1、1第 22 讲 生物的进化考纲要求 1.现代生物进化理论的主要内容()。2.生物进化与生物多样性的形成()。考点 现代生物进化理论1拉马克的进化学说(1)内容：用进废退和获得性遗传是生物进化的原因，生物是由低等到高等逐渐进化的。(2)意义：否定了神创论和物种不变论。2达尔文自然选择学说3现代生物进化理论(1)基本观点的比较达尔文进化论 共同点 现代生物进化理论进化局限于“个体”水平自然选择源于过度繁殖和生存斗争变异是进化的原材料自然选择决定生物进化的方向进化的基本单位是“种群”生物进化的实质是种群基因频率的改变2未就遗传变异本质做出科学解释以及自然选择的作用机理解释生物的多样性和适应性突变和基
2、因重组为生物进化提供原材料隔离导致新物种的形成(2)种群和物种的比较项目 种群 物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体范围 较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准种群必须具备“三同” ，即同一时间、同一地点、同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；不同物种之间存在生殖隔离联系(1)一个物种可以包括许多种群
3、；(2)同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种(3)地理隔离与生殖隔离的比较项目 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；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；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；生殖隔离是物种形成的标志，是物种
4、形成的最后阶段，是物种间的真正界限知识拓展 生殖隔离的常见类型3生殖隔离Error!(4)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 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(5)物种形成的两种典型模式比较渐变式先长期地理隔离，最后产生生殖隔离。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。(6)共同进化与生物多样性的形成共同进化a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。b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。生物多样性的形成a内容
5、：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性(完善如下关系图)b形成原因：生物的共同进化。c研究生物进化历程的主要依据：化石。4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。4(2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。1判断下列有关生物进化基本观点的叙述(1)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率( )(2)生物进化过程的实质在于有利变异的保存( )(3)环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生( )(4)某种抗生素被长期使用后药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异( )(5)高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现
6、的 31 的过程可以为进化提供原材料( )2判断有关物种、种群、生殖隔离、地理隔离等基本概念的叙述(1)交配后能产生后代的一定是同一物种( )(2)种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离( )(3)没有地理隔离也可形成新物种( )(4)生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象( )(5)若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( )3判断下列关于生物进化与生物多样性形成的叙述(1)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的( )(2)非洲野牛与狮子之间可通过种间竞争、捕食等实现共同进化( )分析生物进化与物种形成基本环节图解(1)物种形成的三个环节
7、是什么？图中分别是什么？提示 突变和基因重组、自然选择及隔离。是突变和基因重组，是自然选择，是地理隔离，是生殖隔离。(2)为什么进化的基本单位是种群而不是个体？提示 因为在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化。(3)自然选择的实质是什么？自然选择作用的直接对象、根本对象分别是什么？提示 自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。自然选择作用的直接对象是生物个体的变异性状(表现型)；根本对象是与生物个体变异性状相对应的基因。5(4)共同进化概念中的“相互影响”的内涵指什么？提示 不同物种之间的
8、影响既包括种间互助，也包括种间斗争。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。(5)试从分子水平和进化角度解释生物多样性的原因是什么？提示 分子水平：DNA 多样性(根本)蛋白质多样性(直接)生物性状多样性；进化角度看：生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择。命题点一 透过实例辨析其中的生物进化原理1(2017临沂三模)中国已经成为遭受外来物种入侵危害最严重的国家之一，每年造成上千亿元的经济损失。豚草入侵我国后就迅速生长繁殖，若干年后与原产地豚草相比( )A原产地豚草的遗传变异决定了入侵豚草的进化方向B入侵豚草在进化过程中
