课件12张PPT。章末整合 网络构建 高考体验 网络构建 高考体验1.(2014·北京理综)为控制野兔种群数量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高,兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出( )
A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用
B.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系
C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降
D.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用 C解析:病毒感染可以导致抗性较低的兔子死亡,抗性较强的个体得以生存,从而起到选择的作用,A选项正确;兔被强毒性病毒感染后很快死亡,但病毒要寄生在活细胞中,寄生关系难以维持,增殖和传播也受到影响,时间长了后,所占比例应下降,中毒性病毒比例增高,B选项正确;C选项错误;蚊子充当了病毒和兔子之间的媒介,在兔子与病毒的协同进化过程中发挥了作用,D选项正确。2.(2015·安徽理综)现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是( )
A.75% B.50% C.42% D.21%C解析:两种群均处于遗传平衡状态,且种群大小相等,故两种群完全合并后A、a的基因频率分别为两种群A、a基因频率的平均值,A基因频率=(80%+60%)÷2=70%,a基因频率=(20%+40%)÷2=30%。该种群随机交配后,子一代中Aa的基因型频率为2×70%×30%=42%,故选C。3.(2014·安徽理综节选)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。
(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为 ,导致香味物质积累。?
(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是 。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为 。?
(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:① ;② 。?解析: (1)依题意,A基因存在则不表现香味性状,可能是由于A基因控制合成的酶促进了香味物质的分解,而基因a不能控制合成分解香味物质的酶。(2)依据杂交结果,抗病∶感病=1∶1,无香味∶有香味=3∶1,
可推知亲本的基因型为Aabb和AaBb,从而可知F1的基因型及比例为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只
有1/4AaBb、1/8aaBb自交后代才能获得稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB),其所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。(3)正常情况下AA与aa杂交,F1的基因型为Aa,是无香味的,F1中出现一株有香味的植株,原因可能是发生了基因突变(即Aa变成aa),也可能是A基因缺失。答案: (1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因 某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失4.(2015·新课标全国理综Ⅰ)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为 。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为 ,A基因频率为 。?
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是 。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为 。?解析: (1)在不考虑基因突变和染色体变异的情况下,对于只有一种基因型Aa且雌雄个体数目相等的果蝇群体而言,A基因频率∶a基因频率=1∶1。从理论上分析,Aa随机交配相当于Aa自交,故产生的第一代中AA、Aa、aa的数量比应为1∶2∶1,A基因频率为0.5。(2)依据上述分析,若产生的第一代中不是1AA∶2Aa∶1aa,而是2Aa∶1aa,则可推知,该群体存在显性纯合子(AA)致死现象。由第一代的基因型及比例可计算A、a所占比例为A=1/3,a=2/3,故第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例为(2×1/3×2/3)∶(2/3×2/3)=1∶1。答案: (1)1∶1 1∶2∶1 0.5
(2)A基因纯合致死 1∶1点击进入检测试题 谢谢观赏
Thanks!课件27张PPT。第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来教师参考新课导入
导入1:世界上到底是先有鸡还是先有蛋?这个问题困扰了人类几千年!对于这个问题,首先是神学家们作出了“解释”:先有鸡,因为上帝创造了鸡,然后让鸡下蛋!随着科学的发展人们不相信上帝了!没了上帝,上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。大家知道现在科学界公认的观点是进化论观点。那么生物是怎样进化的呢?这节课,让我们共同讨论生物进化的一些学说。
导入2:我国很早就有女娲造人的传说,西方也存在着创世七日论,它们的共同点是万物是神创造的。通过初中的学习,我们已经知道生物是怎么来的?
提示:进化而来的。
那么关于生物进化的理论是如何发展起来的呢?今天我们就来学习现代生物进化理论的由来。 自主学习 要点探究 自主学习学习目标:1.举例说出达尔文之前,人们是怎样看待生物进化的。
2.概述达尔文的自然选择学说的主要内容。
3.评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
4.探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。知识梳理一、拉马克的进化学说
1.主要观点2.意义
(1)是历史上第一个比较完整的 学说。
(2)否定了 论和 论,奠定了科学生物进化论的基础。
?思考? 如何利用拉马克的观点解释长颈鹿脖子长?
提示:长颈鹿主要以树叶为食,要想获得足够的食物就得天天伸长脖子去取食树叶,由于“用进废退”,从而形成了现在的长颈鹿。
二、达尔文的自然选择学说
1.主要内容
(1)过度繁殖:增加了变异数量,同时加剧了生存斗争;
(2)生存斗争:是推动生物进化的 ;
(3) :是生物进化的内在因素;
(4)适者生存:是生物进化的 。进化神创物种不变动力遗传和变异结果2.评价生物进化统一性遗传和变异个体渐变物种大爆发?判断?
(1)达尔文的观点中认为过度繁殖是生物进化的原因。( )
(2)变异是不定向的。( )
(3)达尔文认识到遗传变异的本质并做出了科学的解释。( )
(4)达尔文的自然选择学说科学地解释了生物的多样性和适应性。( )×√×√三、达尔文以后进化理论的发展
1.随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已经从 水平深入到 水平。
2.关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以 为单位,发展到以
为基本单位。性状基因生物个体种群?选择?
科学是不断发展和完善的,下列有关达尔文以后进化理论发展的叙述错误的是( )
A.进入基因水平 B.局限于个体水平
C.进入分子水平 D.以种群为研究的基本单位B问题引领:
1.拉马克进化学说的核心是什么?
2.拉马克的进化学说的进步性和不足之处是什么?要点探究对拉马克进化观点的认识要点一教师参考1.拉马克进化学说的主要内容2.拉马克进化学说的不足
拉马克进化学说的“用进废退”“获得性遗传”的观点具有科学的局限性。他过于强调环境的变化直接导致物种的改变,实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。解析:法国博物学家拉马克通过对植物和动物的大量观察,提出了用进废退和获得性遗传的观点,即生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。也就是说,器官用得越多越发达,器官废而不用就会造成形态上的退化。题中A、B、C三项都符合拉马克的进化学说;“适者生存,不适者被淘汰”是自然选择学说的内容。【典例1】 仔细分析下列现象,除哪项外都符合拉马克的进化学说( )
A.啄木鸟的长喙是长期啄食树内昆虫、反复伸长的结果
B.在暗洞中生活的鼹鼠,因长期不用眼睛而逐渐失去视觉
C.蛇的四肢由于长期不用而退化,因而获得匍匐行进的习性
D.适者生存,不适者被淘汰答案:D备选例题拉马克进化学说的进步意义体现在( )
A.科学地解释了生物进化的原因
B.提出了“用进废退”和“获得性遗传”的理论
C.最先提出了比较完整的进化学说
D.使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的道路C解析:拉马克否定了神创论,但其学说的两大观点“用进废退”和“获得性遗传”具有科学的局限性。进步之处是最先提出了比较完整的进化学说。【题组演练】
1.拉马克认为生物不断进化的主要原因是( )
A.不定向变异和定向的自然选择
B.基因突变和染色体变异
C.用进废退和获得性遗传
D.器官的反复使用解析:拉马克的观点是用进废退和获得性遗传,器官经常用就进化,不用就退化,并且把这种性状遗传给后代。C2.下列说法符合拉马克进化观点的是( )
①食蚁兽的舌头变得细长,是由于食蚁兽长期舔食蚂蚁的结果 ②比目鱼的双眼并列于向光的一面,是由于长期卧伏于海底的缘故 ③长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长 ④鼹鼠由于长期生活于地下,眼睛萎缩、退化 ⑤病菌抗药性的不断增强是由于抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果
A.①②③ B.④
C.①②③④ D.①②③④⑤C解析: 拉马克关于生物进化原因的两个观点是用进废退和获得性遗传,即动物的器官越用越发达,相反器官废而不用,就会造成形态上的退化,并且拉马克认为这些因为用进废退而获得的性状可以遗传给后代 。①②③均为“用进”的实例,④为“废退”的实例。⑤符合达尔文自然选择学说的观点。问题引领:
1.达尔文自然选择学说的主要内容及其相互关系是怎样的?
