2022高考生物二輪復習：生物知識結構網(wǎng)絡（十四）自然選擇學說與現(xiàn)代進化理論的比較自然選擇學說現(xiàn)代進化理論主要內(nèi)容①過度繁殖：為自然選擇提供更多材料，引起和加劇生存斗爭。②生存斗爭：繁殖過剩導致生存危機。是自然選擇的過程，是生物進化的動力。③遺傳變異：變異普遍而不定向，好的變異可通過遺傳積累和放大。④適者生存：適者生存不適者淘汰，決定了進化的方向。①種群是生物進化的單位：種群是生物存在的基本單位，是“不死”的，基因庫在種群中傳遞和保存。②生物進化的實質是種群基因頻率的改變③突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料④自然選擇決定進化的方向⑤隔離導致物種形成核心觀點①自然選擇過程是適者生存不適者被淘汰的過程②變異是不定向的，自然選擇是定向的③自然選擇過程是一個長期、緩慢和連續(xù)的過程①生物進化是種群的進化。種群是進化的單位②進化的實質是改變種群基因頻率③突變和基因重組、自然選擇與隔離是生物進化的三個基本環(huán)節(jié)意義①能科學地解釋生物進化的原因②能科學地解釋生物的多樣性和適應性③為現(xiàn)代生物進化理論奠定了理論基礎①科學地解釋了自然選擇的作用對象是種群不是個體②從分子水平上去揭示生物進化的本質達爾文進化理論的三個原則與群體遺傳學變異的原則變異的原則任何一個群體中的個體在形態(tài)、生理和行為上的差異遺傳的原則后代與他們親本的相似性多于無關個體的相似性選擇的原則在特定的環(huán)境下，一些個體總比另一些個體有更強的生存力和繁殖力達爾文進化論三原則將達爾文的三個原則轉變成精確的遺傳學概念的是群體遺傳學。群體遺傳學是研究群體的遺傳結構及其變化規(guī)律的遺傳學的分支學科。它應用數(shù)學和統(tǒng)計學方法研究群體的基因頻率和基因型頻率，以及影響這些頻率的選擇效應和突變作用、遷移和遺傳漂變作用與遺傳結構的關系，以此來探討進化的機制。生物進化過程實質上是群體中基因頻率的演變過程。因此群體遺傳學是研究生物進化的理論基礎。至于生物進化機制的研究當然應屬于群體遺傳學的研究范疇。群體遺傳學基因頻率某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例叫基因頻率基因頻率某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例叫基因頻率基因型頻率群體中某特定基因型個體的數(shù)目占個體總數(shù)目的比率基因庫概念：一個種群的全部個體所含的全部基因叫基因庫特點：不僅不會因個體死亡而消失，反而在代代相傳中保持和發(fā)展種群概念：生活在同一地點的同種生物的一群個體，是生存和繁殖的基本單位特點：彼此之間可以交配產(chǎn)生可育后代，通過繁殖傳遞基因給后代常染色體上基因頻率和基因型頻率的計算與關系基因頻率=配子頻率………④Aa………⑤基因型頻率AAAaaa………………①………………②………………③基因頻率與基因型頻率的關系設有N個個體的群體中有A和a一對等位基因在常染色體上遺傳，其可能的基因型有三種：AA、Aa、aa，如果群體有n1AA+n2Aa+基因頻率=配子頻率………④Aa………⑤基因型頻率AAAaaa………………①………………②………………③基因頻率與基因型頻率的關系而D+H+R=1，由于AA個體有兩個A基因，Aa個體只有1個A基因；aa個體有兩個a基因，Aa個體只有1個a基因。因而而p+q=1。公式④、⑤表示基因頻率與基因型頻率間的關系。例中國漢族人中PTC（笨硫脲）償味能力分布如下表（T對t不完全顯性）表現(xiàn)型基因型人數(shù)基因型頻率基因Tt完全償味者償味雜合體（弱）味盲TTTttt（n1）490（n2）420（n3）90(D)(H)(R)980420420180合計100011400600則T基因的頻率為或t基因的頻率為或①個體數(shù)量足夠大①個體數(shù)量足夠大②交配是隨機的③沒有突變、遷移和遺傳漂變④沒有新基因加入⑤沒有自然選擇如果一個群體滿足以下條件：那么這個群體中的各等位基因頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中保持平衡（不變）。這就是遺傳平衡定律。例如果某群體中最初的基因型頻率是YY（D）=，Yy（H）=，yy（R）=。則這個群體的配子頻率(配子頻率)是卵細胞精子(卵細胞精子(p)(q)(p)(q)于是，下一代的基因型頻率是即子代的基因型頻率是YY=p2= Yy=2pq=2×= yy=q2=由此可知，該代的基因頻率是 與上代的基因頻率達到平衡?？梢杂嬎?，下代的基因型頻率與上代相等，即YY=p2= Yy=2pq=2×= yy=q2=至此，基因型頻率也達到平衡?！