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高中生物复习教案

发表时间:2021-05-27

2012届高考生物高频考点生物的进化复习教案。

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师提前熟悉所教学的内容。那么如何写好我们的教案呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“2012届高考生物高频考点生物的进化复习教案”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

WWw.jaB88.COM物的进化
[备考方向要明了]
高频考点考题例证
1.现代生物进化理论和达尔文自然选择学说2011江苏卷T6、广东卷T25,2010山东卷T2、江苏卷T12等。
2.生物进化与生物多样性的形成2011上海卷T8等。
1.物种形成的三种典型模式 [重点]
(1)渐变式:
(2)人工培育新物种(新品种):如人工培育多倍体:
2.生物进化与物种形成的关系[易混点]
(1)区别:生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此,可以认为种群的基因频率发生改变就意味着生物进化了。而物种的形成是基因频率改变到一定的程度,直到新类群与原种群不能实现基因交流为止(产生了生殖隔离)。可见,二者是量变和质变的关系。
(2)联系:生物发生进化,并不一定形成新物种,但是新物种的形成要经过生物进化,即生物进化是物种形成的基础。
(3)判断依据:判断生物进化的依据是看种群基因频率是否发生改变,只要种群基因频率发生了改变,种群就发生了进化;而判断物种形成的依据是看是否产生生殖隔离。
1.(2011山东高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是()
A.物种的形成可以不经过隔离
B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
解析:隔离是物种形成的必备环节,因此A选项错误;生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变,因而B选项错误;自然选择决定生物进化的方向,所以C选项错误。
答案:D
1.生物进化与生物多样性[重点]
(1)生物多样性主要包括:基因、物种、生态系统的多
样性。
(2)生物进化与生物多样性的关系:生物多样性的形成是生物进化的结果,生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2.生物进化理论的发展[难点]
(1)共同进化论:
①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,这就是共同进化。
②观点解释:生物生活于复杂的环境中,任何一个物种都不是单独进化的,其必然要和其他生物发生营养关系。在捕食与被捕食、相互帮助等关系下,它们共同发展,协同进化,增加了物种的多样性。生物能够适应一定的环境,也能够影响环境。生物与无机环境之间是相互影响和共同演变的。例如:最早的生物是厌氧的,光合生物的出现,使大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了前提条件。
(2)中性学说:大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因突变不起作用,这些基因经过长期积累,会导致种群间遗传物质出现较大的差别。故本学说主张,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。
(3)间断平衡说: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。
2.(2009广东高考)普通栽培稻是由普通野生稻进化而来的,以下叙述正确的是(多选)()
A.普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性
B.普通野生稻的遗传变异决定了普通栽培稻的进化方向
C.落粒性突变对普通野生稻有利,对普通栽培稻不利
D.普通野生稻含有抗病虫基因,是水稻育种的有用资源
解析:在人工选择的过程中,野生稻中对人有利的性状得到了保留,对人不利的性状被淘汰,因此丧失了部分遗传多样性。决定普通栽培稻进化方向的是自然选择,普通野生稻的遗传变异只是提供原材料。落粒性突变对野生稻和普通栽培稻都有利,只是对人类不利。普通野生稻含有抗病虫基因,是水稻育种的有用资源,体现了普通野生稻的直接价值。
答案:AD

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2012届高考生物生物的变异与进化课后考点复习教案


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助高中教师提高自己的教学质量。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?为此,小编从网络上为大家精心整理了《2012届高考生物生物的变异与进化课后考点复习教案》,仅供参考,欢迎大家阅读。