2.达尔文学说与拉马克学说有哪些区别与联系?达尔文自然选择学说要点二教师参考1.内容
过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。2.关系图解及分析(4)适者生存
①生物产生的不定向变异,由自然选择决定其保存或淘汰。
②自然选择只选择与环境相适应的变异类型,通过多次的选择,生物微小的变异得到积累。 3.达尔文学说与拉马克进化学说的比较【典例2】 青霉素是一种抗菌素。几十年来,由于反复使用,致使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。请回答:
(1)青霉素使用之前,细菌对青霉素的抗性存在着 ;患者使用青霉素后,体内绝大多数细菌被杀死,这叫做 ;极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代,这叫做 。青霉素的使用对细菌起了 ,这种作用是通过细菌与青霉素之间的 实现的。由于青霉素的反复使用,就会使抗药性状逐代 并加强。从这个过程可以看出,虽然生物的 是不定向的,但 在很大程度上是定向的。?
(2)自然选择是把自然界中早已存在的 变异选择出来,并使之逐代积累、加强,最终形成生物新品种。?
(3)上述过程表明自然选择是一个 的过程。?解析: (1)青霉素在此过程中属于自然环境因素,对生物体具有选择作用,而细菌个体之间具有一定的差异,这种差异是通过变异而获得的,它为生物进化提供了原材料,由于差异的存在,抗药性强的个体得到保留,抗药性弱的个体不适应环境而被淘汰,从而使细菌定向地进化。
(2)自然选择保留了有利于生物生存的性状,并通过繁衍而逐代积累、加强。
(3)自然选择的过程既淘汰不适应环境的个体,同时又保留适应环境的个体。
答案: (1)差异 不适者被淘汰 适者生存 选择作用 生存斗争 积累 变异 自然选择
(2)有利 (3)适者生存、不适者被淘汰备选例题D解析:基因突变具有不定向性,a点种群中存在很多变异类型,故A正确;图中ab段下降的原因是大部分害虫没有抗药性或抗药性弱,从而被淘汰,故B正确; bc段上升的原因是抗药性强的害虫在生存斗争中存活并大量繁殖,故C正确。有抗药性的个体能够生存下来,这是农药选择的结果,但农药不会使害虫产生抗药性变异,故D错误。如图表示长期使用一种农药后,害虫种群密度的变化情况,下列有关叙述不正确的是( )
A.a点种群中存在很多种变异类型,原因是变异具有不定向性
B.a→b的变化是农药作用的结果
C.b→c是抗药性逐代积累的结果
D.农药对害虫进行定向选择,使害虫产生了抗药性变异 方法透析 自然选择学说中有关“变异”的分析
(1)环境因素的作用会提高突变的频率,但任何情况下变异都是不定向的,所以环境不能起到定向诱导变异的作用,它的作用是对不定向的变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时,要注意“变异在前,选择在后”的思路。D解析:达尔文自然选择学说认为遗传和变异是生物进化的内因,且变异是不定向的;通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保存,并通过遗传积累起来,产生出生物的新类型;生物的变异是不定向的,不定向的变异个体是否适应环境取决于自然选择,故D项不符合达尔文的观点。【题组演练】
1.下列有关生物进化的论述中,不符合达尔文自然选择学说基本观点的是( )
A.遗传和变异是生物进化的内因
B.变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型
C.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的
D.环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境2.1937年,某人把原产丹麦和德国的白三叶草移到瑞典栽培,这里的气候比较寒冷。最初白三叶草茎、叶的单位面积产量很低,但经过若干年后,产量显著提高。人们对这一事实做出以下几点解释,其中不符合达尔文学说的是( )
A.不耐寒的个体被自然淘汰
B.耐寒的个体得以生存并繁衍
C.白三叶草在生长过程中逐渐适应了新的环境
D.这是一个自然选择的过程解析:本题考查对达尔文自然选择学说的理解。白三叶草本身存在抗寒个体的变异,环境(气候比较寒冷)使抗寒个体得以生存并繁衍,从而使耐寒性状在后代中积累和加强。不耐寒的个体在与无机环境的斗争中被自然淘汰。故A、B、D是正确的。而C的解释完全是拉马克“用进废退、获得性遗传”理论的再现,与达尔文学说不符。C点击进入课时训练 谢谢观赏
Thanks!课件30张PPT。第2节 现代生物进化理论的主要内容
第1课时 种群基因频率的改变与生物进化教师参考新课导入
导入1:动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现,东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大?引出现代生物进化理论的主要内容。
导入2:回顾刚学过的达尔文的自然选择学说的主要内容。
提示:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异以及适者生存。
达尔文是否能从遗传变异的本质上解释生物进化的原因?
提示:否。
那现代生物进化理论能否做出科学的解释呢?其内容有哪些呢?引出课题。 自主学习 要点探究 自主学习学习目标:1.解释种群、种群基因库、基因频率等概念。
2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
3.说明现代生物进化理论的主要内容。知识梳理?思考? 小麦有抗锈病(R)和不抗锈病(r)之分,在锈病病毒肆虐的季节中,基因频率会发生怎样的变化?
提示:具有抗锈病(R)基因的小麦在病毒侵染中能适应环境,比例升高,所以R基因的频率会升高,r基因的频率会降低。(3)可遗传变异的结果:只是提供了生物进化的原材料,不能决定 .
。生物进化的方向?选择?
对于突变与进化的关系,以下说法正确的是( )
A.有利的突变太少,不足以作为生物进化的原始材料
B.突变可以增加等位基因的数量,但突变了的基因都是隐性基因
C.基因突变、基因重组和染色体变异统称为突变
D.突变的有利与否不是绝对的,往往因所处环境的不同而异D三、自然选择决定生物进化的方向
1.原因:不断淘汰发生 的个体,选择积累发生 的个体。
2.实质:种群的基因频率发生 。
3.选择的结果
(1)生物性状上:朝着 变异的方向不断进化。
(2)基因上:种群 会发生 改变。不利变异有利变异定向改变有利基因频率定向?判断?
(1)自然选择决定了生物变异和进化的方向。( )
(2)达尔文认为自然选择作用于种群,使种群发生进化。( )
(3)当没有自然选择存在时种群的基因频率就不会发生改变。( )
(4)自然选择直接选择的是基因型。( )××××问题引领:
1.生物进化的实质是什么?如何判断一个种群是否发生了进化?
