2024届人教版高中生物一轮复习现代生物进化理论学案

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习现代生物进化理论学案，共18页。
第4讲　现代生物进化理论

1．现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)
2．生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)
1．生物是不断进化的，并与环境相适应(生命观念)
2．比较辨析达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系(科学思维)
3．保护生物的多样性，形成生态意识(社会责任)

考点1　现代生物进化理论

1．拉马克的进化学说
(1)内容
①生物是由更古老的生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③用进废退和获得性遗传导致生物各种适应性特征的形成，同时也是生物进化的原因。
(2)意义：否定了神创论和物种不变论。
2．达尔文的自然选择学说

3．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：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
④生物进化的实质：种群基因频率发生改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异的来源
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。
③生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择对种群基因频率变化的影响

(4)隔离导致物种形成

(5)共同进化与生物多样性的形成
①共同进化：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生物多样性


1．隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的形成必须要有地理隔离，地理隔离必然导致生殖隔离。 (×)
提示：生殖隔离的形成往往先经过长期地理隔离。地理隔离也不一定形成生殖隔离(如亚种)。
2．所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料。 (×)
提示：自然选择决定生物进化的方向，可遗传的变异为进化提供原材料。
3．两个鱼塘中的鲫鱼属于同一物种，也是一个种群。 (×)
提示：种群是繁殖的基本单位，个体之间能够进行基因交流，两个鱼塘中的鲫鱼存在地理隔离，不是一个种群。
4．外来物种入侵可能改变生物进化的速度和方向。 (√)
5．共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 (×)
提示：共同进化主要是通过生存斗争实现的，也可以是相互选择。
6．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。 (×)
提示：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。

1．用现代生物进化理论解释“长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差”的原因：_____________________________++_____________________________
_____________________________________________________________________。
提示：经自然(杀虫剂)选择作用，种群中抗药性基因频率升高
2．普氏原羚是我国特有的濒危动物，由于道路和牧场围栏阻隔，普氏原羚被隔离在13个分布区内。从遗传与进化的角度看，不同分布区的普氏原羚种群处于隔离状态，这对该物种的延续有什么不利影响？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：不同分布区的普氏原羚种群产生了地理隔离，无法进行基因交流，一方面不利于该物种数量大量增长，另一方面易造成生殖隔离，不利于物种的延续


1．把握物种形成的三大模式

2．正确认识生物进化与新物种的形成
(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的形成。
(2)生物进化并不一定形成新物种，但是新物种的形成一定要经过生物进化。


1．有人认为，从根本上说没有突变，进化也可能发生。你认为这样的看法正确吗？请说明理由。
提示：不正确。若没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有任何意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可能进化。

2．捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增加群落的稳定性，也能增加物种的多样性，请你说明原因。
提示：群落中捕食者和被捕食者相互影响，又相互制约，使它们的数量在一定的范围内波动，因此捕食者的存在能够增加群落的稳定性。捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就避免出现一种和少数几种生物在生态系统中占优势的局面，为其他生物的生存腾出了空间。

自然选择学说与现代生物进化理论
1．(2021·湖南招生适应性测试)中美洲东海岸与西海岸分布着两种形态差异明显的海龟。经DNA检测，发现它们曾经是同一物种，因火山爆发导致中美洲形成，它们被分隔成两个地区的不同种群，现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是(　　)
A．种群是生物进化的基本单位
B．地理隔离是物种形成的必要条件
C．两种海龟的基因库存在明显差异
D．东西海岸的不同环境影响海龟进化的方向
B　[种群是生物进化的基本单位，A正确；隔离是物种形成的必要条件，有的物种形成不需要地理隔离，如多倍体的形成，B错误；两种海龟现已进化成两个不同物种，故其基因库存在明显差异，C正确；东西海岸的不同环境影响海龟进化的方向，即自然选择决定进化方向，D正确。]
2．(2021·广东选择性考试)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是(　　)
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
C　[由题意可知，孔雀鱼雄鱼的斑点数量越多，越利于繁殖后代，但易被天敌捕食，故自然环境中，斑点数量的增减对孔雀鱼雄鱼既有利也有弊，在缺少天敌时，孔雀鱼雄鱼的斑点数量可能会增多，A、D推测正确；引入天敌后，斑点数量多的孔雀鱼雄鱼易被天敌捕食逐渐被淘汰，而斑点少的孔雀鱼雄鱼更易长期生存下去，故引入天敌后，孔雀鱼雄鱼的平均斑点数量可能会减少，B推测正确；变异具有不定向性，因此孔雀鱼雄鱼的斑点数量相关基因的变异方向与天敌存在与否无关，C推测错误。]
考查共同进化与生物多样性的形成
3．(2021·江苏新高考适应性测试)下列关于生物进化和生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．热带任何地区的物种多样性一定高于温带
B．外来物种一定会导致本地物种多样性降低
C．共同进化既存在于植食性动物和肉食性动物之间，也存在于植物和植食性动物之间
D．生物多样性会随群落演替的进程而逐渐增加，但该群落中不会发生生物进化
C　[热带任何地区的物种多样性一定高于温带这一说法过于绝对，生物的多样性不仅取决于环境温度，也取决于其他环境条件，A错误；引入的外来物种，若不适应引入地的环境条件，而且还有天敌制约其生长，则一般不会导致本地物种多样性锐减，B错误；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在互相影响中不断进化和发展，所以植食性动物和肉食性动物之间，植物和植食性动物之间都存在共同进化，C正确；群落的演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，是生物和环境反复相互作用的过程，该过程中种群的基因频率可能发生变化，产生生物进化，D错误。]
4．(2022·四川成都三模)某草原三个叶色渐变的羊草种群在自然状态下的基因交流指数(“*”越多表示基因交流程度越高)和遗传距离指数(“＋”越多表示基因差异程度越大)如下表。下列叙述正确的是(　　)