第一部分知识落实篇
专题四遗传、变异和进化
第三讲 生物的变异与进化
1.(2010安徽省合肥二模)5BrU(5溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过几次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换()
A.2次B.3次C.4次D.5次
解析:基因突变包括碱基(对)的增添、缺失或替换,该题中的5BrU能使碱基错配,属于碱基(对)的替换,但这种作用是作用于复制中新形成的子链的;T—A在第一次复制后出现异常的5BrU—A,这种异常的碱基对在第二次复制后会出现异常的5BrU—C,而5BrU—C在第三次复制后会出现G—C,过程如图:
答案:B
2.(2010江苏盐城二次调研)右图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()
A.①B.②C.③D.④
解析:染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失①、增添②、倒位④;③是基因突变或是减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。
答案:C
3.如图表示人体细胞中某对同源染色体不正常分离的情况。如果一个类型A的卵细胞成功地与一个正常的精子受精,将会得到的遗传病可能是()
A.镰刀型细胞贫血症B.苯丙酮尿症
C.21三体综合征D.白血病
解析:根据图中信息,人体的一对同源染色体没有分离,进入了同一个配子,这种异常的卵细胞比正常卵细胞(23条染色体)多一条染色体,再与正常精子(23条染色体)结合,子代体细胞中有47条染色体,最可能是21三体综合征。
答案:C
4.(2010江苏南通二模)生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象,图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是()
A.甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B.甲图是由于个别碱基对的增添或缺失,导致染色体上基因数目改变的结果
C.乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D.甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期,染色体数与DNA数之比为1∶2
解析:分析题图,甲变异属于染色体结构变异中的缺失或增加,乙变异属于染色体结构变异中的易位。甲图中部分基因发生了增添或缺失,导致染色体上基因数目改变;乙图中的右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换,且它们之间的互换发生在非同源染色体之间,所以该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的基因重组;甲、乙两图中每条染色体都含两个单体、两个DNA分子、且同源染色体相互配对。
答案:D
5.(2010安徽巢湖一次质检)右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.a表示基因突变和基因重组,是生物进化的原材料
B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志
C.c表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化
D.d表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离
解析:突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料;生物进化的标志是基因频率的定向改变,不是生殖隔离;隔离是物种形成的条件,但有些生物没有地理隔离也会形成新的物种,如植物多倍体的形成。
答案:C
6.某植物种群中,r基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr,它们的基因型频率依次为30%、20%、20%、10%、10%、10%。计算Y和y的基因频率依次为()
A.55%和45%B.45%和55%
C.27.5%和22.5%D.22.5%和27.5%
解析:本题最终只考虑Y和y一对等位基因,不考虑R和r这对等位基因。基因频率的计算公式为:(某一基因的总数/等位基因的总数)×100%;假设有100个个体,Y基因的总数为YY个数×2+Yy个数=40×2+30=110,等位基因的总数为(YY+Yy+yy)总数×2=200,则Y的基因频率=110/200=55%,而y的基因频率为1-55%=45%。
答案:A
7.(2010北京石景山三月测试)图中①和②表示某精原细胞中的一段
DNA分子,分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相
同位置上。下列相关叙述中,正确的是()
A.①和②所在的染色体都来自父方
B.③和④的形成是由于染色体易位
C.③和④上的非等位基因可能会发生重新组合
D.③和④形成后,立即被平均分配到两个精细胞中
解析:图中①和②表示同源染色体,一条来自父方,一条来自母方;图中③和④表示交叉互换过程,其上的非等位基因可能会发生重新组合,是基因重组的一种,不是非同源染色体之间的易位;③和④形成后,发生的是减Ⅰ分裂过程,会被平均分配到两个次级精母细胞中。
答案:C
8.(2010安徽蚌埠二模)2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片段,功能是完成染色体末端的复制,防止染色体融合、重组和降解。它们在细胞分裂时不能被完全复制,因而随分裂次数的增加而缩短,除非有端粒酶的存在。端粒酶主要成分是RNA和蛋白质,其含有引物特异识别位点,能以自身RNA为模板,合成端粒DNA并加到染色体末端,使端粒延长,从而延长细胞的寿命甚至使其永生化。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随每次分裂而变得越来越短,而且细胞的后代因必需基因的丢失,最终死亡。
(1)染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的________,结果使染色体上基因的________发生改变。
(2)端粒酶中,蛋白质成分的功能类似于________酶。体外培养正常纤维细胞,细胞中的端粒的长度与细胞增殖能力呈________________(正相关、负相关)关系。
(3)研究人员将小鼠体内一条常染色体上控制端粒酶基因B敲除,培育出一只基因型为B+B-的雄性小鼠(B+表示具有B基因,B-表示去除了B基因),欲利用这只雄性小鼠选育B-B-雌性小鼠,用来与B+B-小鼠交配的亲本是________________,杂交子代的基因型是________________,让F1代中雌雄小鼠随机交配,子代中符合题意要求的个体的概率是________。
(4)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失,若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子,若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。
现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的?
方法一:________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方法二:_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)染色体发生错误融合导致非同源染色体间的结构发生改变,属于染色体结构变异中的易位。染色体结构变异使染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,而导致生物性状的改变。(2)由题意可知端粒本身具有以RNA为模板合成DNA的功能,因此其功能类似于逆转录酶,它的存在与否决定了染色体端粒的长短,从而决定了细胞增殖的次数。(3)由于原雌性小鼠中的基因型只有B+B+,欲利用B+B-的雄性小鼠获得B-B-的雌性小鼠,方法必然为:B+B-(♂)×B+B+(♀)―→F1(B+B-和B+B+)―→F1中雌雄小鼠随机交配获得F2中有B-B-雌性小鼠。F1的雌雄性小鼠的基因型均为B+B-、B+B+且比例相等,因此F1随机交配产生的F2中B-B-雌性小鼠的比例=1/2×1/2×1/4×1/2=1/32。(4)方法一:用显微镜检测的方法观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变,确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失造成的。方法二:利用题干信息:缺失纯合子导致个体死亡这一现象,可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代雌雄性个体数目的比例来确定该变异的来源。若为基因突变,则XaXa×XAY―→XAXa、XaY,子代雌雄比例为1∶1;若该变异为染色体缺失造成,则XaX×XAY→XAXa、XAX、XaY、XY(致死),子代雌雄比例为2∶1。
答案:(1)易位 数量、顺序 (2)逆转录 正相关
(3)B+B+雌性小鼠 B+B+、B+B- 1/32 (4)方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构,若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失造成的 方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的
9.(2010湖南十二校联考,32)番茄是二倍体植物(染色体2N=24)。有一种三体,其6号染色体的同源染色体有三条(比正常的番茄多了一条6号染色体)。三体在减数分裂联会时,形成一个二价体和一个单价体;3条同源染色体中的任意2条随意配对联会,另1条同源染色体不能配对,减数第一次分裂的后期,组成二价体的同源染色体正常分离,组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极,而其他如5号染色体正常配对、分离(如图所示)。
(1)在方框中绘出三体番茄减数第一次分裂后期图解。(只要画出5、6号染色体就可以,并用“5、6号”字样标明相应的染色体)
(2)设三体番茄的基因型为AABBb,则花粉的基因型及其比例是________________。则根尖分生区连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为________。
(3)从变异的角度分析,三体的形成属于________,形成的原因是________________________________________________________________________。
(4)以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本,以正常叶型(DDD)的三体番茄为母本(纯合体)进行杂交。试回答下列问题:
①假设D(或d)基因不在第6号染色体上,使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交,杂交子代叶型的表现型及比例为________。
②假设D(或d)基因在第6号染色体上,使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交,杂交子代叶型的表现型及比例为________。
解析:(1)因6号染色体有3条,所以在减数第一次分裂后期,同源染色体分离使细胞一极有2条6号染色体和1条5号染色体,另一极有1条5号染色体和1条6号染色体。(2)BBb中,BB到一极,b到另一极有1种情况;Bb到一极,B到另一极有两种情况,故花粉的基因型及比例为ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1;因根尖分生区细胞分裂方式为有丝分裂,故得到的子细胞的基因型仍为AABBb。(3)三体属于染色体数目变异,可由减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离而产生的配子与正常减数分裂形成的配子结合形成的受精卵发育而形成。(4)D或d不在第6号染色体上时,F1的基因型为Dd,其与dd杂交,子代基因型为Dd∶dd=1∶1,故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型∶马铃薯叶型=1∶1。D或d在第6号染色体上时,F1三体植株的基因型为DDd,其产生的配子种类及比例为DD∶Dd∶D∶d=1∶2∶2∶1,即d占1/6,故F1与二倍体马铃薯叶型dd杂交,其子代中马铃薯叶型占1/6,正常叶型占5/6,故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型∶马铃薯叶型=5∶1。
答案:(1)如图 (2)ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1 AABBb (3)染色体(数目)变异 减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开,而是移向了同一极,这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵发育而成
(4)①正常叶型∶马铃薯叶型=1∶1 ②正常叶型∶马铃薯叶型=5∶1

