2025届高三生物一轮复习课件 第32讲 生物的进化

第32讲　 生物的进化 生物有共同祖先的证据 考点1 2 考点1 生物有共同祖先的证据 1、达尔文的生物进化论的主要组成 达尔文的 生物进化论 ①共同由来学说 ②自然选择学说 揭示了生物进化的机制，解释了 的形成和_____形成的原因。 共同祖先 适应 指出地球上所有的生物都是由原始的 进化来的。 物种 直接证据 有力支持 化石 比较解剖学证据 胚胎学证据 细胞和分子水平的证据 考点1 生物有共同祖先的证据 2、生物有共同祖先（共同由来学说）的证据 (1)地层中陈列的证据——化石 沉积岩 高等 复杂 分类：遗体化石，遗物化石，遗迹化石 考点1 生物有共同祖先的证据 2、生物有共同祖先（共同由来学说）的证据 1较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石(　　) 2我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石(　　) × × 遗物化石 形态和 结构 在漫长的进化过程中，因为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同 骨骼种类 排列顺序 内部结构模式 均具有一致性 (2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 考点1 生物有共同祖先的证据 2、生物有共同祖先（共同由来学说）的证据 同源器官： 骨骼种类 排列顺序 内部结构模式 均具有一致性 (2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 考点1 生物有共同祖先的证据 2、生物有共同祖先（共同由来学说）的证据 指不同生物某些器官在基本结构与生物体的相互关系及胚胎发育的过程方面彼此相似，但功能、外形并不一定相同。是比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据。 同功器官： 功能相同，形状也能相似，但来源不同。如蝴蝶和鸟的翅不能说明它们在进化上有共同起源 (2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 形成和 发育 共同祖先 考点1 生物有共同祖先的证据 2、生物有共同祖先（共同由来学说）的证据 代谢、生长和繁殖 物质基础和结构基础 共同祖先 DNA和蛋白质　 共同的 原始祖先 亲缘关系的远近 出现的顺序 (2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 考点1 生物有共同祖先的证据 2、生物有共同祖先（共同由来学说）的证据 1．(2023·浙江6月选考)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。 生物名称 大猩猩 黑猩猩 人 猩猩 96.61% 96.58% 96.70% 大猩猩   98.18% 98.31% 黑猩猩     98.44% 下列叙述错误的是(　　) A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据 B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩 C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远 √ 自然选择与适应的形成 考点2 12 一、适应的普遍性和相对性 1、适应的概念 ①生物的　　　　适合于完成一定的　　。 ②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的　　中生存和繁殖。 2、适应的特性 ①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 ②相对性：适应是针对一定的　　　　而言的，是一种暂时的现象。 形态结构 功能 环境 环境条件 考点2 自然选择与适应的形成 如：枯叶蝶形似枯叶、冬夜来临雷鸟将羽毛换成白色 如：仙人掌叶退化成刺，光合作用减弱。 (2)适应的特性 ①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 ②相对性：适应是针对一定的　　　　而言的，是一种暂时的现象。 环境条件 雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色有利于在雪地环境中保护自己。 雷鸟这种适应现象有没有局限性？ 但当降雪延迟，一身雪白的雷鸟更容易被天敌发现（相对性）。 遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应具有相对性的根本原因。 一、适应的普遍性和相对性 考点2 自然选择与适应的形成 （普遍性） 物种不变论 （1）拉马克的进化学说 用进废退 获得性遗传 二、适应是自然选择的结果 考点2 自然选择与适应的形成 √ × 用进废退：器官越用越发达，不用就退化。 获得性遗传：因用进废退而获得的性状可以遗传。 拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？ 长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。 （1）拉马克的进化学说 二、适应是自然选择的结果 考点2 自然选择与适应的形成 拉马克认为变异是定向的，都是适应环境的，自然选择在前，变异在后，且进化方向是生物的意愿决定。 拉马克的进化学说缺点：将进化原因归于外因（环境），过分强调环境的变化直接导致物种的改变。大多数是主观推测，缺乏科学证据支持。 事实3： 资源是有限的 推论1： 个体间存在着生存斗争 事实4： 个体间普遍存在差异(变异) 事实5： 许多变异是可能遗传的 推论2： 具有有利变异的个体， 生存并留下后代的机会多 推论3： 有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型 事实1： 生物都有过度繁殖的倾向 事实2： 物种内的个体数能保持稳定 1、构建自然选择学说的概念模型: 变异在前，自然选择在后，环境只具选择作用 变异是不定向的，而自然选择是定向的，决定进化方向。 （2）达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 考点2 自然选择与适应的形成 拉马克进化学说 达尔文以后进化理论的发展 过度繁殖 遗传变异 可遗传的变异 自然选择 可遗传的有利变异 环境的定向选择 共同 多样性 适应性 性状水平 统一性 遗传 和变异 过度繁殖 各种生物具有较强的繁殖能力，可产,生大量后代，相对于环境的承载能力，,繁殖能力表现为“过度” 生存斗争 起因：过度繁殖与生存条件之间的矛盾 斗争的方式 种内斗争、种间斗争 生物与无机环境之间的斗争 斗争的结果：优胜劣汰 遗传变异 变异是不定向的 遗传的作用：有利于微小有利变异的积累 有利变异 不利变异 适者生存 生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保留或淘汰 与环境相适应的变异类型，通过多次的选择得以保留 （2）达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 缺点：对生物进化的解释局限于个体水平，认为生物进化的基本单位是个体 强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象 18 ①过度繁殖 ②生存斗争 ③遗传变异 ④适者生存 ——自然选择的条件 ——自然选择的手段，进化的动力 ——自然选择的基础，进化的内因 ——自然选择的结果 2、学说内容： （2）达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 考点2 自然选择与适应的形成 长颈鹿 的祖先 后代个体间存在差异 (遗传变异) 长颈长腿的长颈鹿存活 现代长颈鹿 过度繁殖 生存斗争 适者生存 利用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿适应的形成？ 拉马克与达尔文进化学说的比较 项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说 区别 进化原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因 变异方向 变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的，是不定向的 适应性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰 进化方向 由生物自身决定 由自然选择决定 联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的 拉马克与达尔文进化学说的比较 拉马克解释生物进化的原因： 拉马克过分夸大了环境的作用！ 达尔文解释生物进化的原因： 拉马克进化学说 达尔文自然选择学说 （3）达尔文以后进化理论的发展 二、适应是自然选择的结果 考点2 自然选择与适应的形成 关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了 的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以 为基本单位。 形成了以 为核心的现代生物进化理论。 遗传和变异 种群 自然选择 ①发展原因： ②发展的结果： 现代生物进化理论 考点3 24 考点3 现代生物进化理论 1、种群是生物进化的基本单位 一个种群中全部个体所含有的 。 ①定义：生活在 全部个体的集合。 ②实例：一片草地上的所有蒲公英。 ③特点：种群是 和 的基本单位。 一定区域的同种生物 生物进化 繁殖 全部基因 （1）种群： （2）基因库： 不同种群的生物可能属于同一物种（ ）。 √ 考点3 现代生物进化理论 1、种群是生物进化的基本单位 一个种群中全部个体所含有的 。 全部基因 （2）基因库： [提醒]基因库≠基因文库，且基因库一般针对种群而言，不是针对物种。 基因文库是分子遗传学或基因工程中的概念，指的是储存某物种基因的微生物群体。基因文库可以分为基因组文库和cDNA文库。基因组文库包含一种生物的全部基因，而cDNA文库包含一种生物的部分基因。 考点3 现代生物进化理论 1、种群是生物进化的基本单位 （3）基因频率： ①定义：一个种群基因库中，某个基因占全部 的比值。 基因频率= 该基因的数目 该基因与其等位基因的总数 ②计算公式——定义法： 等位基因数 种群的基因频率发生改变。 （4）生物的进化： 考点3 现代生物进化理论 2．种群基因频率的变化 (1) 可遗传变异的来源： 基因重组 染色体变异 (2)可遗传变异提供了生物进化的原材料： 等位基因 有性生殖 基因型 原因 考点3 现代生物进化理论 2．种群基因频率的变化 提示：都能。染色体数目变异必然引起染色体上基因数目的变化，进而引起种群基因频率的变化，染色体结构的变异也会引起种群基因频率的变化。 (教材必修2 P112“知识链接”)染色体数目变异和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗？为什么？ 小结：变异会引起基因频率的改变，基因重组不直接影响基因频率，但在自然选择下，可改变基因频率，从而引起生物进化。 考点3 现代生物进化理论 2．种群基因频率的变化 (3)可遗传变异的结果： 只提供了生物进化的_________，不能决定生物____________。 原材料 进化的方向 (4)可遗传变异的特点： 突变和重组都是随机的、不定向的。 生物自发突变的频率是很低的。 变异的有利和有害是相对的，是由生物的生存环境决定的。 [易错提醒]　环境改变导致生物变异一般是不能遗传的，不能为生物进化提供原材料。即生物性状的改变不一定引起生物进化。 Q3: 生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？ 