第七章 现代生物进化理论
知识系统构建
规律方法整合
整合一 现代生物进化理论与达尔文的自然选择学说的比较
项目
达尔文的自然选择学说
现代生物进化理论
基本
观点
(1)遗传和变异是自然选择的内因；
(2)过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料，加剧了生存斗争；
(3)变异是不定向的，而自然选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向；
(4)生存斗争是自然选择的过程；
(5)适者生存是自然选择的结果；
(6)自然选择的过程是一个长期、缓慢、连续的过程。
(1)种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变；
(2)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节；
(3)突变和基因重组提供了生物进化的原材料；
(4)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；
(5)隔离是物种形成的必要条件。
不同点
没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体的进化
从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位
共同点
都能解释生物进化的原因和生物多样性、适应性
例1 现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改的内容( )
A．进化的基本单位是种群，而不是生物个体
B．自然选择是因为生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的
C．生物进化的实质在于种群基因频率的改变
D．现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异有关理论结合起来
答案 B
解析 达尔文的自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位，而现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位；达尔文的自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质，而现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程。
整合二 两种物种形成过程的比较
项目
异地的物种形成
同地的物种形成
所需时间
经过漫长的时间和许多世代的逐渐演变
较短时间
物种形成的常见方式
常见的方式是一个分布区很广的物种通过地理隔离等先形成亚种，然后发展产生生殖隔离，形成两个或多个物种
通过个体的突变，远缘杂交及染色体加倍等方式，在自然选择的作用下逐渐形成了新物种
举例
加拉帕戈斯群岛上多种地雀的形成
自然状态下多倍体植物的形成，多倍体育种等
联系
物种的形成都是以生殖隔离的形成为标志
注意 生物进化理论认为：突变和基因重组、自然选择、隔离是生物进化和物种形成中的重要环节，其中突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件。
例2 荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时，发现一株月见草细胞中的染色体数目由原来的2n＝24 (条)变成4n＝48 (条)，成为四倍体植株。该四倍体植株与二倍体植株( )
A．属于两个物种，因为二者之间杂交不能产生可育的后代
B．属于两个物种，因为二者之间不能杂交产生后代
C．属于同一物种，因为二者的染色体是同源的
D．属于同一物种，因为二者之间可以杂交产生后代
答案 A
解析 月见草的四倍体(4n＝48)是可育的，能够交配并产生可育后代，所以为一个新的物种，但二倍体与四倍体杂交后产生的三倍体是不育的，所以二倍体与四倍体存在生殖隔离。
整合三 种群基因型频率和基因频率的计算
1．已知各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝×100%
A＝×100%
a＝×100%
(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数)
2．已知基因型频率计算基因频率
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
PA＝＝＝PAA＋PAa
Pa＝＝＝Paa＋PAa
由以上公式可以得出下列结论：
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。
3．伴性遗传中基因频率的计算
(p为XA频率，q为Xa频率)
4．利用遗传平衡定律计算基因型频率
(1)前提条件：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2。
5．自交和自由交配时基因(型)频率变化规律
(1)自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。
(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群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。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。
例3 某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是( )
A．50%、50% B．50%、62.5%
C．62.5%、50% D．50%、100%
答案 B
解析 由题意可知，病害发生前T的基因频率为(20×2＋60)÷200＝50%；由于某种病害导致tt个体全部死亡，病害发生后T的基因频率为(20×2＋60)÷(200－20×2)＝62.5%。
例4 某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机授粉产生的后代中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基因频率依次是( )
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
答案 C
解析 由题意知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%，随机授粉产生的后代中AA个体的百分比：40%×40%＝16%，aa：60%×60%＝36%，Aa：48%，A的基因频率：16%＋48%×1/2＝40%。自交产生的后代中AA个体百分比：16%＋48%×1/4＝28%，aa：36%＋48%×1/4＝48%，Aa：1/2×48%＝24%，A的基因频率：28%＋1/2×24%＝40%。
热点考题集训
1．达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论分别认为进化的基本单位是( )
A．个体、个体 B．个体、种群
C．种群、种群 D．种群、个体
答案 B
解析 现代生物进化理论以达尔文的自然选择学说为核心，是自然选择学说的改进和发展。达尔文认为进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。
2．根据达尔文自然选择学说图解(如图)，下列对现代生物进化理论的补充、完善等内容中，不正确的是( )
A．现代生物进化理论是在研究种群中基因频率变化的基础上发展起来的
B．种群是生物进化的基本单位
C．物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节
D．种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
答案 D
解析 种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组为生物进化提供原材料，隔离使分化的种群之间失去自由交流基因的机会，是形成新物种的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。从实质上看生物进化是种群基因频率变化的结果，种群基因库是种群中全部生物个体的全部基因的总和，每个个体只有种群基因库的一部分基因。
3．新物种形成最显著的标志是( )
A．具有一定的形态结构
B．具有一定的生理功能
C．产生了生殖隔离
D．改变了基因频率
答案 C
解析 具有一定的形态结构和生理功能是作为物种存在的一种必要的特征，但标志新物种形成的应是产生生殖隔离。基因频率的改变情况只能说明生物进化情况。
4．如图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是( )
A．四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成
B．生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素
C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
答案 C
解析 物种的形成是遗传变异、选择和隔离三个环节共同作用的结果，A错误；自然选择决定生物进化的方向，B错误；人与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历99万年左右的积累，C正确；通过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系较大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多，D错误。
5．关于生物进化方面的证据，下列相关叙述中，正确的是( )
A．图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B．图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C．图3是两种体色的桦尺蠖，它们的性状分化证实了物种形成的机制
D．图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性
答案 D
解析 生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致，故A、B两项都不正确；生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成机制；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，二者之间相互选择，共同进化。
6．调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
比例(%)
42.32
7.36
0.32
46
4
则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是( )
A．6%、8% B．92%、8%
C．78%、92% D．8%、92%
答案 B
解析 伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为
×100%＝8%，则XB的基因频率为92%。
7．下表中D和d表示某地区某种生物的一对等位基因，表中数据能说明( )
年份
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
基因D的频率
0.99
0.81
0.64
0.49
0.36
0.25
0.16
0.10
基因d
的频率
0.01
0.19
0.36
0.51
0.64
0.75
0.84
0.90
A.1970年杂合子的比例为18%
B．1930年显性个体和隐性个体数目接近
C．1970年后的较短时间内D的频率为0
D．显性纯合子更能适应该地区变化的环境
答案 A
解析 根据表中提供的数据，由遗传平衡定律公式计算，1970年杂合子的比例为2×0.10×0.90＝18%；1930年隐性个体的比例为0.51×0.51＝26%，显性个体的比例则为1－26%＝74%；从表中基因频率的变化趋势看出，1970年后D的频率不会在较短的时间内变为0；d的基因频率上升，表明隐性性状更能适应该地区变化的环境。
8．在非洲人群中，每10 000人中有1人患囊性纤维原瘤，该病属于常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的概率约为( )
A．1/25 B．1/50
C．1/100 D．1/200
答案 D
解析 由题干可知，该病为隐性遗传病。设正常基因为A，基因频率为p，致病基因为a，基因频率为q，那么p2＋2pq＋q2＝1，p＋q＝1，因为aa＝q2＝1/10 000，所以q＝1/100，p＝1－q＝99/100，Aa%＝2pq＝2×99/100×1/100＝198/10 000。该妇女生有患病孩子，其基因型为Aa，健康男子的基因型为Aa的概率为。那么他们所生孩子患病的概率为1/4×2/101，约为1/200。
9．1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群。两个种群现在已经发生了明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。请分析回答下列问题：
(1)结合现代生物进化理论分析可知，b过程的实质变化是______________________。
(2)①～⑥的存在说明了__________________________。
(3)原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%。环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%。则一年后a的基因频率为________，基因型为aa的个体比例为________。
答案 (1)种群基因频率的改变 (2)变异是不定向的 (3)45.455% 18.18%
解析 松鼠种群在不同的环境选择下进化，产生各种特异性变异，导致种群基因频率发生差异性变化，直至成为不同物种。由题意可知，A的基因频率为50%，则原来种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为25%、50%、25%，可设其分别为25只、50只、25只，则一年后种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量分别为30只、60只、20只，其基因型频率分别为27.27%、54.55%、18.18%，所以此时a的基因频率为45.455%。
10．下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为四个物种及其演化关系，请据图回答下面的问题。
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是________，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)迁移到乙岛的B物种可能会________________。
(4)假设种群中有一对等位基因A和a，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa 3种基因型的频率分别为____________________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是____________。
答案 (1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离 种群基因频率的改变 (2)已形成生殖隔离
(3)形成新的物种 (4)1%、18%、81% 逐渐下降
解析 (4)根据遗传平衡原理，AA＝0.1×0.1＝0.01；Aa＝2×0.1×0.9＝0.18；aa＝0.9×0.9＝0.81。