2012届高考生物热点讲析生物的进化专项复习


2012届高考生物二轮复习热点讲析:第九讲生物的进化
考向指南
一现代生物进化论
命题热点(1)现代生物进化理论的主要观点
(2)自然选择学说与现代生物进化理论比较
命题角度此类问题常从以下角度考查:一是以选择题形式考查现代生物进化理论和达尔文自然选择学说;二是考查现代生物进化理论对生物适应性和新物种形成的分析
[例1] (2011苏、锡、常、镇四市模拟)某小岛上蜥蜴进化的基本过程如下所示。有关叙述错误的是()
A.若图中X、Y、Z表示生物进化中的基本环节,则Z是隔离
B.根据达尔文的观点可认为,有利性状在蜥蜴个体世代间不断保存
C.现代生物进化理论认为,该岛上蜥蜴进化过程中基因频率一定发生变化
D.该小岛上的蜥蜴原种和蜥蜴新种共同组成为一个种群
[解析] 隔离导致新物种的产生;自然选择过程中保存有利性状,淘汰不利性状;生物进化过程中基因频率一定发生变化;蜥蜴原种和蜥蜴新种是两个物种,不能共同组成一个种群。
[答案] D
[例2] 现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的,现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在()
①突变和基因重组产生进化的原材料 ②种群是生物进化的基本单位 ③自然选择是通过生存斗争实现的 ④自然
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选择决定生物进化的方向 ⑤生物进化的实质是基因频率的改变 ⑥隔离导致新物种形成 ⑦适者生存,不适者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦ B.②③④⑥
C.①②⑤⑥D.①②③⑤⑦
[解析] 达尔文自然选择学说没有从根本上解释进化的原因,现代生物进化理论从基因的角度解释了进化的原因,①⑤⑥正确;达尔文自然选择学说认为个体是生物进化的单位,而现代生物进化理论认为种群是生物进化及繁殖的基本单位,所以②正确。
[答案] C
(1)达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择,生
物产生了大量不定向变异后,由环境决定其生存与否,即变异在前,选择在后。
(2)现代生物进化理论认为无论是环境的选择还是种群内部
发生突变、迁移等,一切改变基因频率的因素必将引起生物的进化。
二进化与基因频率
命题热点(1)基因频率与进化和物种形成的关系
(2)基因频率的计算
命题角度此类问题在高考中常从以下角度考查:一是通过进化与基因频率的关系考查进化的实质;二是结合遗传规律考查基因频率的计算
[例3] (2011江苏高考)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
[解析] 本题考查现代生物进化理论的主要内容及种群基因频率改变的特点。生物变异的方向是不定向的,而自然选择是定向的,故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,而不是基因型频率的改变;种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的。
[答案] C
[例4] (2011广东高考)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的__________细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出__________、__________和__________。
(2)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基因或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________。
(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代________,原因是_______。
[解析] 本题考查基因工程、基因频率等知识,意在考查对知识的综合运用能力。要获得转基因动物,受体细胞一般是受精卵。如果转基因成功,目的基因(S基因)能进行复制和表达,所以在蚊子体内可检测出S基因、S蛋白以及S基因转录的mRNA。(2)AABB×aabb,F1的基因型为AaBb,所以F1中A基因的频率为50%,F1随机交配,F2中有致死现象,即基因型为A-bb(3/16)和aaB-(3/16)的个体死亡,则F2存活个体中AA∶Aa∶aa=3∶6∶1,故F2中A基因的频率为60%。(3)群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖,使蚊子体内的病毒平均数逐代减少。
[答案] (1)受精卵 S基因 S基因的RNA S蛋白(2)50% 60%(3)下降 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖
基因频率与基因型频率的相关计算
(1)已知基因型频率求基因频率
A%=AA%+1/2×Aa%
a%=aa%+1/2×Aa%
(2)已知基因频率求基因型频率
若A%=p,a%=q,
则:AA%=p2,aa%=q2,Aa%=2pq
2011年夏季,发生在德国的耐药性大肠杆菌疫情已导致数千人感染。这再一次警示我们,细菌耐药性问题空前严峻,要高度重视抗生素滥用问题。
据以上材料,可从以下角度命题:
(1)从进化角度考查细菌抗药性产生的原因。
(2)细菌致病与免疫的关系。
抗生素的滥用和误用,导致了许多药物无法治疗的“超级感染”。请根据所学知识回答下列问题:
(1)“超级病菌”感染人体并侵入细胞后,机体可以对该靶细胞产生免疫反应,即________细胞接触靶细胞,导致靶细胞裂解,从而使病菌抗原被抗体消灭。
(2)用生物进化论的观点解释“超级病菌”抗药性不断增强的原因是_____________________。
(3)试画出这种病菌侵染人体后,在人体内迅速增殖的曲线。
(4)试画出这种病菌多年来侵染人体,在一种抗生素选择下个体数量的变化曲线。
[解析] (1)病菌感染人体并侵入细胞后,机体通过效应T细胞对靶细胞产生免疫反应,即效应T细胞与靶细胞接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,导致靶细胞裂解,抗原暴露出来,进而被相应的抗体消灭。(2)根据达尔文观点,病菌中存在抗药性个体差异,抗生素的不断使用对病菌起到选择作用,使病菌中有抗药性的个体生存下来并延续后代,通过一代又一代的选择,病菌的抗药性会越来越强。(3)、(4)解题的关键是理解种群增长曲线呈“S”型和抗生素对病菌的选择
关键是理解种群增长曲线呈“S”型和抗生素对病菌的选择作用。这种病菌对多种常用抗生素有抗性,因此在人体内呈“S”型曲线增长。该病菌存在变异现象,抗生素对病菌变异起选择作用,结果是病菌的数量随着抗生素的浓度增加而先减少后增多。
[答案] (1)效应T (2)抗生素对病菌进行选择,生存下来的都是抗药能力强的病菌 (3)如图1 (4)如图2

