浙江鸭2019版高考生物一轮总复习第六单元生物变异育种和进化第20讲生物的进化课件.ppt
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1、第20讲 生物的进化,第六单元 生物变异、育种和进化,考点一 生物的多样性、统一性和进化,考点三 自然选择导致适应与物种形成(加试),考点二 种群基因频率的变化,模拟演练,课时训练,内容索引,生物的多样性、统一性和进化,考点一,1.物种和生殖隔离 (1)物种:是生物分类的基本单位,同种个体之间能 并产生有 的后代。 (2)生殖隔离:不同种的个体之间不能 ,或者在交配后不能产生有 的后代。,知识梳理,互相交配,生育能力,互相交配,生育能力,知识拓展 生殖隔离的常见类型 2.生物的多样性 (1)生物界在 上具有巨大的多样性。 (2)整个生物界包括植物、动物、真菌、原生生物、 生物等几大类。,生殖隔
2、离,类型,原核,3.生物的统一性 (1)在 上具有高度的统一性。,(2)实例,人猿超科存在着特有的结构和功能的统一模式 脊椎动物有同源器官,胚胎发育相似,说明存在着统一性 真核生物统一的 模式将动物、植物、真菌和众多的原生 生物联系在一起 真核生物和原核生物之间在 层次上存在着高度统一性(如 DNA、RNA、蛋白质、 的高度统一性,模式,细胞,分子,遗传密码,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。 5.进化性变
3、化是怎样发生的 (1)进化的前提条件 进化性变化得以发生的前提条件是 。,自然选择,多个物种,一个共同由来,可遗传的变异,(2)选择是进化的动力 选择的类型 a.人工选择,变异个体,变异个体,连续数代,新品种,选择的作用:自然条件下, 是进化的一个重要动力和机制。 (3)种群的变异性:种群中普遍存在 ,是自然选择的前提,也是生物进化的前提。,b.自然选择,变 异 个 体,自然选择,保留适应环境的个体,世代选择,形成显著变异, 新的类型、新 的 由此产生,淘汰不适应环境的个体,物种,自然选择,可遗传的变异,1.如图所示为人和有关动物器官的比较,据图回答下列问题: (1)图中的生物在分类学上都属于
4、 动物, 其中人、蝙蝠和海豚均属于 类。 (2)人的手臂、海豚的鳍肢、鸟的翅膀和蝙 蝠的翼手,它们的外形和功能 (填“相 同”或“不同”),却有相似的 , 在胚胎阶段都是由相同的 发育而来的。 (3)以上事实说明,脊椎动物之间存在着 。,脊椎,哺乳,不同,结构模式,组织,统一性,2.变异是在环境影响下产生的吗?,提示,提示 不是,变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不是影响变异的因素,通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来,不利变异遭到淘汰,如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。,3.物种与种群有怎样的联系?物
5、种形成与两种隔离存在怎样的关系?物种的形成一定要经过环境隔离(地理隔离)吗?,提示,提示 一个物种可以形成多个种群,一个种群必须是同一物种;同一物种的多个种群间存在地理隔离,物种的形成必须经过生殖隔离,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标志;不一定,通常情况下,物种的形成需经过环境隔离,最后产生生殖隔离,但同地的物种形成不需要经过地理隔离,也能产生生殖隔离。,题型一 生物多样性和统一性的实例 1.(2016浙江4月选考)鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似。这说明它们之间存在 A.稀有性 B.适应性 C.统一性 D.竞争性,解题探究,答案,解析,解析
6、 生物界在结构和功能上具有高度的统一性,体现在生物体、细胞或生物大分子等层次上。鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似,这是生物体层次上的统一性,选C。,2.下列对于生物多样性和统一性的认识,错误的是 A.生物多样性体现在类型上,而统一性体现在模式上 B.研究的结构层次越基础,越能发现生物的统一性 C.生物的多样性和统一性都可以体现在个体水平上 D.只有到了生物大分子的层次上,才能发现生物界的统一性,答案,解析,解析 生物多样性和统一性有不同的体现,一是体现在类型上,二是体现在模式上。生物的统一性和多样性都有几个层次的体现,而且在不同的层次上,体现的差别和一致性是不同的,越是最基本的结构层次,
7、越能体现作为生命的高度一致性。,解析 根据现代生物进化理论可知,自然选择决定生物进化的方向,A正确; 由于物种之间存在种间关系,所以一个物种的形成或灭绝,会影响到其他物种的进化,B正确; 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,C正确。,题型二 进化论对生物的多样性和统一性的解释 3.(2017杭州月考)下列关于生物进化和生物多样性的叙述不正确的是 A.自然选择决定生物进化的方向 B.一个物种的形成或灭绝,会影响到若干其他物种的进化 C.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性 D.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程,答案,解析,4.(2017惠州模拟)以下