9、丧失了部分遗传多样性C入侵豚草与原产地豚草的基因库会产生明显差异D入侵豚草与原产地豚草已产生生殖隔离并形成新物种答案 B解析 原产地豚草的遗传变异只能产生进化的原材料，自然选择决定生物进化方向，A 项错误；入侵豚草在进化过程中由于环境的选择作用而丧失了部分的遗传多样性，B 项正确；根据题意可知，豚草入侵我国即迅速生长繁殖，说明我国环境比较适宜豚草生长，因此入侵豚草与原产地豚草的基因库差异不大，C 项错误；入侵豚草与原产地豚草并没有产生生殖隔离，D 项错误。2(2017东城区二模)普通草蛉和下通草蛉属于两种草蛉，在北美生活在同一地域。普通草蛉在春夏是浅绿色，秋天变成棕色，前半年生活在多草地区，秋
10、天迁移到落叶树林中，在夏天和冬天繁殖。下通草蛉则全年都是深绿色，居住在常绿林中，在春天繁殖。下列分析合理的是( )A两种草蛉之间既有地理隔离又有生殖隔离B两种草蛉的体色形成与它们的栖息环境无关C两种草蛉在生态系统中所处的营养级别是不同的D两种草蛉的生殖隔离与栖息地偏好、繁殖时间的差异有关答案 D解析 两种草蛉生活在同一地域，它们之间不存在地理隔离，A 项错误；两种草蛉的体色均为保护色，其形成与它们的栖息环境有关，B 项错误；两种草蛉食性相同，在生态系统中所6处的营养级别相同，C 项错误；两种草蛉的繁殖季节不同，栖息地也不完全相同，故其生殖隔离与栖息地偏好、繁殖时间的差异有关，D 项正确。命题点
11、二 透过模式图辨析生物进化与物种形成的原理3(2017临汾三模)如图表示某类植物的进化过程：物种 A 先是分化为 A1、A 2、A 3，后又分别进化成为 B、C、D 三个物种。下列叙述正确的是( )AA 1、A 2、A 3应当生活在相同的地理空间BB 与 C 存在生殖隔离，但有可能相互杂交产生后代CA 2中一部分个体计入 A3群体，两者间不能进行基因交流DA 1、A 2、A 3的生存环境相似，则发生的基因突变也相似答案 B解析 A 1、A 2、A 3是由同一物种 A 进化而来，但它们又分别进化为 B、C、D 三个物种，故它们应生活在不同的地理空间，A 项错误；B 与 C 存在生殖隔离，但有可能
12、相互杂交产生后代，只是后代不育，B 项正确；A 2中一部分个体计入 A3群体，两者间能进行基因交流，C 项错误；A1、A 2、A 3的生存环境相似，基因突变具有不定向性，故发生的基因突变不一定相似，D 项错误。4(2017宿迁质检)如图是物种形成的一种模式。物种 a 因为地理障碍分隔为两个种群 a1和 a2，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，a 1种群的部分群体越过障碍外迁与 a2同域分布，向 d 方向进化。下列有关叙述正确的是( )Ab 和 d 存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离Bc 和 d 不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离Ca 1中的外迁群体与当时留居群体
13、的基因频率相同，则 b 和 d 是同一物种Da 1中的外迁群体与当时 a2种群的基因频率不同，则 c 和 d 是不同物种答案 B解析 图示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。a 通过地理隔离形成两个种群 a1和 a2，又分别演化出 b、c、d 三个种群，b、d 虽然有地理隔离，但是不一7定形成了生殖隔离，故 A 项错误；由于 d 是由 a1演变而来，c 是由 a2演变而来，c 与 d 之间可能存在生殖隔离，故 B 项正确；即使 a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于 b 和 d 两个种群之间有地理隔离，有可能形成了生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，故 C 项
14、错误；同理，即使 a1中的外迁群体与当时 a2种群的基因频率不同，只要 c 和 d之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，故 D 项错误。命题点三 透过基因频率的变化辨析进化原理5如图表示从 Q 点环境条件发生变化后，某种群中 A 和 a 基因频率的变化情况，下列说法错误的是( )AQ 点后基因 A 控制的性状更加适应环境BP 点时两曲线相交，此时 A 和 a 的基因频率均为 50%C环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异D在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向改变答案 C解析 分析题图可知，Q 点以后 A 的基因频率升高，a 的基因频率降低，说明 A 控制的性状更加适应环境，A 项正
15、确；P 点两曲线相交，说明 A 与 a 的基因频率相等，此时 A 和 a 的基因频率均为 50%，B 项正确；生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用，C 项错误；在自然选择的作用下，由于自然选择是定向的，所以种群的基因频率会发生定向改变，D 项正确。6在某动物种群中，V 基因在甲种群和乙种群中的基因型个体数如下表。通过分析不能得出的结论是( )基因型 甲种群(个) 乙种群(个)VaVb 200 0VaVa 50 120VbVc 100 200VcVC 150 50VaVC 100 80A.甲种群的基因库大于乙种群B基因 Va在甲种群中的频率约
16、为 33%C若甲、乙两种群长期隔离，表中基因型数量会发生变化8D种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越小答案 D解析 基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，由表格数据可知，甲种群的基因库大于乙种群，A 项正确；基因 Va在甲种群中的频率为(200502100)(2002502100215021002)100%33%，B 项正确；若甲、乙两种群长期地理隔离，两种群进化的方向不同，基因型数量会发生变化，C 项正确；种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越大，D 项错误。矫正易错 强记长句1突变基因突变。 “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变异先于环境选择。
