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1、本章内容,一、生物的多样性、统一性和进化 1.物种之间存在_隔离，即不同种的个体之间_互相交配，或者交配后不能产生有_能力的后代。 2.生物界在类型上具有_性。 3.生物界在模式上的统一性 在_、_或_等层次上，不同生物之间总有一个或几个层次的_存在着统一的模式。,生殖,不能,生育,多样,生物体,细胞,生物大分子,结构与功能,4进化论对生物的统一性和多样性的解释 （1）对生物多样性的解释：由于_等因素的作用，生活在不同环境中的同一物种的不同种群，可以发展出_。 （2）对生物统一性的解释：整个生物界有_，说明生物界在不同层次上存在着高度的统一性。,自然选择,多个物种,一个共同由来,【点拨】（1）
2、生物多样性包括三个层次：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。 （2）所有的细胞均具有细胞膜、细胞质和核糖体，体现了细胞层次上的统一性。二、进化性变化是怎样发生的,1选择是进化的动力 (1)人工选择： 同种生物普遍存在着变异个体 保留_的变异个体 淘汰其他变异个体 微小变异成为_ 培育出符合人们要求的新品种,合乎要求,显著变异,(2)自然选择： 同种生物普遍存在着变异个体 保留有利于在特定环境中_的变异个体 淘汰其他变异个体 微小变异积成_ 新的类型、新的物种由此产生 (3)_是进化的一个重要动力和机制。 2种群的变异性 _是自然选择的前提，也是生物进化的前提。,存活和繁殖,显
3、著变异,自然选择,可遗传变异,3种群基因频率的平衡和变化 (1)含义： 基因库：一个生物种群的全部_的总和。 基因频率某一个等位基因的数目/该基因的_的总数。 基因型频率某种_的个体数/该种群总个体数。 (2)遗传平衡定律： 在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、_、_的情况下，世代相传不发生变化，并且基因型频率是由_频率所决定的。,等位基因,所有等位基因,基因型,突变,选择,基因,(3)基因频率发生变化的因素：主要有突变、_、_、_和自然选择等。 4自然选择导致适应 适应是生物特有的一种现象，是生命的结构及功能、行为、生活方式等特征使该生物适合在一定环境下生存和延续，是
4、_ _的结果。,基因迁移,遗传漂变,非随机交配,选择,自然,5异地的和同地的物种形成 (1)异地的物种形成： 种群 两个种群 _出现差异 _。 (2)同地的物种形成： 二倍体植物 _ 四倍体（新物种）。,遗传组成,新物种,二倍体配子,【点拨】(1)变异是不定向的，自然选择是定向的;自然选择决定了生物进化的方向。 (2)环境改变对变异起选择作用，而不是导致变异产生。,【思维判断】 1.物种是生物进化的基本单位。（ ） 【分析】种群是生物进化的基本单位。 2.只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料。 （ ） 【分析】基因突变、基因重组和染色体畸变是生物进化的原材料。 3.种群基因库是不断变
5、化的。（ ） 【分析】自然情况下，由于自然选择等因素使种群基因库不断变化。,4.遗传平衡定律适用于任何种群。（ ） 【分析】遗传平衡定律有六个限制条件，即种群足够大、无基因突变、无迁入迁出、无遗传漂变、随机交配、无自然选择和人工选择，因此并不适用于任何种群。 5.自然选择不仅能保留有利变异，淘汰不利变异，而且能使有利变异积累起来。（ ） 【分析】自然选择使具有适应某种特定环境的变异性状个体被保留下来，导致生物的适应性进化。,自然选择与进化性变化的发生 1.种群与物种的区别与联系,生活在一定区域的同种生物的全部个体,能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物,较小范围内的同种生物的个体,
6、分布在不同区域内的同种生物的许多种群,种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种,主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代,一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理障碍，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新物种,注：两者的关系(如图),2.自然选择是进化的动力,3.异地的和同地的物种形成,【技巧点拨台】 1.判断生物是否属于同一个物种的方法是是否出现生殖隔离，即能否自由交配并产生可育后代。若出现生殖隔离，即不能交配或交配后不能产生可育后代，则说明不是同一物种。 2.判断种群是否进化的方法是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有变化，则种群一定没
7、有进化。,【典例训练1】(2011海南高考)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,【解题指南】 1.知识储备： （1）捕食关系与生物进化的联系； （2）自然选择在生物进化过程中的作用。 2.解题关键：熟悉捕食关系中的营养结构，关注基因频率和基因突变对生物进化的影响。,【解析】选B。A项，甲、乙为捕食关系，捕食者的食物来源不一定唯一，而被捕
