原创1：第24讲 现代生物进化理论

易 错 警 示 几种重要概念的区别
1.种群与物种的比较
概念 范围
种群
物种
生活在一定区域的同种生 物的全部个体。种群是生 物进化和繁殖的单位。同 一种群内的个体之间可以 进行基因交流
分布在一定自然区域内， 具有一定的形态结构和 生理功能，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
较小范围内的同种生物的 个体
已经从以生物个体 为单位发展到以种群
为基本单位
三、现代生物进化理论
1．种群是生物进化的基本单位
(1)种群：生活在_一__定__区__域__的__同_种__生__物____的全部个体。
(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的_全_部__基__因__。
(3)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部_等__位__基__因__数__
不同点
①没有阐明遗传变异的本 质以及自然选择的作用机 理 ②着重研究生物个体进化
③认为物种形成是微小有 利变异积累的结果，没有 认识到隔离的作用
现代生物进化理论
①从分子水平上阐明了 自然选择对遗传变异的 作用机理 ②强调群体进化，认为 种群是生物进化的基本 单位 ③隔离是物种形成的必 要条件
共同点
①都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性 ②都认为自然选择决定生物进化的方向
由分布在不同区域内的 同种生物的许多种群组 成
判断标 准
种群具备“两同”：同一地 点，同一物种
同一物种的不同种群不存 在生殖隔离，交配能产生 可育后代
主要是形态特征和能否 自由交配产生可育后代， 不同物种间存在生殖隔 离
一个物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生
活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地
鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F1金鱼自由交配所
得F2成活个体中，a基因频率为( C )
A．1/8
B．1/6
C．1/11
D．1/14
解析：F1金鱼共67只，雄金鱼21只，雌雄比例不等，故该基因位 于X染色体上。由于a基因纯合时致死，F1雌金鱼基因型为 1/2XAXa和1/2XAXA，雄金鱼的基因型为XAY, F1金鱼随机交配， F2为3/8XAXA、3/8XAY、1/8XAXa、1/8XaY(致死)，故成活个体 3/7XAXA、3/7XAY、1/7XAXa中，a的基因频率为1/11。
特别提醒
1．“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和 “染色体变异”。 2．农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗 农药的突变个体，喷施农药仅杀灭不抗药的个体，抗药的个体 存活下来，农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个 体进行了选择。
命题设计
关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( D ) A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要
特别提醒 判断是否属于同一物种的方法
1. 两个种群是否属于同一物种，判断依据：是否具有生殖隔离。 具有生殖隔离，两个种群属于两个物种，不具有生殖隔离，两 个种群属于一个物种。 2. 下列不能作为判断两个种群是否属于同一物种的依据： ①形态、结构 两个种群形态、结构相同，不一定是同一物种，如两个种群的 生物形态、结构相同，但繁殖期不同，不能交配，则两个种群 属于两个物种。
联系
隔离的种群 同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展
下去可能成为不同的亚种(或品种)，进而形成多个
新物种
2．基因库和基因频率 基因库是指一个种群所含的全部基因。每个个体所含有的基因 只是种群基因库中的一个组成部分。每个种群都有它独特的基 因库，种群中的个体一代一代地死亡，但基因库却代代相传， 并在传递过程中得到保持和发展。当种群变得很小时，就有可 能失去遗传的多样性，从而失去了进化上的优势而逐渐被淘汰。 基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。基因频率可 用抽样调查的方法来获得。如果在种群足够大，没有基因突变， 生存空间和食物都无限的条件下，即没有生存压力，种群内个 体之间的交配又是随机的情况下。种群中的基因频率是不变的。
②骤变式——无地理隔离而产生生殖隔离(多见于植物) 骤变式物种的形成主要是通过异源多倍体的染色体变异的方式 形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。
③人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄－马铃薯)、 多倍体远缘杂交(如甘蔗－萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦) 等方式也可以创造新物种。
②是否能够交配 两个种群的生物能够交配，不一定属于同一物种，如果交配 后代不育，则两个种群的生物不属于一个物种，如马和驴相 互交配产生骡子，骡子不能经过有性生殖产生后代，马和驴 不属于同一物种。
命题设计
如图中的A、B、C表示三个自然条件有差异的地区，地区间的 黑线表示存在一定的地理隔离。A地区某些个体由于某种机会开 始分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、 丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是( )
基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料 B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同
C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变
D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落 种群
要点探究
考点二 物种形成与生物进化
1．物种形成的三个环节 突变和基因重组、自然选择、隔离，三者关系如图所示：
高三一轮复习精品课件—精讲精析系列
第二十四讲 现代生物进化理论
基础梳理
一、拉马克进化学说
1. 内容 有性生殖 和 获得性遗传 是生物不断进化的主要原因。 2. 意义 否定了 神创论和物种不变轮 ，奠定了科学生物进化论的基础。
二、达尔文自然选择学说
1. 内容
