生物进化相关考点分析
2016-08-11山东黄兴明
山东 黄兴明 马 娅
生物进化相关考点分析
山东 黄兴明 马 娅
生物进化在高考中常以选择题的形式进行考查,重点考查运用生物进化的观点解释生物现象,并结合遗传规律考查基因频率的计算及判断生物是否发生进化、是否形成新物种。复习时利用比较法分析相关概念如种群与物种、物种形成与生物进化等,有助于把握共性、辨别本质。
考点一:自然选择学说和现代生物进化理论的异同点
_项_______目_______________________________自然选择学说______________________________________现代生物进化理论内容过度繁殖提供选择的材料,加剧了生存斗争;遗传变异是选择的内因,变异是不定向的,自然选择是定向的,决定生物进化的方向;生存斗争是自然选择的过程,是进化的动力;适者生存是选择的结果;自然选择是一个长期、_______缓慢、连续的过程____种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组是生物进化的原材料;自然选择导致种群基因频率的定向改变,决定生物进化的方向;生物进化的实质是种群基因频率的改变;通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程,进化导致生物的多样性__________进化局限于个体水平,没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理。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__________________________________________从分子水平上阐明自然选择对遗传变异的作用机理,强调群体进化,认为种群是生物进化的基本单位;隔离是物种形成的必要条件不同点共同点解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性;自然_______选择决定生物进化的方向_________________________
【特别提醒】(1)现代生物进化理论从分子水平上阐述生物进化的实质是种群基因频率的改变;而自然选择学说从性状水平解释进化。(2)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,种群基因频率发生定向改变,使生物朝一定方向缓慢进化。如喷洒农药会将种群中抗药性的个体筛选出来,
不抗药的个体被淘汰,而非农药引起了个体变异。
【例1】关于现代生物进化理论的叙述,错误的是 ( )
A.害虫抗药性不断增强是因为农药对害虫进行了定向选择
B.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
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.种群基因频率的改变,导致新物种的形成
【解析】在喷洒农药前,害虫抗药性已经产生,农药仅起选择作用,使害虫抗药性比例增大,A项正确;通过自然选择,具有不利变异的个体被淘汰,具有有利变异的个体被保存下来,使基因频率发生改变,B项正确;当外界环境发生变化时,由于选择作用,与该环境有关的性状的基因频率可能改变,而与该环境无关的性状的基因频率可能不改变,C项正确;种群基因频率的改变,导致生物进化,但不一定形成新物种,D项错误。
【答案】D
考点二:物种形成与生物进化
1.比较物种形成与生物进化
________________内________________________________容_______________________________________________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_间的关______________________________________________系属于不同物种可能属于同一物种二者关系生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种的形成;但是新物种的形成___________要经过生物进化,即生物进化是物种形成的基础__
2.种群和物种的区别:(1)物种是自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物,一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。(2)种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群“小”,不同种群间有地理隔离;物种“大”,不同物种间有生殖隔离。(3)判断生物是不是同一物种,如果来历不明,形态结构相似,可依据是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离,则不是同一物种。
3.隔离是物种形成的必要条件:(1)地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变时期,只有地理隔离而不形成生殖隔离,能产生亚种,但绝不可能产生新物种,如东北虎和华南虎。(2)生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限。生殖隔离有三种情况:不能杂交、杂交不活、活而不育。(3)物种的形成必须经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离如二倍体西瓜和四倍体西瓜,故生殖隔离是新物种形成的标志。
【例2】最近“超级细菌”引人关注,专家称,抗生素的滥用无疑是使细菌产生耐药性的罪魁祸首,也是超级细菌滋生的温床。下列关于超级细菌的说法错误的是 ( )
A.耐药菌的产生是基因突变的结果
B.抗生素对细菌的抗性具有选择作用
C.菌群中耐药性基因频率增加说明其进化了
D.滥用抗生素导致人体内大多数细菌突变
【解析】细菌为单细胞原核生物,不能发生基因重组,也无染色体变异,只能发生基因突变,A项正确;抗生素不能诱导细菌发生突变,而是对具有不同耐药性的细菌进行选择,使抗性较强的个体保留下来,抗性弱的个体被淘汰,B项正确,D项错误;变异是不定向的,选择是定向的,药物可使细菌的耐药性基因定向积累,耐药性基因频率增加,生物发生进化,C项正确。
【答案】D
【技法点拨】对物种和进化标准的判断技巧:(1)判断两个种群是否属于同一物种的标准,是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。(2)判断种群是否进化的标准,是看其基因频率是否发生了变化,若种群基因频率没有发生变化,则种群没有发生进化。
考点三:基因频率的计算
1.据概念计算基因频率: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。即
染色体上,则
2.据基因型频率计算基因频率:基因型频率是指种群中某基因型的个体所占的比例。即×100%,种群中某基因频率=该基因纯合子频率+杂合子频率,如A=AA的基因型频率+Aa的基因型频率。种群中一对等位基因的频率之和等于1,种群中基因型频率之和也等于1。
3.据哈代-温伯格定律计算基因频率:在一个有性生殖的自然种群中,并满足一定条件,则种群中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变,保持平衡。此条件为:种群数量非常大;种群中个体间都可以随机交配;没有迁入和迁出;没有自然选择;没有基因突变。其计算式为:(p+q)2=p2+2pq+q2=1,p代表一个等位基因如A的基因频率,q代表另一个等位基因a的频率,则基因型频率AA=p2,aa=q2,Aa=2pq;基因频率q2+pq。
【例3】某海岛上昆虫种群中长翅(AA)个体占55%,残翅(aa)个体占15%,该种群自由交配产生的后代中a的基因频率、AA的基因型频率;若海岛上经常刮大风则基因型相同的个体交配几代后a基因频率、AA基因型频率的变化是( )
A.70% 49% 增大 减小
B.70% 21% 减小 增大
C.30% 49% 增大 减小
D.30% 21% 减小 增大
【解析】据题意可知,Aa个体占30%,自由交配时,产生A配子的基因频率,a配子的基因频率。利用配子法如下图,则下一代中AA为49%,Aa为42%,aa为9%,42%=30%。由于海岛上经常刮大风,长翅个体会被风吹到海里淹死,而残翅个体生存下来,故a基因频率增大、AA基因型频率减小。
_产生雌雄配子的概率______70__________________________%_A30%_a________________________70%_A_________________________________49%_AA_______________________21%__Aa__________________________30%_a____________________________________21%____________________________Aa9%_aa
【答案】C
【总结提高】自交与自由交配的区别
(1)自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指:AA×AA、Aa×Aa。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是:AA♀×AA♂、Aa♀×Aa♂、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
(3)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。
(4)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。
(作者单位:山东省东营市利津一中)