课件40张PPT。章末整合提升第7章 现代生物进化理论知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建用进废退 种群基因频率突变自然选择隔离无机环境物种规律方法整合整合一 现代生物进化理论与达尔文的自然选择学说的比较解析 达尔文的自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位，而现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位；达尔文的自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质，而现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程。
例1 现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改的内容
A.进化的基本单位是种群，而不是生物个体
B.自然选择是因为生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的
C.生物进化的实质在于种群基因频率的改变
D.现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异有关理论结合起来答案解析整合二 两种物种形成过程的比较注意 生物进化理论认为：突变和基因重组、自然选择、隔离是生物进化和物种形成中的重要环节，其中突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件。解析 月见草的四倍体(4n＝48)是可育的，能够交配并产生可育后代，所以为一个新的物种，但二倍体与四倍体杂交后产生的三倍体是不育的，所以二倍体与四倍体存在生殖隔离。
例2 荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时，发现一株月见草细胞中的染色体数目由原来的2n＝24 (条)变成4n＝48 (条)，成为四倍体植株。该四倍体植株与二倍体植株
A.属于两个物种，因为二者之间杂交不能产生可育的后代
B.属于两个物种，因为二者之间不能杂交产生后代
C.属于同一物种，因为二者的染色体是同源的
D.属于同一物种，因为二者之间可以杂交产生后代答案解析整合三 种群基因型频率和基因频率的计算
1.已知各种基因型的个体数，计算基因频率(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数) 2.已知基因型频率计算基因频率
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：由以上公式可以得出下列结论：
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。3.伴性遗传中基因频率的计算(p为XA频率，q为Xa频率)4.利用遗传平衡定律计算基因型频率
(1)前提条件：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2。5.自交和自由交配时基因(型)频率变化规律
(1)自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。
(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群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。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。解析 由题意可知，病害发生前T的基因频率为(20×2＋60)÷200＝50%；由于某种病害导致tt个体全部死亡，病害发生后T的基因频率为(20×2＋60)÷(200－20×2)＝62.5%。
例3 某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是
A.50%、50% B.50%、62.5%
C.62.5%、50% D.50%、100%答案解析
例4 某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机授粉产生的后代中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基因频率依次是
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，增大答案解析解析 由题意知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%，随机授粉产生的后代中AA个体的百分比：40%×40%＝16%，aa：60%×60%＝36%，Aa：48%，A的基因频率：16%＋48%×1/2＝40%。自交产生的后代中AA个体百分比：16%＋48%×1/4＝28%，aa：36%＋48%×1/4＝48%，Aa：1/2×48%＝24%，A的基因频率：28%＋1/2×24%＝40%。热点考题集训1.达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论分别认为进化的基本单位是
A.个体、个体 B.个体、种群
C.种群、种群 D.种群、个体√答案23451789106解析 现代生物进化理论以达尔文的自然选择学说为核心，是自然选择学说的改进和发展。达尔文认为进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。解析2.根据达尔文自然选择学说图解(如图)，
下列对现代生物进化理论的补充、完善
等内容中，不正确的是
A.现代生物进化理论是在研究种群中基
因频率变化的基础上发展起来的
B.种群是生物进化的基本单位
C.物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节
D.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因答案23451789106√解析解析 种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组为生物进化提供原材料，隔离使分化的种群之间失去自由交流基因的机会，是形成新物种的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。从实质上看生物进化是种群基因频率变化的结果，种群基因库是种群中全部生物个体的全部基因的总和，每个个体只有种群基因库的一部分基因。23451789106234517891063.新物种形成最显著的标志是
A.具有一定的形态结构
B.具有一定的生理功能
C.产生了生殖隔离
D.改变了基因频率答案解析 具有一定的形态结构和生理功能是作为物种存在的一种必要的特征，但标志新物种形成的应是产生生殖隔离。基因频率的改变情况只能说明生物进化情况。√解析A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成
B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素
C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D.大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同234517891064.如图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是答案√解析23451789106解析 物种的形成是遗传变异、选择和隔离三个环节共同作用的结果，A错误；
自然选择决定生物进化的方向，B错误；
人与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历99万年左右的积累，C正确；
通过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系较大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多，D错误。 A.图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B.图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C.图3是两种体色的桦尺蠖，它们的性状分化证实了物种形成的机制
D.图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增
加物种多样性 234517891065.关于生物进化方面的证据，下列相关叙述中，正确的是答案√解析23451789106解析 生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致，故A、B两项都不正确；
生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成机制；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，二者之间相互选择，共同进化。 则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是
A.6%、8% B.92%、8%
C.78%、92% D.8%、92%234517891066.调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：答案√解析23451789106解析 伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频
率为 ×100%＝8%，则XB的基因频率为92%。234517891067.下表中D和d表示某地区某种生物的一对等位基因，表中数据能说明答案A.1970年杂合子的比例为18%
B.1930年显性个体和隐性个体数目接近
C.1970年后的较短时间内D的频率为0
D.显性纯合子更能适应该地区变化的环境√解析23451789106解析 根据表中提供的数据，由遗传平衡定律公式计算，1970年杂合子的比例为2×0.10×0.90＝18%；1930年隐性个体的比例为0.51×0.51＝26%，显性个体的比例则为1－26%＝74%；从表中基因频率的变化趋势看出，1970年后D的频率不会在较短的时间内变为0；d的基因频率上升，表明隐性性状更能适应该地区变化的环境。234517891068.在非洲人群中，每10 000人中有1人患囊性纤维原瘤，该病属于常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的概率约为
A.1/25 B.1/50
C.1/100 D.1/200答案√解析23451789106解析 由题干可知，该病为隐性遗传病。设正常基因为A，基因频率为p，致病基因为a，基因频率为q，那么p2＋2pq＋q2＝1，p＋q＝1，因为aa＝q2＝1/10 000，所以q＝1/100，p＝1－q＝99/100，Aa%＝2pq＝2×99/100×1/100＝198/10 000。该妇女生有患病孩子，其基因型为Aa，
健康男子的基因型为Aa的概率为 那么他们所生孩子患病的概率为1/4×2/101，约为1/200。234517891069.1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群。两个种群现在已经发生了明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。请分析回答下列问题：答案(1)结合现代生物进化理论分析可知，b过程的实质变化是______________
_____。 种群基因频率的改变解析23451789106解析 松鼠种群在不同的环境选择下进化，产生各种特异性变异，导致种群基因频率发生差异性变化，直至成为不同物种。23451789106(2)①～⑥的存在说明了________
________。答案(3)原松鼠种群中黑毛基因A的基因
频率为50%。环境变化后，峡谷北
侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%。则一年后a的基因频率为________，基因型为aa的个体比例为________。变异是不定向的45.455%18.18%解析23451789106解析 由题意可知，A的基因频率为50%，则原来种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为25%、50%、25%，可设其分别为25只、50只、25只，则一年后种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量分别为30只、60只、20只，其基因型频率分别为27.27%、54.55%、18.18%，所以此时a的基因频率为45.455%。(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是_________，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)迁移到乙岛的B物种可能会_____________。2345178910610.下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为四个物种及其演化关系，请据图回答下面的问题。答案遗传变异甲、乙两岛环境不同且有地理隔离种群基因频率的改变已形成生殖隔离形成新的物种解析 根据遗传平衡原理，AA＝0.1×0.1＝0.01；Aa＝2×0.1×0.9＝0.18；aa＝0.9×0.9＝0.81。23451789106(4)假设种群中有一对等位基因A和a，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa 3种基因型的频率分别为________________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是_________。答案1%、18%、81%逐渐下降解析第1节 现代生物进化理论的由来
[学习导航] 1.阅读教材，概述达尔文以前的进化学说。2.结合实例，分析达尔文自然选择学说的主要内容。3.概述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
[重难点击] 达尔文自然选择学说的主要内容。
中国神话里有女娲造人的传说，西方也有上帝七天创世说。
现在我们知道，神创论是不正确的，地球上的生物是进化而来的，今天开始我们来学习生物的进化。
一、拉马克的进化学说
1．主要内容
(1)生物的来源：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。
(2)进化顺序：生物是由低等到高等逐渐进化的。
(3)进化的原因
①用进废退
a．食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果——“用进”。
b．鼹鼠长期生活在地下，眼睛长期不用就萎缩、退化了——“废退”。
②获得性遗传：“用进废退”获得的性状是可遗传给后代的。
2．进步意义
(1)拉马克的进化学说是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论。
(2)是历史上第一个比较完整的进化学说。
(3)反对神创论和物种不变论，强调生物的进化。
3．局限性
(1)拉马克的进化论大都属于主观推测，缺乏科学证据的支持。
(2)过于强调环境的变化导致物种的改变。
1．环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？
答案 不一定。只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起了性状的改变，才能遗传给后代。
2．利用拉马克的观点，如何解释长颈鹿脖子长？
答案 依据拉马克的进化学说——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。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叶片，由于“用进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。
知识整合 只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起的性状改变，才能遗传给后代；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叶片，由于“用进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。
1．下列与拉马克的进化学说观点不相符的是( )
