第一節生物進化理論

新課程標準學業質量目標

1.基于對拉馬克生物進化理論的主要內容的認識，了解

達爾文提出自然選擇學說之前,人們是怎樣看待生物進

4.2.1舉例說明種群內的

化的。（科學思維）

某些可遺傳變異將賦予

2.基于對實例的分析，歸納概括種群及種群基因庫的含

個體在特定環境中的生

義,基于生物學事實和證據,建立模型,運用數學方法分

存和繁殖優勢

合格析種群基因頻率的變化。（生命觀念、科學思維）

4.2.2闡明具有優勢性

考試3.初步運用進化與適應觀，闡明可遺傳的變異提供了生

狀的個體在種群中所占

物進化的原材料。基于事實和證據,運用比較與分類,理

比例將會增加

解種群與物種之間的關系。（生命觀念、科學思維）

4.2.3說明自然選擇促

4.運用生物進化觀念闡明隔離在物種形成中的作用，運

進生物更好地適應特定

用進化與適應觀,理解生物進化與新物種形成之間的關

的生存環境

系。（生命觀念）

4.2.4概述現代生物進化

1.運用進化與適應觀，闡述適應是自然選擇的結果，基

理論以自然選擇學說為

于對達爾文自然選擇學說的認識,理解達爾文自然選擇

核心，為地球上的生命進

學說的進步意義和局限性。（科學思維）

化史提供了科學的解釋等級

2.運用統計與概率的相關知識,解釋并預測種群內某一

4.2.5闡述變異、選擇和考試

遺傳性狀的分布及變化。（科學思維）

隔離可導致物種形成

3.基于給定的條件探究自然選擇對種群基因頻率的影

響。（科學探究）

-----「必備知識?自主學習「

一、拉馬克和達爾文生物進化理論

1.拉馬克生物進化理論的基本觀點：

拉馬克認為:環境變化使得原先生活在這個環境中的生物，發生了某些變異,環境多樣性是生

物多樣性的原因。生物有的器官由于經常使用而發達，有的器官由于不使用而退化，即“用進

廢退”。這種由于適應環境變化而引起的能夠遺傳的性狀變異稱為“獲得性遺傳”O

2.達爾文生物進化理論的基本觀點：

觀點核心內容

物種演變和共同起源物種是可變的,生物源于共同的原始祖先

過度繁殖導致生物與生物，以及生物與無機環境之間的斗

生存斗爭和自然選擇

爭,生存斗爭的結果是適者生存,不適者被淘汰

適應是自然選擇的結果自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環境

3.自然選擇學說的局限性：

(1)對遺傳和變異的認識還局限于性狀水平。

(2)對于遺傳和變異的本質,未做出科學的解釋。

問?答

如何用達爾文的進化學說解釋害蟲耐藥性是怎樣形成的？

提示:使用農藥前,害蟲群體中已經存在對農藥耐受程度不同的個體，使用農藥后,耐藥性差的

個體被淘汰而無法繁殖后代，耐藥性強的個體被保留，并通過繁殖活動逐漸成為群體中的主

體。

二、現代生物進化理論以自然選擇學說為核心

1.種群是生物進化的基本單位

(1)種群：

選一選:基于對種群概念的理解，下列實例屬于一個種群的是①②③。

①一個池塘里的所有的鯽魚。

②一片森林中的全部掰猴。

③一片草地上所有的山羊。

④一塊田里的老鼠。

⑤一個池塘里所有的魚。

問?答

種群中的個體是機械地集合在一起的嗎？為什么？

提示:不是,一個種群就是一個繁殖的單位,雌雄個體可以通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。

