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必修二 第6章 現代生物進化理論
教材基礎知識填空：
自然選擇直接作用的是生物的 ，而且是個體的 。
生活在 一定區域 的 同種 生物的 所有 個體叫做種群。
一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的 。在一個種群基因庫中，某個基因占 的比率，叫做基因頻率。
種群基因頻率的變化
（1）基因突變產生 新的等位基因 ，這就可以使 種群基因頻率 發生變化。
（2）可遺傳的變異提供了 生物進化 的原材料。
（3）可遺傳的變異來源于 基因突變 、 基因重組 和 染色體變異 。其中， 基因突變 和 染色體變異 統稱為突變。基因突變產生的 新的等位基因 ，通過有性生殖過程中的 基因重組 ，可以形成多種多樣的 基因型 ，從而使種群中出現多種多樣可遺傳的變異類型。
（4）突變和重組都是因型因型的、因型因型因型的。
（5）在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生因因因因因，導致生物朝著一定的方向不斷進化。
（6）生物進化的實質是因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因因。
能夠在自然狀態下 相互交配 并且產生 可育后代 的一群生物稱為一個物種。
隔離及其在物種形成中的作用
（1）概念：不同 種群 間的個體，在 自然條件 下基因不能 自由交流 的現象。
（2）常見類型
①地理隔離：同種生物由于 地理 上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象。
②生殖隔離：不同物種之間一般是 不能 相互交配的，即使交配成功，也不能產生 可育 后代的現象。
（3）隔離是物種形成的必要條件。新物種形成的標志是出現 生殖 隔離。
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中_________________的個體，客觀上起到______種群發展的作用。此外，捕食者一般_______________________，否則自己也無法生存，這就是所謂“精明的捕食者”策略。
生態學家斯坦利提出了“收割理論”：捕食者往往捕食個體數量______的物種，這樣就會避免出現一種或少數幾種生物在生態系統中占_______________的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加_______________。
不同______之間、生物與____________之間在相互影響中不斷進化和發展，這就是協同進化。
生物多樣性主要包括三個層次：______多樣性、______多樣性、____________多樣性。
最早出現的生態系統是只有_________和_________的兩極生態系統。而在寒武紀大爆發后出現了以大量的動物構成的生態系統的第三極----____________。
真核生物出現以后，____________作為一種新的繁殖方式出現了。生物通過有性生殖，實現了______，這就增強了生物變異的多樣性，_________的速度明顯加快，多細胞植物和動物的種類不斷增多。
生物進化理論在發展
（1）現代生物進化理論的核心： 自然選擇學說 。
（2）現代生物進化理論的主要內容： 適應 是自然選擇的結果； 種群 是生物進化的基本單位； 突變和基因重組 提供進化的原材料， 自然選擇 導致種群基因頻率的定向改變，進而通過 隔離 形成新物種；生物進化的過程實際上是 生物與生物、生物與無機環境協同進化 的過程；生物多樣性是 協同進化 的結果。
（3）生物進化理論在發展
①中性突變學說：有學者的研究表明，大量的基因突變是 中性 的。決定生物進化方向的是 中性突變 的逐漸積累，而不是 自然選擇 。
②間斷平衡學說：有人提出物種形成并不都是漸變的過程，而是物種 長期穩定 與 迅速形成新種 交替出現的過程。
判斷訓練：
種群基因頻率的變化意味著新物種的產生 (　 　)
進化過程一定伴隨著基因頻率的改變(　 　)
一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫（ ）
在一個種群中某個基因占全部基因數的比率，叫做基因頻率 (　 　)
種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因(　 　)
生物進化的實質是種群基因型頻率的改變(　 　)
不同基因型的個體對環境的適應性可相同，也可不同。(　　)
突變、基因重組和自然選擇均能定向改變種群的基因頻率 (　 　)
可遺傳的變異雖然無法決定生物進化的方向，但它們卻提供了進化的原材料 ( )
生物的變異是不定向的，但在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向的改變，從而使生物向著一定的方向進化(　 　)
物種的形成必需經過隔離。(　　)
在自然條件下，處于隔離狀態的種群不能進行基因交流（ ）
在自然狀態下能相互交配并產生后代的個體稱為同一個物種 (　 　)
某校學生(男女各半)中，有紅綠色盲患者3.5%(均為男生)，色盲攜帶者占5%，則該校學生中的色盲基因頻率為5.67%(　 　)