2012届高考生物二轮复习:生物进化


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生物进化专题

一、本专题综述

生物进化论不仅是生物学中具有重要地位的基础理论,也是对人们的自然观和世界观有着重要影响的理论。现代生物进化理论林林总总,其中为大多数人普遍接受的是以自然选择学说为核心的综合进化理论,它较为深入地揭示了生物繁衍过程中物种形成和更替的原理,指出生物进化的实质是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变,反映出生物与环境在大时空尺度下的发展变化和对立统一。学生通过本章内容的学习,不仅可以了解生物进化理论在达尔文之后的发展,进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点,而且能够通过学习进化理论的发展过程,加深对科学本质的理解和感悟。

二、思维导学

三、疑难解析

本专题涵盖的主要知识点有:自然选择、种群、物种、基因库、基因频率、生殖隔离、地理隔离、共同进化、生物多样性。理解这些概念对学习进化有着主要的作用。

1、自然选择:自然选择是进化生物学中最核心的概念,同时也是导致生物进化的关键因素。自然选择是指能够导致同一种群中,不同遗传性状的分布比例在下一个世代发生变化的过程。现在生物进化理论认为自然选择是群体中“不同基因型的有差异的(区分性的)延续”,是群体中增加了适应性较强的基因型频率的过程。

2、种群:在一定空间范围内同时生活着的同种个体的集群。种群既是进化的基本单位,也是繁殖的基本单位。侧重同一时空、同种个体的群体数量,所以种群有数量上的特征。

3、物种:物种是生物分类学的基本单位。物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体,与其他相似群体在生殖上相互隔离,并在自然界占据一定的生态位。物种更侧重地从性质上来描述,同一种群肯定是一个物种,同一物种可以根据时空分成不同的种群。

4、基因库:是一个群体中所有个体的全部基因的集合,本概念对种群而言。对于二倍体生物来说,常染色体上的基因一般在基因库中成双存在,而性染色体上的基因则要区别对待。同一物种演变成两个物种的过程中,群体的基因库将会发生明显的差异。

5、基因频率:基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例。即同一基因库中占全部等位基因的比例。基因频率的计算公式可以表示为:A基因的频率=A基因的总数/(A基因的总数+a基因的总数)还可以和基因型频率、哈代温伯格公式发生关联。(在经典例题中进一步探讨)

6、地理隔离、生殖隔离:地理隔离是由于地理区域的不同使得生物分离,并不一定要发生生殖隔离。而生殖隔离则是从根本上形成了两个物种,彼此不能进行基因的交流。地理隔离可以导致生殖隔离,但不是一定会导致生殖隔离。生殖隔离也可以不经过地理隔离。

7、共同进化:包含两层含义:一是不同物种间的共同进化,二是生物与无机环境之间的相互影响和共同演变。共同进化的意义在于促进物种的共同适应;维持生物群落的稳定性;促进生物多样性的增加。

8、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。基因多样性是从遗传的角度解释了多样性的根本原因。物种多样性是生物多样性的中心,是生物多样性最主要的结构和功能单位。生态系统多样性既要考虑生物本身的内在因素,还要考虑外界环境的影响,即共同进化。

四、高考节选

1、(08山东)5.下列与生物进化相关的描述。王确的是

A.进化总是由突变引起的B.进化时基因频率总是变化的

C.变异个体总是适应环境的D.进化改变的是个体而不是群体

答案:B

2、(08广东生物)23.普通栽培稻是由普通野生稻进化而来的,以下叙述正确的是(双选)

A.普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性

B.普通野生稻的遗传变异决定了普通栽培稻的进化方向

C.落粒性突变的普通野生稻有利,对普通栽培稻不利

D.普通野生稻含有抗病虫基因,是水稻育种的有用资源

答案:AD

3、(06江苏卷)农业生产中长期使用某种杀虫剂后,害虫的抗药性增强,杀虫效果下降,原因是

A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生

B.杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加

C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达

D.抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性

答案:B

4、(09江苏卷)20.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和,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,种群的部分群体越过障碍外迁与同域分布,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.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.中的外迁群体与当时种群的基因频率不同,则c和d是不同物种