如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？ 2 × 104 × 10-5 个体 × 108 种群 = 2 × 107 由此可见，虽然基因突变频率很低，但放到种群中每一代都会有可观的变异量，（突变数很大）虽然大多数都是有害的，但是总会出现一些更适应环境的变异，在自然选择过程中被保留下来并逐代积累。 突变 定向 改变 一定 的方向 进化 考点3 现代生物进化理论 3．自然选择对种群基因频率变化的影响 Q1.该桦尺蛾种群是否形成了新物种？为什么？ 提示　没有形成新物种，因为浅色个体和黑色个体生活在一起，仍能进行交配和基因交流，因此没有形成新物种。 Q2.在自然选择过程中，直接受选择的是表型还是基因型___________________ ___________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 选择的直接对象是具有 某种特定表型的生物体，而不是控制该性状的基因型，但可导致控制该性状的基因的频率上升或下降。 注意：自然选择导致种群基因频率定向改变，自然选择决定生物进化方向，但不一定形成新物种。 表型 不利变异 有利变异 基因 基因频率 定向 一定的方向 生物进化的实质是种群基因频率的改变 考点3 现代生物进化理论 自然选择导致种群基因频率的定向改变 →自然选择决定生物进化的方向 间接对象——相关的基因型 3．自然选择对种群基因频率变化的影响 考点3 现代生物进化理论 4．探究抗生素对细菌的选择作用 （2）实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生 。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素， 有可能存活下来。 耐药性 耐药菌 （1）实验目的：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用 考点3 现代生物进化理论 4．探究抗生素对细菌的选择作用 （3）材料用具： 牛肉膏蛋白胨固体培养基 牛肉膏蛋白胨液体培养基 青霉素 卡那霉素 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 含抗生素 相互垂 直 涂布 器 不含抗生素 抗生 素纸片 考点3 现代生物进化理论 4．探究抗生素对细菌的选择作用 （4）实验过程 12～16 h 圈的直径 抑菌 抑菌圈边缘 考点3 现代生物进化理论 4．探究抗生素对细菌的选择作用 （4）实验过程 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？ 因为抑菌圈边缘的菌落接触一定量的抗生素，并能够在这样的环境下生存，说明这些菌落中的细菌具有一定的抗药性。 为什么培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈？ 培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈的原因是滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈，抑菌圈越大说明抗生素的选择作用越强，抑菌效果越好。 (5)衡量本实验结果的指标：__________________。 (6)预期实验结果 抑菌圈直径随着传代次数增加而______；抑菌圈的逐代缩小说明经过抗生素的持续多代筛选，细菌对抗生素的抗性逐代______。 抑菌圈直径的大小 减小 增强 组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代 1 2.26 1.89 1.62 2 2.41 1.91 1.67 3 2.42 1.87 1.69 平均值 2.36 1.89 1.66 结论：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。 注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行灭菌处理 考点3 现代生物进化理论 4．探究抗生素对细菌的选择作用 考点3 现代生物进化理论 4．探究抗生素对细菌的选择作用 阐述耐药菌产生的原因： 从进化的角度来看，病菌中本来就存在着抗药性的差异,抗生素的作用是对病菌进行定向选择,具有抗药性的病菌存活下来的机会增多,并繁殖后代，经过长时间的选择，使病菌的抗药性逐渐升高。 √ 2．(2023·广东汕头二模)“以艾灸病人床四角，各一壮，令不相染”描绘了我国传统民间医药学用艾叶杀菌的场景。某班同学按照“探究抗生素对细菌的选择作用实验”的实验过程，分别使用含有相同浓度的艾叶汁和氨苄青霉素的两种滤纸片对大肠杆菌进行选择性培养，测量抑菌圈的直径变化，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．艾叶汁的抑菌效果比氨苄青霉素好 B．氨苄青霉素对大肠杆菌的选择作用更强 C．氨苄青霉素诱导产生耐药性突变的效果更好 D．对药物敏感的细菌周围的滤纸片可能不出现抑菌圈 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 （1）物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生______后代的一群生物。 可育 骡子、三倍体无子西瓜不属于一个物种 （2）隔离 I.概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象 II.类型： ①地理隔离： a.概念：同种生物由于____障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象 地理 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 （2） 隔离 II.类型： ①地理隔离： b.特点： 自然条件下不进行基因交流，一定条件下可以进行基因交流。 ②生殖隔离： a.概念：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______的后代 可育 不能杂交、杂而不活、活而不育等 b.特点：种群间不进行基因交流 ③________是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 （2） 隔离 隔离≠生殖隔离 不一定 生殖隔离 新物种的判断标准：该生物可育、该生物与原物种存在生殖隔离。 ①一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； ②只有地理隔离__________形成生殖隔离，但能产生亚种，如东北虎和华南虎； 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 （3） 新物种形成方式 I. 渐变式——多数生物变化： 突变 基因交流 基因频率 基因库 种群基因频率定向改变，生物进化，但不一定形成新物种。形成新物种一定有生物进化。 结论：隔离导致物种形成，隔离是物种形成的必要条件 生殖隔离是物种形成标志。 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 （3） 新物种形成方式 I. 渐变式——多数生物变化： 一般物种形成的三个环节：突变和基因重组，自然选择，隔离。 突变和基因重组：为生物进化提供丰富的原材料。 自然选择：导致种群基因频率的定向改变,决定生物进化的方向。 隔离：导致物种的形成，是物种形成的必要条件。 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 （3） 新物种形成方式 II.骤变式——主要通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可很快形成生殖隔离。多用于植物 III.人工创造新品种——如人工诱导多倍体形成（四倍体西瓜、八倍体小黑麦等），或通过植物体细胞杂交（番茄——马铃薯） ②种群≠物种 一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群，一个种群内只有一个物种；不同种群间有地理隔离；不同物种间有生殖隔离； ①物种的形成不一定经过地理隔离。有时不经过地理隔离也能直接形成生殖隔离，如二倍体植株经秋水仙素处理形成四倍体植株，两者是不同的物种。 考点3 现代生物进化理论 5．隔离在物种形成中的作用 6.物种形成与生物进化的比较 内容 物种形成 生物进化 标志 出现生殖隔离 种群基因频率改变 变化后生物与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种 二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成，进化是量变，物种形成是质变 ②新物种的形成一般是长期进化的结果 考点3 现代生物进化理论 7.协同进化 考点3 现代生物进化理论 种群内部不存在 物种 生物与无机环境 无机 环境 厌氧 氧气 物种多样性 意义：生物多样性是协同进化的结果 无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。 考点3 现代生物进化理论 8.生物多样性 (1)内容：生物多样性主要包括遗传多样性(基因多样性)、__________和生态系统多样性。 (2)形成原因：生物的进化。 (3)研究生物进化历程的主要依据：________。 物种多样性 化石 个体形状差异 不同物种，如兔、人、羊 如自然生态系统、人工生态系统 （4）三个层次之间的关系可以用如图的形式描述： 考点3 现代生物进化理论 8.生物多样性 (5)生物多样性形成的原因分析 不定向 定向 考点3 现代生物进化理论 8.生物多样性 物种多样性根本原因： 遗传多样性 物种多样性直接原因： 蛋白质多样性 遗传多样性 决定蛋白质多样性 性状多样性直接原因：蛋白质多样性 性状多样性根本原因：遗传多样性 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 古细菌化石（距今35亿年） ①最早的生物化石——古细菌（距今35亿年） 在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中的种类不多的蓝细菌和细菌，它们都是原核生物。 这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。 最早出现的生物： 厌氧的单细胞生物，它们生活在原始的海洋中。 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 ②时间：30多亿～5.4亿年前（前寒武纪） 事件：真核生物出现后，有性生殖出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，进化速度加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。 56 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 ③时间：5.4～5.0亿年前（古生代——寒武纪） 事件：海洋中大量无脊椎动物物种爆发式出现（寒武纪大爆发），生态系统第三极—消费者出现，生态系统具有更加复杂的结构。 生产者、分解者两极生态系统 → 生产者、消费者、分解者三极生态系统 57 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 水生、简单、低等 → 陆生、复杂、高等 ④时间：4亿年前（古生代） 事件：造山运动使海洋减小，陆地扩大，海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始陆生植物，主要是蕨类植物；随后出现陆生动物——原始两栖类。 