1、第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論知識(shí)系統(tǒng)構(gòu)建規(guī)律方法整合整合一現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的比較項(xiàng)目達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本觀點(diǎn)(1)遺傳和變異是自然選擇的內(nèi)因；(2)過(guò)度繁殖為自然選擇提供了更多的選擇材料，加劇了生存斗爭(zhēng)；(3)變異是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向；(4)生存斗爭(zhēng)是自然選擇的過(guò)程；(5)適者生存是自然選擇的結(jié)果；(6)自然選擇的過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢、連續(xù)的過(guò)程。(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變；(2)突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)；(3)突變和基因重組提供了生物進(jìn)化的

2、原材料；(4)自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向；(5)隔離是物種形成的必要條件。不同點(diǎn)沒(méi)有闡明遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理，著重研究生物個(gè)體的進(jìn)化從分子水平上闡明了自然選擇對(duì)遺傳變異的作用機(jī)理，強(qiáng)調(diào)群體進(jìn)化，認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位共同點(diǎn)都能解釋生物進(jìn)化的原因和生物多樣性、適應(yīng)性例1現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)進(jìn)行了修改，下列哪項(xiàng)不是修改的內(nèi)容()A進(jìn)化的基本單位是種群，而不是生物個(gè)體B自然選擇是因?yàn)樯锎嬖谶^(guò)度繁殖而導(dǎo)致生存斗爭(zhēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的C生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變D現(xiàn)代生物進(jìn)化理論將自然選擇學(xué)說(shuō)與遺傳變異有關(guān)理論結(jié)合起來(lái)答案B解析達(dá)爾文的自

3、然選擇學(xué)說(shuō)認(rèn)為生物個(gè)體是生物進(jìn)化的基本單位，而現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位；達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)沒(méi)有闡明遺傳和變異的本質(zhì)，而現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。整合二兩種物種形成過(guò)程的比較項(xiàng)目異地的物種形成同地的物種形成所需時(shí)間經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間和許多世代的逐漸演變較短時(shí)間物種形成的常見方式常見的方式是一個(gè)分布區(qū)很廣的物種通過(guò)地理隔離等先形成亞種，然后發(fā)展產(chǎn)生生殖隔離，形成兩個(gè)或多個(gè)物種通過(guò)個(gè)體的突變，遠(yuǎn)緣雜交及染色體加倍等方式，在自然選擇的作用下逐漸形成了新物種舉例加拉帕戈斯群島上多種地雀的形成自然狀態(tài)下多倍體植物的形成，多倍體育種等聯(lián)系物種的形成都是

4、以生殖隔離的形成為標(biāo)志注意生物進(jìn)化理論認(rèn)為：突變和基因重組、自然選擇、隔離是生物進(jìn)化和物種形成中的重要環(huán)節(jié)，其中突變和基因重組是生物進(jìn)化的原材料，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，隔離是物種形成的必要條件。例2荷蘭遺傳學(xué)家研究一種月見草的遺傳時(shí)，發(fā)現(xiàn)一株月見草細(xì)胞中的染色體數(shù)目由原來(lái)的2n24 (條)變成4n48 (條)，成為四倍體植株。該四倍體植株與二倍體植株()A屬于兩個(gè)物種，因?yàn)槎咧g雜交不能產(chǎn)生可育的后代B屬于兩個(gè)物種，因?yàn)槎咧g不能雜交產(chǎn)生后代C屬于同一物種，因?yàn)槎叩娜旧w是同源的D屬于同一物種，因?yàn)槎咧g可以雜交產(chǎn)生后代答案A解析月見草的四倍體(4n48)是可育的，能夠交配并產(chǎn)生

5、可育后代，所以為一個(gè)新的物種，但二倍體與四倍體雜交后產(chǎn)生的三倍體是不育的，所以二倍體與四倍體存在生殖隔離。整合三種群基因型頻率和基因頻率的計(jì)算1已知各種基因型的個(gè)體數(shù)，計(jì)算基因頻率某基因頻率100%A100%a100%(A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個(gè)體數(shù))2已知基因型頻率計(jì)算基因頻率設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：PAPAAPAaPaPaaPAa由以上公式可以得出下列結(jié)論：某等位基因的頻率該等位基因純合子的頻率1/2雜合子的頻率。3伴性遺傳中

6、基因頻率的計(jì)算(p為XA頻率，q為Xa頻率)4利用遺傳平衡定律計(jì)算基因型頻率(1)前提條件：種群非常大；所有雌雄個(gè)體之間自由交配；沒(méi)有遷入和遷出；沒(méi)有自然選擇；沒(méi)有基因突變。(2)計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(A、a)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率p2；基因型Aa的頻率2pq；基因型aa的頻率q2。5自交和自由交配時(shí)基因(型)頻率變化規(guī)律(1)自交：種群個(gè)體自交時(shí)，純合子增多，雜合子減少，基因型頻率發(fā)生改變。自交過(guò)程不改變基因頻率。(2)自由交配：在無(wú)基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率