⑵種群的基因庫：

判一判:基于對種群基因庫的理解,判斷下列敘述的正誤：

①控制果蠅眼色的全部基因構成基因庫。(X

提示：基因庫指一個種群的全部基因,而非控制某一性狀的全部基因。

②生活在同一地域的東北虎的全部基因構成一個種群基因庫。

③秦嶺地區所有金絲猴的全部基因構成基因庫。

恒三普1——教材二次開發

教材“積極思維”：

個體生育能力相同的種群在沒有遷入和遷出，不考慮致死，不考慮突變的情況下，自交后代中

基因頻率和基因型頻率都會變化嗎？

提示：基因型頻率會變化(雜合子所占的比例減少)，基因頻率不會變化。例如：一個基因型為

Aa的豌豆種群,此時A基因的頻率為1/2,若此種群自交,得到的Fi中,AA：Aa：aa=l：2：1,Fi

中A的基因頻率仍然為l/2o

2.突變和基因重組提供進化的原材料：

基因重組

基因突變

(1)可遺傳變異的來源’染色體變異統稱為突變

(2)可遺傳變異的形成:基因突變產生的等位基因，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。

(3)種群基因突變數=個體基因數X突變頻率X個體數。

3.自然選擇決定生物進化的方向：

填一填,基于樺尺蛾種群變化的資料,完成下列填空：

①選擇的原因:不斷淘汰具有丕利變異的個體,選擇保留具有有利變異的個體。

②選擇的對象：

a.直接作用對象:個體的表型。

b.最終選擇的對象:決定表型的基因。

③選擇的結果：

a.生物性狀方面:朝著適應環境的方向不斷進化。

b.基因方面:種群基因頻率會發生定向改變。

問?答

自然選擇如何決定生物進化的方向？

提示：自然選擇可以使適應環境的性狀保留下來，不適應環境的性狀被淘汰，使基因頻率發生

定向變化。

4.隔離是物種形成的必要條件：

⑴物種

基于對物種概念的理解，判斷下列關于物種描述的正誤：

①一個物種就是一個種群。(X

【解析】一個種群的生物肯定是一個物種，但一個物種可以有多個種群。

②能相互交配產生可育后代的生物是一個物種。(J

③不同物種的生物一定不能產生后代。(X

提示:不同物種的生物可能會產生不可育的后代，比如馬和驢兩個物種雜交產生不可育的騾。

④能相互交配并產生后代的一群生物■定是同一物種。(X

提示:能相互交配并產生可育后代的一群生物才是同一物種。

問?答

形態、結構一致的生物一定是同一物種嗎？舉例說明。

提示:不一定。如兩個種群的生物形態、結構相同，但繁殖期不同,這兩個種群的生物具有生殖

隔離,是兩個物種。

(2)隔離及其在物種形成中的作用

基于對隔離概念及兩種類型的理解,下列說法正確的是abce

a.隔離是指不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。

b.地理隔離使得種群間不能發生基因交流的現象。

c.生殖隔離使得不同物種之間一般不能相互交配,即使交配成功也不能產生可育后代。

d.兩種類型的隔離發生的范圍都是不同物種之間。

e.新物種形成的標志是產生了生殖隔離。

問?答

生殖隔離的形成是否必須經過長期的地理隔離？舉例說明。

提示：不一定。自然界中有些植物在外界因素(如低溫)的影響下,可能實現染色體的加倍,從二

倍體變為四倍體,而四倍體和二倍體之間存在生殖隔離,并且沒有經過長期的地理隔離。

三、生物進化理論發展的意義

1.分子進化的中性學說：

填一填，基于對“中性學說”的理解填空：

⑴提出者：日本科學家木村資生首先提出了中性學說。

⑵核心觀點

①進化的主導因素不是自然選擇,而是中性突變的隨機固定。

②DNA分子產生的突變大部分是史隹的。

(3)與現代生物進化理論的關系

現代綜合進化論揭示了種群進化的規律，中性學說揭示了分子水平的進化規律。兩者并不矛盾,

更不對立,只是各自的側重點不同。

2.生物進化理論對生物學的發展和對人們思想觀念的影響：

判一判:基于對生物進化理論的發展的理解,判斷以下說法的正誤：

⑴在遺傳變異方面,研究水平從性狀水平深入到基因水平。(V

⑵人們逐漸認識到遺傳和變異的本質。(V

(3)生物進化研究的對象仍以生物個體為基本單位。(X

提示:生物進化的研究對象發展到以種群為基本單位。

(4)形成了以自然選擇為核心的現代生物進化理論。(J

---------關鍵能力,合作學習二--------

知識點一拉馬克和達爾文的生物進化理論

1.拉馬克生物進化理論：

當今生物是由更古老的生物進化來的

主要內容

生物的適應性特征是在進化過程中逐漸形成的

進化原因用進廢退、獲得性遺傳

意義否定了物種不變論

2.達爾文自然選擇學說的內容:

⑴圖解：

基礎

---------1過度繁殖卜---------I原始物種I

I

大量個體

內因,I.