答案:B

5、(10全国卷一)4.关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是

A.在某种条件下两种基因的频率可以相等

B.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关

C.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境

D.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零

答案:B、

6、(10天津卷)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答:

(1)该种群中a基因的频率为。

(2)如果该种群满足四个基本条件,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(会、不会)发生改变。

(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件,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、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(会、不会)发生改变。

答案:(1)0.5(1分)

(2)足够大基因突变(或突变)选择0.25不会(每空1分,共5分)

(3)0.40.20.4会(每空1分,共4分)

五、经典例题

1、右图中理论值与实际生存个体数差别很大,

可用来解释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

理论值相当于过度繁殖的个体数量,但实际的存活数量要小于理论值,是由于在中淘汰了一批不适应环境的个体。

B

2、有关种群和物种的叙述正确的是()

A.同一种群个体间可以相互交配产生后代,同一物种的个体间也能相互交配产生后代

B.种群是生物进化的基本单位,物种是生物繁殖的基本单位

C.种群的基因频率总在是不断的变化发展,物种的基因频率往往保持不变

D.物种基因库的基因一般不如种群基因库的基因丰富

现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,物种是生物繁殖的基本单位,种群是同一时空下同种生物各题的总和。同一种群的基因库与该物种的基因库相同。只有归属同一物种的个体之间才能进行基因交流(有性生殖)。

A

3、使用某种农药来防治某种害虫,开始效果很显著,但长期使用以后,效果越来越差,其原因()

A.害虫对农药产生了定向的变异B.害虫对农药进行了定向选择

C.害虫对农药产生了隔离D.农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择

变异在先,而且不定向。选择在后,而且定向。环境选择生物而非生物选择环境(即农药选择害虫)。害虫的抗药和不抗药是早就变异出来。然后交给环境进行选择。

D

4、已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性.在一个有30000人的人群中,蓝眼的有3600人,褐眼的有26400人,其中纯合子有12000人.那么在这一个人群中A和a 基因频率分别为( )

A.0.64和0.36 B.0.36和0.64C.0.50和0.50D.0.82和0.18

因为等位基因成对存在,30000个人中共有基因30000×2=60000个,蓝眼3600含a基因7200个,褐眼26400人,纯合体12000人含A基因24000个,杂合体14400人含(26400-12000)×2=28800个基因,其中A基因14400个,a基因14400个。则:A的基因频率=(24000+14400)/60000=0.64,a的基因频率=(7200+14400)/60000=0.36。

A

5、某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查时发现,女性色盲基因携带者为15人,患者为5人,男性患者为11人,那么这个群体中色盲基因的频率为多少?

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,因此该等位基因的总数为(女性每人含两个基因,男性每人含一个基因),色盲基因的总数为(女性携带者、男性患者都有一个,而女性患者含有两个)。因此色盲基因的频率=36/600×100%=6%。

6%

6、在非洲人群中,每10000人中有1人患囊性纤维原瘤,该病属常染色体遗传。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,患此病的概率是()

A.1/25B.1/50C.1/100D.1/200

此题所展示的背景符合遗传平衡定律,且由题干可知该病为隐性遗传。设正常基因为A,频率为p,致病基因为a,频率为q,那么,因为,所以×1/100=198/10000。该妇女生有患病孩子,其基因型为Aa,健康男子基因型为Aa的频率为198/10000,那么他们所生孩子患病的概率为1/4×198/10000,约为1/200。

D

六、易错题选

1、到了寒冷的冬天,柳树纷纷落叶,而松树却依然是郁郁葱葱,这表明()

A.柳树不适应寒冷的环境松树适应寒冷的环境

B.它们都能适应寒冷的环境

C.柳树适应寒冷的环境,松树不适应寒冷的环境

D.它们之间进行着种间斗争

有些同学会认为,松树在冬天还能保持郁郁葱葱,要比柳树更适应环境,其实能存活下来的生物都是适应环境的,只不过是通过不同的方式。

B

2、下图表示使用诱变剂后青霉菌株数和产量之间的

关系,曲线b、c、d表示变异类型,写列说法正确的是()

A.由a变为b、c、d体现了变异的多方向性

B.诱变剂增多了青霉菌的变异方向,加快了变异频率

C.b是最符合人们生产要求的变异类型

D.青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变、基因重组和染色体变异

本题考查了基因突变和进化知识的关联。要将基因突变的不定项性与多条曲线的形成关联。另外本题还考查了同学对坐标的理解,符合人类要求的是菌株数小而产量高。

A

3、下列哪项不属于生物共同进化的实例()

A.某种兰花由专门为它传粉的蛾

B.草原上食草动物和草之间的相互选择

C.光合作用生物出现后,为好氧生物的出现创造了条件

D.草原上狼的灭绝造成鹿的数量增加

不少同学选择了B或C,不理解共同进化也是达成一种平衡,狼的灭绝,就失去了狼对鹿的选择作用,失去了共同进化的意义。

D

4、下列过程中,从根本上为自然选择提供原始材料的是()

A.DND→DNAB.DNA→RNAC.mRNA→蛋白质D.tRNA携带的氨基酸

本题错误率较高,原因是学生不理解为自然选择提供原始材料的源头源于“变”字,而“变”的根本原因是遗传物质的改变,遗传物质一般在复制的情况下才容易突变。

A

5、下表是某种群基因库中等位基因B、b从1900年至1970年间的变化数据。仅从该表中数据还不能说明

年份19001910192019301940195019601970

基因B的频率0.990.810.640.490.360.250.160.10

基因b的频率0.010.190.360.510.640.750.840.90

A.1900年显性个体数量远远大于隐性个体数量

B.1930年显性个体和隐性个体所占比例接近

C.环境选择使显性纯种逐步减少

D.隐性纯种能适应这一时期中的环境变化

本题要理解基因频率的意义及其与进化的关系,A项要根据1900年B和b的基因频率求解出显性个体和隐性个体的数量。从表格中B和b基因频率的变化可以看出环境的选择是对b基因有利。