環境發生變化時，種群的基因頻率可能改變，也可能不變。( )
一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應環境。( )
種群內基因頻率改變的偶然性隨種群個體數量下降而減小(　 　)
一個符合遺傳平衡的群體，無論是自交還是相互交配，其基因頻率及基因型頻率都不再發生改變(　 )
自然情況下，突變、基因重組、自然選擇都會直接導致基因頻率的改變。(　 　)
生物進化的基本單位是種群，但是自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率。自然選擇直接作用于表現型而非基因型。（ ）
哈迪溫伯格定律適用的條件是種群足夠大；隨機交配；沒有突變，沒有選擇，沒有遷移（ ）
生物進化的方向與基因突變的方向一致。(　　)
環境是通過對性狀的選擇作用而對其基因產生影響的。( )
進化時基因頻率總是變化的，總是由突變引起的。( )
不同的種群，一般經過長期的地理隔離，然后達到生殖隔離，形成新的物種。( )
協同進化是指生物與生物之間在相互影響中不斷進化與發展 (　 　)
生物的多樣性包括物種多樣性、群落多樣性和生態系統多樣性 (　 　)
三、邊練邊講
練習1. 種群基因組成的變化與物種的形成
1、從以下描述中選擇符合“現代生物進化理論”的觀點：____________________。
遺傳變異是自然選擇的內因；
突變和基因重組產生生物進化的原材料。
變異一般是不定向的，而自然選擇決定著生物進化的方向。
生物進化的實質在于種群基因頻率的改變
自然選擇是一個長期、緩慢、連續的過程。
種群是生物進化的基本單位；
適應是自然選擇的結果。
過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭
突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節。
生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進化的動力。
隔離是新物種形成的必要條件。
2、現代生物進化理論是在達爾文自然選擇學說的基礎上發展起來的。下列為現代生物進化理論對自然選擇學說的完善和發展的是________。
①突變和基因重組產生進化的原材料　②種群是進化的單位
③自然選擇是通過生存斗爭實現的 ④自然選擇決定生物進化的方向
⑤生物進化的實質是基因頻率的改變 ⑥隔離導致物種形成 ⑦適者生存，不適者被淘汰
3、下圖表示生物新物種形成的基本環節，對圖示分析正確的是(　　)
A．種群基因型頻率的定向改變是形成新物種的前提
B．圖中B表示地理隔離，是新物種形成的必要條件
C．圖中A表示突變，為進化提供原材料，是變異的根本來源
D．圖中C表示生殖隔離，可以指兩種生物不能雜交產生可育后代
4、某人群中某常染色體顯性遺傳病的發病率為36%，一對夫婦中妻子患病，丈夫正常，他們所生的子女患該病的概率是(　　)
A．8/9 B．5/9 C．4/9 D．1/9
5、某自然人群中，紅綠色盲致病基因a的基因頻率為p，則有關分析正確的是(　　)
①男性和女性中，a基因的基因頻率均為p
②人群中，色盲男性占p/2，色盲女性占p2/2
③男性中，a基因的頻率>p，女性中，a基因的頻率④男性中色盲患者占p/2，女性中色盲患者占p2/2
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
6、囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性，若毛色與環境差異大則易被天敵捕食。調查不同區域囊鼠深色表(現)型頻率，檢測并計算基因頻率，結果如圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區域的分布現狀受自然選擇影響
B．與淺色巖P區相比，深色熔巖床區囊鼠的雜合體頻率低
C．淺色巖Q區的深色囊鼠的基因型為DD、Dd
D．與淺色巖Q區相比，淺色巖P區囊鼠的隱性純合體頻率高
講解1：種群基因組成的變化與物種的形成
1、基因頻率和基因型頻率的計算
（1）常染色體上基因頻率的計算
a. 已知調查的各種基因型的個體數，計算基因頻率
某基因頻率＝×100%（A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個體數）
A＝×100% a＝×100%
b．已知基因型頻率求基因頻率
一個基因的頻率＝該基因純合子的頻率＋×雜合子的頻率，如
基因A的頻率＝AA的頻率＋Aa的頻率，
基因a的頻率＝aa的頻率＋Aa的頻率＝1－基因A的頻率。
即A%＝AA%+Aa%即 a%＝aa%+Aa% A%＋a%＝ 1
（2）性染色體上基因頻率的計算
p＝×100%
q＝×100%
(p為XA的基因頻率，q為Xa的基因頻率，N為個體數)
（3）利用遺傳平衡公式計算基因頻率和基因型頻率
a．前提條件：(1)種群非常大；(2)所有雌雄個體之間自由交配；(3)沒有遷入和遷出；(4)沒有自然選擇；(5)沒有突變。
b．計算公式：當等位基因只有兩個(A、a)時，設p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：AA的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2。如果一個種群達到遺傳平衡，其基因型頻率應符合：p2＋2pq＋q2＝1。