2.怎样计算基因频率和基因型频率?要点探究基因频率和基因型频率的改变要点一教师参考1.相关概念的比较(3)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率。
①遗传平衡定律。
在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下5个条件的情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是:
a.种群足够大;
b.种群中个体间的交配是随机的;
c.没有突变发生;
d.没有新基因加入;
e.没有自然选择。解析:据题意该种群隐性性状aa的基因型频率是0.64,故a基因频率为0.8,A基因频率为0.2;则子一代Aa的频率是0.32,A正确,B错误。生物进化的标志是种群基因频率的改变,因此种群基因库中的基因频率发生变化,说明一定发生了进化,C错误。若该种群中A基因频率为0.4,则a基因频率为0.6,aa型个体占36%,A所控制性状个体占64%,D错误。【典例1】 (2015四川泸州护国中学期中)一个随机交配的足够大的种群中,某一相对性状中显性性状表现型的基因型频率是0.36,则( )
A.该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
B.显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C.若该种群基因库中的基因型频率发生变化,说明该种群一定进化
D.若该种群中A基因频率为0.4,A所控制性状的个体在种群中占到40%答案:A备选例题(2015广东东莞三校期中)某植物种群中,AA占16%,aa占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率依次是( )
A.增大,不变 B.不变,增大
C.增大,增大 D.不变,不变D解析:依题意可知,①某植物种群中AA=16%、aa=36%,故Aa=1-16%-36%
=48%,所以该种群中,A基因频率=它的纯合子的频率+1/2杂合子的频率=16%+1/2×48%=40%;相关的生物产生的雌雄配子均是A=40%、a=60%。
②该种群随机交配,雌雄配子随机结合,其后代中,AA=40%×40%=16%、Aa=2×40%×60%=48%、aa=60%×60%=36%;A基因频率=16%+1/2×48%
=40%。综上所述,D项正确。方法透析 基因频率与基因型频率的变化分析 (1)杂合子连续自交时,尽管基因频率不变,但后代的基因型频率会发生改变,表现为纯合子所占比例不断增大,杂合子所占比例不断减小。
(2)在无基因突变、无迁入和迁出、各种基因型的个体生命活力相同时,自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。
(3)基因频率相同的两个种群,它们的基因型频率不一定相同;当基因型频率发生改变时,基因频率不一定发生改变。【题组演练】
1.(2015湖北汉川期末)对某校学生进行红绿色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人、携带者52人;820名男生中有患者69人,那么该群体中色盲基因的频率是( )
A.4.4% B.7.0% C.6.8% D.10.2%解析:色盲基因的频率是:(23×2+52+69)/(780×2+820)×100%=7.0%,
B正确。B2.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为30%、40%和30%,请回答:
(1)该种群中a基因的频率为 。?
(2)如果该种群满足五个基本条件,即种群 、不发生 、
不发生 、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为 ;如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率 (填“会”或“不会”)发生改变。?
(3)假定该动物种群满足上述五个基本条件,但不发生随机交配,只在相同基因型之间进行交配,则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为 、 和 ;如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,其后代中AA、Aa和aa的基因型频率 (填“会”或“不会”)发生改变。 ?解析:(1)AA=30%、Aa=40%、aa=30%,所以a=40%×1/2+30%=50%。(2)由a=50%,可以计算出后代中aa的基因型频率是(50%)2=25%,且该基因型的频率不会发生改变,但是该结论的前提条件是种群足够大、不发生基因突变、不发生选择、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配;(3)AA=30%,Aa=40%,aa=30%,题目中叙述的情况即为自交,结果如下:30%AA×AA得到30%AA,40%Aa×Aa得到10%AA、20%Aa、10%aa,30%aa×aa得到30%aa,所以相同基因型之间进行交配,后代中AA=30%+10%=40%、Aa=20%、aa=30%+10%=40%,同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA=45%、Aa=10%、aa=45%,所以基因型频率会发生改变。
答案: (1)50% (2)足够大 基因突变(或突变) 选择 25% 不会 (3)40% 20% 40% 会问题引领:
1.怎样以桦尺蠖体色为例分析生物进化的实质?
2.可遗传变异与自然选择哪个决定生物进化方向?生物进化的实质与可遗传变异和自然选择的关系要点二教师参考1.生物进化的实质
实例分析:以桦尺蠖的体色进化为例由以上可以看出,生物进化实质上是种群基因频率发生改变,即在生物进化过程中某基因的频率如果逐渐增大,反映了该基因控制的性状对环境的适应能力较强。2.可遗传变异不能决定进化的方向
由于突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。【典例2】 有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去,但在经常刮大风的海岛上,这种突变类型因不能飞行,从而避免被风吹到海里淹死。这个事例说明( )
A.突变多数是有害的
B.突变多数是有利的
C.突变的有害和有利并不是绝对的
D.突变的有害和有利是绝对的解析:有翅昆虫突变成无翅或残翅昆虫,正常情况下这些变异类型因不能飞行,活动范围小,在生存斗争中占劣势,逐渐被淘汰,但在经常刮大风的海岛上这一特定环境中,残翅或无翅这种变异类型因不能飞行,避免了被风吹到海里,在海岛上存活下来。这个事例说明突变的有害和有利并不是绝对的,它取决于生物生存的环境。答案:C备选例题B有一个随机交配的种群,在没有迁移等条件下,两年内该种群的基因型频率的变化如表:根据现代生物进化理论,在这两年中,与这对基因有关的判断,正确的是( )
A.该种群将朝着Aa增多方向进化
B.该种群没有表现出生物的进化
C.该种群的生活环境有较大变化
D.该种群将较容易发生基因突变解析:根据所学知识可知,生物进化的实质是种群基因频率的改变,根据题中的基因型可以算出第一年和第二年的A和a的基因频率都是50%,即种群基因频率没有改变,因此该种群没有表现出生物的进化。D解析:基因型频率改变,生物未必进化,A错误;色盲是伴X染色体隐性遗传病,由于男性个体只有一条X染色体,只要有色盲基因就是患者,而女性个体有两条X染色体,只有两条X染色体都含有色盲基因时才是患者,所以人群中色盲患者男性多于女性,又因为女性中有携带者,所以B错误;Aa自交后代基因频率不变,基因型频率改变,所以C错误。【题组演练】
1.下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是( )
A.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率的改变说明物种在不断进化
B.色盲患者中男性多于女性,所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
C.Aa自交后代所形成的群体中,A基因的频率大于a基因的频率
D.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率之和为12.(2015安徽马鞍山二中期中)下列不能体现生物正在进化的是( )
A.在黑褐色环境背景下,黑色桦尺蠖被保留,浅色桦尺蠖被淘汰
B.杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高
C.杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高
D.青霉菌经过辐射诱变、筛选获得了青霉素产量很高的菌株解析:生物进化的实质是种群的基因频率发生改变。在黑褐色环境背景下,黑色桦尺蠖被保留,浅色桦尺蠖被淘汰,改变了种群的基因频率;杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高,但种群基因频率不变;杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高,改变了种群的基因频率。青霉菌经过辐射诱变、筛选获得了青霉素产量很高的菌株,也改变了种群的基因频率。B点击进入课时训练 谢谢观赏
Thanks!课件29张PPT。第2课时 隔离与物种的形成 共同进化与生物多样性的形成教师参考新课导入
导入1:屏幕显示英国曼彻斯特地区桦尺蠖图片,请问生活在这一地域的两种颜色的桦尺蠖是同属一个物种还是两个物种?怎样判断两个种群是否属于同一物种?引出课题。
导入2:你听说过狮虎兽吗?
狮虎兽的父母分别是什么动物?如果它们发育到成年,彼此能进行交配并产生可育的后代吗? 自主学习 要点探究 自主学习学习目标:1.举例说明隔离在物种形成中的作用。
2.举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。知识梳理一、隔离与物种
1.物种的概念:能够在自然状态下 并且产生 后代的一群生物。
2.隔离
(1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下 不能自由交流的现象。
(2)常见类型:地理隔离和 。
?判断?
(1)曼彻斯特地区的桦尺蠖有黑色、浅色类型,它们分别属于不同物种。( )
(2)地理隔离的两个种群,如果人为地将其放在一起,一定不能相互交配产生可育后代。( )
(3)不同物种之间一定具有生殖隔离。( )相互交配可育基因生殖隔离××√二、隔离在物种形成中的作用
以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例,同一种地雀,从南美洲大陆迁来后,逐渐分布到不同的岛屿上,从而产生 隔离。地理3.结果: 形成明显的差异,并逐步出现 ,从而形成不同种的地雀。
4.结论: 是形成新物种的必要条件。基因库生殖隔离隔离?判断?