2．意义：科学地解释了_生__物__进__化_的原因，以及生物的_多__样__性___
和适应性，有助于人们正确地认识生物界。
对遗传和变异的本质不能做出科学的解释， 对生物进化的解释局限于 个体 水平 3．局限性强调物种的形成是 渐变 的，不能 很好地解释物种 大爆发 现象
对遗传和变异的研究已经从性状水平
4.达尔文以后进 化理论的发展
深入到基因水平
关于自然选择的作用等问题的研究，
2．隔离在物种形成中的作用 (1)隔离的实质：隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和 生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流。 (2)物种形成的必要条件：物种的形成必须经过生殖隔离时期， 但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种， 生殖隔离才是物种形成的关键。
3. 物种形成 (1)物种形成的三种典型模式 ①渐变式——长期地理隔离导致生殖隔离的产生
特别提醒 常染色体遗传和伴性遗传基因频率
用 NAA、NXAY 分别表示该基因型的个体数，用 PAA、PXAY 表示 该基因型的频率。用 p、q 表示 A、a 的基因频率
(1)常染色体遗传方式
p＝
2NAA＋NAa AA＋NAa＋Naa
q＝
2Naa＋NAa AA＋NAa＋Naa
(2)伴 X 染色体遗传方式
ห้องสมุดไป่ตู้
2．物种形成与生物进化的比较
内害
物种形成
生物进化
标志
出现生殖隔离
基因频率改变
变化后生物与原 生物关系
属于不同物种
可能属于同一物种
二者关系
①生物进化的实质是种群基因频率的改 变，这种改变可大可小，不一定会突破物 种的界限，即生物进化不一定导致物种的 形成；进化是量变，物种形成是质变； ②新物种的形成是长期进化的结果。
的比率。
基因突变突变为生物进化
2．可遗传的变异染色体变异 基因重组
提供了原材料
3．自然选择决定生物进化的方向 变异是_不__定_向__的___→经自然选择不利变异被_淘__汰__，有利变异逐 渐积累→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。 4．隔离与物种的形成 (1)物种：能够在自然状态下相互交配并且产生_可__育__后_代__的一群 生物称为一个物种，简称种。 (2)隔离：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，包括两种类型：_地__理__隔__离_和生殖隔离。 (3)作用：___隔__离___是物种形成的必要条件，_生__殖__隔_离__的形成标 志着新物种的形成。
要点探究
考点三 基因频率和基因型频率相关计算
1．种群中基因频率的计算(一对等位基因) (1)已知基因型个体数，求基因频率 某基因频率＝(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2) (2)已知基因型频率，求基因频率 一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的基因型频率＋1/2杂 合子的基因型频率
2．遗传平衡定律(哈代—温伯格定律) ①成立前提 a．种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和 迁出；d.没有自然选择；e.没有基因突变。 ②计算公式 a．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的频率为p2，Aa的频率为2pq， aa的频率为q2。 b．当告诉基因型aa的频率为x%时，则a的基因频率为 x%，A 的基因频率为1－ x%。AA基因型频率为(1－ x% )2；Aa基因 型频率为2 x% (1－ x% )。
A．上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是新物种形
成的标志
生殖隔离
B√．甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，其基因
库存在较大的差异，不能进行基因交流
C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同
不相同 D．甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同，
进化改变的是个体而不是群体 种群
⑥自然选择是一个长期、缓慢 、连续的过程
①种群是生物进化的基本单位 ，生物进化的实质在于种群基 因频率的改变
②突变和基因重组、自然选择 及隔离是物种形成过程的三个 基本环节
③突变和基因重组产生进化的 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隔离是新物种形成的必要条 件
达尔文自然选择学说
＝PAA＋12PAa ＝Paa＋12PAa
p＝
2NXAXA＋NXAXa＋NXAY
XAXA＋NXAXa＋NXaXa ＋
XAY＋NXaY
q＝
2NXaXa＋NXAXa＋NXaY
XaXa＋NXAXa＋NXAXA ＋
XaY＋NXAY
命题设计
金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因在
纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现取一对金
技法提炼 自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率的变化
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，表现为纯合子的频率不断增大，杂合子的频 率不断减小。 2．在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，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。
巧学助记
巧记生物进化 种群单位因频变， 突变重组原材料， 变异无向自选定， 物种形成必隔离。
四、共同进化与生物多样性的形成
1. 共同进化 (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。 (2)原因：生物与生物之间的_相_互__选__择__和生物与无机环境之间的 _相_互__影__响__。 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：生物的共同进化。 (3)研究生物进化历程的主要依据___化__石___。
要点探究
考点一 自然选择学说和现代生物进化理论的比较
达尔文自然选择学说
现代生物进化理论
基 本 观 点
①遗传变异是自然选择的内因
②过度繁殖为自然选择提供更 多的选择材料，加剧了生存斗 争
③变异一般是不定向的，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方式 ，是生物进化的动力 ⑤适应是自然选择的结果