A．生物的种类是随着时间的推移而变化的
B．生物的种类从古到今是一样的
C．环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代
D．生物的某一器官发达与否取决于用与不用
答案 B
解析 拉马克的进化学说认为：地球上的所有生物都不是神创造的(神创论)，也不是不变的(如物种不变论)，而是由更古老的生物进化来的，生物是由低等到高等逐渐进化的，生物的种类是随着时间的推移而变化的。生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。生物的某一器官发达与否取决于用与不用。“生物的种类从古到今是一样的”是物种不变论的观点。
2．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．狼和鹿能迅速奔跑，两者进行着相互选择
答案 D
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，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。
二、达尔文的自然选择学说
1．自然选择学说的主要内容
2．进步意义
(1)合理地解释了生物进化的原因，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
(2)揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先。
(3)科学地解释了生物的多样性，生物多样性是进化的结果。
3．局限性
(1)对于遗传和变异的本质，未做出科学的解释。
(2)对生物进化的解释局限于个体水平。
(3)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。
4．达尔文以后进化理论的发展
(1)发展的原因
①对遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。
②对自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
(2)发展的结果
形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。
如图是长期使用一种农药后，某种害虫种群密度的变化情况，据图分析回答下列问题：
1．A点使用农药之前，害虫种群中有多种变异类型，为什么？
答案 生物变异是不定向的，能产生多种变异。
2．使用农药后，大量害虫被杀死，但是又不会全部被杀死，这是为什么？
答案 害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来。
3．分析BC段曲线上升的原因是什么？
答案 抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖。
4．C和A处的种群数量差不多，有什么不同？
答案 C处种群中抗药性个体的比例很高。
5．该过程中，农药是诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择？
答案 农药是对害虫的变异进行了选择。
6．该过程是人工选择还是自然选择？
分析 自然选择的目的是使生物更加适应自然条件，而人工选择的目的是使生物更有利于人类。
答案 这属于自然选择。
知识整合 害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来，这些抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖，农药是对害虫的变异进行了定向地自然选择。
3．下图以长颈鹿的进化为例，说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是( )
A．长颈鹿个体之间存在许多性状差异，如颈和前肢的长短不同
B．生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C．颈和前肢长的个体，在生存斗争中容易获得食物而生存并繁殖
D．自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展
答案 D
解析 自然选择是定向的，它可使生物朝适应环境的方向发展进化，而不是朝向“符合人类需求”的方向发展。
4．使用农药来防止棉红铃虫，开始效果很好，但长期使用后，效果越来越差，以下叙述正确的是( )
A．棉红铃虫对农药产生了定向的变异
B．棉红铃虫对农药进行了定向的选择
C．棉红铃虫对农药产生了隔离
D．农药对棉红铃虫的抗药性变异进行了定向选择
答案 D
解析 棉红铃虫本身就存在各种不同变异，使用农药后，棉红铃虫生活环境发生了改变，农药对其不同的变异进行定向的选择，具有抗药性的个体能够生存下来，并逐代积累加强，使农药失去了原有的杀虫效果。
5．下列有关生物进化的叙述中，不符合达尔文学说基本观点的有( )
A．遗传和变异是自然选择发生作用的基础
B．生物的变异是不定向的，自然选择是定向的
C．变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生生物的新类型
D．环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境
答案 D
解析 达尔文学说认为，生物的变异是不定向的，而环境的选择是定向的。环境的作用是选择不定向的变异，不是引起生物定向的变异。
题后归纳 达尔文自然选择学说和拉马克进化论的核心区别是：拉马克强调环境变化导致生物主动发生变异；达尔文强调生物本来就存在各种变异，环境把适应性强的变异选择出来了。
1．下列关于拉马克进化学说的叙述，不正确的是( )
A．拉马克认为，地球上的所有生物是由更古老的生物进化来的
B．生物的适应性特征的形成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
答案 D
解析 选项D不是拉马克的观点，拉马克认为用进废退获得的性状可以遗传给后代；现代科学家认为，仅由环境因素引起的变异是不能遗传给后代的。
2．在某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是( )
A．都比父母的长，因为鸟需要适应它们的环境
B．都比父母的长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C．不一定比父母的长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D．不一定比父母的长，因为虫在树干中的深度并不是都很深
答案 C
解析 由自然选择学说可知，生物的进化是漫长的过程，因此仅一代时间之后的性状是无法判断的，不一定比父母的喙长。
3．某植物单株年产数百粒种子，其中大部分被鸟所食，或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株。按达尔文的观点，这一现象说明( )
A．物种是可变的
B．过度繁殖，生存斗争
C．选择的不定向性
D．用进废退，获得性遗传
答案 B
解析 生物的高繁殖率、低成活率是生物对环境的适应性特征。按照达尔文的观点，生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活条件(包括食物和空间等)是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活条件时，进行斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。生物大量繁殖和少量生存的事实是自然界中的普遍现象，达尔文用生存斗争的理论解释了这种现象。
4．达尔文的进化理论不能解释的问题是( )
①生物的多样性 ②保护色 ③生物遗传和变异的本质 ④定向的自然选择 ⑤自然选择对遗传和变异如何起作用 ⑥生物的生存斗争
A．①② B．④⑥
C．③⑤ D．④⑤
答案 C
解析 达尔文的进化理论能解释生物的多样性、适应性，它认为过度繁殖和有限的资源引起了生存斗争，通过自然选择，只有有利变异能生存，因此能解释①②④⑥。
5．下图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题：
(1)长颈鹿祖先过度繁殖的含义是______________________________。长颈鹿的颈和前肢长短各异，这表明生物变异是______________。变异只是生物进化的______________。
(2)在缺乏青草的时期，有的长颈鹿能吃到高处食物而活下来，有的长颈鹿因得不到食物而死亡，这个过程叫做____________，它是通过生存斗争实现的。生存斗争是指_____________。
(3)适应有双重含义：一是指生物体的____________与环境相适应的表现，二是指生物____________的过程。适应是______________的结果。
答案 (1)后代数目超过环境所能承受的能力 不定向的 原材料 (2)自然选择 生物与生物之间以及生物与无机环境之间的斗争 (3)性状 改造自己形成适应环境的性状 自然选择
课时作业
[学考达标]
1．雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器，所以它的鹿角发达。下列不是拉马克学说观点的是( )
A．鹿角发达的个体被保留
B．鹿角因经常使用而发达
C．鹿角的变异朝着有利于其生存的方向发展
D．雄鹿为了繁衍后代的需要而使鹿角发达
答案 A
解析 B是用进的观点；C是定向变异的观点；D是按意愿变异的观点，也是定向变异的观点。
2．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
答案 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”是其致命的缺陷。进步之处是最先提出了比较完整的进化学说。
3．对达尔文自然选择学说的正确解释是( )
①环境的改变使生物产生适应性变异 ②能遗传的变异是生物进化的基础 ③变异是不定向的 ④变异是定向的 ⑤变异经过长期的自然选择和积累可能产生生物的新类型
A．②④⑤ B．②③⑤
C．①②④ D．①③⑤
答案 B
解析 达尔文认为变异是不定向的，而题目中的①、④与之相矛盾。
4．一种果蝇的突变体在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( )
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
答案 C
解析 由于变异的不定向性，果蝇种群内产生多种不同变异，变异性状对生物个体有利还是有害决定于生物生存的环境，环境条件对不同变异性状起到定向选择的作用。
5．图中理论值与实际生存个体数差别很大，可用来解释此种现象的是达尔文进化理论中的( )
A．过度繁殖 B．生存斗争
C．遗传变异 D．适者生存
答案 B
解析 生物具有过度繁殖能力，但由于生存斗争，理论值与实际生存数差别很大。
6．18世纪在某山谷发现趾间有蹼和无蹼的两种老鼠，1900年由于筑坝，使此山谷成为沼泽。现在人们发现，山谷中绝大多数老鼠有蹼，偶尔才能找到一只没有蹼的老鼠。下列四种解释中正确的是( )
A．山谷环境的改变，使无蹼向有蹼方向变异
B．有蹼鼠对沼泽环境适应性强，成活率提高
C．老鼠的有蹼性状主要由环境控制
D．蹼有利于在沼泽中活动，使无蹼鼠长出了蹼
答案 B
解析 有蹼性状是由遗传物质控制的，它们的出现是基因突变的结果，而不是由环境决定的，选项A、D均不正确；性状是被保留还是被淘汰是由环境决定的，适应环境的将被保留下来。
7．(2014·江苏，8)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是( )
A．孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变
B．即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌
C．新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性
D．新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成
答案 B
解析 A项，抗生素不能诱导细菌发生突变，而是对具有不同耐药性的细菌进行选择；B项，细菌本身就存在耐药性与非耐药性两种类型，所以即使新生儿未接触过抗生素，新生儿感染的细菌也可能存在耐药性的类型；C项，新生儿体内缺少免疫球蛋白，将会导致体内的致病菌数量增加，但不会增加其耐药性，耐药性的增加是药物对致病菌进行选择的结果；D项，新生儿出生时没有及时接种疫苗，不能对该类细菌产生免疫力，将导致致病菌在体内繁殖。
8．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。请回答下列问题：
(1)青霉素使用之前，细胞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，就会使得抗药性状逐代__________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。
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
解析 根据达尔文自然选择学说可以知道，生物的变异一般是不定向的。细菌对青霉素的抗性存在着个体差异。通过青霉素的选择，抗药性强的细菌通过生存斗争得以生存并繁衍后代，经逐代积累并加强，形成了抗药新类型，而抗药性差的细菌由于不适应环境而被淘汰，这种适者生存、不适者被淘汰的过程就是自然选择。
9．有人用一种螳螂做实验：用细线把绿色螳螂和褐色螳螂缚在绿色的草地上和褐色的草地上，让鸟来吃。实验结果如下表：
环境
绿色螳螂
褐色螳螂
经过时间
数目
被鸟吃掉的数目
数目
被鸟吃掉的数目
绿色草地
20
0
45
35
19天
褐色草地
25
25
20
0
11天
试用达尔文的观点回答下列问题：
(1)螳螂的体色有绿色的，也有褐色的，这说明生物具有________，这一特性一般是__________的，它能为生物的进化提供原始的选择材料。
(2)螳螂与鸟的关系在生态学上属于捕食，被达尔文称为__________，它是生物进化的____________。
(3)环境对螳螂起了________作用，这种作用是____________。
答案 (1)变异性 不定向 (2)生存斗争 动力
(3)选择 定向的
解析 (1)不同的性状是由不同的遗传物质控制的，说明了遗传物质的多样性，新基因的产生是通过基因突变而来的；它具有不定向的特点。(2)捕食关系是生物生存斗争的表现，它是生物进化的动力。(3)环境对生物起的作用是选择，而且这种选择是定向的，适应环境的个体被保留，不适应环境的个体会被淘汰。
课件36张PPT。第1节 现代生物进化理论的由来第7章 现代生物进化理论学习导航
1.阅读教材，概述达尔文以前的进化学说。
2.结合实例，分析达尔文自然选择学说的主要内容。
3.概述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
重难点击
达尔文自然选择学说的主要内容。课堂导入
中国神话里有女娲造人的传说，西方也有上帝七天创世说。
现在我们知道，神创论是不正确的，地球上的生物是进化而来的，今天开始我们来学习生物的进化。一、拉马克的进化学说当堂检测二、达尔文的自然选择学说内容索引一、拉马克的进化学说1.主要内容
(1)生物的来源：地球上的所有生物都不是 的，而是由更古老的生物
而来的。
(2)进化顺序：生物是由 到 逐渐进化的。
(3)进化的原因
①用进废退
a.食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果——“ ”。
b.鼹鼠长期生活在地下，眼睛长期不用就萎缩、退化了——“ ”。
②获得性遗传：“用进废退”获得的性状是 。基础梳理神造进化低等高等用进废退可遗传给后代的2.进步意义
(1)拉马克的进化学说是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论。
(2)是历史上第一个比较完整的 学说。
(3)反对 和 ，强调生物的 。
3.局限性
(1)拉马克的进化论大都属于主观推测，缺乏 的支持。