(1)物种的形成可以不经过隔离。( )
(2)生物的种内竞争是一种选择过程。( )
(3)新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节。( )
(4)已发生地理隔离的生物之间不能交配产生可育后代。 ( )×√√×(3)“精明的捕食者”策略:捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉。2.生物与无机环境间的共同进化3.含义
之间、 之间在相互影响中不断进化和发展。不同物种生物与无机环境?选择?
下列对捕食者的说法中,错误的是( )
A.捕食者的存在对被捕食者的进化来说是不利的
B.捕食者的存在对被捕食者来说有利于种群的发展
C.捕食者的存在有利于增加物种多样性
D.捕食者与被捕食者相互选择,共同进化A四、生物多样性的形成和生物进化理论在发展1.2.生物多样性的形成过程3.生物进化理论在发展?思考? 生物多样性根本上说是哪个层次的多样性?
提示:基因多样性。问题引领:
1.地理隔离与生殖隔离有何异同?哪种隔离表明了新物种的形成?
2.除隔离外,物种形成还需要哪些环节?它们的关系是怎样的?要点探究隔离与物种的形成要点一教师参考1.地理隔离与生殖隔离的比较2.物种形成的两种方式
(1)渐变式(如下图):(2)爆发式物种的形成主要是以染色体变异的方式形成新物种,一出现可以很快形成生殖隔离(如下图)。此外还可利用远缘杂交和染色体加倍的原理人工创造新物种,如八倍体小黑麦。
3.物种形成的三个环节
(1)突变和基因重组产生进化的原材料。
(2)自然选择决定生物进化的方向。
(3)隔离导致物种形成。解析:图中A应表示突变和基因重组,突变包括基因突变和染色体变异。图中B表示地理隔离,但并不是新物种形成的必要条件,有些新物种(如多倍体)的形成不需要经过地理隔离。存在生殖隔离的两种生物不能杂交产生后代,或即使能进行交配却不能产生可育后代。【典例1】 如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是( )
A.图中A表示基因突变和基因重组,为生物进化提供原材料
B.种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C.图中B表示地理隔离,是新物种形成的必要条件
D.图中C表示生殖隔离,指两种生物不能杂交产生后代答案:B方法透析 生物进化与物种形成的标志
生物进化的标志是种群基因频率的改变;而物种形成的标志是出现生殖隔离。值得注意的是:生物进化不一定导致新物种形成,而新物种一旦形成,则说明生物一定进化了。备选例题(2015安徽马鞍山二中期中)如图所示为种群与物种的关系图解,关于它们的叙述不正确的是( )
A.由图中可以看出,一个物种可以有很多种群,这些种群间只是因为地理隔离,阻碍了基因交流
B.若物种2是由物种1形成的,则物种2一定发生了基因频率的改变
C.物种1形成物种2的必要条件是地理隔离
D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在进化C解析:同一物种的不同种群间不存在生殖隔离,只是因为地理隔离阻碍了基因交流,若没有地理隔离,同一物种的不同种群仍可完成基因交流,A正确;种群基因频率的改变达到生殖隔离,则进化为不同的物种,故物种2与物种1相比一定发生了基因频率的改变,B正确;由地理隔离达到生殖隔离,是物种形成的常见形式,但不是唯一形式,物种形成的必要条件是隔离包括地理隔离和生殖隔离,C错误;判断种群是否进化的标准是看基因频率是否发生改变,D正确。【题组演练】
1.关于地理隔离和生殖隔离,说法不正确的是( )
A.生殖隔离不一定是地理隔离的结果
B.地理隔离的两个种群,如果人为地放在一起,一定不能相互交配产生可育后代
C.生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异
D.不同的物种之间一定具有生殖隔离解析:不经过地理隔离也可能产生生殖隔离;存在地理隔离的两个种群,如果环境条件相差不大,也可能不会导致生殖隔离;种群基因频率相差较大达到生殖隔离,则进化为不同的物种。B2.(2015安徽安师大附中期中)某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。如图表示野兔原种进化的过程,相关说法不正确的是( )
A.新物种1与新物种2可能是同一物种
B.由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式,即经过地理隔离而达到生殖隔离
C.图中X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择,Z仅表示自然选择过程
D.在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的定向改变C解析:从图中分析,新物种1与新物种2存在地理隔离,但无法判断新物种1与新物种2之间是否存在生殖隔离,所以A正确;图中显示的是经过长期地理隔离形成新物种的方式,B正确;图中X表示突变和基因重组,Y表示经自然选择形成有利性状的保存,Z表示生殖隔离,C错误;新物种形成一定说明了生物进化,生物进化一定存在基因频率的定向改变,D正确。问题引领:
1.共同进化的内容是什么,它与生物多样性形成的关系是什么?
2.生物多样性三个层次的关系是怎样的?共同进化与生物多样性的形成要点二教师参考1.共同进化的内容与意义
(1)内容
①不同物种之间的影响既包括种间互助,也包括种间斗争。
②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。
(2)意义
共同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原因。
2.生物多样性的分析
生物多样性三个层次之间的联系【典例2】 下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是( )
A.自然界中种群的基因频率总是在不断变化的,基因频率的变化是导致基因库变化的原因
B.狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择,实现共同进化
C.从分子水平上看,生物的性状具有多样性的直接原因是基因的多样性
D.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性解析:种群中基因频率改变一定会导致基因库的改变;共同进化过程可以发生在生物与生物之间,也可以发生在生物与无机环境之间;生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性,基因多样性是生物多样性的根本原因;生物多样性从不同的层次上可以包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。答案:C备选例题C某种兰花有细长的花矩(如右图),花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是( )
A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C.口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长解析:变异是不定向的;新物种形成的必要条件是隔离;两种生物之间的种间互助是共同进化的结果;蛾的口器变长是花矩变长对其进行自然选择的结果。B解析:甲、乙间具有捕食关系,捕食者灭绝不会导致被捕食者灭绝, A项错误。捕食者与被捕食者在相互影响、相互选择过程中共同进化,B项正确。两种生物之间基因的突变互不影响,变异是不定向的,C项错误。甲、乙个体数长期稳定说明两者对环境及两者间的适应性未改变,但甲、乙两个种群在相互选择过程中都可能发生了进化(即种群基因频率可能发生了改变),D项错误。【题组演练】
1.(2015安徽安师大附中期中)某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物,两者的个体数长期保持稳定,下列叙述正确的是( )
A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝,反之亦然
B.在长期进化中,甲、乙两物种必然互为选择因素
C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变,反之亦然
D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变2.下列关于生物进化的叙述正确的是( )
A.在进化地位上越高等的生物,适应能力越强
B.生态系统多样性形成的原因可以概括为共同进化
C.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和变异多样性
D.最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类解析:不同的生物适应不同的环境,进化地位越高等,说明适应环境的能力越强,但适应是有一定范围的;生物多样性不包括变异多样性,应为生态系统多样性;最早登陆的生物为植物,主要是蕨类植物。B点击进入课时训练 谢谢观赏
Thanks!第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来
测控导航表
知识点
题号
1.拉马克进化学说
1,2,3
2.达尔文自然选择学说
4,5,6,7,8,9
A级 基础练
1.(2015河北邯郸馆陶一中调研)下列观点属于拉马克进化学说的是( B )
A.过度繁殖 B.用进废退
C.生存斗争 D.自然选择
解析:拉马克学说的主要内容包括用进废退和获得性遗传,故B正确;达尔文的自然选择学说内容有过度繁殖、遗传变异、生存斗争等,故A、C、D错误。
2.下列关于拉马克进化学说的叙述,不正确的是( D )
A.拉马克认为,地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的
B.生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
C.器官废而不用,就会造成形态上的退化
D.用进废退获得的性状不可以遗传给后代
解析:拉马克的观点是地球上的所有生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化而来的;生物是由低等到高等逐渐进化的;生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
3.当时达尔文接受拉马克获得性遗传观点的主要原因是( D )
A.对拉马克进化论的观点没有任何异议
B.拉马克获得性遗传观点是有事实依据的
C.受神创论和物种不变论的影响
D.达尔文无法从本质上解释遗传和变异现象
解析:由于受当时科技发展水平的限制,达尔文的自然选择学说对于遗传和变异的本质以及自然选择如何对遗传和变异起作用,都无法做出科学的解释。
4.(2015福建泉州一中期末)下列不属于达尔文自然选择学说的局限性的是( A )
A.自然界中所有的生物都有共同的祖先
B.不能科学的解释遗传和变异的本质
C.对生物进化的解释局限于个体水平
D.不能很好的解释物种大爆发等现象
解析:达尔文自然选择学说的局限性有:不能科学地解释遗传和变异的本质,对生物进化的解释局限于个体水平,不能很好地解释物种大爆发等现象。
5.(2015广东增城新塘中学期中)在我国云南澄江发现的动物化石群约处于5.3亿年前的寒武纪早期。该化石群有100多种60多个类群,大多已灭绝,其动物结构与现存动物结构差异很大,在此前的地层中却找不到其祖先。如此多的动物种类在寒武纪早期“突然”出现的事实与达尔文进化学说观点相矛盾的是( A )
A.生物是由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化而来
B.现代生物之间有或近或远的亲缘关系
C.生物的变异是不定向的
D.生物是从简单到复杂,从低等到高等进化的
解析:题干中给的信息是物种能够大爆发,而达尔文进化论认为物种是长期自然选择过程中渐变形成的。
6.用达尔文的自然选择学说解释狼的凶狠、善跑、狡猾、贪婪的进化过程。
(1)狼的种群中存在着不同个体,如跑得慢一些、跑得快一些、狡猾机灵些、行动呆板迟钝些,这些变异是 的。?
