第5章 生物的进化
第一节 生物进化理论的发展
【自主学案】
1.达尔文进化学说
(1)基本观点:① ;② 和自然选择;③适应是 的结果;其中适应的第一步是变异的产生,第二步是通过生存斗争而选择。
(2)局限:对 的本质以及自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题,达尔文不能做出科学的解释。
2.现代达尔文主义认为 是生物进化的基本单位; 决定生物进化的方向; 、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。
3. 是指群体中某一等位基因在该位点上可能出现得比例。 是指某种基因型的个体在群体中所占的比例。
4.当种群太小时引起的基因频率随机波动的现象称为 。
【思维激活】什么是物种?
5.隔离主要包括地理隔离和生殖隔离。地理隔离会阻断 ,是一种主要的隔离方式;长期的地理隔离最终可能导致 。生殖隔离是指不同种群的个体不能 或 交配后产生不可育的后代。
6.中性学说认为,生物进化的主导因素不是 ,而是 的随机固定。每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。
【思维激活】生物进化理论发展的意义有哪些?
【典题精析】
重点一:达尔文的进化学说
例1.《物种起源》出版已有150年,但依然深深影响着现代科学研究,达尔文( )
A. 提出了适者生存,不适者被淘汰的观点
B. 提出了用进废退的理论
C. 认为种群是生物进化的基本单位
D. 提出了“中性突变”进化理论
解析:用进废退的理论是拉马克提出来的;种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的基本内容,达尔文没能提出来;木村资生提出了“中性突变”进化理论。
答案:A
重点二:基因频率和基因型频率的计算
例2.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产 生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( )
A.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大
解析:只要群体不发生变化,不论自由交配和自交,基因频率都不发生改变,自由交配的基因型频率也不变,自交则发生变化。如Aa在群体中占48%,Aa自交后代的基因型比例为AA: Aa: aa=1:2:1,因此AA个体和aa个体的百分比要增大。
答案:C
重点三:现代生物进化理论
例3.右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,a1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( )
A.b和d存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离
B.C和d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,则b和d是同一物种
D.a1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
解析:A通过地里隔离形成两个种群a1和a2,有分别演化出b、c、d三个种群,虽然有地理隔离,但是不一定会产生生殖隔离。由于d是由a1演变而来,所以c与d之间可能存在生殖隔离。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种,但是产生生殖隔离了的种群,基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,但是b和d由于地理隔离存在,所以可能不是同一物种。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不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
答案:B
【学生自测】
1马与驴属于两个不同的物种,在自然状态下一般不能自由交配,即使交配成功,产生的后代骡也是不可育的,这种现象在生物学上称为( )
A.地理隔离 B.生殖隔离 C.诱变育种 D.无性繁殖
2从一个种群中随机抽出200个个体,其中基因型为DD、Dd和dd的个体分别是60、120和20个,则基因D和d的频率分别是( )
A.60%、40% B.40%、60% C.90%、l0% D.10%、90%
3现代生物进化论理论认为生物进化的基本单位是( )
A.细胞 B.个体 C.种群 D.群落
4.某植物种群中,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%。若该种群植物自交,后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及该植物的a、A基因频率分别为( )
A.55% 45% 55% 45% B.42.5% 32.5% 55% 45%
C.55% 45% 45% 55% D.42.5% 32.5% 45% 55%
5.新物种形成的标志是( )
A. 具有新的生理功能 B. 出现新的形态结构
C. 出现地理隔离 D. 形成生殖隔离
6.某植物种群,AA基因型个体占30% ,aa基因型个体占20%,则:
(1)该植物的A、a基因频率分别是 。
(2)若该种植物自交,后代中AA、 aa基因型个体分别占 、 。这时A、a的基因频率分别是 、 。
(3)依现代生物进化理论,这种植物在两年中是否发生了进化?原因是 。
(4)进化的单位是 ,进化的原材料由 提供,生物进化方向决定于 ,进化的实质是 结果,这种作用的实质是改变种群的 从而使生物不断进化。
【自主学案】答案
1.(1)物种是可变的 生存斗争 自然选择(2)遗传和变异2.种群 自然选择 突变
3. 基因频率 基因型频率 4. 遗传漂变
【思维激活】物种是指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且在自然状态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
5. 基因交流 生殖隔离 自由交配 6. 自然选择 中性突变
【思维激活】①揭示了生物产生、发展和一种生物向另一种生物进化的客观规律,阐明了生物之间、生物与非生物之间的普遍联系;②有助于人类从事控制和改造生物的实践活动;③为辩证唯物主义的自然观和科学的世界观奠定了生物学基础。
【学生自测】答案
1、B
2、A
3、C
4、D
5、D
6、(1)55%、45%(2)42.5% 32.5% 55%、45%(3)没进化 基因频率没发生改变
解析:(1)A基因的基因频率为(30%×2+50%)÷(100%×2)=55%,a基因的基因频率为1-55%=45%。(2)该种植物自交,有三种自交组合:①30%AA×AA、②50%Aa×Aa、③20%aa×aa、①30%AA×AA后代中均为AA,占后代总数的30%×1=30%,②50%Aa×Aa后代中有1/4AA, 1/2Aa, 1/4aa, AA占后代总数的50%×1/4=1/8, Aa占后代总数的50%×1/2=1/4, aa占后代总数的50%×1/4=1/8;③20%aa×aa后代均为aa,占后代总数的20%×1=20%。三种自交后代中,AA基因型个体共占30%+1/8=42.5%, aa基因型个体共占1/8+20%=32.5%。根据基因频率计算公式可得出,在自交后代中,A基因和a基因的基因频率仍为55%、45%。(3)依据现代生物进化理论,生物进化的过程实质上是种群基因频率的改变,这种植物在两年中基因频率并未发生变化,因此没有发生进化。(4)现代生物进化理论的基本观点有:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。