2025届高三生物一轮复习导学案种群基因组成的变化与物种的形成，协同进化与生物多样性的形成

6.2种群基因组成的变化与物种的形成，协同进化与生物多样性的形成 1． 课标内容： （1） 阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成。（2）实验：探究抗生素对细菌的选择作用。 2． 阅读教材，巩固基础。 1.种群基因组成的变化与物种的形成 1.1种群基因组成的变化 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。例如，一片树林中的全部猕猴是一个种群（图6-7），一片草地上的所有蒲公英也是一个种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。 一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。例如，在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因（图6-9），那么，这100个个体共有200个基因。由此可知： A基因的数量是2×30+60=120个； a 基因的数量是2×10+60=80个； A基因的频率为120÷200=60%; a 基因的频率为 80÷200=40% 这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不会发生化呢？ 1.2种群基因频率的变化 你已经知道，基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。 达尔文曾明确指出，可遗传的变异提供了生物进化的原材料。现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变 在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 1.3隔离在物种形成中的作用 物种的概念： 在遗传学和生物进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离（reproductive isolation）。例如，马和驴虽然能够交配，但是产生的后代-骡（图6-10）是不育的，因此，马和驴之间存在生殖隔离，它们属于两个物种。 加拉帕戈斯群岛的地雀是说明通过地理隔离形成新物种的著名实例。生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。由此可见，隔离是物种形成的必要条件。 2. 协同进化与生物多样性的形成： 2.1协同进化 你想过没有，捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？实际上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。 关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利（S.M.Stanley）提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。 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，这就是协同进化（coevolution）。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 2.2生物多样性的形成 生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。 2.3生物进化理论在发展 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 3． 重点辨析： 1.地理隔离与生殖隔离的比较： 2.物种形成与生物进化的比较： 4． 基础检测： 1． 从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。判断下列相关表述是否正确。 （1）某地区红绿色盲患者在男性中约占8％，在女性中约占0.64％，由此可知，红绿色盲基因的基因频率约为8％。（√） （2）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响 ( × ) （3）生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。 ( √ ) （5）在曼彻斯特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现生殖隔离。 ( √ ) （6）加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。( √ ) （7）生物多样性是协同进化的结果。判断下列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。 （8）一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化。 （ √ ） (9）物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。（ × ） （10）地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的。 (× ) （11）生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。 （ × ） （12）种群是物种在自然界的存在形式，也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是 ( D ) A.一个湖泊中的全部鱼 B.一片森林中的全部蛇 C.一间屋中的全部蟑螂 D.卧龙自然保护区中的全部大熊猫 （13）某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色（B）对红色（b）为显性。如果基因型为BB的个体占18％，基因型为Bb的个体占78％，基因型为bb 的个体占4％。基因B和b的频率分别为 ( C) A. 18%、82% B. 36%、64% C. 57%、43% D. 92%、8% （14）一种果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差，但是，当气温上升到25.5℃时，突变体的生存能力大大提高。这说明 (C ) A.突变是不定向的 B.突变是随机发生的 C.突变的有害或有利取决于环境条件 D.环境条件的变化对突变体都是有害的 （15）19世纪70年代，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的判断是（D ） A.两者尚未形成两个物种 B.两者的外部形态有明显差别 C.两者之间已经出现生殖隔离D.两者的基因库向不同方向改变 （16）基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是 ( C ) A.单细胞生物，进行有氧呼吸 B.多细胞生物，进行有氧呼吸 C.单细胞生物，进行无氧呼吸D.多细胞生物，进行无氧呼吸 六．体验高考 （2022·湖南卷，12)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是(　D　) 交 交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×② 交 交配率/% 0 8 16 2 46 18 精子传送率/% 0 0 0 0 100 100 注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。 A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配 B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关 C.隔离是物种形成的必要条件 D.②和③之间可进行基因交流 学科网（北京）股份有限公司 $$