(2)随着环境的变化,食物的稀少,凶狠、善跑、贪婪的个体容易得到食物,能够生存和繁殖,这样,环境和食物对狼起了 作用,而这种作用是 的。?
(3)狼的凶狠、善跑、狡猾、贪婪性的增强,是通过狼与种内、种间以及环境条件的 来实现的,因而它能适应环境,这就是 。?
解析:狼种群中存在凶狠、善跑、狡猾、贪婪的个体,同时也存在一些跑得慢的、行动呆板迟钝的个体,这些个体会被淘汰,说明了生物的变异是不定向的,而通过定向的自然选择,即生存斗争,适应环境的个体保留下来并大量繁殖。
答案:(1)不定向 (2)选择 定向 (3)生存斗争 适者生存
B级 能力练
7.图中的小圆圈表示物种,箭头表示物种的变异,箭头线上有两条短线的代表被淘汰的变异个体。下列叙述不正确的是( D )
A.此图揭示的观点是变异是不定向的,自然选择是定向的
B.图中许多个体被淘汰是由于在生存斗争中,不利于生存的变异个体在斗争中失败
C.图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了斗争中适于生存的变异个体被保留
D.此图充分反映出了拉马克的进化理论所论及的观点
解析:该图充分揭示了变异是不定向的,而自然选择是定向的,该现象支持达尔文自然选择学说而不支持拉马克的“用进废退”及“获得性遗传”观点。
8.随着全球范围内抗生素的广泛和大量应用,抗药细菌不断出现,它可以通过多种途径对抗生素产生抗性,抗生素在不久的将来有可能成为一堆废物。请分析抗生素对细菌抗药性的产生所起的作用是( B )
A.抗生素的不断使用,使细菌逐渐适应而产生抗药性
B.细菌的变异是不定向的,抗生素对细菌进行了定向选择
C.细菌的变异是定向的,抗生素对细菌进行了定向选择
D.抗生素使细菌产生了定向变异
解析:抗生素是一类广谱杀菌药物,对细菌具有杀灭作用,同时具有选择作用,抗生素没有杀灭所有的细菌,原因是细菌中有经过变异而对抗生素具有抗性的个体,抗生素杀灭不具有抗药性的个体,即对不定向的变异进行了定向选择。
9.某种果蝇是家禽的毁灭性寄生物,在一实验室里,用杀虫剂和电离辐射分别处理这种果蝇的两个数量相同的群体,电离辐射能导致雄果蝇不育,实验结果如图:
(1)图中属于电离辐射对害虫处理的曲线为 。?
(2)用杀虫剂处理,可使群体中的个体在短期内迅速减少,但从处理后的第三代开始个体数量逐渐回升,这是因为群体中少量的个体具有 ,能 杀虫剂这个环境,在定向的 过程中得到保存,继续繁殖具有 的后代。?
(3)用电离辐射使雄性不育,该处理方法在遗传学上称为 。?
(4)电离辐射比杀虫剂消灭果蝇的方法除效果好外,还可防止
,这对保护环境是有利的。?
解析:杀虫剂作用于果蝇后,不具有抗药性的果蝇被淘汰,从而使种群数量在短时间内迅速减少,但少数具有抗药性的个体则能生存下来并繁殖后代,使种群数量又逐渐回升。使用电离辐射处理果蝇后,可导致果蝇中的雄性个体发生基因突变成为雄性不育个体,从而改变了种群内的性别比例,使雌性个体因不能完成交配活动而不能产生新个体,种群数量持续下降。
答案:(1)B (2)抗药性 适应 自然选择 抗药性 (3)人工诱变 (4)农药污染
第2节 现代生物进化理论的主要内容
第1课时 种群基因频率的改变与生物进化
测控导航表
知识点
题号
1.种群是生物进化的基本单位
1,2,3,4,5,10,11,12
2.生物进化的原材料和方向
6,7,8,9,13,14,15
A级 基础练
1.关于生物进化过程的正确表述是( B )
A.某种群中新产生的等位基因的频率一定逐渐增大
B.若某种群中基因频率发生变化,则该种群一定发生进化
C.生物的表现型和基因型一定随着个体的死亡而消失
D.在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率不会发生变化
解析:种群是生物进化的基本单位,种群中存在着各种变异,在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率也可以发生变化。在产生的变异性状中,若适应环境其基因频率会增大。生物的个体死亡,但生物的表现型和基因型在种群中一般不会消失。
2.(2015广东揭阳一中期末)已知人眼的颜色由常染色体遗传,褐眼(由A决定)对蓝眼(由a决定)为显性。在一个100人的人群中,褐眼的共有70人而其中显性纯合子有20人,蓝眼的有30人,那么这一人群中A和a基因的基因频率分别为( C )
A.0.7、0.3 B.0.50、0.50
C.0.45、0.55 D.0.55、0.45
解析:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。根据题意可知,该种群中共有100个个体,其中20个是AA,50个是Aa,30个是aa,则A基因的数量是2×20+50=90(个),a基因的数量是2×30+50=110(个),所以A基因的频率是90÷200=0.45,a基因的频率是110÷200=0.55,故C项正确。
3.人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体,雌雄个体数量相当且均为杂合子。已知某隐性基因纯合致死,预测该隐性基因频率的变化曲线应该是(纵坐标表示该隐性基因频率)( C )
解析:由题目中“雌雄个体数量相当且均为杂合子”可知该果蝇种群中隐性基因的频率为0.5,若没有特殊原因,其基因频率不变,但由于后代有“隐性基因纯合致死”这种情况会使隐性基因的频率下降,但不会降到0,故选C项。
4.(2015安徽阜阳红旗中学期中)在自然条件下,基因型为aa个体的出现机会是0.01%,在理想状态下,后代中杂合子基因型频率是( B )
A.2.37% B.1.98% C.1.82% D.1.56%
解析:因为在理想状态下aa的概率是0.01%,那么a的基因型频率是1%,A的基因频率是99%,后代中杂合子的基因型频率是2×0.01%×
99%=1.98%。
5.某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因携带者为20人,患者3人,男性患者10人。那么这个群体中色盲基因的频率为( A )
A.6% B.4.5% C.11% D.7.5%
解析:某基因的频率=种群中该基因数/种群中全部等位基因的总数。由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上,而Y染色体上没有,因此色盲基因及其等位基因的总数是XB+Xb=200×2+200=600;色盲基因数为Xb=20+3×2+10=36。群体中色盲基因的频率是(36/600)×100%=6%。
6.下列不符合现代生物进化理论的叙述是( C )
A.突变和基因重组为生物进化提供原始的选择材料
B.通过自然选择使种群基因频率发生定向改变
C.具有有利变异的个体在生存斗争中取胜,具有不利变异的个体在生存斗争中失败而被淘汰,所以生物进化是以个体作为基本单位的
D.生物进化的过程是由定向的自然选择决定种群的基因频率的变化过程