58 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 ⑤时间：2.45亿～6600万年前（中生代） 事件：裸子植物、被子植物扮演生产者主角；鸟类、哺乳类成为优势动物类群。恐龙从出现到繁盛到白恶纪绝灭。复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。 59 ⑥时间：6600万年～（新生代） 事件：哺乳动物、鸟类、被子植物趋向繁盛。人类出现。 包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 60 考点3 现代生物进化理论 9.生物进化的历程 （1）生物的结构： （2）生物的等级： （3）细胞的结构： （4）生物的细胞组成： （5）生殖方式： （6）呼吸方式： （7）生活环境： 简单→复杂 低等→高等 原核细胞→真核细胞 单细胞→多细胞 无性生殖→有性生殖 无氧呼吸→有氧呼吸 水生→水陆两栖→陆生 总结归纳 61 10.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论主要内容： 考点3 现代生物进化理论 ① 适应是自然选择的结果； ② 种群是生物进化的基本单位； ③ 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； ④ 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； ⑤ 生物多样性是协同进化的结果。 (物种形成的三个基本环节） 考点3 现代生物进化理论 11.生物进化理论在发展 非益即害 中性 渐变 物种长期稳定 迅速形成新种 中性突变理论 间断平衡学说 [经典·基础·诊断] 1．(2021·湖南选择考)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是我国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是(　　) A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种 B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态 C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变 D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向 √ 2．(2022·浙江6月选考)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是(　　) A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库 B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种 C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果 D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流 √ √ 3．(2022·湖南选择考)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，结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　)     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 √ 考向2　协同进化与生物多样性的形成 1．(2022·河北选择考)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，不会受到毒害。下列叙述错误的是(　　) A．乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果 B．乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性 C．为防止取食含有强毒素的部分，织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略 D．植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果 基因频率及基因型频率的相关计算 考点4 68 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： ①定义：一个种群基因库中，某个基因占全部 的比值。 等位基因数 基因频率= 该基因的数目 该基因与其等位基因的总数 如：A基因频率= A基因的数量 A/a基因的总数(假如只有A、a) ②计算公式——定义法： 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： ②计算公式——定义法： I.基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段 如：A基因频率= 2AA+Aa 2(AA+Aa+aa) × 100% 2x纯合个体数+杂合个体数 2x总个体数 基因频率= × 100% √ 1．(2023·湖北等级考)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(　　)   A．52% B．27% C．26% D．2% 方法一：定义法 高 考 总 复 习 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： ②计算公式——定义法： II.基因位于X染色体的非同源区段 某基因的总数 2x雌性个体数+雄性个体数 基因频率= × 100% 例.某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率？ (XB=94% , Xb=6%) 【解析】由于男性个体中的Y染色体上没有与色盲有关的 基因，所以应该将Y染色体所占的比例去除。 