8、关于现代生物进化理论的叙述正确的是 A.抗生素可以诱发细菌产生相应的抗性突变 B.某种群中若显隐性个体数量保持不变,则该种群肯定没有发生进化 C.种群基因频率的改变必将导致新物种的形成 D.自然选择的直接对象是表现型,答案,解析,解析 抗生素不会诱发细菌产生相应的抗性突变,抗生素对细菌起了选择作用,A错误; 种群进化的实质是种群基因频率的改变,某种群中若显隐性个体数量保持不变,则该种群也有可能由于基因突变等导致基因频率发生改变而发生进化,B错误; 种群基因频率的改变必将导致生物进化,但不一定导致新物种的形成,C错误; 自然选择直接作用于个体的表现型,D正确。,题型三 选择是进化的动力 5.(2
9、016台州1月期末测试)科研人员用连年选种的方法(每代选种200300株)培育出含油量高的玉米,其含油量随选择世代数的变化如下图所示。据图分析,下列叙述错误的是 A.选育过程中直接被选择的是基因型 B.选育过程使微小变异积累成显著变异 C.选育过程提高了控制产油量的相关基 因的基因频率 D.连续多代的选育提高了玉米的含油量,说明人工选择是定向的,答案,解析,解析 选育过程中直接被选择的是表现型,A错误; 在人工选择中,通过多代的选择,种群中相关的有利变异(含油量较高)被保存下来,并不断得到积累,从而使微小变异累积成显著变异,B正确; 在此过程中,控制产油量的相关基因的基因频率会增大,这一过程是
10、定向的,C、D正确。,6.(2017台州模拟)下列有关进化的叙述,正确的是 A.个体是生物进化的基本单位 B.自然选择定向选择了生物的表现型 C.只要个体存在变异就会发生自然选择 D.基因频率是指某一个等位基因占该种群基因库的比例,解析 种群是生物进化的基本单位,A错误; 自然选择定向选择了生物的表现型,B正确; 只有变异的性状影响了个体的存活和繁殖,自然选择才可能发生作用,C错误; 基因频率是指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比例,D错误。,答案,解析,解析 菜青虫先发生抗药性变异,农药只是起选择作用,A项错误; 菜青虫抗药性的增强是农药选择的结果,B项错误; 通过选择导致菜青
11、虫抗药性不断积累,C项正确; 连续多年对菜青虫使用农药是造成菜青虫抗药性不断增强的动力,D项错误。,7.(2017浙江4月选考)经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药,下列叙述正确的是 A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异 B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果 C.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累 D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力,答案,解析,种群基因频率的变化,考点二,知识梳理,1.相关概念 (1)一个特定基因在染色体上的位置称为 。 (2)基因库:一个生物种群的 的总和。 (3)基因频率:在一个种群中,某一个等位基因的数目占这个基因可能出现
12、的所有 总数的比例。 (4)基因型频率:每种基因型个体数占 的比例。,基因座位,全部等位基因,等位基因,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 的情况下,世代相传不发生变化,也称为哈迪温伯格定律。 3.使基因频率发生变化的主要因素(加试) 、基因迁移、 、非随机交配和自然选择等。,迁移、突变和选择,遗传漂变,突变,1.比较基因频率和基因型频率,种群基因频率,不一定,2.遗传平衡定律(哈迪一温伯格定律) (1)成立前提 种群非常 ;所有雌雄个体之间 ;没有迁入和迁出;没有 ;没有 。 (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
13、频率,q表示a的基因频率,则:基因型AA的频率 ,基因型Aa的频率 ,基因型aa的频率 。 (3)如果一个种群达到遗传平衡,其基因频率应保持不变。,大,自由交配,自然选择,基因突变,p2,2pq,q2,题型一 常染色体上基因频率的计算 1.已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30 000人的群体中,蓝眼的有3 600人,褐眼的有26 400人(其中纯合子12 000人)。那么,在这个人群中A、a的基因频率各是 A.64%和36% B.36%和64% C.50%和50% D.82%和18%,解题探究,答案,解析,解析 因等位基因成对存在,30 000人中共有基因30 000260 00
14、0(个),蓝眼3 600人中含a基因7 200个,褐眼26 400人,纯合子12 000人含A基因24 000个,杂合子14 400人含28 800个基因,其中A基因14 400个,a基因14 400个。则A的基因频率(24 00014 400)/60 000100%64%,a的基因频率(7 20014 400)/60 000100%36%。,2.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是(不考虑基因突变) A.30%,21% B.30%,42% C.
