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高三生物复习8
——生物进化
进化论
1.现代进化理论的由来
现代进化理论:以自然选择学说为核心内容
意义:能科学地解释生物进化的原因,生物多样性和适应性,但不能解释遗传变异的本质及自然选择对可遗传变异的作用。
2.现代进化理论的内容
选择
多次选择遗传积累
突变
等位基因
基因重组
不定向变异
微小有利变异
显著有利变异
基因频率的改变
新物种
定向进化
隔离
基本观点: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。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,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。
在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,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,隔离是新物种形成的必要条件。
例1.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀,用现代进化理论解释错误的是 ( )
A、经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现在的地雀物种
B、生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
C、这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,出现不同的突变和基因重组
D、自然选择对不同的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变得很不相同,并逐步出现生殖隔离
例2.下列关于物种的叙述,不正确的是( )
A、物种是形态上类似的、彼此能交配的、要求类似环境条件的生物个体的总和
B、物种是一个具有共同基因库的、与其他类群有生殖隔离的类群
C、区分物种有多种依据,但最主要的是看有无生殖隔离
D、不同物种的种群若生活在同一地区,也会有基因交流
例3.目前基因工程可以( )
A、打破地理隔离但不能突破生殖隔离
B、打破生殖隔离但不能突破地理隔离
C、完全突破地理隔离和生殖隔离
D、部分突破地理隔离和生殖隔离
例4.下列是DDT(一种农药)对家蝇的处理实验情况:将家蝇分成多组,每组再分为A、B两部分。用DDT处理每组的A部分,而保留B部分不接触DDT。处理后,检查各组的死亡率,死亡率高的就是抗性低,反之就是抗性高。选死亡率最低的一组的B部分饲养,使之繁殖后代,把后代再按上述方法进行抗性实验。这样经过若干代后,当用DDT处理其中A组的家蝇时发现其死亡率为4%,再用DDT处理这一代的B组家蝇,则:
(1)B部分经DDT处理后存活率为_________。
(2)由实验可知,家蝇抗性的产生是_________的结果。
(3)从生物与环境的关系看,家蝇和DDT的关系是_________。
(4)DDT对家蝇的抗性的产生所起的作用称为_________。
3.物种:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
生殖
隔离
种群 小种群(产生许多变异) 新物种
地理
隔离
自然
选择
基因频率发生改变
△生物进化是指同种生物的发展变化,时间可长可短,性状变化程度不一,任何基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属进化的范围,
△物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时,方可成立。
△它们在基因频率的改变程度上是有很大差别的。因而隔离是物种形成的必要条件,而非生物进化的必要条件。
4.共同进化和生物多样性
例5.真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义,这主要表现在( )
①结构和功能更加完善②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定基础③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物进化
A、①② B、①③ C、②③ D、①②③
例6.地球上出现需氧型生物,自养型生物,真核生物的先后顺序依次为( )
A、需氧型生物,自养型生物,真核生物
B、自养型生物,需氧型生物,真核生物
C、自养型生物,真核生物,需氧型生物
D、需氧型生物,真核生物,自养型生物
例7.下列叙述中不正确的一项是( )
A、一个物种的形成或灭绝,会影响到其他若干物种的进化
B、物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
C、生物多样性的形成过程,也就是新物种不断形成的过程
D、捕食者的存在有利于增加物种的多样性
例8.在生物的进化历程中,捕食者与被捕食者之间的关系是
A、不利于被捕食者,使被捕食者数量减少
B、对二者均不利,双方最终都趋向消亡
C、二者得失相当,和平共处
D、对两者均有利,共同进化
生物进化的大致过程和规律
⑴原始生命
原始原核生物(异养厌氧)
自养原核生物
真核生物
⑵水生
陆生、无性生殖
有性生殖 (变温)
有性生殖 (恒温)
真核生物出现的意义:结构和功能更复杂;为有性生殖(能产生更大变异)奠定了基础。
5.遗传平衡
这个种群的基因频率(包括基因型频率) 一代代稳定不变,保持平衡。这就是遗传平衡定律,也称哈代—温伯格平衡。
P代表一对等位基因中A的基因频率,q代表另一个等位基因a的基因频率
p+q=1
AA的基因型频率=p2
aa的基因型频率=q2
Aa的基因型频率=2pq
p2+2pq+q 2=1
根据孟德尔遗传法则,一个种群的等位基因频率,在上下代是稳定不变的,也就是说种群是稳定不变的。这种现象在自然界的种群中会发生吗?