B

6、在某动物种群中,基因型AA占24%,Aa占72%,aa占4%。这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争力为AA=Aaaa,则在长期自然选择过程中,下列能正确表示A和a基因频率变化的是()

本题很容易错选成A项,学生只是看到环境对你A基因有利,没有根据题目中给的基因型频率的数量计算出A、a基因初始的基因频率。

D

7、研究人员调查了某地区同种生物的两个种群的基因频率。甲种群:AA个体为24%,aa个体为4%。乙种群:Aa个体为48%,aa个体为16%。下列叙述正确的是:

A.甲种群生物所处的环境变化剧烈

B.乙种群生物基因突变率很高

C.乙种群生物所处的环境变化剧烈

D.甲、乙两种群生物无突变,环境基本相同

本题易错的原因是不少学生看到基因频率发生了改变,就认为基因频率发生了改变,所以认为环境发生了改变。没有理解生物的进化的实质是基因频率的变化而非基因型频率的变化。

D

8、根据现代生物进化理论,下列说法不正确的是()

A.研究物种的迁徙规律,关键是研究种群的迁徙行为

B.确定是否为同一物种,关键是看能否交配产生后代

C.生物进化的过程,实质是基因频率变化过程

D.生物变异是不定项的,但自然选择是决定生物进化的方向

很多学生错选为A,认为种群的概念与物种的概念不同,所以选择了A。没有理解生殖隔离的表现为很多方面:动物因求偶方式、繁殖期不同;植物因开花季节、花的形态不同;胚胎在发育的早期夭折;产生的后代不育。

B

9、某植物种群中,AA个体点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

本题考查自由交配和自交过程中基因频率和基因型频率的变化及区别,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。

C

10、如果在一个种群中,AA比例占1/3,Aa比例占2/3,已知道aa在幼龄阶段死亡,请问种群随即交配一带后,子代成熟个体种群中a的基因频率为()

如果在一个种群中,AA比例占1/3,Aa比例占2/3,已知道aa在幼龄阶段死亡,则参与繁殖的个体AA占1/3,Aa占2/3,产生的a占1/3,A占2/3,种群随机交配一代后,AA占4/9,Aa占4/9,子代成熟个体种群中AA占1/2,Aa占1/2,产生的a占1/4,A占3/4

D

七、考点精练

(一)选择题(下列选择题中,各题只有一个符合题目要求的答案)

1.右图为某一群体基因频率变化图(横坐标表示基因型,纵坐标表示频率),则与这一现象相符的事实是()

A.克格伦岛上残翅昆虫和强翅昆虫的形成

B.人类新生儿体重过重或过轻死亡率较高

C.育种学家选育某抗病品种

D.工业(尺蛾)黑化

2.用现代生物技术能制造出生物新种,这主要是由于①现代技术可在短时间内完成高频率的基因突变或基因重组②现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成③现代生物技术可迅速使新品种形成种群④现代技术可使新品种的产生不需要经过地理隔离

A.①②③④B.①②③C.②③④D.①③④

3.隔离在物种形成中的主要作用

A.使种群间的个体互不接触

B.使种群间的雌雄个体失去交配的机会

C.使不同种群各适应不同的地理环境

D.使种群之间停止基因交流,各自向着不同的方向演变

4.在某一个人群中,经调查得知某隐性性状者(aa)为16%,该性状不同类型的基因型频率是多少(按AA、Aa、aa顺序排列)

A.0.36、0.48、0.16B.0、48、0.36、0.16

C.0.16、0.48、0.36D.0.16、0.36、0.48

5.基因突变绝大多数是不利的,但却是生物进化的重要因素之一。你认为这一说法是

A、正确,基因突变虽对大多数个体不利,但它为定向的自然选择奠定了基础

B、正确,基因突变虽对大多数个体不利,但基因突变的方向与生物进化的方向是一致的

C、不正确,因为基因突变不利于个体的繁殖,会导致物种的灭绝

D、不正确,因为基因突变导致个体死亡,不利于生物的进化

6.现代遗传学的研究表明,能够产生生物进化原材料的是

A.生存斗争B.有性生殖

C.自然选择D.突变和基因重组

7.据新华社台北2004年9月30日报道:由于滥用抗生素导致细菌不断变异,一种无药可治的超强细菌“全抗性鲍氏不动杆菌”(英文名PDRAB菌)在台湾出现并蔓延,死亡率高达60%,据了解PDRAB菌是接触传染,以下对该菌的说法正确的是

A.基因突变和染色体变异是PDRAB菌不断变异的主要原因

B.PDRAB菌的超强抗性是该细菌逐代对各种抗生素识别能力提高的结果

C.PDRAB菌传播途径和SARS一样是通过飞沫传染

D.病菌中原来就有抗药性强和抗药性弱的个体,在使用抗生素过程中淘汰了抗药性弱的个体

8.1950年,为除去对农作物构成重大危害的兔,澳洲使用了能引起兔致命疾病的病毒。下图是对此后六年间兔的致死率和病毒的毒性变化进行调查的结果。生物学家从上面的结果中得知一种事实,即兔因发生遗传性的变异而对病毒产生抗性;病毒也因遗传的变异而毒性减小。以此为根据而得出结论:在较短的期间内,兔和病毒已共同进化了。关于兔子和病毒进化的说明中,恰当的进化原因是()

①隔离②自然选择③突变④定向

A.①③B.①④C.②③D.②④

(二)非选择题

9、下图为对一块马铃薯甲虫成灾区使用两种杀虫剂的实验结果曲线图,试从学过的生物学知识分析:

(1)曲线下降为什么不可能达到0?