灰绿型
绿型
黄绿型
灰绿型

＋＋
＋＋＋
绿型
**

＋
黄绿型
**
***

A．羊草的遗传多样性与突变和基因重组有关
B．三个羊草种群可通过无性繁殖进行基因交流
C．灰绿型羊草和黄绿型羊草之间已存在生殖隔离
D．不同种群间的遗传距离越大，则基因交流程度越高
A　[突变和基因重组是生物进化的原材料，据此可推测，生物的基因(遗传)多样性与突变和基因重组有关，羊草也不例外，A正确；三个羊草种群进行基因交流的方式是通过有性生殖实现的，B错误；根据表格可知，灰绿型羊草和黄绿型羊草之间基因差异程度较大，但二者之间依然进行基因交流，因此二者之间不存在生殖隔离，C错误；结合表格信息可知，不同种群间的遗传距离越大，说明二者之间的遗传信息差异越大，则进行基因交流程度越低，D错误。]
考点2　种群基因(基因型)频率及计算

1．基因频率与基因型频率

基因频率
基因型频率
公式
某基因频率＝该基因的数目÷该基因与其等位基因的总数×100%
某基因型频率＝该基因型的个体数÷总个体数×100%
外延
生物进化的实质是种群基因频率的改变
基因型频率改变，基因频率不一定改变
2．基因频率的计算
(1)“定义法”求解基因频率
某基因频率＝×100%
若在常染色体上，某基因频率＝×100%；若在X染色体上，b基因频率＝×100%。
(2)“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A和a为例)
A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率
a基因频率＝aa基因型频率＋1/2×Aa基因型频率
(3)利用遗传平衡定律计算基因型频率
①前提条件：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：当等位基因只有两个(A、a)时，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＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2。

1．生物进化的实质是种群基因频率的改变。 (√)
2．种群基因频率改变，基因型频率一定改变。 (√)
3．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1。 (√)
4．某基因频率等于该基因的数目占全部基因的数目的比率。 (×)
提示：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率。
5．在一个遗传平衡的群体中，种群个体连续自交两代后，该种群基因频率没有改变，没有进化。 (√)


自交和自由交配时基因(型)频率的变化规律
(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。


1．常染色体发病率和基因型频率有什么关系？(设某遗传病由A、a一对等位基因控制)
提示：(1)常染色体显性遗传病发病率＝(AA个体数＋Aa个体数)÷全体个体数×100%＝AA和Aa基因型频率之和。(2)常染色体隐性遗传病发病率＝aa个体数÷全体个体数×100%＝aa基因型频率。
2．X染色体隐性遗传病在男性中的发病率为什么等于该病致病基因的基因频率？
提示：因为Y染色体上没有相应的等位基因，所以在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率。
3．设处于遗传平衡的某个种群，A基因频率为p，a基因频率为q，且2pq>p2＝q2，若AA基因型个体不断被淘汰，试分析该种群AA、Aa、aa三种基因型频率将如何变化？
提示：由于AA基因型个体被淘汰，所以A基因频率下降，a基因频率上升，结果AA基因型频率下降，Aa基因型频率下降，aa基因型频率上升。