(2)过于强调 的变化导致物种的改变。进化神创论物种不变论进化科学证据环境1.环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？答案 不一定。只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起了性状的改变，才能遗传给后代。问题探究答案2.利用拉马克的观点，如何解释长颈鹿脖子长？答案 依据拉马克的进化学说——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。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叶片，由于“用进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。知识整合只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起的性状改变，才能遗传给后代；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叶片，由于“用进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。拓展应用1.下列与拉马克的进化学说观点不相符的是
A.生物的种类是随着时间的推移而变化的
B.生物的种类从古到今是一样的
C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代
D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用答案解析解析 拉马克的进化学说认为：地球上的所有生物都不是神创造的(神创论)，也不是不变的(如物种不变论)，而是由更古老的生物进化来的，生物是由低等到高等逐渐进化的，生物的种类是随着时间的推移而变化的。生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。生物的某一器官发达与否取决于用与不用。“生物的种类从古到今是一样的”是物种不变论的观点。2.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.狼和鹿能迅速奔跑，两者进行着相互选择答案解析 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，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。解析二、达尔文的自然选择学说基础梳理1.自然选择学说的主要内容过度繁殖生存斗争有利变异逐代积累2.进步意义
(1)合理地解释了 的原因，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
(2)揭示了生命现象的 是由于所有的生物都有 。
(3)科学地解释了生物的 ，生物多样性是 的结果。
3.局限性
(1)对于 的本质，未做出科学的解释。
(2)对生物进化的解释局限于 水平。
(3)强调物种形成都是 的结果，不能很好地解释 等现象。生物进化统一性共同的祖先多样性进化遗传和变异个体渐变物种大爆发4.达尔文以后进化理论的发展
(1)发展的原因
①对遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到 水平，人们逐渐认识到 的本质。
②对自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以 为基本单位。
(2)发展的结果
形成了以 为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。基因遗传和变异种群自然选择学说如图是长期使用一种农药后，某种害虫种群密度的变化情况，据图分析回答下列问题：答案 生物变异是不定向的，能产生多种变异。问题探究答案1.A点使用农药之前，害虫种群中有多种变异类型，为什么？答案 害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来。2.使用农药后，大量害虫被杀死，但是又不会全部被杀死，这是为什么？答案 抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖。3.分析BC段曲线上升的原因是什么？答案答案 C处种群中抗药性个体的比例很高。4.C和A处的种群数量差不多，有什么不同？答案 农药是对害虫的变异进行了选择。5.该过程中，农药是诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择？答案答案 这属于自然选择。6.该过程是人工选择还是自然选择？答案分析 自然选择的目的是使生物更加适应自然条件，而人工选择的目的是使生物更有利于人类。 分析知识整合害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来，这些抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖，农药是对害虫的变异进行了定向地自然选择。A.长颈鹿个体之间存在许多性状差异，如颈和前肢的长短不同
B.生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C.颈和前肢长的个体，在生存斗争中容易获得食物而生存并繁殖
D.自然选择是定向的,使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展 拓展应用3.下图以长颈鹿的进化为例，说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是答案解析解析 自然选择是定向的，它可使生物朝适应环境的方向发展进化，而不是朝向“符合人类需求”的方向发展。4.使用农药来防止棉红铃虫，开始效果很好，但长期使用后，效果越来越差，以下叙述正确的是
A.棉红铃虫对农药产生了定向的变异
B.棉红铃虫对农药进行了定向的选择
C.棉红铃虫对农药产生了隔离
D.农药对棉红铃虫的抗药性变异进行了定向选择答案解析解析 棉红铃虫本身就存在各种不同变异，使用农药后，棉红铃虫生活环境发生了改变，农药对其不同的变异进行定向的选择，具有抗药性的个体能够生存下来，并逐代积累加强，使农药失去了原有的杀虫效果。5.下列有关生物进化的叙述中，不符合达尔文学说基本观点的有
A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础
B.生物的变异是不定向的，自然选择是定向的
C.变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生生物的新类型
D.环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境答案解析解析 达尔文学说认为，生物的变异是不定向的，而环境的选择是定向的。环境的作用是选择不定向的变异，不是引起生物定向的变异。达尔文自然选择学说和拉马克进化论的核心区别是：拉马克强调环境变化导致生物主动发生变异；达尔文强调生物本来就存在各种变异，环境把适应性强的变异选择出来了。课堂小结自然选择适应个体渐变定向适者当堂检测1.下列关于拉马克进化学说的叙述，不正确的是
A.拉马克认为，地球上的所有生物是由更古老的生物进化来的
B.生物的适应性特征的形成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√23451答案解析 选项D不是拉马克的观点，拉马克认为用进废退获得的性状可以遗传给后代；现代科学家认为，仅由环境因素引起的变异是不能遗传给后代的。解析2.在某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是答案23415解析A.都比父母的长，因为鸟需要适应它们的环境
B.都比父母的长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C.不一定比父母的长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D.不一定比父母的长，因为虫在树干中的深度并不是都很深√23415解析 由自然选择学说可知，生物的进化是漫长的过程，因此仅一代时间之后的性状是无法判断的，不一定比父母的喙长。234153.某植物单株年产数百粒种子，其中大部分被鸟所食，或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株。按达尔文的观点，这一现象说明
A.物种是可变的
B.过度繁殖，生存斗争
C.选择的不定向性
D.用进废退，获得性遗传√答案解析23415解析 生物的高繁殖率、低成活率是生物对环境的适应性特征。按照达尔文的观点，生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活条件(包括食物和空间等)是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活条件时，进行斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。生物大量繁殖和少量生存的事实是自然界中的普遍现象，达尔文用生存斗争的理论解释了这种现象。234154.达尔文的进化理论不能解释的问题是
①生物的多样性 ②保护色 ③生物遗传和变异的本质 ④定向的自然选择 ⑤自然选择对遗传和变异如何起作用 ⑥生物的生存斗争
A.①② B.④⑥
C.③⑤ D.④⑤答案解析√解析 达尔文的进化理论能解释生物的多样性、适应性，它认为过度繁殖和有限的资源引起了生存斗争，通过自然选择，只有有利变异能生存，因此能解释①②④⑥。5.右图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题：23415答案(1)长颈鹿祖先过度繁殖的含义是___
______________________________。
长颈鹿的颈和前肢长短各异，这表明生物变异是_________。变异只是生物进化的_______。后代数目超过环境所能承受的能力不定向的原材料(2)在缺乏青草的时期，有的长颈鹿能吃到高处食物而活下来，有的长颈鹿因得不到食物而死亡，这个过程叫做_________，它是通过生存斗争实现的。生存斗争是指__________________________________________。
(3)适应有双重含义：一是指生物体的_____与环境相适应的表现，二是指生物___________________________的过程。适应是________的结果。23415答案自然选择生物与生物之间以及生物与无机环境之间的斗争性状改造自己形成适应环境的性状自然选择第1课时 种群基因频率的改变与生物进化
[学习导航] 1.举例说明种群、基因库、基因频率的概念，学会用数学方法讨论基因频率的变化。2.结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响，理解自然选择决定生物进化的方向。
[重难点击] 1.用数学方法讨论基因频率的变化。2.自然选择对生物进化的作用。
19世纪，英国杰出的生物学家发现了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。达尔文的这一重大发现，对生物学具有划时代的意义。
人们在达尔文自然选择理论的基础之上，逐步完善和发展进化论，最终建立了现代生物进化理论。这节课就让我们一起来学习现代生物进化理论。
一、种群是生物进化的基本单位
1．以种群作为生物进化单位的理由
(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，并且是个体的表现型，而个体表现型会随着个体的死亡而消失。
(2)决定生物性状的基因可以通过生殖而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体基因组成的变化。
2．种群的概念
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。它是生物进化的基本单位，彼此之间可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
3．基因库与基因频率
(1)基因库：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。
(2)基因频率：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。
在某昆虫种群中，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。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：
1．该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？
答案 A配子占60%，a配子占40%。
2．子一代基因型的频率各是多少？
答案 AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
3．子一代种群的基因频率各是多少？
答案 A占60%，a占40%。
4．子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
答案
亲代基因型的频率
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率
A(30%)
A(30%)
a(30%)
a(10%)
子一代基因型频率
AA(36%)
Aa(48%)
aa(16%)
子一代基因频率
A(60%)
a(40%)
子二代基因型频率
AA(36%)
Aa(48%)
aa(16%)
子二代基因频率
A(60%)
a(40%)
由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
5．若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？
答案 对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少些。
知识整合 当某种群非常大，所有雌雄个体间都能自由交配，没有迁入和迁出，没有自然选择和突变时，这样的种群称为理想种群。理想种群中，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。
1．下列关于种群的叙述中，不正确的是( )
A．种群是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本单位
B．种群内个体间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代
C．两个池塘内的全部青蛙是一个种群
D．一个树林中的全部杜鹃是一个种群
答案 C
解析 种群是在一定区域内(即同一地点)同种生物的全部个体的总和，而C项为两个池塘，属于两个种群。
2．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，A和a的基因频率分别是( )
A．18%、82% B．36%、64%
C．57%、43% D．92%、8%
答案 C
解析 A基因频率＝AA基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝18%＋1/2×78%＝57%，a基因频率＝aa基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝4%＋1/2×78%＝43%。
3．在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA、Aa、aa顺序排列)( )
A．0.36、0.48、0.16 B．0.48、0.36、0.16
C．0.16、0.48、0.36 D．0.16、0.36、0.38
答案 A
解析 本题考查基因遗传平衡定律的应用。根据基因库中隐性性状者(aa)的频率为16%。则q2＝0.16，q＝0.4，而p＝1－0.4＝0.6，根据遗传平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2 (aa)可计算出AA的频率为0.36，Aa的频率为0.48，aa的频率为0.16。
方法链接 1.已知基因型频率计算基因频率
设有某种群， AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，则：PA＝PAA＋PAa；Pa＝Paa＋PAa。
2．理想条件下的基因频率和基因型频率的计算
理想种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝A%＋a%＝1。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