__________________________。

(2)曲线回升是通过___________之间的___________来实现的。

(3)杀虫剂的使用对甲虫起了___________作用,这种作用是___________的,结果导致甲虫抗药性___________。

(4)根据以上分析,使用杀虫剂治虫有其缺点,主要有:①____________________,②____________________。针对这种缺点,你认为消灭害虫应采用的较好的方法有(举出在生物学中所学过的两种方法):

①_____________;②___________。

10、植物的抗逆性是指植物在不利的环境条件下出现的如抗寒、抗冻、抗盐、抗病虫害等的抗逆性状。请分析回答下列问题:

(1)自然界中抗逆性植物的出现是________的结果,其抗性基因的来源是_____。

(2)某种植物出现的抗逆性状,在自然状态下很难转移到其他种类的植物体内,主要是因为___________________________。

(3)利用具有抗逆性的某野生植物培育抗逆性状的农作物,常常采用的育种方法是_____________,采用的技术手段主要有_____________、_______________。请运用现代生物进化理论分析该方法与传统育种技术相比有哪些优点?

11、果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,据资料显示,果蝇约有104对基因,现有一黑腹果蝇的野生种群,约有107个个体,请分析回答以下问题:

(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的_______,经观察,该种群中果蝇有多种多样的基因型,分析其产生原因,是在突变过程中产生的_________,通过有性生殖过程中的__________而产生的,使种群中产生了大量的______,其产生的方向是______,它们都能为生物进化提供_____________。

(2)假定该种群中每个基因的突变频率都是10-5,那么在该种群中每一代出现的基因突变数是_________。

(3)随机从该种群中抽出100只果蝇,测知基因型AA(灰身)35只,Aa(灰身)60只,aa(黑身)5只,请问A基因的基因频率为________,a基因的基因频率为_______。

(4)已知果蝇短肢(d)为隐性基因,在该种群中每250000只果蝇中才有一只短肢果蝇,那么短肢d基因的基因频率为__________,群体中Dd个体的频率是________。

(5)假定残翅(v)的基因频率为10-5,由于在正常环境条件下,残翅果蝇难以生存,结果长翅(V)类型个体逐渐增多,V基因频率也随之升高,经过许多代后,长翅类型成为该种群中常见类型。与其他突变类型相比,残翅个体要少得多,这一现象说明____________。

(6)隔离是形成新物种的______,经过长期的______隔离,常可达到_____隔离。不同的果蝇种群之间,若一旦发生了______隔离,就不会有_______交流了。

(7)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究,可得出生物进化的基本单位是____;生物进化的实质在于________,新物种形成的三个基本环节是、、。

12、下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,据图回答:

(1)A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是 和 。

(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种进化为同一物种的原因是 。

(3)迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是 。

考点精练答案:1—5:AADAA6---8:DDC

9、(1)由于甲虫存在变异,部分甲虫具有抗药性(2)甲虫与杀虫剂生存斗争(3)选择定向增强(4)使害虫形成抗药性对环境造成污染采用激素防治用生物防治(以虫治虫)

10、(1)自然选择基因突变(2)物种间存在生殖隔离(3)基因工程育种 转基因技术植物组织培养技术基因工程是特定抗性基因的定向转移,提高了基因突变频率,打破了自然状态下的生殖隔离,明显缩短了育种年限

11、(1)基因库等位基因基因重组可遗传的变异不定向的原材料

(2)2×106(3)65%35%(4)0.2%0.4%(0.3992%)(5)残翅是不利变异,经长期的自然选择而不断被淘汰,自然选择决定生物进化的方向(6)必要条件地理生殖生殖基因(7)种群种群基因频率的改变突变和基因重组自然选择隔离

12、(1)自然选择地理隔离(2)B与C之间已形成生殖隔离(3)甲、乙两岛的环境条件不同,自然选择作用不同,再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到累积形成了生殖隔离

八、知识延伸

通过本模块遗传部分的学习,学生已经知道基因的分离定律、自由组合定律、基因突变、基因重组和染色体变异等,还知道基因与性状的关系,这些都是学习本章内容的重要基础。掌握了生物进化的知识,对生物的育种存在一定的指导意义。

2012届高考生物知识整合复习:现代生物进化理论


第七章现代生物进化理论

一、可遗传变异与不可遗传变异的比较

1.区别

可遗传变异不可遗传变异

遗传物质

是否变化发生变化不发生变化

遗传情况变异能在后代中重新出现变异性状仅限于当代表现

来源基因突变、基因重组、染色体变异环境条件的影响

应用价值是育种的原始材料,生物进化的主要原因,能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种无育种价值,但在生产上可应用优良环境条件以影响性状的表现获取高产优质产品

2.联系

注意:确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”。

“可遗传”≠可育:三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化,若将其体细胞培养为个体,则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉,生长素促进了果实发育,这种“无子”性状是不可保留到子代的,将无子番茄进行组织培养时,若能正常受粉,则可结“有子果实”。

二、基因突变、基因重组和染色体变异的比较

基因突变基因重组染色体变异

概念碱基对的增添、缺失或替换,引起的基因结构的改变生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合染色体结构和数目发生变化