基因(型)频率的计算及应用
1．(2022·四川泸县二中模拟)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的设计原型是国宝大熊猫。大熊猫的祖先是肉食动物，经进化目前约99%的食物是竹子。现有一个较大的大熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%。下列说法错误的是(　　)
A．由“以肉为食”进化为“以竹子为食”的实质是种群基因频率的改变
B．若该对等位基因位于X染色体上，则b的基因频率在雌性群体中为40%
C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雄大熊猫概率为28.6%
D．若某个体在发育过程中B基因突变成B1基因，该基因一定能遗传给后代
D　[生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此由“以肉为食”进化为“以竹子为食”的实质是种群基因频率的改变，A正确；该种群是一个较大的大熊猫种群，其中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该对等位基因位于X染色体上，则b的基因频率在雌雄群体中相同，均为40%，B正确；若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体(BB、Bb)中出现杂合子(Bb)且为雄性的概率约为48%÷(48%＋36%)×1/2≈28.6%，C正确；若某大熊猫在个体发育过程中B基因突变成B1基因，该基因突变若发生在体细胞中则一般不遗传给后代，若发生在生殖细胞中则可能遗传给后代，D错误。]
2．(2022·湖北武汉模拟)某小鼠种群中A对a为显性，A基因频率为0.5。由于栖息环境温度效应，带有a基因的配子中有一定比例被淘汰而无法存活，此淘汰比例称为淘汰系数，以s表示。此种群个体间随机交配，基因A和a都不产生突变，没有迁出和迁入，下列说法错误的是(　　)
A．环境温度使小鼠种群A/a基因频率发生定向改变
B．随繁殖代数的增加，基因型为aa的个体所占比例减小
C．若淘汰系数s＝1/3，则F1中显性个体的比例为0.84
D．若大量基因型为aa的个体迁入此种群，则s会变大
D　[环境温度效应使小鼠种群带有a基因的配子中有一定比例被淘汰，说明环境温度起到自然选择的作用，使A/a基因频率发生定向改变，A正确；栖息环境温度效应会使带有a基因的配子中有一定比例被淘汰，则a基因频率有所下降，基因型为aa的个体所占比例减小，B正确；若淘汰系数s＝1/3，则种群中A∶a＝1∶2/3＝3∶2，则含a配子所占比例为2/5，群体F1中aa＝4/25＝0.16，则F1中显性个体的比例为1－0.16＝0.84，C正确；s为淘汰系数，表示的是比例，是指含有a基因的配子中有一定比例被淘汰，大量基因型为aa的个体迁入此种群，s不一定改变，D错误。]


1．突变≠基因突变。“突变”不是基因突变的简称，而是基因突变和染色体变异的统称。
2．变异先于环境选择。在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体。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。
3．能产生后代≠同一物种。两个个体能够交配产生后代，但子代可能高度不育，例如马和驴虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
4．物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。
5．生物进化不一定导致物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。但新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。
1．地理隔离造成基因交流的阻断，不同环境的自然选择造成不同基因频率的变化，当基因频率变化积累到一定的程度，形成生殖隔离，也就形成了新物种。
2．物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。
3．现代生物进化理论的四个要点
(1)种群是生物进化的基本单位，进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组提供进化的原材料。
(3)自然选择决定生物进化的方向。
(4)隔离导致物种的形成。


1．(2022·浙江6月选考)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流
A　[同一物种的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，A错误；不同生长环境有利于进行不同的自然选择，从而进化出不同的物种，B正确；自然选择导致物种朝不同的方向进化，甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确；不同物种之间存在生殖隔离，不能发生基因交流，D正确。]
2．(2022·广东选择性考试)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是(　　)

A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
D　[分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h基因频率高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。]
3．(2021·湖南选择性考试)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是(　　)
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
B　[金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代，因此二者属于同一物种，A叙述正确；鲫鱼的变异是随机的、不定向的，并不是人工选择使之发生变异，B叙述错误；生物进化的实质是种群基因频率发生改变，C叙述正确；人类的喜好决定了人工选择的方向，所以也影响了金鱼的进化方向，D叙述正确。]
4．(2022·浙江1月选考)峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是(　　)
A．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流
B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成两个物种
C．高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流
D．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离
C　[大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，A正确；能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成两个物种，B正确；由题意可知，某高山两侧间存在的“通道”是有限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，C错误；不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离，D正确。]
5．(2021·广东选择考适应性测试)从19世纪中叶到20世纪中叶，随着工业化的发展，环境不断恶化，英国曼彻斯特地区桦尺蛾(其幼虫称桦尺蠖)种群中，与从前浅色个体占多数相比，黑色个体所占比例逐渐增加。下列叙述正确的是(　　)
A．控制桦尺蛾体色的基因发生了定向变异
B．黑色桦尺蛾是通过进化产生的新物种
C．黑色桦尺蛾增多是获得性遗传的证据
D．桦尺蛾体色变化趋势体现了共同进化
D　[基因突变是不定向的，A错误；桦尺蛾的基因频率发生了改变，发生了进化，但黑色桦尺蛾并未与浅色个体产生生殖隔离，故并不是一个新物种，B错误；黑色桦尺蛾的增多是自然选择的结果，不能作为获得性遗传的证据，C错误；桦尺蛾体色变化趋势体现了环境与生物在相互影响中共同进化，D正确。]
6．(2022·湖南选择性考试)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
交配(♀×)
①×②
②×①
①×③
③×①
②×③
③×②
交配率(%)
0
8
16
2
46
18
精子传送率(%)
0
0
0
0
100
100
注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。
A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C．隔离是物种形成的必要条件
D．②和③之间可进行基因交流
D　[由表格中的交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确。已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确。隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确。②与③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于近缘物种，表中②×③交配精子传送率为100%，即使交配成功，由于存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。]
7．(2021·湖北选择性考试)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼，该丽鱼种群包含两种类型的个体：一种具有磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物；另一种具有乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并且能相互交配产生可育后代。针对上述现象，下列叙述错误的是(　　)
A．丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B．两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C．丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D．两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，形成了两个不同的物种
D　[据题意可知，两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异，属于可遗传的变异，A正确；两种齿形的丽鱼的食物类型不同，两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应，B正确；突变和基因重组是产生生物进化的原材料，因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关，C正确；物种之间的界限是生殖隔离，两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，但题干已说明二者能相互交配，产生可育后代，是一个物种，D错误。]