解析:现代生物进化理论认为生物进化是以种群为基本单位,不是以个体为基本单位。
7.某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线(纵坐标为翅的长度,横坐标为个体数)所示。下列叙述错误的是( B )
A.该昆虫的性状不同是自然选择的结果
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中,生物和无机环境之间进行着相互选择
D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同
解析:变异是不定向的,自然选择是定向的,因为环境的选择不同导致翅的长度出现不同的类型。
8.(2015安徽安师大附中期中)滥用抗生素会使细菌出现耐药性,如果被这样的细菌感染,则人会因该种细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法正确的是( B )
A.抗生素的使用会引起细菌的定向变异
B.细菌中本来就存在“耐药性”个体,长期滥用抗生素导致“耐药性”基因频率上升
C.“耐药性”基因频率的改变引起病菌发生进化,从而产生新的菌种
D.抗生素的滥用导致细菌产生“耐药性”,这是细菌适应抗生素的
结果
解析:生物的变异是不定向的,A项错误。本来就有变异的发生,自然选择保留有利变异,B项正确。“耐药性”基因频率的改变引起病菌发生进化,但是没有产生新的菌种,C项错误。不是抗生素使用导致细菌产生“耐药性”,是细菌产生耐药性,抗生素使用增加其基因频率,D项错误。
9.杂交实验表明,桦尺蠖体色受一对等位基因S和s控制,黑色S对浅色s为显性。在曼彻斯特地区,19世纪中叶以前,种群中S基因的频率很低,在5%以下,到20世纪中叶则上升到95%以上。请分析回答:
(1)从遗传学的角度分析:最初的S基因是通过 出现的。它为生物进化提供了 。?
(2)试用现代生物进化理论分析这一变化的原因:
①19世纪时,桦尺蠖的栖息地(树干)上长满了地衣,在此环境下,种群中s基因频率较高的原因是?
。?
②随着英国工业的发展,工业炼铜使地衣不能生长,树皮暴露,并被煤烟熏成黑褐色,在此环境条件下,种群中S基因的频率升高的原因是 。?
③上述事实说明,种群中产生的变异是 ,经过长期的
,其中不利变异不断 ,有利变异则逐渐 ,从而使种群的 发生定向的改变,导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物的进化是由 决定的。?
解析:由题意可知最初的S基因是s基因通过基因突变获得的。自然选择使种群的基因频率发生定向改变,并决定生物进化的方向。19世纪时,种群中s基因的频率较高的原因是浅色(ss)桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食。后来桦尺蠖栖息地变成黑褐色,浅色个体容易被鸟类所食,黑色个体由于具有保护色而容易生存。黑色基因逐代积累,S基因的频率也随着增高,从而使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝一定方向缓慢进化。
答案:(1)基因突变 原材料 (2)①浅色桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食 ②桦尺蠖的栖息环境变黑,浅色个体容易被鸟类所食 ③不定向的 自然选择 被淘汰 积累 基因频率 自然选择
B级 能力练
10.(2015山东滕州三中期末)某种群中EE、Ee、ee的基因型频率如图,图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经多代选择后三种基因型频率最可能是( C )
解析:根据题意和图形分析可知,EE的个体繁殖成功率最低,其次是Ee,说明,在选择过程中,EE和Ee的个体会越来越少,而ee的个体会越来越多,因此该种群多代选择后三种基因型频率最可能是图C所示,所以选C。
11.(2014·海南生物)某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代 AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为( B )
A.3∶3∶1 B.4∶4∶1
C.1∶2∶0 D.1∶2∶1
解析:若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,即为AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配,AA占1/3、Aa占2/3(用棋盘法):
产生雌雄配子的概率
2/3A
1/3a
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa
理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为 4∶4∶1,故选B。
12.(2015山东德州期末)随机交配的棕色小鼠种群出现了一只黑色个体,实验证明这是常染色体上一个基因发生显性突变引起的。经随机交配多代后,调查显示36%的小鼠体色为黑色,下列叙述正确的是( A )
A.黑色基因的频率为20%
B.种群中杂合子占16%
C.突变基因决定了小鼠的进化方向
D.黑色基因的频率会逐渐增大
解析:36%的小鼠为黑色,说明隐性纯合子是64%,说明隐性基因频率是80%,黑色基因的频率是20%,故A正确。种群中杂合子基因型频率为2×80%×20%=32%,故B错误。突变只能给小鼠进化提供原材料不能决定进化方向,故C错误。黑色基因的频率在随机交配情况下不会变,故D错误。
13.埃及斑蚊是传播登革热病毒的媒介之一。有一地区在密集喷洒杀虫剂后,此蚊种群数量减少了99%,但是一年后,该种群又恢复到原来的数量,此时再度喷洒相同的杀虫剂后,仅杀死了40%的斑蚊。下列叙述正确的是( C )
A.杀虫剂导致斑蚊基因突变产生抗药性基因
B.斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性
C.原来的斑蚊种群中少数个体有抗药性基因
D.第一年的斑蚊种群没有基因突变
解析:密集喷洒杀虫剂后,种群数量减少了99%,说明该种群中有少量个体有抗药性基因。基因突变是不定向的,杀虫剂不能导致斑蚊基因突变产生抗药性基因,只是对抗药个体起到选择作用,使抗药性基因频率增加。
14.(2015北京海淀区月考)如图是对一块马铃薯甲虫成灾的区域先后使用两种杀虫剂处理的实验结果曲线图:
(1)从实验结果看,甲虫抗药性的形成是 的结果。?
(2)在这里,杀虫剂是选择因素,内在因素是甲虫本身就存在着 变异类型。?
(3)此实验说明甲虫对环境的适应是相对的,这是因为遗传是稳定的,环境是 。?
(4)甲虫抗药性的增强是通过?
之间的生存斗争实现的。
(5)如果抗药基因a是由等位基因A突变来的,一个种群淘汰基因a比淘汰基因A要困难得多,原因是?
。?