(1)p2代表纯合子AA的基因型频率；
(2)2pq代表杂合子Aa的基因型频率；
(3)q2代表纯合子aa的基因型频率。
即：AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2。
二、突变和基因重组、自然选择
1．突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源
可遗传变异来源
(2)可遗传变异的形成、特点和作用
①形成：a.基因突变产生等位基因；b.通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型。
②特点：随机的、不定向的。
③作用：只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
(3)变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的。
2．自然选择决定生物进化的方向
(1)原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更易产生后代，相应的基因频率会不断提高，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因频率会不断下降。
(2)结果：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。
突变和基因重组能产生进化的原材料，据此分析回答下列问题：
1．突变具有低频性，为什么还能为生物进化提供原材料？
答案 生物进化的单位是种群，虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
2．突变大多数对生物体是不利的，为什么还能为进化提供原材料？
答案 生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。
3．突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？
答案 不能。突变和基因重组都是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。
4．在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%。一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，这一年间种群是否进化了？
分析 该种群中基因A和基因a的频率：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。一年后，A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。
答案 种群的基因频率没有变化，生物没有进化。
知识整合 生物进化的单位是种群，由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变，其中那些微小有利的变异不断积累导致生物进化，但突变本身不能决定生物进化的方向，起决定作用的是自然选择。生物进化的实质是种群基因频率的变化。
4．根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( )
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
答案 C
解析 自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以自然选择决定了生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化。种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。
5．下列有关基因频率与生物进化的描述，正确的是 ( )
A．生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变
B．生物只要发生进化，基因频率就会改变
C．变异使基因频率定向改变
D．只有基因突变，才导致基因频率发生改变
答案 B
解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要生物进化了，基因频率一定发生了改变；变异是不定向的，自然选择可使基因频率发生定向改变；基因频率的改变与基因突变、迁入和迁出、自然选择等多种因素有关。
1．对种群概念的正确叙述是( )
A．不同空间中同种生物个体的总和
B．生活在一定区域的同种生物的一群个体
C．一片水田中的所有鱼的总和
D．一个生态环境中有相互关系的动植物的总和
答案 B
解析 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。其中的“种”是生物分类的基本单位，例如：一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群，包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鲤鱼苗。这里必须具体到“鲤鱼”，而不能是“鱼”，因为后者还包括其他种类的鱼。
2．下列关于基因库的相关描述，错误的是( )
A．基因库是指一个种群所含有的全部基因
B．生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D．基因突变可改变基因库的组成
答案 C
解析 基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，由于个体之间存在着差异，所以每个个体中不可能含有种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个基因发生变化，则基因库组成一定会发生变化。种群是繁殖的基本单位，基因库随繁殖的进行而不断延续。
3．在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是( )
A．突变和基因重组决定生物进化的方向
B．自然选择会改变种群的基因频率
C．特殊的变异类型都是不利的
D．不产生变异的生物才能生存
答案 B
解析 突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。
4．在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为40%，Aa基因型的频率为60%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占( )
A．49/91 B．49/100
C．11/20 D．11/17
答案 A
解析 AA自交产生AA的比率为40%×40%＝16%，AA与Aa杂交也产生AA，比率为2×40%×60%×＝24%，Aa自交也产生AA，比率为60%×60%×＝9%，而aa产生的比例为60%×60%×＝9%，所以AA占的比例为49%，而总数变为1－9%(被淘汰的aa)＝91%，此时AA的比例为。
5．下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代表被淘汰的变异个体。
请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
(1)此图说明了一个什么观点？________________________________。
(2)图解中为什么有的箭头被淘汰？_____________________________________。
(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)变异是不定向的，自然选择是定向的 (2)在生存斗争中，不利生存的变异个体在斗争中被淘汰
(3)说明在生存斗争中适于生存的变异个体被保留，并逐代通过遗传而不断积累加强(说明了自然选择是定向的)
解析 依图所示，每个小圆圈表示的物种，都有多个变异的方向，但每次都只有一个方向(且同一方向)保留下来，其他变异均被淘汰。说明①生物的变异可向各方向发展，一般是不定向的；②生物被保存下来的变异是与环境相适宜的，即自然选择是定向的，当生物产生了变异后，由环境决定其生存还是被淘汰。图中大多数的箭头(即变异)被淘汰，就是因为不适应环境的缘故。图中未被淘汰的箭头始终朝向一个方向，除了说明外界环境未变，选择方向没变外，更重要的是物种在进化过程中，通过遗传，使有利变异在后代得到不断积累和加强，并最终达到进化目的。
课时作业
1．如果一个种群中，控制某一性状的基因频率增加，将会出现( )
A．控制该性状的基因不能传递给子代
B．该种群的全部个体为纯合子
C．该种群的繁殖速度加快
D．该性状对环境条件有很大的适应性
答案 D
解析 基因频率是某种基因在某个种群的基因库中占全部等位基因数的比率。在自然界中，由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断地变化，生物进化的过程实际上就是种群基因频率发生变化的过程。而自然选择决定着生物进化的方向，经过自然选择，不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
2．某相对独立的海岛上，原有果蝇20 000只，其中基因型为AA、Aa和aa的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为AA的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则理论上F1中A的基因频率约是( )
A．43% B．48%
C．52% D．57%
答案 B
解析 原海岛上基因型为AA的果蝇的数量为20 000×15%＝3 000只，基因型为Aa的果蝇数量为20 000×55%＝11 000只，基因型为aa的果蝇数量为20 000×30%＝6 000 只，侵入2 000只基因型为AA的果蝇后，基因型为AA的果蝇数量为5 000只，该岛上果蝇种群总数量为22 000只，所以各种基因型的果蝇的基因型频率分别为AA＝5 000÷22 000＝5/22，Aa＝11 000÷22 000＝11/22，aa＝6 000÷22 000＝6/22，故A的基因频率＝5/22＋1/2×11/22＝21/44≈48%。
3．下列有关现代生物进化理论的叙述，错误的是( )
A．种群是生物进化的基本单位
B．自然选择学说是现代生物进化理论的核心
C．生物进化过程的实质是种群基因频率的改变
D．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
答案 D
解析 种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在这个过程中有利变异保存而不利变异被淘汰，从而改变了基因频率。
4．水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性。用非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻杂交，让F1自交三代，在自然情况下，基因频率的变化是( )
A．Y逐渐增大，R逐渐增大
B．Y逐渐减小，R逐渐减小
C．Y基本不变，R基本不变
D．Y基本不变，R逐渐增大
答案 D
解析 非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻的基因型分别为YYRR和yyrr，杂交得F1(YyRr)。F1自交三代，由于自然选择的作用，后代中抗病个体增加，不抗病个体逐渐被淘汰，即R的基因频率逐渐增大；而非糯性与糯性性状基本不受环境影响，后代中Y的基因频率基本不变。
5．果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，下列关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是( )
A．v基因频率降低了50%
B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
答案 B
解析 因该果蝇种群长期保持vv的基因型为4%，由此算出v＝0.2，V＝0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv有0.04×20 000＝800，Vv有2×0.2×0.8×20 000＝6 400，VV有0.8×0.8×20 000＝12 800。引入后，基因频率v＝(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，故A正确，B错误；因Vv、vv的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
6．(2015·安徽，5)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%
答案 C
解析 根据题意可知两个非常大的某昆虫种群，在理想情况下合并为一个种群，可以认为原先两个种群的大小相同，再根据两个种群的基因频率可知合并后种群的A基因频率为70%，a基因频率为30%，根据哈温定律可知下一代中的Aa的基因型频率为42%。
7．已知蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的。研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛，对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行了统计，结果如下表所示， 请分析并回答下列问题：
有条纹(显性)
无条纹(隐性)
合计
存活个体数
178
211
389
空壳数
332
279
611
合计
510
490
1 000
(1)在这1 000只蜗牛中，aa的基因型频率为__________；如果Aa的基因型频率为42%，则a基因的基因频率为________。
(2)根据表中数据推断，壳上________(有条纹、无条纹)的蜗牛更易被鸟捕食。经多个世代后，该种群中a基因的基因频率将会________(增大、减小)，这种基因频率的改变是通过________实现的。
答案 (1)49% 70% (2)有条纹 增大 自然选择
解析 (1)1 000只蜗牛中，aa个体总数为490只，所以aa基因型频率＝490÷1 000×100%＝49%，若Aa的基因型频率为42%，a的基因频率＝49%＋1/2×42%＝70%。(2)根据表格中的数据统计可知，有条纹蜗牛空壳数多于无条纹的蜗牛空壳数，说明有条纹的蜗牛容易被天敌发现而被捕食，从而使A基因频率减小，a基因频率增大，该变化是由于长期自然选择的结果。
8．回答下列有关生物进化的问题：
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节，X、Y分别是________________、________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________________________________________________________________________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因，w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程，回答下列问题：
①由于蜥蜴过度繁殖，导致____________________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是__________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的______________发生了改变。
答案 (1)突变和基因重组 自然选择 (2)种群 基本单位 (3)基因库 (4)①生存斗争(种内斗争) ②联趾型个体趾间有蹼，适于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可) ③基因频率
课件36张PPT。第1课时 种群基因频率的改变与生物进化第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容学习导航
1.举例说明种群、基因库、基因频率的概念，学会用数学方法讨论基
因频率的变化。