7、及基因型頻率不變。如果一個(gè)種群沒(méi)有處于遺傳平衡狀態(tài)，自由交配不改變基因頻率，但改變基因型頻率。例3某小麥種群中TT個(gè)體占20%，Tt個(gè)體占60%，tt個(gè)體占20%，由于某種病害導(dǎo)致tt個(gè)體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是()A50%、50% B50%、62.5%C62.5%、50% D50%、100%答案B解析由題意可知，病害發(fā)生前T的基因頻率為(20260)20050%；由于某種病害導(dǎo)致tt個(gè)體全部死亡，病害發(fā)生后T的基因頻率為(20260)(200202)62.5%。例4某植物種群中，AA個(gè)體占16%，aa個(gè)體占36%，該種群隨機(jī)授粉產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率

8、和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率依次是()A增大，不變；不變，不變B不變，增大；增大，不變C不變，不變；增大，不變D不變，不變；不變，增大答案C解析由題意知，種群中A的基因頻率為40%，a的基因頻率為60%，隨機(jī)授粉產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體的百分比：40%40%16%，aa：60%60%36%，Aa：48%，A的基因頻率：16%48%1/240%。自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比：16%48%1/428%，aa：36%48%1/448%，Aa：1/248%24%，A的基因頻率：28%1/224%40%。熱點(diǎn)考題集訓(xùn)1達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分別認(rèn)為進(jìn)化的基本單位是()A個(gè)體

9、、個(gè)體 B個(gè)體、種群C種群、種群 D種群、個(gè)體答案B解析現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)為核心，是自然選擇學(xué)說(shuō)的改進(jìn)和發(fā)展。達(dá)爾文認(rèn)為進(jìn)化的基本單位是個(gè)體，現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為進(jìn)化的基本單位是種群。2根據(jù)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)圖解(如圖)，下列對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的補(bǔ)充、完善等內(nèi)容中，不正確的是()A現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在研究種群中基因頻率變化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的B種群是生物進(jìn)化的基本單位C物種形成包括突變和基因重組、自然選擇、隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)D種群中每個(gè)個(gè)體都含有種群基因庫(kù)的全部基因答案D解析種群是生物進(jìn)化的基本單位。突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料，隔離使分化的種群之間失去自由交流基因的機(jī)會(huì)

10、，是形成新物種的必要條件，包括地理隔離和生殖隔離。從實(shí)質(zhì)上看生物進(jìn)化是種群基因頻率變化的結(jié)果，種群基因庫(kù)是種群中全部生物個(gè)體的全部基因的總和，每個(gè)個(gè)體只有種群基因庫(kù)的一部分基因。3新物種形成最顯著的標(biāo)志是()A具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)B具有一定的生理功能C產(chǎn)生了生殖隔離D改變了基因頻率答案C解析具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能是作為物種存在的一種必要的特征，但標(biāo)志新物種形成的應(yīng)是產(chǎn)生生殖隔離。基因頻率的改變情況只能說(shuō)明生物進(jìn)化情況。4如圖為四個(gè)物種的進(jìn)化關(guān)系樹(圖中百分?jǐn)?shù)表示各物種與人類的DNA相似度)。DNA堿基進(jìn)化速率按1%/百萬(wàn)年計(jì)算，下列相關(guān)論述合理的是()A四個(gè)物種都由共同祖先通過(guò)基因突變而形

11、成B生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素C人類與黑猩猩的DNA差異經(jīng)歷了約99萬(wàn)年的累積D大猩猩和人類的親緣關(guān)系，與大猩猩和非洲猴的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近相同答案C解析物種的形成是遺傳變異、選擇和隔離三個(gè)環(huán)節(jié)共同作用的結(jié)果，A錯(cuò)誤；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，B錯(cuò)誤；人與黑猩猩的DNA差異百分比是0.99%，而堿基進(jìn)化速率為1%/百萬(wàn)年，通過(guò)計(jì)算可知人與黑猩猩的DNA差異經(jīng)歷99萬(wàn)年左右的積累，C正確；通過(guò)DNA的差異百分比可知，人與大猩猩的親緣關(guān)系較大猩猩與非洲猴的親緣關(guān)系近得多，D錯(cuò)誤。5關(guān)于生物進(jìn)化方面的證據(jù)，下列相關(guān)敘述中，正確的是()A圖1四種地雀喙的差異是由于不同環(huán)境食物的刺激所致的不