解析:(1)自然选择是指适者生存、不适者被淘汰,在杀虫剂的选择下,甲虫不抗药的被杀死,抗药的存活,这是自然选择的结果。
(2)杀虫剂是选择因素,而不是甲虫抗药性变异的诱导因素,甲虫抗药性变异在前,环境的选择在后。
(3)分析题图可知,使用杀虫剂Ⅰ后,甲虫种群密度先下降后上升,最终适应了杀虫剂Ⅰ,但当使用杀虫剂Ⅱ时,种群密度又大幅度下降,由原来的适应到现在的不适应。上述分析说明:甲虫对环境的适应是相对的,因为遗传虽然是稳定的,但环境是不断变化的。
(4)甲虫的抗药性变异是甲虫进化的内因,农药的选择是外因,通过甲虫与农药的生存斗争,使得甲虫的抗药性增强。
(5)由于基因突变的低频性,由等位基因A突变而来的基因a,以Aa、aa两种基因型存在。而自然选择直接淘汰表现型,aa被淘汰,Aa被保留,使部分a基因免于淘汰。
答案:(1)自然选择 (2)抗药性 (3)可变的 (4)甲虫与农药 (5)隐性基因可通过杂合体保存下来
C级 拓展练
15.生物进化的实质是种群基因频率的改变,其中影响种群基因频率的因素有很多,如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变等。某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响,选择了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性,基因位于常染色体上。实验过程如下,你认为他们的实验是否成立。如成立,请说明理由;如不成立,请写出你的实验过程。
实验过程:
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只纯种雌性残翅果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
②让子一代果蝇连续自由交配5次,同时在每一代中都除去残翅
果蝇;
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后,统计子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;
④根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率,得出结论。
请分析回答:
(1)该实验过程的设计是否科学?请说出你的理由。?
。?
(2)若让你对此实验过程进行改进,请设计出改进后的步骤。
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只纯种雌性残翅果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
②将F1分成甲、乙两组,让其分别?
;?
③当F6分别自由交配后,分别统计?
;?
④根据甲、乙两组中残翅果蝇百分比,分别计算出?
。?
(3)请预测这种人工选择对种群基因频率的影响。?
。?
解析:实验目的是探究人工选择对种群基因频率是否有影响,在实验中每一代是否去除残翅果蝇是自变量。从实验过程来看并没有体现出对照原则,可以通过设置对照来解决。生物学实验必须设置对照,才能使实验结论更让人信服。题中的实验组和对照组要控制好单一变量,在实验分组上要注意随机性和等量原则,如将子一代果蝇平均分成两组时,要注意性状要完全相同;实验组要人工去除残翅果蝇,但对照组就不进行任何人工处理。实验结果要根据实验组和对照组两组中残翅果蝇的百分比,分别计算出两组中的B、b基因在种群中的基因频率,通过比较实验结果才能得出结论。由于实验组人工去除残翅果蝇,而对照组没有进行任何处理,所以实验组的残翅果蝇较对照组的要少,即实验组的种群基因库中的b基因频率比对照组的要低。
答案:(1)不科学,没有对照实验
(2)②连续自由交配5次,同时将乙组在每一代中都除去残翅果蝇
③甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比
④甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率,比较得出结论
(3)这种人工选择将导致B基因的频率增大,b基因的频率减小
第2课时 隔离与物种的形成 共同进化与生物多样性的形成
测控导航表
知识点
题号
1.隔离与物种的形成
1,2,3,4,9,10,11,12,13,14,15
2.共同进化与生物多样性的形成
5,6,7,8
A级 基础练
1.下列关于隔离的叙述,不正确的是( C )
A.阻止了种群间的基因交流
B.多倍体植物的产生可以不经过地理隔离
C.物种的形成都必须先经过长期的地理隔离
D.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因
解析:隔离阻止了种群间的基因交流。自然界中物种形成的方式有多种,经过长期的地理隔离,在不同的种群间产生遗传物质的差异,进而达到生殖隔离,是比较常见的一种方式。新物种的形成不一定经过地理隔离,如多倍体植物的形成。
2.(2015山东德州期末)下列关于种群与物种的叙述正确的是( A )
①隔离是新物种形成的必要条件
②物种是生活在一定自然区域内的同种生物个体的总和
③一个种群的所有个体的全部基因构成一个基因库
④物种是进化的基本单位
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
解析:隔离是新物种形成的必要条件,新物种形成的标志是生殖隔离的产生;物种是自然状态下能够交配产生可育后代的一群生物;基因库是一个种群所有个体的全部基因;种群是生物进化的基本单位。
3.下列不存在生殖隔离的是( D )
A.二倍体与四倍体西瓜杂交后代无子
B.马和驴杂交后代不育
C.山羊和绵羊杂交后代不活
D.东北虎和华南虎杂交后代可育
解析:不同物种之间一般不能相互交配,或交配后不能产生可育后代的现象叫生殖隔离。二倍体与四倍体西瓜杂交后代无子、马和驴杂交后代不育都属于交配后不能产生可育后代的现象,是生殖隔离;山羊和绵羊杂交后代不活也是生殖隔离;东北虎和华南虎杂交后代可育说明两者并不存在生殖隔离,故选D。
4.下列关于物种和种群的叙述中,错误的是( C )
A.一个物种可以形成多个种群,一个种群中只能含有一个物种
B.若物种乙是由物种甲进化来的,则物种乙和物种甲之间一定发生了生殖隔离
C.突变、基因重组和自然选择均能定向改变种群的基因频率
D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在
进化
解析:突变和基因重组为生物的进化提供原材料,能决定进化方向(定向改变种群基因频率)的只有自然选择,C项错误。
5.(2015广东东莞三校期中)下列有关生物多样性与进化的叙述中,不正确的是( A )
A.细菌在接触青霉素后会产生抗青霉素的突变个体,没有突变的个体被淘汰
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征
C.新物种的形成一般是由长期的地理隔离而出现生殖隔离
D.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定了生物进化的方向
解析:细菌中抗青霉素的突变个体不是在接触青霉素后产生的,细菌中原来就存在着各种突变的个体,青霉素对抗青霉素的突变个体起到了选择作用,A项错误;蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们在相互选择、共同进化的过程中形成的相互适应特征,B项正确;新物种的形成最常见的方式是经过长期的地理隔离而形成生殖隔离,C项正确;自然选择通过定向改变种群的基因频率使生物朝着一定的方向进化,D项正确。
6.有关生物进化和物种形成的描述,正确的是( B )
A.是否形成新物种是生物进化的标志
B.生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生
C.环境条件保持稳定,种群的基因频率不会发生变化
D.共同进化仅指生物与无机环境之间的不断进化和发展
解析:种群基因频率的改变标志着生物的进化;生殖隔离是新物种形成的必要环节,是新物种形成的标志;基因突变是不定向的、随机发生的,所以即便环境没有改变,也可能会发生基因突变改变基因频率,同时个体的迁入、迁出同样影响基因频率的变化;生物与生物间、生物与无机环境间均会相互选择,共同进化。
7.下列关于生物进化与生物多样性的叙述中,正确的是( C )
A.生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变
B.物种之间的共同进化都是通过生存斗争实现的
C.生殖隔离形成的主要原因是种群间基因库的不同
D.环境变化引起生物产生定向的变异
解析:本题主要考查现代生物进化理论。生物进化的实质是种群基因频率的改变;物种之间的共同进化可以通过生存斗争或者种间互助来实现;生殖隔离意味着种群之间不能进行基因交流,主要是种群之间的基因库不同所致;变异是不定向的,环境变化主要起到定向选择的作用而不是引起生物定向变异,生物变异是普遍存在的。
8.科学家发现一类蜣螂,不仅取食粪便,还取食包括蜈蚣在内的千足虫。与普通蜣螂相比其部分结构也发生变化:头部较窄而长,便于进食千足虫内脏;后腿较蜷曲,便于捕猎千足虫。下列有关说法错误的是( D )
A.该类蜣螂的出现是自然选择的结果
B.该类蜣螂与千足虫之间共同进化
C.该类蜣螂出现的实质是种群基因频率改变
D.如果该类蜣螂可与普通蜣螂交配,则没有生殖隔离
解析:该类蜣螂的出现是自然选择的结果;此类蜣螂能捕食千足虫,两者之间共同进化;生物进化的实质是种群基因频率的改变;如果该类蜣螂可与普通蜣螂交配,且产生的后代可育,则没有生殖隔离,若不能与普通蜣螂交配或交配产生的后代不育,则产生了生殖隔离,该蜣螂进化成了新的物种。
9.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型:图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种,请看图回答问题:
(1)由A物种进化为B、C两个物种的外因是 ,进化的实质是 ? 。?