8、食者也可能被多种动物捕食，因此乙灭绝不一定会导致甲灭绝，同理若甲灭绝，乙也不一定会灭绝；B项，生物的进化是同步的，甲对乙进行选择，乙同样对甲进行选择；C项，基因突变是随机的，频率很低，甲对乙的突变没有影响；D项，自然条件下，生物的进化是随时在进行着的，基因频率是在不断变化的。,【变式训练】如图表示生物新物种形成的基本环节，据此判断下列叙述正确的是（ ）,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导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化 C地理障碍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
9、析】选D。本题考查生物进化理论的基本内容，具体分析如下：,【变式备选】科学家发现某地某种蝴蝶在1863年和1963年不同体色个体数量所占百分比如图所示。下列叙述正确的是（ ）,A深体色和浅体色个体分别属于不同的性别 B环境变化后，中间体色的蝴蝶不容易被天敌发现 C蝴蝶深、浅体色个体逐渐进化成中间体色个体 D深体色和浅体色类群逐渐产生生殖隔离 【解析】选B。A项，深体色和浅体色与性别无必然联系；B项，解读数据可知，1963年与1863年相比，中间体色的蝴蝶比例增加，说明它们的体色与环境色彩一致，在自然选择的过程中得以保留，应该是适应环境的类型；C项，中间体色的蝴蝶比例增加是自然选择的结果，而非蝴
10、蝶深、浅体色个体逐渐进化；D项，同一物种不存在生殖隔离。,基因频率和基因型频率比较及计算 1比较,一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因总数的比例,进化的实质是种群基因频率的改变,指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为：(该基因型个体数/该种群总个体数)100%,基因型频率改变，基因频率不一定改变,2.计算 (1)常染色体遗传方式： 设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别是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：,由以上公式可得出下列结论： 在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频
11、率之和也等于1。 一个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。,(2)伴X染色体遗传方式： 在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因(Xb)携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则Xb的基因频率为： 已知人群中，伴X染色体隐性遗传病男性中患者的比例为p，则可认为这个人群中相应致病基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。若色盲在男性中发病率为7%，则在女性中发病率为(7%)20.5%。,【高考警示钟】 1.位于X染色体上的基因，在Y染色体上往往没有该基因及其等位基因，所以在计算基因总数时只需考虑X染色体上的基因总数。 2.在自然条件下，同时满足遗传
12、平衡定律六个条件的种群是不存在的，这也说明了自然界中种群的基因频率迟早要发生变化，即种群的进化是必然的。,【典例训练2】（2011广东高考改编）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是_，F2群体中A基因频率是_。 【解题指南】 1.考查实质：通过对特例（胚胎致死）的分析，考查基因频率的计算。 2.解题关键：准确写出F1和F2基因型的种类，并由基因型频率转化为基因频率。,【解析】F1的基因型全为AaBb，则A基因频率是50%，F2的基因型为A_B_和aabb，且比
13、例为91，A_中包括1/3AA和2/3Aa，则A基因频率是9/10（1/3+2/31/2）=60%。 答案：50% 60%,【互动探究】 （1）题干过程中蚊子是否发生了进化？ 提示：是。 分析：生物进化的实质是种群基因频率的改变，因为题干中种群基因频率发生了改变，则生物在进化。 （2）假定基因型为AA、Aa的个体全部能生存并繁殖后代，而基因型为aa的个体全部致死，若不考虑基因突变，则其基因频率的变化趋势如何？ 提示：A的频率逐渐变大，a的频率则变小。 分析：由于aa全部致死，则a基因频率会越来越小，则A基因频率会越来越大。,【变式备选】（2011江苏高考）根据现代生物进化理论，下列说法正确的是
14、（ ） 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 【解析】选C。A项，自然选择决定了生物进化的方向；B项，生物进化的实质是种群基因频率的改变；C项，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；D项，种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。,教材理论知识的利用 果蝇对DDT抗药性的进化实验 【案例】下面是关于果蝇对DDT抗药性的进化实验： 实验一 将一个果蝇群体（第一代）饲养到一定规模后，用涂有a浓度的DDT的玻璃片处理，将成活下来的果蝇后