自然界的种群的基因频率要稳定不变,必须要满足哪几个条件?
1、种群足够大
2、种群中的个体能自由随机交配
3、没有自然选择
4、没有迁入和迁出
5、没有突变发生
亲代基因型的频率
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率
A( )
A( )
a( )
a( )
亲代的基因频率
A( )
a( )
子一代基因频率
A( )
a( )
子二代基因型的频率
AA( )
Aa( )
aa( )
30%
30%
30%
10%
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
24%
24%
16%
36%
48%
16%
子三代以及若干代以后,种群的基因频率和基因型频率会和子一代一样吗?
从后代的基因频率和基因型频率的计算结果中,发现了什么现象?
6.常染色体遗传方面的基因频率计算
①通过基因型计算基因频率
基因频率=种群中该基因的总数/种群中该等位基因的总数。
例9:从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因。那么,这100个个体共有200个基因,其中,
A基因有2×30+60=120个,
a基因有2×10+60=80个。于是,在这个种群中,
A基因的频率为:120÷200=60%
a基因的频率为: 80÷200=40%
②通过基因型频率计算基因频率
⑴由基因型频率数值算出结果
例10:从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体,其中基因型为AA的个体占24%,基因型为Aa的个体占72%,基因型为aa的个体占4%,基因A和基因a的频率分别是( )
A.24% 72% B.36% 64%
C.57% 43 D.60% 40%
【解析】根据题意,在100个个体中,AA占24个,Aa占72个,aa占4个,即在200个基因中,A的基因有2×24+72=120个,基因频率为120÷200=60%,a的基因频率为40%(答案为D)
也可以用另一方法:A的基因频率为(2×24%+72%)/2=60%,则a的基因频率为40%。
⑵计算时运用遗传平衡公式:
例11:在某一个种群中,已调查得知,隐性性状者(等位基因用A、a表示)占16%,那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为:
A.0.36、0.48 B.0.36、0.24
C.0.16、0.48 D.0.48、0.36
【解析】
第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%,那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。
第二步将其看作在理想的状态下,运用遗传平衡公式进行计算:AA%=A%×A%=0.6×0.6=0.36;Aa%=2×A%×a%=2×0.6×0.4=0.48
答案为A
A、a 的基因频率即为人群(理想状态下)中生殖细胞的概率,结合情况如下表:
卵子
精子
0.6A
0.4a
0.6A
0.36AA
0.24Aa
0.4a
0.24Aa
0.16aa
• 则AA的基因型频率为0.36,
• Aa的基因型频率为0.24+0.24=0.48
7.伴X遗传方面的基因频率计算
这类题目的特殊点是:X染色体总数的正确计算,因为男性中只有一个X染色体,所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2,这样就能够得出正确的结果。
例12:对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人、携带者52人;820名男生中有患者65人,那么该群体中色盲基因的频率是( )
A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2%
例13.某种群的3个基因型AA、Aa、aa的初始个体数分别为400、500、100,现假定群体始终处于遗传平衡状态,请问三代后:
(1) AA的基因型频率是 ;
(2) Aa的基因型频率是 ;
(3) aa的基因型频率是 ;
(4) A的基因频率是 ;
(5) a的基因频率是 。
例14.人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人类群体中,男性中患色盲的概率大约为8%,那么,在人类中色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率各是多少?
8% 0. 64%
全书总结
主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合;
主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合;
主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。
如以染色体概念系统为例,分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系
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