--------1遺傳和變異I

,--「r.

自生

I?物

然具有不利變具有有利變...進

選異，不適應異，適應環.....化

擇f

環境的個體境的個體2

生活條件有限

動力

I生存斗爭I

結果不適者

適者生存新物種

被淘汰---1?

⑵分析:

各種生物具有較強的繁殖能力，可產生

大量后代

①過度繁殖，

相對于環境的承載能力，繁殖能力表現

為“過度”

起因：過度繁殖與生存條件之間的矛盾

種內斗爭

②生存斗爭,斗爭的方式種間斗爭

I生物與環境之間的斗爭

?斗爭的結果:優勝劣汰

有利變異

變異是不定向的

不利變異

③遺傳變異

遺傳的作用:有利于微小有利變異的積累

生物產生的不定向變異，由自然選擇決

定其保留或淘汰

④適者生存,

與環境相適應的變異類型,通過多次的選

擇得以保留

特別提醒:達爾文自然選擇學說三點說明

①達爾文自然選擇學說認為變異是不定向的，本來就有,環境和生物的意愿都不能決定生物變

異的方向。

②達爾文自然選擇學說認為在自然選擇的作用下，有利變異保存下來,不利變異被淘汰。

③達爾文自然選擇學說認為自然選擇決定生物進化的方向。

口思考探究、

1.情境探究：

材料一食蟻獸是吻部尖長、嘴呈管形、舌可伸縮并有大量黏液適于舔食昆蟲的一種哺乳動

物。輾鼠是外形像鼠、耳小或完全退化、眼小且視力完全退化、營土壤穴居生活的另一種哺

乳動物。

材料二超級細菌是對幾乎所有的抗生素都有抗藥性的細菌的統稱。這種細菌的可怕之處并

不在于它對人的殺傷力,而是它對普通、殺菌藥物一一抗生素的抵抗能力,對這種病菌,人們幾

乎無藥可用。

結合材料,利用拉馬克的觀點解釋以上事實。（科學思維）

提示：（1）用進廢退。

①食蟻獸吻部和嘴特征的形成:食蟻獸的吻部尖長、嘴呈管形、舌可伸縮并有大量黏液是長期

伸向蟻穴舔食螞蟻的結果。

②輾鼠耳和眼特征的形成:器官長期廢而不用的結果。

（2）獲得性遺傳。

超級細菌的形成:人們經常使用抗生素改變了細菌的生活環境,細菌發生定向性變異，而且逐

漸積累和遺傳,從而演化為超級細菌。

2.拓展探究:某同學認為“在自然選擇學說中，變異的方向和自然選擇的方向是一致的”，該

同學的觀點正確嗎?說出你的理由。（科學思維）

提示:不正確。在自然選擇之前,生物中存在多種變異，有有利的也有不利的，自然選擇選擇有

利變異,淘汰不利變異。

典例示范

達爾文以自然選擇學說為核心的生物進化論使人們認識到，原來自然界的萬千生物是在自

然選擇的作用下不斷發展的,按照達爾文的自然選擇學說,下列敘述正確的是

A.長頸鹿的進化中，長脖子的出現是環境使其產生了定向的變異

B.食蟻獸的長舌是長期舔食螞蟻,不斷伸長的結果

C.獵豹和斑馬在長期的生存斗爭中相互選擇,結果都發展了各自的特征

D.生活在地穴水井中的盲螺,因長期不用眼睛而失去了視覺

【解題思維】解答本題需突破以下兩個關鍵點：

Q芒鍵點月拉馬克學說的內容［用進廢退，獲得性遺傳,

乙達爾文自舞選擇U過度繁殖,生存斗爭、'