原因外界环境或内部因素引起基因结构改变基因的自由组合或基因的互换、转基因技术外界环境或内部因素引起染色体结构或数目的改变

结果产生新的基因,控制新的性状,唯一产生新基因的变异产生新的基因型即基因的重新组合,不产生新基因不产生新的基因,基因数目增多、减少或排列顺序改变,可在显微镜下观察到变异

种类①自然突变

②人工诱变

①基因的自由组合

②基因连锁与互换染色体数目变异

染色体结构变异

发生时间减数第一次分裂或有丝分裂间期减数第一次分裂前期

减数第一次分裂后期染色体加倍处理的时间为前期纺锤体形成时

实例镰刀型细胞贫血症

豌豆杂交实验,黄圆与绿皱杂交子代出现黄皱、绿圆

果蝇杂交实验,F1雌灰身长翅进行测交,子代出现灰身残翅和黑身长翅两种新类型猫叫综合征

意义基因突变是生物变异的主要来源,也为生物进化提供最初原始材料生物变异的重要来源,是生物多样性的重要原因生物进化的因素之一

育种诱变育种指导杂交育种,杂交育种单倍体育种,多倍体育种

三、单倍体和多倍体的比较

单倍体多倍体

概念由配子发育而成,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组

自然形成原因由配子直接发育来由于外界环境的影响,细胞分裂受到阻碍,于是细胞核内染色体数目加倍。通过减数分裂形成染色体也相应加倍的生殖细胞,再经受精作用形成合子而发育成多倍体

人工诱导方法花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体形成,导致染色体不分离,引起细胞内染色体数目加倍

植株特点植株长得弱小、高度不育植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加

育种方法

实例用烟草品种甲叶多(A)窄叶(b)品种乙叶少(a)阔叶(B)培育出叶多阔叶的烟草品种

方法图解

意义单倍体幼苗,用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,可迅速获得纯系植株,缩短育种年限,提高育种效果选用多倍体新品种,如三倍体西瓜、八倍体小黑麦

四、对进化论理论的评价

1.拉马克进化理论

贡献:①第一个提出了比较完整的进化学说,反对神创论和物种不变论。

②生物都不是神创的,而是由更古老的生物繁衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创论造成一定冲击,因此具有进步意义。

缺陷:①生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。

②对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。

2.达尔文自然选择学说

贡献:达尔文自然选择学说的贡献,在于较好地解释了生物的多样性和适应性,相对系统地解释了生物进化的原因。

缺陷:达尔文自然选择学说的局限性,在于他未能对遗传和变异的本质作出科学的解释,对生物进化的解释局限在生物个体水平。随着遗传学的“基因遗传”理论的诞生,获得性遗传被大多数学者所摒弃,物种形成的渐变过程无法解释“物种大爆发”现象,基因传衍以种群为单位而不是以个体为单位等,使达尔文自然选择学说从诞生起就不断地被质疑、修正,这就是现代生物进化理论的由来。

3.现代生物进化理论

(1)贡献:以达尔文进化理论为核心,对达尔文自然选择学说的继承和发展:一是从性状水平深入到基因水平;二是从个体水平上升到种群水平。强调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;阐明了自然选择在进化中的作用,通过自然选择改变种群基因频率,从而决定生物进化的方向;强调了隔离在物种形成中的作用。

(2)缺陷:关于生物进化的争论和疑点还有很多:如基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或非害即益,大多数基因突变是中性的。再如根据许多物种是在短期内迅速形成的,有人提出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物种交替出现的过程。

科学发展过程中往往不是一个新理论的出现就完全否定了先前的理论,而是对原有理论作出补充、修正和发展。一些理论可以应用于一定的范围,解释一定层次上的现象,但却往往不能应用于其他层次或范围。

五、现代生物进化理论

种群是生

物进化的

单位(1)一个种群所含有的全部基因,称为种群的基因库。基因库代代相传,得到保持和发展

(2)种群中每个个体所含有的基因,只是基因库中的一个组成部分

(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的

(4)生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程

突变和基

因重组是

产生进化

的原材料(1)可遗传的变异是生物进化的原材料

(2)可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组

(3)突变的有害或有利取决于生物生存的环境

(4)有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型

(5)变异的不定向性,确定了突变和基因重组是产生进化的原材料

自然选择

决定生物

进化方向(1)种群中产生的变异是不定向的

(2)自然选择淘汰不利变异,保留有利变异

(3)自然选择使种群基因频率发生定向改变,即导致生物朝一个方向缓慢进化

隔离导致

物种形成(1)物种:分布在一定自然区域,具有一定形态结构和生理功能,而且在自然状态下能相互交配、繁殖产生可育后代的一群生物个体

(2)隔离:将一个种群分成若干个小种群,使彼此间不能交配,从而形成新的物种

(3)物种形成:同一个物种间产生变异和基因重组,经过长期的自然选择,使种群基因频率发生定向改变,再经过隔离作用产生新的物种

六、隔离是生物新物种形成的必要条件

隔离是指不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。但同一物种尽管存在着地理隔离,但双方环境基本相似也不会产生生殖隔离。

地理隔离与生殖隔离的比较

地理隔离生殖隔离

念同一物种由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流不同的物种间不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代

点自然条件下基因不能交流,一定条件下可以进行基因交流种群间不能发生基因交流

果形成不同的亚种形成不同的物种

联系地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变时期;长期的地理隔离最终形成生殖隔离,生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段

物种的独立性的实质表现为自然状态下与其他物种之间不能自由交配,或能交配但不能产生后代,即不同物种之间无法实现基因交流。地理隔离是阻止生物基因交流的第一步,进一步发生的季节隔离、行为隔离和生理隔离等使得不同种群间最终实现自然条件下不能相互自由交配,即出现新物种类型。因此可以说,隔离是生物新物种形成的必要条件。