2.结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。
3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响，理解自然选择决定生物
进化的方向。
重难点击
1.用数学方法讨论基因频率的变化。
2.自然选择对生物进化的作用。课堂导入
19世纪，英国杰出的生物学家发现了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。达尔文的这一重大发现，对生物学具有划时代的意义。
人们在达尔文自然选择理论的基础之上，逐步完善和发展进化论，最终建立了现代生物进化理论。这节课就让我们一起来学习现代生物进化理论。一、种群是生物进化的基本单位当堂检测二、突变和基因重组、自然选择内容索引一、种群是生物进化的基本单位基础梳理1.以种群作为生物进化单位的理由
(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，并且是个体的 ，而个体 会随着个体的 而消失。
(2)决定生物性状的基因可以通过 而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体 的变化。
2.种群的概念
生活在一定区域的 生物的 叫做种群。它是生物进化的 ，彼此之间可以交配，并通过繁殖将 传给后代。表现型表现型死亡生殖基因组成同种全部个体基本单位 各自的基因3.基因库与基因频率
(1)基因库：一个种群中 个体所含有的 基因，叫做这个种群的基因库。
(2)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占 的比率，叫做基因频率。全部全部全部等位基因数在某昆虫种群中，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。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：
1.该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？答案 A配子占60%，a配子占40%。问题探究答案答案 AA占36%，Aa占48%，aa占16%。2.子一代基因型的频率各是多少？答案 A占60%，a占40%。3.子一代种群的基因频率各是多少？答案由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。答案4.子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？答案答案 对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少些。5.若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？答案知识整合当某种群非常大，所有雌雄个体间都能自由交配，没有迁入和迁出，没有自然选择和突变时，这样的种群称为理想种群。理想种群中，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。拓展应用1.下列关于种群的叙述中，不正确的是
A.种群是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本单位
B.种群内个体间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代
C.两个池塘内的全部青蛙是一个种群
D.一个树林中的全部杜鹃是一个种群答案解析 种群是在一定区域内(即同一地点)同种生物的全部个体的总和，而C项为两个池塘，属于两个种群。解析2.在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，A和a的基因频率分别是
A.18%、82% B.36%、64%
C.57%、43% D.92%、8%答案解析 A基因频率＝AA基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝18%＋1/2×78%＝57%，a基因频率＝aa基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝4%＋1/2×78%＝43%。解析3.在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA、Aa、aa顺序排列)
A.0.36、0.48、0.16 B.0.48、0.36、0.16
C.0.16、0.48、0.36 D.0.16、0.36、0.38答案解析 本题考查基因遗传平衡定律的应用。根据基因库中隐性性状者(aa)的频率为16%。则q2＝0.16，q＝0.4，而p＝1－0.4＝0.6，根据遗传平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2 (aa)可计算出AA的频率为0.36，Aa的频率为0.48，aa的频率为0.16。解析1.已知基因型频率计算基因频率
设有某种群， AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，则：PA＝(1)p2代表纯合子AA的基因型频率；
(2)2pq代表杂合子Aa的基因型频率；
(3)q2代表纯合子aa的基因型频率。
即：AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2。2.理想条件下的基因频率和基因型频率的计算
理想种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝A%＋a%＝1。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。二、突变和基因重组、自然选择基础梳理1.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源可遗传变异来源________
基因突变
染色体变异统称为突变基因重组(2)可遗传变异的形成、特点和作用
①形成：a. 产生等位基因；b.通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的 。基因突变基因型②特点：随机的、 。
③作用：只是提供生物进化的 ，不能决定生物进化的 。
(3)变异的有利和有害是相对的，是由 决定的。
2.自然选择决定生物进化的方向
(1)原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更易产生后代，相应的基因频率会 ，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因频率会 。
(2)结果：在自然选择的作用下， 会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。不定向的原材料方向生存环境不断提高不断下降种群的基因频率突变和基因重组能产生进化的原材料，据此分析回答下列问题：
1.突变具有低频性，为什么还能为生物进化提供原材料？答案 生物进化的单位是种群，虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。问题探究答案2.突变大多数对生物体是不利的，为什么还能为进化提供原材料？答案 生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。答案 不能。突变和基因重组都是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。3.突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？答案答案 种群的基因频率没有变化，生物没有进化。4.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%。一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，这一年间种群是否进化了？答案分析 该种群中基因A和基因a的频率：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。一年后，A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。分析知识整合生物进化的单位是种群，由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变，其中那些微小有利的变异不断积累导致生物进化，但突变本身不能决定生物进化的方向，起决定作用的是自然选择。生物进化的实质是种群基因频率的变化。解析 自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以自然选择决定了生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化。种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。拓展应用4.根据现代生物进化理论，下列说法正确的是
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小答案解析5.下列有关基因频率与生物进化的描述，正确的是
A.生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变
B.生物只要发生进化，基因频率就会改变
C.变异使基因频率定向改变
D.只有基因突变，才导致基因频率发生改变答案解析解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要生物进化了，基因频率一定发生了改变；变异是不定向的，自然选择可使基因频率发生定向改变；基因频率的改变与基因突变、迁入和迁出、自然选择等多种因素有关。课堂小结种群突变基因重组自然选择当堂检测1.对种群概念的正确叙述是
A.不同空间中同种生物个体的总和
B.生活在一定区域的同种生物的一群个体
C.一片水田中的所有鱼的总和
D.一个生态环境中有相互关系的动植物的总和√23451答案解析 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。其中的“种”是生物分类的基本单位，例如：一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群，包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鲤鱼苗。这里必须具体到“鲤鱼”，而不能是“鱼”，因为后者还包括其他种类的鱼。解析2.下列关于基因库的相关描述，错误的是
A.基因库是指一个种群所含有的全部基因
B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成√答案23415解析 基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，由于个体之间存在着差异，所以每个个体中不可能含有种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个基因发生变化，则基因库组成一定会发生变化。种群是繁殖的基本单位，基因库随繁殖的进行而不断延续。解析解析 突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。234153.在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是
A.突变和基因重组决定生物进化的方向
B.自然选择会改变种群的基因频率
C.特殊的变异类型都是不利的
D.不产生变异的生物才能生存√答案解析234154.在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为40%，Aa基因型的频率为60%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占
A.49/91 B.49/100
C.11/20 D.11/17答案解析√23415解析 AA自交产生AA的比率为40%×40%＝16%，AA与Aa杂交也产生AA，比率为2×40%×60%× ＝24%，Aa自交也产生AA，比率为60%×60%× ＝9%，而aa产生的比例为60%×60%× ＝9%，所以AA占的比例为49%，而总数变为1－9%(被淘汰的aa)＝91%，此时AA的比例为解析 依图所示，每个小圆圈表示的物种，都有多个变异的方向，但每次都只有一个方向(且同一方向)保留下来，其他变异均被淘汰。说明①生物的变异可向各方向发展，一般是不定向的；5.下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代表被淘汰的变异个体。23415答案请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
(1)此图说明了一个什么观点？________________________________。变异是不定向的，自然选择是定向的解析(2)图解中为什么有的箭头被淘汰？________________________________
________________。23415答案在生存斗争中，不利生存的变异个体在斗争中被淘汰解析 ②生物被保存下来的变异是与环境相适宜的，即自然选择是定向的，当生物产生了变异后，由环境决定其生存还是被淘汰。解析(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么？
______________________________________________________________
________________________________。23415解析 图中大多数的箭头(即变异)被淘汰，就是因为不适应环境的缘故。图中未被淘汰的箭头始终朝向一个方向，除了说明外界环境未变，选择方向没变外，更重要的是物种在进化过程中，通过遗传，使有利变异在后代得到不断积累和加强，并最终达到进化目的。答案解析说明在生存斗争中适于生存的变异个体被保留，并逐代通过遗传而不断积累加强(说明了自然选择是定向的)第2课时 物种的形成、共同进化和生物多样性
[学习导航] 1.解释物种的概念，并举例说明隔离在物种形成中的作用。2.结合具体实例简述生物的共同进化和多样性形成的原因。
[重难点击] 物种形成的过程。
据英国《每日邮报》网站报道，美国南卡罗来纳州诞生了世界仅有的四只白色狮虎兽。它们的父亲是一只白狮，而它们的母亲是一只白虎。
世界上大约有300只白狮和1 200只白虎，而世界上大约有1 000只狮虎兽，但白色的狮虎兽几乎没有。所以这次孕育的白色狮虎兽在世界上极其罕见，也可称为世界仅有的四只白色狮虎兽。狮虎兽是一个新的物种吗？新物种形成的标志是什么？
一、隔离与物种的形成
1．物种的概念
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。
易混辨析 物种和种群
种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。同一种群的个体一定属于同一物种，同一物种的个体可能分布于不同的区域形成不同的种群。不同种群的个体可能属于同一物种，不同物种的个体一定属于不同的种群。
2．隔离
(1)马和驴虽然能生下骡，但骡是不育的。因此不同物种之间一般不能交配，即使能交配也不能产生可育后代，这种现象称为生殖隔离。
(2)东北虎和华南虎属于同一种生物，但由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能相遇进行基因交流，这种现象称为地理隔离。
(3)综上所述，我们把不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离。
3．隔离在物种形成中的作用
(1)新物种的形成过程
↓
↓
(2)结论：隔离是形成新物种的必要条件。
如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：
1．自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？
答案 不能。存在地理隔离。
2．b、c进化的方向相同吗？为什么？
答案 不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。
3．研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？
