隱性致病基因引起的，患者在幼年時(shí)期夭折?，F(xiàn)在甲、乙兩地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，其中乙為瘧疾流行地區(qū)。兩地區(qū)人群中各種基因的比例如下圖：（1）在甲地區(qū)人群中A的基因頻率為

。a的基因頻率為

；乙地區(qū)人群中A的基因頻率為

。a的基因頻率為

。（2）若干年后再進(jìn)行調(diào)查，甲地區(qū)人群中的A的基因頻率將

，乙地區(qū)人群中的A的基因頻率將

。（3）如果在乙地區(qū)消滅瘧疾，若干年后再進(jìn)行調(diào)查，將會發(fā)現(xiàn)A基因的頻率會

。（4）對于一個(gè)已出生的孩子，如何利用光學(xué)顯微鏡檢查其是否攜帶鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病