15、70%,21% D.70%,42%,解析 亲本中AA占55%,aa占15%,所以Aa占30%,则A基因的频率为55%30%(1/2)70%,a基因的频率170%30%。蜗牛间进行自由交配,在不考虑基因突变的情况下,可利用遗传平衡定律计算,F1中Aa的基因型频率为270%30%42%。,答案,解析,1.已知各基因型个体的数量,求基因频率。此类题型可用定义公式计算,即某基因的频率(该基因纯合子个体数2杂合子个体数)(总个体数2)100%。 2.已知基因型频率,求基因频率。此类题型可以将百分号去掉,按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率该基因纯合子的百分比杂合子百分比的1/2”来代替。如基因A的频
16、率AA的频率1/2Aa的频率,基因a的频率1基因A的频率。,解析 解本题的关键是求得红绿色盲基因的总数以及红绿色盲基因及其等位基因的个数。因为女性的性染色体组成为XX,男性为XY,红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色体上,所以基因b共有36(即15152111)个,因此,红绿色盲基因的频率 100%6%。,题型二 位于性染色体上基因频率的计算 3.在一次红绿色盲的调查中共调查男女各200名,调查发现,女性红绿色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是 A.4.5% B.6% C.9% D.7.8%,答案,解析,4.某社区全部人口刚好男女各
17、400人,居委会进行红绿色盲普查,发现女性中有10人患色盲,12名未生育女性是红绿色盲基因携带者,18名色觉正常妇女的儿子患色盲,男性中共有22人不能区分红色和绿色。那么,这个群体中红绿色盲的基因频率为 A.7.5% B.6% C.5.6% D.8.1%,解析 由于红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,Y染色体上没有红绿色盲基因的位点,所以红绿色盲相关的基因总数是40024001 200,Xb10212118122172(18名色觉正常妇女的儿子患色盲,这18名正常妇女的基因型是XBXb,22个男性是红绿色盲,其基因型是XbY),所以红绿色盲的基因频率(Xb)72/1 2006%。,答案,解析,伴X
18、染色体遗传病的基因频率的计算,(p为XA的频率,q为Xa的频率)。,题型三 利用遗传平衡公式计算基因频率 5.一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频率是0.36,则 A.该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是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频率发生变化,就一定会形成新物种 D.若该种群中A的基因频率为0.4,A所控制性状的个体在种群中占40%,答案,解析,解析 根据题意可知,该种群遵循遗传平衡定律,隐性个体aa的基因型频率为0.64,则a的基因频率为0.8,A的基因频率为0.2,故显性基因的基因频率小于隐性基因的基因频
19、率,B错误; 该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是20.20.80.32,A正确; 种群的基因频率变化说明生物发生了进化,但不一定会形成新物种,C错误; 若A的基因频率为0.4,则a的基因频率为0.6,A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.4220.40.60.64,即64%,D错误。,解析 由题意可知,基因型aa的频率为1/10 000,计算得基因a的频率为1%,所以基因A的频率11%99%,基因型Aa的频率为299%1%1.98%。,6.已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查,该病的发病率为1/10 000。请问,在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率和携带
20、此隐性基因的杂合基因型频率各是_。,答案,解析,1%、1.98%,题型四 自由交配与自交条件下的基因频率计算 7.某植物种群中,AA个体占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,答案,解析,解析 种群中,A基因频率16%1/2(116%36%)40%,a基因频率为60%。根据遗传平衡定律可知,随机交配后,基因频率及基因型频率不变。自交产生的后代中,16%AA 16%AA;48%Aa 48%
21、(1/4AA1/2Aa1/4aa),即12%AA24%Aa12%aa;因此自交产生的后代中AA频率16%12%28%,A基因频率28%1/224%40%。,8.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是 A.0p1时,亲代群体都可能只含有纯合子 B.只有pb时,亲代群体才可能只含有杂合子 C.pa时,显性纯合子在F1中所占的比例为 D.pc时,F1自交一代,子代中纯合子比例为,答案,解析,解析 根据题意,该群体的基因频率符合遗传平衡定律
22、。当亲代只有HH和hh存在时,由于其基因型的比例不同,p的值也不同,取值范围为0p1,A项正确;,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。,自然选择导致适应与物种形成(加试),考点三,知识梳理,1.自然选择导致适应 (1)适应是生物特有的一种现象,生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境下生存和延续,是 的结
23、果。 (2)自然选择不是进化的唯一因素,但却是 的唯一因素。 (3)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 起来。,自然选择,适应进化,积累,2.异地的和同地的物种形成 (1)异地的物种形成,一个种群,两个种群,出现差异,遗传组成,形成新物种,(2)同地的物种形成:在一次有性生殖中完成。,二倍体植物,配子,四倍体新物种,二倍体,1.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。判断下列叙述: (1)上述过程说明地理隔离是 新物种形成的标志( ) (2)留居a地区甲种群的基因 频率不再发生改
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