12、同變異B圖2昆蟲的兩類翅形的形成是對(duì)環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng)C圖3是兩種體色的樺尺蠖，它們的性狀分化證實(shí)了物種形成的機(jī)制D圖4中兩種動(dòng)物之間的關(guān)系對(duì)兩者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物種多樣性答案D解析生物變異的產(chǎn)生是體內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的結(jié)果，并不是環(huán)境刺激、生物的主動(dòng)適應(yīng)所導(dǎo)致，故A、B兩項(xiàng)都不正確；生物性狀的分化是變異的結(jié)果，并不能證實(shí)物種形成機(jī)制；生物之間的捕食關(guān)系，對(duì)捕食者和被捕食者都是有利的，二者之間相互選擇，共同進(jìn)化。6調(diào)查某校學(xué)生中關(guān)于某種性狀的各種基因型及比例為：基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY比例(%)42.327.360.32464則該校學(xué)生中XB和Xb的基因頻率分別

13、是()A6%、8% B92%、8%C78%、92% D8%、92%答案B解析伴性遺傳的基因頻率計(jì)算，只計(jì)數(shù)等位基因所存在的染色體，即男性只統(tǒng)計(jì)一個(gè)基因，女性中統(tǒng)計(jì)兩個(gè)基因，所以該校學(xué)生中Xb的基因頻率為100%8%，則XB的基因頻率為92%。7下表中D和d表示某地區(qū)某種生物的一對(duì)等位基因，表中數(shù)據(jù)能說(shuō)明()年份19001910192019301940195019601970基因D的頻率0.990.810.640.490.360.250.160.10基因d的頻率0.010.190.360.510.640.750.840.90A.1970年雜合子的比例為18%B1930年顯性個(gè)體和隱性個(gè)體數(shù)目接近

14、C1970年后的較短時(shí)間內(nèi)D的頻率為0D顯性純合子更能適應(yīng)該地區(qū)變化的環(huán)境答案A解析根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，由遺傳平衡定律公式計(jì)算，1970年雜合子的比例為20.100.9018%；1930年隱性個(gè)體的比例為0.510.5126%，顯性個(gè)體的比例則為126%74%；從表中基因頻率的變化趨勢(shì)看出，1970年后D的頻率不會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)變?yōu)?；d的基因頻率上升，表明隱性性狀更能適應(yīng)該地區(qū)變化的環(huán)境。8在非洲人群中，每10 000人中有1人患囊性纖維原瘤，該病屬于常染色體遺傳。一對(duì)健康夫婦生有一患病的孩子，此后，該婦女與另一健康男性再婚，他們?nèi)羯⒆樱即瞬〉母怕始s為()A1/25 B1/50C1/10

15、0 D1/200答案D解析由題干可知，該病為隱性遺傳病。設(shè)正?；?yàn)锳，基因頻率為p，致病基因?yàn)閍，基因頻率為q，那么p22pqq21，pq1，因?yàn)閍aq21/10 000，所以q1/100，p1q99/100，Aa%2pq299/1001/100198/10 000。該婦女生有患病孩子，其基因型為Aa，健康男子的基因型為Aa的概率為。那么他們所生孩子患病的概率為1/42/101，約為1/200。91萬(wàn)年前，科羅拉多大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個(gè)種群。兩個(gè)種群現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了明顯的分化。研究人員指出，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演化可能形成兩個(gè)物種，如圖所示。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)結(jié)合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析可

16、知，b過(guò)程的實(shí)質(zhì)變化是_。(2)的存在說(shuō)明了_。(3)原松鼠種群中黑毛基因A的基因頻率為50%。環(huán)境變化后，峽谷北側(cè)山高林密，生活于其中的松鼠種群中基因型為AA、Aa的個(gè)體數(shù)量在一年后各增加20%，基因型為aa的個(gè)體數(shù)量減少20%。則一年后a的基因頻率為_，基因型為aa的個(gè)體比例為_。答案(1)種群基因頻率的改變(2)變異是不定向的(3)45.455%18.18%解析松鼠種群在不同的環(huán)境選擇下進(jìn)化，產(chǎn)生各種特異性變異，導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生差異性變化，直至成為不同物種。由題意可知，A的基因頻率為50%，則原來(lái)種群中AA、Aa、aa的基因型頻率分別為25%、50%、25%，可設(shè)其分別為25只、50只、25只，則一年后種群中基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)量分別為30只、60只、20只，其基因型頻率分別為27.27%、54.55%、18.18%，所以此時(shí)a的基因頻率為45.455%。10下圖是加拉帕戈斯群島上物種演化的模型。圖中上為甲島，下為乙島，A、B、C、D為四個(gè)物種及其演化關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。(1)由A物種進(jìn)化為B、C兩個(gè)物種的內(nèi)因是_，外因是_，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是_。(2)甲島上的B物種遷到乙島后，不與C物種發(fā)