Xb= ×100% =6% 15 + 5*2 +11 200*2 + 200 方法一：定义法 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： ②计算公式——已知基因型频率法： 基因频率= 纯合子基 因型频率 杂合子基 因型频率 + 基因型频率= 某基因型个体数 该种群个体总数 × 100% 例.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是 30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？ 方法二：通过基因型频率计算 A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率 = 30%+1/2×60% = 60% = 10%+1/2×60% = 40% AA基因型频率为: 30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率 在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。 问题: 一个种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化？ 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： ②计算公式——遗传平衡定律法： （哈迪-温伯格公式） 当群体满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大、 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代、 没有迁入与迁出、 自然选择对性状没有作用、 没有突变 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： 满足以上条件，种群的基因频率和基因型频率将不会改变 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a (q) Aa(pq) aa(q2) aa 基因型的频率 AA 基因型的频率 Aa 基因型的频率 ( p + q )2 = p2 + 2pq + q2 ②计算公式——遗传平衡定律法： （哈迪-温伯格公式） (1)当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率。则p+q=1，那么 自交时，种群的基因频率不变，基因型频率改变，纯合子比例上升。 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： (2)逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。 ②计算公式——遗传平衡定律法： 注意：自交过程（非随机交配）中，可以根据基因型频率求基因频率，但不能根据基因频率求基因型频率。 例.在欧洲人群中，每2500人中就有一人患囊性纤维性变性，这是一种常染色体上的隐性遗病。一对健康的夫妇有一个患此病的孩子。以后该妇女又与一健康的男子再婚，问这对再婚夫妇生一个孩子，孩子患病的几率是[ ] A．1/25 B．1/5 C．1/102 D．1/625 C 基因a频率1/50，基因A频率49/50，正常男子中基因型为Aa所占的比例为〖Aa/（Aa+AA）〗 =2/51 1．(2022·海南选择考)匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%，匍匐型个体占80%，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是(　　) A．F1中匍匐型个体的比例为12/25 B．与F1相比，F2中A基因频率较高 C．F2中野生型个体的比例为25/49 D．F2中a基因频率为7/9 √ 高 考 总 复 习 I. 男女人数不等时，只能用定义法 例.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人，携带着52人，820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的概率是 。 （23×2+52+65）/780×2+820 =163/2380 =0.68 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 (3)当等位基因位于X染色体上的处理方法 (以红绿色盲为例) 1、基因频率： ②计算公式——遗传平衡定律法： II.雌雄相等 因为女性的染色体组成为XX，男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以： 结论1：在男性群体中：基因频率=基因型频率=表现型频率。 设XB的频率为p， X b的频率为q， 则XB的频率=XBY的频率=p，Xb的频率=XbY的频率=q,且p+q=1。 由于男性中的XB、Xb均来自于女性，故在女性群体中：XB的频率也为p, Xb的频率也为q,p+q=1。 结论2：基因频率在男性、女性群体中、人群中是相同的 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 (3)当等位基因位于X染色体上的处理方法 1、基因频率： ②计算公式——遗传平衡定律法： (以红绿色盲为例) 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 1、基因频率： ②计算公式——遗传平衡定律法： (3)当等位基因位于X染色体上的处理方法 (以红绿色盲为例) 例：若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则 男性中Xb的基因频率为10%，XB的基因频率为90% 女性中Xb的基因频率为10%，XB的基因频率为90% 女性患者在女性群体中发病率为____，女性患者在人群中发病率为______。