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种发生基因交流,其原因是 。?
(3)迁到乙岛的B物种可能会 。?
(4)假设种群中有一对等位基因A、a,A的基因频率为10%,a的基因频率为90%,那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为 ;若环境的选择作用使a的基因频率逐渐下降,A的基因频率逐渐上升,则后代中aa基因型个体的变化趋势是 。?
解析:(1)A物种进化为B、C两个物种的外因是甲、乙两岛环境条件的不同,并且有地理隔离,进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)两种群在同一环境中,其基因不能进行交流,说明这两个种群间已经出现了生殖隔离,成为两个物种。
(4)根据遗传平衡原理,AA基因型频率=10%×10%=1%;Aa基因型频率=2×10%×90%=18%;aa基因型频率=90%×90%=81%。
答案:(1)甲、乙两岛环境不同且有地理隔离 种群基因频率的改变 (2)与C物种已形成生殖隔离 (3)形成新的物种(答案合理即可) (4)1%、18%、81% 逐渐下降
B级 能力练
10.如图A、B、C表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。A地区物种甲某些个体迁移到B、C地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是( C )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.留居A地区甲种群的基因频率不再发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同
解析:新物种形成的标志是生殖隔离的形成,A项错误;A地区的环境在变化,留居A地区的甲种群的基因频率也会发生变化,B项错误;乙、丙是两个物种,存在生殖隔离,两个种群间不能进行基因交流,基因库也有较大的差异,C项正确;甲、乙是两个物种,存在生殖隔离,但是
乙物种是从甲物种进化来的,二者的基因库组成部分可能相同,D项
错误。
11.(2015广东揭阳一中期末)金鱼是重要的观赏鱼,品种众多,可观赏的性状多种多样。金鱼培育专家培育的珍贵品种——“蓝剑”,其性染色体组成为XYY。下列有关金鱼的说法错误的是( B )
A.金鱼不能与野生鲫鱼杂交,这说明金鱼与野生鲫鱼之间存在生殖隔离现象
B.众多金鱼品种都是经过突变、自然选择、地理隔离等过程形成的
C.“蓝剑”的产生可能是因为亲本中雄性个体在减数第二次分裂时遗传物质分配异常所致
D.“蓝剑”不能直接产生后代,根本原因是减数分裂形成配子的过程中性染色体联会紊乱
解析: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,这种现象叫做生殖隔离,故A项正确;金鱼是人工选择的结果,而不是自然选择,B项错误;该个体(XYY)多一条Y染色体,只能是父方减数第二次分裂时异常导致,C项正确;染色体的数目异常会导致联会紊乱,进而导致不育,D项正确。
12.海洋中有由地震形成的大小相似的甲、乙两个小岛,某时间段内岛上鸟类的种类和数量随时间变化的情况如图所示,下列有关叙述中,错误的是( C )
A.两岛上的鸟类存在地理隔离,不同种的鸟类之间存在着生殖隔离
B.甲岛较乙岛鸟类的种类增加更多,可能是甲岛的环境变化更大
C.两岛的鸟类各形成一个种群基因库,且两个基因库间的差异越来
越大
D.两岛上鸟类的种类虽然不同,但最终两岛上鸟类的数量趋于相同
解析:每个岛上有多个种群,每个种群都存在一个基因库,所以C项中“两岛的鸟类各形成一个种群基因库”表述错误。
13.(2015广东揭阳一中期中)如图表示生物新物种形成的基本环节,下列叙述正确的是( D )
A.自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致基因频率的
改变
B.同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大,但生物没有进化
C.地理隔离能使种群基因库产生差别,必然导致生殖隔离
D.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
解析:自然选择过程中,直接受选择的是表现型,进而导致基因频率的改变,A错误。生物进化的实质是种群基因频率的改变,同一物种不同种群基因频率发生改变,说明种群发生了进化,B错误。地理隔离能使种群基因库产生差别,但不一定导致生殖隔离,C错误。图示生殖隔离的产生,是因为种群基因频率发生改变,逐代积累,导致种群基因库的差别越来越大,故D正确。
14.如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。在此过程中的某一时刻,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。
(1)该地区原来的物种a由许多个体组成,这些个体的总和称为 ,这是生物进化的 。?
(2)判断b和c是两个不同物种的依据是它们之间出现了
。?
(3)物种b中全部个体所含有的全部基因,称为物种b的 。?
(4)种群b的过度繁殖,将会导致 加剧。?
(5)a1种群中某一性状由等位基因M和m控制,当a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布后,基因M在种群中出现的比例逐渐加大,而基因m在该种群中出现的比例逐渐减小,那么该种群具有基因 的个体容易在当时的环境中生存;基因M和m在该种群中出现的比例发生变化是 的结果。?
(6)以生物多样性的不同层次来分析,物种c中不同个体的存在反映了 的多样性。?
解析:(1)在一定自然区域内,同种生物的全部个体形成种群,种群是生物进化的基本单位。(2)判断两个种群是不是同一物种的依据是它们之间是否出现了生殖隔离。(3)一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。(4)生物的过度繁殖,导致后代个体增多,资源相对匮乏,生存斗争加剧。(5)a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布后,基因M在种群中出现的比例逐渐加大,而基因m在该种群中出现的比例逐渐减小,说明基因M更能适应环境。在自然选择的作用下,种群的基因频率发生定向改变。(6)同种生物中存在不同的个体,反映了生物基因的多样性。
答案:(1)种群 基本单位 (2)生殖隔离 (3)基因库 (4)生存斗争 (5)M 自然选择 (6)基因
C级 拓展练
15.科学家在一个与世隔绝的小岛上对其动植物和人群进行研究,请根据题意回答问题。
(1)将原产于某纬度的一种一年生植物甲,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,开花时期如图所示。将植物甲引种到低纬度和高纬度地区,这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成 ,种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常传粉,说明已产生了 ,它们与 、 共同构成了物种形成过程的基本环节。?
(2)在对动物乙的某一种群进行的调查,发现基因型为DD和dd的个体所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)。第二年对同一种群进行的调查,发现基因型为DD和dd的个体所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该种群是否发生了进化? ,理由是?
。?
解析:(1)将同一物种引种到不同纬度的区域后,不同区域的种群间出现了地理隔离,由于花期不同,不同种群间不能自由传粉,说明出现了生殖隔离。
(2)动物乙种群原来的DD和dd个体所占的比例分别为10%和70%,所以Dd占20%,假设种群个体数为100,则D的基因频率=(10×2+20)/200×100%=20%,d的基因频率=80%,第二年D的基因频率=(4×2+32)/200×100%=20%,d的基因频率=80%,该种群的基因频率没有变化,所以该种群没有进化。
答案:(1)地理隔离 生殖隔离 突变和基因重组(产生可遗传变异) 自然选择
(2)没有 该种群的基因频率没有发生变化