倬C上所述，對于一個大的群體中的等位基因A和a，當A基因頻率為p，a基因頻率為q時，……………①有這個群體的基因型頻率是……………②……………②……………③……………③……………④……………④…………⑤于是有…………⑤性染色體上基因頻率和基因型頻率的計算如果一對等位基因A、a位于X染色體上，在隨機交配的條件下，達到平衡時，有雄性個體雄性個體雌性個體XAXaXAXAXAXaXaXapqq2P22pq基因型基因型頻率p+q=1p2+2pq+q2=1基因頻率pqpq基因型頻率特點（式中X表示雄性，XX表示雌性）基因頻率雌性個體的基因頻率雄性個體的基因頻率＝即＝雌性個體基因型頻率（與常染色體的基因型頻率算法相同）XAXA＝P2XAXa＝2PqXaXa＝q2雄性個體基因型頻率基因頻率＝XAY＝PXaY＝q基因型頻率分別計算①伴X基因有2/3存在于雌性個體，1/3存在于雄性個體中（雌性為XX，雄性為XY）②伴X隱性遺傳病的男患者∶女患者＝q∶q2，當男性發(fā)病率為1時，女性發(fā)病率為q(男多于女)③伴X顯性遺傳病的男患者∶女患者＝p∶(p2+2pq)＝1∶(1+q)(女多于男)（當男性發(fā)病率為p=1時，女性發(fā)病率為(p+2q)＝(1－q+2q)＝(1+q)）幾個特點由此可知，例在人群中調(diào)查發(fā)現(xiàn)男性色盲患者是7%，求（1）色盲基因（Xa）和它的等位基因（XA）的頻率。（2）女性的基因型頻率。（3）下一代的基因頻率。解：（1）求基因頻率：Xa基因的頻率：q＝男性個體的基因型頻率＝男性個體的表現(xiàn)型頻率＝女性個體的Xa基因頻率＝7%＝。XA基因的頻率：p＝1－q＝1－＝（2）求女性的基因型頻率：XAXA＝p2＝×＝XAXa＝2pq＝2××＝XaXa＝q2＝×＝（3）求下一代的基因頻率下一代的基因頻率＝上一代的女性中基因的頻率，即突變基因重組突變基因重組基因突變?nèi)旧w變異產(chǎn)生進化的原材料可遺傳的變異直接原因直接原因1、產(chǎn)生突變的絕對個體數(shù)大：雖然每個基因的突變率低，但基因數(shù)量多種群數(shù)量大1、產(chǎn)生突變的絕對個體數(shù)大：雖然每個基因的突變率低，但基因數(shù)量多種群數(shù)量大2、有利與有害突變不是絕對的，往往取決于生存環(huán)境3、基因重組形成不同基因型，使群體中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異產(chǎn)生是不定向的，突變和基因重組只是產(chǎn)生進化的原材料，不能決定進化的方向根本原因變異產(chǎn)生是不定向的，突變和基因重組只是產(chǎn)生進化的原材料，不能決定進化的方向根本原因選擇種群中的極端類型，淘汰多數(shù)個體的過程。最常見。例：樺盡蠖的進化定向性選擇選擇種群中的極端類型，淘汰多數(shù)個體的過程。最常見。例：樺盡蠖的進化定向性選擇選擇種群中的中間類型，淘汰極端類型。對抗基因突變和遺傳漂變。例：3選擇種群中的中間類型，淘汰極端類型。對抗基因突變和遺傳漂變。例：3—4kg左右的新生兒存活率高，輕于和重于此值的存活率低。穩(wěn)定性選擇自然選擇自然選擇選擇種群中的極端類型，淘汰中間類型。較少見。例：美州白足鼠長尾（LL）和短尾（ll）被選擇，中尾（Ll）被淘汰中斷性選擇選擇種群中的極端類型，淘汰中間類型。較少見。例：美州白足鼠長尾（LL）和短尾（ll）被選擇，中尾（Ll）被淘汰中斷性選擇不隨機交配。例：果蠅中有紅眼雄果蠅時雌蠅不與白眼雄果蠅交配按照人的意志保留某性狀的個體，淘汰不需要的個體。人工選擇性選擇不隨機交配。例：果蠅中有紅眼雄果蠅時雌蠅不與白眼雄果蠅交配按照人的意志保留某性狀的個體，淘汰不需要的個體。人工選擇性選擇自然選擇改變了生物種群的基因頻率，從而決定了生物進化的方向自然選擇決定生物進化的方向自然選擇改變了生物種群的基因頻率，從而決定了生物進化的方向改變生物種群基因頻率的因素突變、選擇（包括自然選擇、性選擇和人工選擇）、遺傳漂變、遷移因素突變、選擇（包括自然選擇、性選擇和人工選擇）、遺傳漂變、遷移因素自然選擇主要因素自然選擇主要因素突變與選擇的關系突變是不定向的突變?yōu)檫x擇提供原材料突變是不定向的突變?yōu)檫x擇提供原材料選擇是定向的沒有突變也可進行選擇選擇是定向的沒有突變也可進行選擇隔離的類型由于地理上了障礙導致兩個種群不能交配的現(xiàn)象。例：東北虎與華南虎由于地理上了障礙導致兩個種群不能交配的現(xiàn)象。例：東北虎與華南虎地理隔離兩個種群間的個體不能自由交配（交配前隔離）或交配后不能產(chǎn)生可育后代（交配后隔離）的現(xiàn)象。生殖隔離特點：發(fā)生在同一物種之內(nèi)。導致小種群和物種的不同分布特點：發(fā)生在不同物種之間。有或沒有生殖隔離。物種形成的方式地理隔離生