c．能改變基因頻率的因素：⑴選擇作用 ⑵突變和重組 ⑶遷入和遷出 ⑷隔離
d．自交和自由交配時基因頻率和基因型頻率的變化規律
交配方式 基因頻率 基因型頻率
自交 不改變 改變，且純合子增多，雜合子減少
自由交配 不改變 不改變（從第2代開始）
2、對現代生物進化理論的理解
(1)變異先于選擇，例如害蟲抗藥性的產生，是在農藥使用之前，農藥僅起到選擇作用。
(2)自然選擇是定向的，但也不是說只有一個方向。如常刮大風的海島上昆蟲就向無翅和翅異常發達兩個方向進化。
(3)基本觀點
①適應是_________的結果；
②______是生物進化的基本單位；
③________________提供進化的原材料，自然選擇導致種群_______的定向改變，進而通過_______形成新的物種；
④生物進化的過程實際上是生物與______、生物與___________協同進化的過程；
⑤生物多樣性是___________的結果。
3、與物種相關的比較
(1)物種形成的三大模式比較
(2)物種形成與生物進化的比較
比較內容 物種形成 生物進化
標志 出現生殖隔離 基因頻率改變
變化后生物與原生物關系 屬于不同物種 可能屬于同一物種
二者關系 ①生物進化的實質是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種的形成，進化是量變，物種形成是質變；②新物種的形成是長期進化的結果
(3)物種形成的三個環節：突變和重組、自然選擇、隔離。
(4)產生生殖隔離是新物種形成的標志。產生生殖隔離的根本原因是：種群間基因庫的差異。
練習2. 協同進化與生物多樣性的形成
1、下列有關協同進化的說法中,正確的是(　　)。
A.協同進化是指各種生物在生存斗爭中一起進化
B.捕食者對獵物起到選擇的作用,但獵物對捕食者無此作用
C.生物多樣性的形成是長期協同進化的結果
D.個別物種的形成或滅絕對其他物種的進化沒有影響
2、下列關于生物多樣性的敘述錯誤的是(　　)。
A.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性
B.生物多樣性是生物進化的結果
C.生物多樣性是人類賴以生存和發展的物質基礎
D.生物多樣性是指所有的植物、動物和微生物及它們所擁有的全部基因
3、下列有關生物多樣性進化的敘述中,不正確的是(多選)(　　)。
A.蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期協同進化形成的相互適應特征
B.異地新物種的形成通常要經過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個基本環節
C.細菌在接觸青霉素后會產生抗藥性的突變個體,青霉素的選擇作用使其生存
D.自然選擇能定向改變種群的基因頻率,決定生物進化的方向
E.在進化地位上越高等的生物其適應能力一定越強
F.生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程
G.各類生物化石在地層里按照一定順序出現的事實，是生物進化最可靠、最直接的證據。
H.科學家通過對不同年代化石的縱向比較，以及對現存生物種類的橫向比較等方法，推斷出了生物進化的大致歷程由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生．
講解2：協同進化與生物多樣性的形成
1.協同進化與生物多樣性的形成
(1)協同進化的實例
協同進化類型 包含類型 實例
不同物種之間 種間互助 某種蘭花和專門給它傳粉的蛾
種間斗爭 捕食 獵豹和斑馬
寄生 黏液瘤病毒和兔子
競爭 農作物與雜草
生物與無機 環境之間 生物影響環境，環境影響生物 地球早期無氧環境→厭氧生物→光合生物出現→空氣中有氧氣→出現好氧生物
(2)生物多樣性形成的原因分析
①從分子水平看：
②從進化角度看：物種多樣性與生態系統多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進化過程中共同作用的結果。
(3)真核細胞的出現在生物進化中的作用：
①使生物體結構和功能更加完善。
②隨之出現了有絲分裂，為有性生殖的產生奠定了基礎。
③通過有性生殖實現了基因重組，推動了生物進化。
(4)生物進化的趨勢：
①原核→真核 ②單細胞→多細胞 ③異養→自養 ④厭氧→需氧 ⑤無性生殖→有性生殖 ⑥水生→陸生。
精明的捕食者策略：
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中_________________的個體，客觀上起到______種群發展的作用。此外，捕食者一般_______________________，否則自己也無法生存
收割理論：
捕食者往往捕食個體數量______的物種，這樣就會避免出現一種或少數幾種生物在生態系統中占_______________的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加_______________。

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