答案 不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。
4．若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？
答案 长期的地理隔离产生生殖隔离。
5．黄河北岸的b迁移到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，其原因可能是什么？
答案 在二者间已形成生殖隔离。
6．若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？
答案 二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。
知识整合 突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个环节，长期的地理隔离产生生殖隔离是物种形成的一般方式，但是有时候长期地理隔离没有产生生殖隔离，也就没有形成新物种，而有时候不经过地理隔离也能产生生殖隔离。
1．下列关于隔离的叙述，不正确的是( )
A．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
B．隔离阻止了种群间的基因交流
C．不同的物种之间必然存在着生殖隔离
D．对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
答案 D
解析 物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才能达到生殖隔离。
2．下列能形成新物种的是( )
A．二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B．桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%
C．马与驴交配产生了骡
D．克隆多利羊
答案 A
解析 判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。A项中，四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种；B项中，基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，仍属于同一物种；C项中骡子不育，不是一个物种；D项中多利羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属原来的物种。
3．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
答案 B
解析 区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离；由于a1和a2的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离。种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同；a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同，但如果只发生地理隔离，而没有发生生殖隔离，则c和d可能是同一物种。
易错提醒 关于物种和物种形成的几个易错点
(1)形态、结构一致≠同一物种。
形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。
(2)能产生后代≠同一物种。
两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
(3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。
(4)生物进化不一定导致物种的形成。
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。
②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。
二、共同进化与生物多样性的形成
1．共同进化
(1)实例
①某种兰花长着细长的花矩，为之传粉的蛾具有细长的、吸管似的口器，二者互利互惠，同生共死。这种关系是长期共同进化的结果。
②猎豹和斑马是捕食关系，被猎豹吃掉的往往是年老、病弱或者年幼的个体，这对斑马种群的进化是有利(有害、有利)的。如果猎豹把斑马全部吃光，猎豹不能(能、不能)生存。这说明，二者是共同进化的。
③由于地球上原始大气中是没有氧气的，因此最早出现的生物都是厌氧的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。这说明，生物的进化和无机环境的变化也是相互影响的。
(2)共同进化的概念：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。
(3)共同进化的意义：共同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统形成的原因。
2．生物多样性的形成
(1)内容：基因多样性、物种多样性、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：化石。
3．生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，加快了进化速度。
(2)第三极——消费者的出现，使生态系统具有更复杂的结构；对植物的进化产生重要影响。
(3)生物的登陆改变着陆地环境。
4．生物进化理论在发展
(1)中性突变学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
1．“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？
答案 地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。
2．在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体和种群两个方面分析，是有利的还是有害的？
答案 从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的；从种群考虑，无论是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的发展。
3．导致生物多样性的根本原因和直接原因分别是什么？
答案 根本原因：基因(DNA分子结构)的多样性。直接原因：蛋白质的多样性。
4．通过以上学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？
答案 简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。
知识整合 生物进化的基本单位是种群，从种群考虑，无论是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的进化；生物多样性的根本原因是基因(DNA分子结构(的多样性，直接原因是蛋白质的多样性；生物进化的过程是：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。
4．生物的共同进化，可以从哪些方面表现出来( )
①同种生物之间 ②不同种生物之间 ③生物与无机环境之间 ④亲代与子代之间
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
答案 C
解析 生物的共同进化可表现为生物与生物间及生物与无机环境间。
5．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
答案 B
解析 不同的生物适应不同的环境，进化地位上越高等的生物，适应能力不一定越强；生物多样性中最高层次为生态系统多样性；最早登陆的生物为植物，主要是蕨类植物。
1．下列关于物种的叙述，正确的是( )
A．不同种群的生物肯定不属于同一物种
B．物种是能相互交配的一群生物个体
C．隔离是形成新物种的必要条件
D．在新物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离
答案 C
解析 同一物种的个体不但能相互交配，而且必须产生可育的后代，两个条件必须同时满足；不同种群的生物若能交配并能产生可育后代，说明它们属于同一物种；爆发式形成新物种时可以不经过地理隔离。
2．隔离在物种形成中的作用是 ( )
A．导致种群基因频率不断改变
B．阻止了种群间的基因交流
C．决定了生物进化的方向
D．导致不同种群出现不同的突变和基因重组
答案 B
解析 隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。
3．原始生命出现之后，最可能符合生物进化趋势的是( )
A．光合作用→无氧呼吸→有氧呼吸
B．无氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C．有氧呼吸→光合作用→无氧呼吸
D．无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
答案 D
解析 原始大气中不存在氧气，所以首先出现的是进行无氧呼吸的厌氧生物。随着光合作用的出现，原始大气中有了氧气，为有氧呼吸生物的出现提供了条件。
4．在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是( )
A．狼的性状分歧是自然选择的结果
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，捕食者和被捕食者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差异很大，并逐步出现生殖隔离
答案 B
解析 狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同，导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互选择而共同进化。
5．现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲缘关系如图所示。据图回答下列问题：
(1)图中五个物种中，基因库相似程度最高的两个物种最可能是________。
(2)由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是______________和________。
(3)H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤形的事实能够说明____________________。
(4)如果将W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物种将会在进化过程中分化成两个或两个以上的物种吗？__________，为什么？____________________________________；W物种在它所生存的环境中会进化吗？__________，为什么？__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)X、Q (2)自然选择 隔离 (3)自然选择是定向的(环境对生物的选择是定向的) (4)不会 没有地理障碍，群体中的个体可以相互进行基因交流 会 生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W所处的环境条件也会发生不断的变化
解析 (1)基因库相似程度越高的生物应是亲缘关系越近的物种。(2)物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必然受到环境的自然选择。(3)这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。(4)没有隔离就不会分化出不同的物种，但生物是随着环境的变化在不断进化的。
课时作业
1．下列关于物种的叙述，不正确的是( )
A．同一物种的个体之间在自然条件下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代
B．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的一种方式
C．区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离
D．不同物种的种群在自然条件下基因不能自由交流
答案 C
解析 同一物种的个体之间不存在生殖隔离，能产生可育后代；经过地理隔离会使基因库产生差异，长期进化就有可能产生生殖隔离；物种的区分依据就是看是否存在生殖隔离；不同物种的种群，由于有生殖隔离，所以在自然条件下基因不能自由交流。
2．我国西北部的欧洲玉米螟与东北部的亚洲玉米螟由于信息激素的不同而具有生殖隔离，但外貌上几乎无法辨认，那么，以下说法正确的是( )
A．由于外貌形态相同，因此它们属于同一物种
B．由于具有生殖隔离，因此它们属于不同的物种
C．无法判断
D．以上说法都不对
答案 B
解析 由于这两个物种存在着生殖隔离，所以它们属于两个物种，倘若是一个物种的两个亚种，那么它们就可以进行交配并且产生可育后代。
3．生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是( )
A．随着工业的发展，大量温室气体排放，导致全球气温升高
B．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件
C．生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，这是它们长期相互选择的结果
D．4亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物
答案 A
解析 随着工业的发展，大量温室气体排放，导致全球气温升高，这属于环境污染，不属于共同进化。光合生物与环境中的氧气、好氧生物之间存在相互作用，使生物的种类多样化；斑马与猎豹相互选择，增强了奔跑能力；陆生植物与陆生动物的出现，都体现了生物与生物、生物与环境之间的相互选择，属于共同进化。
4．如图为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是( )
A．①是生物的突变和基因重组
B．②是自然选择
C．③是自然选择学说
D．④是物种多样性
答案 C
解析 生物进化的实质是基因频率的改变；突变和基因重组导致了基因频率的改变；现代生物进化理论的核心是自然选择学说；生物的多样性包含三个层次：基因的多样性、物种的多样性和生态系统多样性。因此①、②、④代表的含义叙述错误。
5．下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A．用皮康霜治疗皮肤病，使用一段时间后，药效下降，这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，产生了对皮康霜药物有效成分的抗药性变异
B．海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离
C．华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致生殖隔离的结果
D．19世纪的英国工业革命，使灰色桦尺蠖变成新物种——黑色桦尺蠖
答案 B
解析 由于突变是不定向的，在使用皮康霜之前，有的病原体就会因突变而对皮康霜有抗性，皮康霜对病原体进行了选择，保留了抗药性的个体；狮和虎是不同物种，它们之间存在生殖隔离；华南虎和东北虎为同一物种，不存在生殖隔离；黑色和灰色桦尺蠖之间只是一个性状的差异，两者仍为同一物种。
6．(2016·江苏，12)如图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
答案 C
解析 pen基因突变后形成了抗药靶位点，A错误；基因突变具有不定向性，B错误；基因突变为昆虫进化提供原材料，C正确；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种，二者不存在生殖隔离，D错误。
7．加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文在该群岛发现地雀有13种，下图表示这13种地雀之间的进化关系。