Y鍵點)々學說的內一『1遺傳變異和適者生存

【解析】選Co長頸鹿長脖子的出現不是環境引起的，而是種群內本來就存在長脖子的變異，

環境僅僅起到了選擇的作用,A錯誤;某些器官由于經常使用而發達，并且遺傳給下一代，這是

拉馬克“用進廢退”和“獲得性遺傳”的觀點,B錯誤;獵豹和斑馬相互選擇，生存下來的類型

經過一代代的積累，結果發展成為具有各自特征的種群，這符合達爾文自然選擇學說的觀點,C

正確;盲嫄因長期不用眼睛而失去視覺是拉馬克“用進廢退”的觀點,D錯誤。

類題精練在超市中無公害蔬菜很多，也很受市民的歡迎。這些無公害蔬菜在生產中，不使用

農藥、殺蟲劑和化肥等。假如在蔬菜的生產中長期使用某種殺蟲劑，其結果是

A.殺蟲劑誘發了害蟲抗藥性基因的產生,使害蟲的抗藥性增強

B.殺蟲劑對害蟲具有選擇作用，使抗藥性害蟲的數量增加

C.殺蟲劑能誘導害蟲分解藥物的基因大量表達

D.害蟲全部消失,最終導致某些害蟲的物種滅絕

【解析】選B?由于基因突變,害蟲群體中存在著能抵抗殺蟲劑的變異個體,當使用某種殺蟲劑

后,絕大多數害蟲被殺死，少數具有抗藥性的個體生存下來并繁殖;害蟲大量繁殖后，再用該種

殺蟲劑,會有比以前更多的個體生存。因此,殺蟲劑對害蟲起到一個定向選擇作用。

【補償訓練】

下列關于達爾文自然選擇學說的敘述,正確的是

A.自然選擇所保留的變異，對人類都是有利的

B.“生存”的“適者”，對人類都是有益的

C.在自然選擇中，人類起著主導作用

D.“適者生存，不適者被淘汰”的過程中，起主導作用的是環境條件

【解析】選D?自然選擇的結果是適者生存，保留下來的都是適應環境的個體,對人類不一定有

益,A、B錯誤;在自然選擇中，起主導選擇作用的是自然環境,C錯誤,D正確。

知識點二種群基因組成的變化

L種群和種群基因庫：

(1)種群的概念及特點:

項目內容

要素①生活在一定區域;②同種生物;③全部個體

①生物進化的基本單位；

特點

②個體間彼此交配并通過繁殖將各自的基因遺傳給后代

舉例一片草地上的全部蒲公英

(2)種群基因庫:

迤國T一個種群中全部個體)

遜T所含有的全部基因)

特別提醒：

①理解種群概念的兩個“兩”：

兩個要素即“同種”和“全部”；

兩個條件即“時間”和“空間”。

②一般來說,每個個體所含有的基因只是種群基因庫中的一個組成部分,種群中的個體一代代

地死亡，但基因庫卻代代相傳,并在傳遞過程中得以保持和發展。

2.種群基因頻率的變化：

(1)基因突變、基因重組和染色體變異都能產生新的基因型，但只有基因突變能產生新的等位

基因,且這些可遺傳變異都是不定向的，而自然選擇是定向的。

(2)只有可遺傳變異才能影響種群基因庫的組成,改變基因頻率。

3.自然選擇對種群基因頻率變化影響的原理及實例分析：

(1)原理分析：

不利變異汕而注

(基因)一*被淘汰

不定向自然選擇

變異通過生存’種群的基生物

有利變異多次選擇和積,一

斗爭實現(基因)累，通過遺傳因頻率定定"

向改變進化

(2)實例分析(樺尺蛾體色進化):

特別提醒:生物進化實質上是種群基因頻率發生改變，即在生物進化過程中某基因的頻率如果

逐漸增大,反映該基因控制的性狀對環境的適應能力較強。

4.基因頻率和基因型頻率的相關計算：

⑴基因頻率的計算：

①用定義法求解基因頻率。

某基因頻率=該基因冒量藁因總數又1。。％。

例如,A%（A的基因頻率）=4~X100%。

A十a

②已知基因型頻率計算基因頻率。

a.常染色體上基因頻率的計算：

一對等位基因中某基因的頻率=該基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率。例

如,A%（A的基因頻率）=AA%（AA的基因型頻率）+l/2Aa%（Aa的基因型頻率）。

b.X染色體上基因頻率的計算：

如某種群中基因型有XBX\XBX\XbX\XBY,XbY,或原的基因頻率）=XB+XbX100%?