15、代（第二代）继续饲养到一定规模后用2a浓度的DDT处理，用同样的方法逐代将DDT浓度增加1a处理果蝇。到第15代时，DDT浓度增加至15a，仍有能抗15a浓度DDT的果蝇存活。因此，实验者认为，果蝇的变异是“定向的”，即是在环境条件（DDT）的“诱导”下产生的。,另有学者发现了“实验一”设计的缺陷，怀疑实验一得出的结论的科学性。因而设计了实验二。,实验二 将若干雌雄果蝇分别饲养成若干个家系，此为第一代，然后将每个家系分成两半，用a浓度的DDT分别处理每个家系的一半。然后在有果蝇存活的家系的另一半果蝇中，再培养若干个家系（第二代），将每个家系分成两半，用2a浓度的DDT处理每个家系的一半。在有果
16、蝇存活的家系的另一半中，再培养若干个家系用同样的方法逐代将DDT浓度增加1a处理果蝇。到第15代时，DDT浓度增加至15a，也产生了能抗15a浓度DDT的果蝇群体。然而这些具有抗药性的果蝇的父母及其祖先并没有接触过DDT。,通过实验二的分析后，你认为： （1） DDT对果蝇变异所起的作用不是“诱导”，而是_，果蝇种群的进化是定向的，而果蝇个体的变异是_的，果蝇抗药性的产生在环境变化（DDT处理）之_（前、中、后）。 （2）通过对实验一和实验二的比较分析，你认为实验一得出不正确结论的原因是什么？_。,【命题人透析】 （1）已有知识的利用： 已有知识：现代生物进化理论中明确指出，变异具有不定向性，
17、自然选择决定变异的方向。 知识利用：变异是不定向的，不论有无选择，变异都是存在的。因此，果蝇抗药性的产生在环境变化之前产生。 （2）实验变量的确定： 该案例中单独的实验，没有对照，不能说明问题。两次实验对照可知，该实验的自变量是是否接触DDT，因变量是果蝇的存活情况。从实验结果来看，二者结果一致，说明抗药性的变异与是否接触DDT无关。,【标准答案】 （1）选择 不定向 前 （2）实验一将果蝇个体作为进化单位研究，不能发现个体变异不定向的特点；实验一用DDT直接处理果蝇，虽然看到的是群体变异，但容易误认为DDT对果蝇的抗药性起“诱导”作用，而看不出“诱导”掩盖下的选择作用,【阅卷人点评】 得分要
18、点 （1）答案唯一，必须呈现“选择 不定向 前”。 （2）必须体现“DDT直接处理果蝇、看不出选择作用” 失分案例 （1）答案多样化，答错原因主要是对现代生物进化理论理解不透，无法用理论解决实际问题。 （2）答案多样化，答错原因主要是对实验变量分析不到位，得不出正确的结论，找不到问题的关键。,1.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 C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 D青霉菌通过辐射诱变获得了青霉素产量很高的菌株,【解析】选C。A项表示的是自然选择，
19、能体现生物正在进化；B项存在筛选和淘汰，能体现生物正在进化；C项中基因频率不发生改变，不能体现生物正在进化；D项中通过基因突变进行人工选择，能体现生物正在进化。,2.家鸡起源于原鸡，现家鸡的年产卵量可达260个以上，而原鸡年产卵量仅12个。下列与此相关的叙述中，正确的是（ ） A.原鸡在食物充足的饲养条件下产卵逐渐增多，并将此变异遗传下去 B.发生了遗传物质变化的鸡蛋，孵化出了产卵量高的鸡，并被人工选择 C.人工饲养条件能够满足原鸡多产卵的营养需求，从而使产卵量变多 D.家鸡的起源可以证明，生存环境的变化可导致生物性状的改变,【解析】选B。原鸡在食物充足的饲养条件下产卵多，该变异是由环境条件变
20、化引起的不遗传的变异；现在的家鸡产卵量高，是由于原鸡产生了遗传物质变化的受精卵，孵化出产卵量高的鸡，被人工选择保留下来。,3.(2012兖州模拟)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.出现地理障碍 D.形成生殖隔离 【解析】选D。新物种形成的标志是形成生殖隔离，生殖隔离一旦形成，便不能进行基因交流，也就形成了新物种。,4.在一个种群中，开始时A基因频率为50%，a基因频率为50%。三种基因型的比例分别是：AA为25%、Aa为50%、aa为25%，但基因型为aa的个体其生存能力和竞争能力明显低于另两种基因型的个体。那么经过了若干代的自然选择后，你认为下列哪种变
21、化是符合实际情况的（ ） A.A基因和a基因的频率基本不发生太大的变化 B.从上述结果可以得出生物进化的方向是由可遗传的变异决定的 C.基因型aa频率在逐渐下降，而基因型Aa频率却在上升 D.a基因的频率越来越低，A基因的频率越来越高,【解析】选D。在生存斗争中，由于基因型为aa的个体生存能力和竞争能力低于基因型为AA、Aa的个体，故其容易被淘汰，则a的基因频率越来越低，A的基因频率越来越高；基因型为AA、Aa的个体在生存斗争中容易生存下来，因而基因型为AA的比例逐渐增加，基因型为Aa的比例逐渐降低。,5.一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群经过连续n次自交，获得的子代中，Aa的频率为(1/2)n，AA、aa的频率均为1/21(1/2)n。根据现代生物进化理论，可以肯定该种群在这些年中（ ） 发生了隔离 发生了基因频率的变化 发生了自然选择 发生了基因型频率的改变 没有发生生物进化 A B C D,【解析】选C。连续自交n次，基因型频率发生改变，基因频率没有改变，故没有发生进化。,6.（2012盐城模拟）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（ ）,【解析】选C。分析图示可知，基因型为EE的个体繁殖成功率低，基因型为ee的个体繁殖成功率高，产生的后代就多。,