请回答下列问题：
(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由________这一共同祖先进化而来的。
(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异，这是由于各小岛上不同的________环境因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了______的作用。
(3)由于各小岛彼此独立，生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着________隔离。在长期的进化历程中，各个小岛上的地雀分别累积各自的有利变异，从而彼此之间逐渐形成________隔离，最终形成了地雀新种。
(4)若某个小岛上的地雀均为莺雀，则该小岛上的全部莺雀个体称为________。这是生物进化的________。
(5)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的______多样性。
答案 (1)南美洲地雀 (2)食物 自然选择 (3)地理 生殖 (4)种群 基本单位 (5)物种
课件40张PPT。第2课时 物种的形成、共同进化和生物多样性第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容学习导航
1.解释物种的概念，并举例说明隔离在物种形成中的作用。
2.结合具体实例简述生物的共同进化和多样性形成的原因。
重难点击
物种形成的过程。课堂导入
据英国《每日邮报》网站报道，美国南卡罗来纳州诞生了世界仅有的四只白色狮虎兽。它们的父亲是一只白狮，而它们的母亲是一只白虎。
世界上大约有300只白狮和1 200只白虎，而世界上大约有1 000只狮虎兽，但白色的狮虎兽几乎没有。所以这次孕育的白色狮虎兽在世界上极其罕见，也可称为世界仅有的四只白色狮虎兽。狮虎兽是一个新的物种吗？新物种形成的标志是什么？一、隔离与物种的形成当堂检测二、共同进化与生物多样性的形成内容索引一、隔离与物种的形成基础梳理1.物种的概念
能够在 下相互交配并且产生 后代的一群生物。可育自然状态易混辨析物种和种群
种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。同一种群的个体一定属于同一物种，同一物种的个体可能分布于不同的区域形成不同的种群。不同种群的个体可能属于同一物种，不同物种的个体一定属于不同的种群。2.隔离
(1)马和驴虽然能生下骡，但骡是不育的。因此不同物种之间一般不能交配，即使能交配也不能产生 后代，这种现象称为 隔离。
(2)东北虎和华南虎属于同一种生物，但由于 的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能相遇进行 ，这种现象称为 隔离。
(3)综上所述，我们把不同种群间的个体，在自然条件下基因不能
的现象叫做隔离。可育生殖地理上基因交流地理自由交流3.隔离在物种形成中的作用
(1)新物种的形成过程地理隔离①不同种群出现不同的 和________
②不同种群间不发生基因交流↓自然选择① 和 互不相同
②自然选择对不同种群 的改变所起的作用不同↓生殖隔离 形成明显的差异并逐步出现
生殖隔离，从而形成不同的物种(2)结论： 是形成新物种的必要条件。突变基因重组食物栖息条件基因频率基因库隔离如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：答案 不能。存在地理隔离。问题探究答案1.自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？答案 不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。2.b、c进化的方向相同吗？为什么？答案 不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。3.研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？答案 长期的地理隔离产生生殖隔离。4.若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？答案答案 二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。答案 在二者间已形成生殖隔离。5.黄河北岸的b迁移到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，其原因可能是什么？6.若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？答案知识整合突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个环节，长期的地理隔离产生生殖隔离是物种形成的一般方式，但是有时候长期地理隔离没有产生生殖隔离，也就没有形成新物种，而有时候不经过地理隔离也能产生生殖隔离。拓展应用1.下列关于隔离的叙述，不正确的是
A.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
B.隔离阻止了种群间的基因交流
C.不同的物种之间必然存在着生殖隔离
D.对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离答案解析 物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才能达到生殖隔离。解析2.下列能形成新物种的是
A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B.桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%
C.马与驴交配产生了骡
D.克隆多利羊答案解析解析 判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。
A项中，四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种；
B项中，基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，仍属于同一物种；
C项中骡子不育，不是一个物种；
D项中多利羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属原来的物种。 3.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答案解析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 区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离；由于a1和a2的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离。种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同；a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同，但如果只发生地理隔离，而没有发生生殖隔离，则c和d可能是同一物种。关于物种和物种形成的几个易错点
(1)形态、结构一致≠同一物种。
形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。
(2)能产生后代≠同一物种。
两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
(3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。 (4)生物进化不一定导致物种的形成。
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。
②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。二、共同进化与生物多样性的形成基础梳理1.共同进化
(1)实例
①某种兰花长着细长的花矩，为之传粉的蛾具有细长的、吸管似的口器，二者互利互惠，同生共死。这种关系是长期 的结果。
②猎豹和斑马是 关系，被猎豹吃掉的往往是年老、病弱或者年幼的个体，这对斑马种群的进化是 (有害、有利)的。如果猎豹把斑马全部吃光，猎豹 (能、不能)生存。这说明，二者是 的。共同进化捕食有利不能共同进化③由于地球上原始大气中是没有氧气的，因此最早出现的生物都是厌氧的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。这说明，生物的进化和 的变化也是相互影响的。
(2)共同进化的概念： 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展。
(3)共同进化的意义：共同进化是千姿百态的 和多种多样的________形成的原因。无机环境不同物种生物与无机环境物种生态系统2.生物多样性的形成
(1)内容： 多样性、物种多样性、 多样性。
(2)形成原因：生物的 。
(3)研究生物进化历程的主要依据： 。
3.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了 ，加快了进化速度。
(2)第三极—— 的出现，使生态系统具有更复杂的结构；对植物的进化产生重要影响。
(3)生物的登陆改变着陆地环境。基因生态系统进化化石基因重组消费者4.生物进化理论在发展
(1)中性突变学说：大量的基因突变是 ，决定生物进化方向的是 的逐渐积累，而不是 。
(2)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群 与 交替出现的过程。中性的中性突变自然选择长期稳定迅速形成新种1.“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？答案 地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。问题探究答案2.在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体和种群两个方面分析，是有利的还是有害的？答案 从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的；从种群考虑，无论是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的发展。答案 根本原因：基因(DNA分子结构)的多样性。直接原因：蛋白质的多样性。3.导致生物多样性的根本原因和直接原因分别是什么？答案 简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。4.通过以上学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？答案知识整合生物进化的基本单位是种群，从种群考虑，无论是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的进化；生物多样性的根本原因是基因(DNA分子结构)的多样性，直接原因是蛋白质的多样性；生物进化的过程是：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。拓展应用4.生物的共同进化，可以从哪些方面表现出来
①同种生物之间 ②不同种生物之间 ③生物与无机环境之间 ④亲代与子代之间
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④答案解析解析 生物的共同进化可表现为生物与生物间及生物与无机环境间。5.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答案解析解析 不同的生物适应不同的环境，进化地位上越高等的生物，适应能力不一定越强；生物多样性中最高层次为生态系统多样性；最早登陆的生物为植物，主要是蕨类植物。 课堂小结隔离种间无机环境基因物种生态系统当堂检测1.下列关于物种的叙述，正确的是
A.不同种群的生物肯定不属于同一物种
B.物种是能相互交配的一群生物个体
C.隔离是形成新物种的必要条件
D.在新物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离√23451答案解析 同一物种的个体不但能相互交配，而且必须产生可育的后代，两个条件必须同时满足；不同种群的生物若能交配并能产生可育后代，说明它们属于同一物种；爆发式形成新物种时可以不经过地理隔离。解析2.隔离在物种形成中的作用是
A.导致种群基因频率不断改变
B.阻止了种群间的基因交流
C.决定了生物进化的方向
D.导致不同种群出现不同的突变和基因重组√答案23415解析 隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。解析234153.原始生命出现之后，最可能符合生物进化趋势的是
A.光合作用→无氧呼吸→有氧呼吸
B.无氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C.有氧呼吸→光合作用→无氧呼吸
D.无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸√答案解析解析 原始大气中不存在氧气，所以首先出现的是进行无氧呼吸的厌氧生物。随着光合作用的出现，原始大气中有了氧气，为有氧呼吸生物的出现提供了条件。234154.在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是
A.狼的性状分歧是自然选择的结果
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，捕食者和被捕食者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差异很大，并逐步出现生殖隔离 答案解析√23415解析 狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同，导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互选择而共同进化。5.现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲缘关系如图所示。据图回答下列问题：
(1)图中五个物种中，基因库相似程度最高的两个物种最可能
是_______。23415答案解析(2)由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是_________和______。X、Q自然选择隔离解析 基因库相似程度越高的生物应是亲缘关系越近的物种。解析 物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必然受到环境的自然选择。(3)H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤形的事实能够说明__________________________________________。23415解析 这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。答案解析自然选择是定向的(环境对生物的选择是定向的)(4)如果将W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物种将会在进化过程中分化成两个或两个以上的物种吗？_____，为什么？_____________________________________
___________；W物种在它所生存的环境中会进化吗？____，为什么？____________________________________________
________________________________。23415解析 没有隔离就不会分化出不同的物种，但生物是随着环境的变化在不断进化的。答案解析不会没有地理障碍，群体中的个体可以相互进行基因交流会 生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W所处的环境条件也会发生不断的变化