17、农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。3能产生后代同一物种。两个个体能够交配产生后代，但子代可能高度不育，例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。4物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。5生物进化不一定导致物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。但新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。1如图是将该种植物分别移栽到低纬度和高纬度地区种植，经过多年的演化后最终形成了不同的五个物种：(1
18、)什么具体证据可以帮助你确定 D 和 C 不是一个物种？如果 D 和 C 不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种(或若 D 和 C 杂交，存在生殖隔离，说明它们不是9同一物种)。(2)图示中 B 物种进化为 D、E 两个物种的机理是：地理隔离造成基因交流的阻断，不同环境的自然选择造成不同基因频率的变化，当基因频率变化积累到一定的程度，形成生殖隔离，从而形成物种 D 和 E。2在一个海岛上，一种海龟开始时，连趾和分趾的基因频率各为 0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾海龟容易从海水中得到食物，分趾的海龟则因不易从海水中获得食物而饿死，若干万年后，基因频率变化成 W 为
19、0.2，w 为 0.8。这种基因频率的改变，是否发生了生物进化？是。请简述理由：因为生物进化的实质在于种群基因频率的改变。这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？没有产生新物种。请简述理由：只是种群基因频率发生了改变，并没有产生生殖隔离。3长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差，现代生物进化理论的解释是经自然(杀虫剂)选择作用，种群中抗药性基因频率升高。重温高考 演练模拟1下图是某昆虫基因 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
20、间存在生殖隔离答案 C解析 基因突变为生物进化提供了丰富的原材料，C 项正确；基因突变是不定向的，突变的结果是产生新基因，但突变生物与原生物并没有形成生殖隔离，B、D 项错误；据图中信息可知，野生型昆虫细胞的靶位点与杀虫剂结合后，杀虫剂进入细胞内，说明杀虫剂与靶位点结合并不会形成抗药靶位点， pen 基因突变型昆虫细胞的抗药靶位点不能与杀虫剂结合，说明抗药靶位点的形成可能与靶位点结构发生变化有关，A 项错误。2下列关于生物进化的叙述，错误的是( )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
21、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10答案 A解析 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部分基因，A 项错误；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，仍属于同一个物种，B 项正确；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，从而决定生物进化的方向，C 项正确；因为生物进化的历程是由简单到复杂，所以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，D 项正确。3(2015安徽，5)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对 A
22、和 a 基因控制的性状没有作用。种群 1 的 A 基因频率为 80%，a 基因频率为 20%；种群 2 的 A 基因频率为 60%，a 基因频率为 40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中 Aa 的基因型频率是( )A75% B50%C42% D21%答案 C解析 两种群均处于遗传平衡状态，且种群大小相等，故两种群完全合并后 A、a 的基因频率分别为两种群 A、a 基因频率的平均值，A 基因频率(80%60%)270%，a 基因频率(20%40%)230%。该种群随机交配后，子一代中 Aa 的基因型频率为270%30%42%，故选 C
23、。4(2013海南，15)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 20 000 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 20 000 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( )Av 基因频率降低了 50%BV 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%答案 B解析 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 0.0420 000800(只)，Vv 基因型的果蝇有 20.20.820 0006 400(只)，VV 基因型的果蝇有0.80.820 00012 800(只)。引入纯合长翅果蝇后，v 基因频率为(80026 400)/(40 0002)0.1，V 的基因频率为 10.10.9，A 项正确，B 项错误；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 项正确。