人群中发病率为_______ 1% 0.5% 5.5% XBXB XBXb XbXb XBY XbY XB Xb 男性群体中 女性群体 总人群中 p q p2 2pq q2 P2/2 pq q2/2 P/2 q/2 故在女性群体中，遵循遗传平衡定律 p p p q q q 考点4 基因频率及基因型频率的相关计算 √ 2．果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上，某果蝇种群足够大，个体间自由交配，自然选择对果蝇眼色没有影响，不发生基因突变，没有迁入和迁出；其中白眼雄果蝇(XaY)占5%，下列有关分析错误的是(　　) A．可以估算该种群中白眼雌果蝇约占2.5% B．若以上条件不变，该种群将不会发生进化 C．该种群Xa基因频率是5% D．该种群下一代，基因频率和基因型频率可能都不会发生改变 √ 高 考 总 复 习 3．(2024·湖南、江西十四校联考)红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中，男女比例相等，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，下列说法正确的是(　　) A．该群体男性中的Xb的基因频率高于20% B．一对表现正常的夫妇，不可能生出患红绿色盲的孩子 C．在这一人群中，XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10% D．如果不采取遗传咨询、基因检测等措施，该群体中红绿色盲的发病率会越来越高 √ 方法：基因型频率法，Xb基因频率﹦p﹦20% 则在群体（雌雄果蝇相等）中有： XbXb基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2% XbY基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10% 高 考 总 复 习 √ 4．(2022·重庆选择考)人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是(　　) A．该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50 B．该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324 C．该群体下一代AA基因型频率为0.16，aa基因型频率为0.64 D．该群体下一代A基因频率为0.4，a基因频率为0.6 高 考 总 复 习 假设1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%,Ss 20%,ss 70%,S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第2~10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？（计算结果填入下表） 第1年 第2年 第3年 第4年 …… 基因型频率 SS 10% 11.5% Ss 20% 22.9% ss 70% 65.6% 基因频率 S 20% 23% s 80% 77% 70.7% 26% 29.2% 14.7% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% 升高 降低 例.假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为(　) A.14％ B.7％ 　C.13.51％ D.25％ 由题意知该病在男性中的表现型频率为7％， 则其基因型频率也为7％，在女性中的基因频率也为7％。在女性中正常率为(1-7％)2。 所以在女性中的发病率为1-(1-7％)2=13.51％。 C 例.(2023·兰州一中质检)下列有关生物进化的叙述，正确的是(　　) A.自然选择导致的生殖隔离是生物进化的必要条件 B.协同进化中捕食者的存在有利于增加物种多样性 C.某种群中AA个体的比例上升，则A的基因频率会相应增加 D.在自然选择过程中，黑色桦尺蛾与灰色桦尺蛾之间表现为协同进化 B 使种群基因频率改变 Aa连续自交，AA基因型频率增加，但A频率不变 协同进化→不同物种之间，生物与环境之间 典例分析 例：某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是 D 根据题意可知，白化病的致病基因频率为a，正常基因的频率为1－a，则显性纯合子的基因型频率为(1－a)2，杂合子的基因型频率为2×a×(1－a)，则正常个体中白化病携带者所占的概率为 ，A正确 典例分析 例：某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是 假设红绿色盲基因用H、h表示，则男性的基因型有XHY、XhY，而红绿色盲的致病基因频率为b，因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b，B正确； 典例分析 例：某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是 抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c，则正常基因频率为1－c，因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的 ，C正确； 女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占b2(2c－c2)，D错误。 交配(♀×♂) ①× ② ②× ① ①× ③ ③× ① ②× ③ ③× ② 交配率(%) 0 8 16 2 46 18 精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100 $$