特別提醒:計算基因頻率的三個易混點

①定義法求解常染色體上基因頻率時,每個個體的基因都是成對存在的。

②X染色體上基因頻率計算時,要注意雄性體內的基因只存在于X染色體上,Y染色體上沒有。

③基因型頻率改變時,基因頻率不一定發生改變。

（2）隨機交配情況下的計算：

①設A的基因頻率為p,a的基因頻率為q,則p+q=\.

配子

A(p)a((?)

雌配子

A(°)AA(p)Aa(〃Q)

a(0)Aa(pq)aa（7）

即AA的基因型頻率=方,Aa的基因型頻率=204aa的基因型頻率=心

②實例:若已知AA的基因型頻率為m,則A的基因頻率為亞。

特別提醒:符合遺傳平衡定律的五個條件

①種群足夠大；②所有雌雄個體間都能自由交配并產生后代；③沒有遷入和遷出；④沒有自然

選擇;⑤沒有基因突變。

（3）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

處于遺

不改變不改變

自由傳平衡

交配不處于

不改變改變

遺傳平衡

特別提醒：

①只有處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律,親代與子代之間種群的基因頻率及

基因型頻率均不變。

②基因頻率相同的兩個種群，基因型頻率不一定相同；當基因型頻率發生改變時，基因頻率不

一定發生改變。

思考探究——拓展探究:

有的同學認為基因型頻率發生改變,生物一定發生了進化，你認為該同學的說法是否合理?

并說出你的理由。（科學思維）

提示：不合理,基因型頻率發生改變,基因頻率不一定發生變化,而生物進化的實質是基因頻率

的改變。

典例示范

人工建立一個數量足夠大的果蠅實驗群體,雌雄個體數量相當且均為雜合子。已知某隱性基

因純合致死,則預測該隱性基因頻率的變化曲線是（縱坐標表示該隱性基因頻率）

°世代數°世代數°世代數°世代數

ABCD

【解題思維】解答本題需突破以下兩個關鍵點:

【解析】選C。開始時雌雄果蠅均為雜合子，所以隱性基因的基因頻率為0.5,又因為隱性基因

純合致死,所以隱性基因的基因頻率逐漸降低，但因為雜合子的存在,隱性基因不會消失。

【審答誤區】有關自交過程中基因頻率和基因型頻率變化的兩個誤區：

（1）雜合子連續逐代自交過程中,基因頻率不變，但基因型頻率會發生改變。

⑵如出現顯性或隱性基因純合致死現象,會導致顯性或隱性基因頻率逐漸變小，但因為雜合

子的存在,顯性或隱性基因不會消失。

【母題追問】

若在該種群中出現顯性基因純合致死,則預測該隱性基因頻率的變化曲線是哪一條?為什么？

提示:B。因為顯性基因純合致死,所以顯性基因的基因頻率逐漸降低，但因為雜合子的存在,顯

性基因不會消失,在這個數量足夠大的種群中，顯性基因頻率和隱性基因頻率之和為1,所以隱

性基因頻率不斷上升，但不為1。

類題精練某植物種群中,r基因純合的個體不能存活。已知該種群的基因型分別為YYRR、

YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr,它們的基因型頻率依次為30%、20%、20%、10%、10%,10%。

計算Y和y的基因頻率依次為

A.55%和45%

B.45%和55%

C.27.5%和22.5%

D.22.5%和27.5%

【解析】選A。由于基因頻率是該基因占所有等位基因數的比率，而與非等位基因無關,YY占

40%,Yy占30%,yy占30%,所以Y的基因頻率為40%+30%X1/2=55%,y的基因頻率為45%□

【補償訓練】

金魚的一對相對性狀由一對等位基因（A、a）控制，其中a基因在純合時使胚胎致死（aa、

XaX\XaY等均為純合子）o現取一對金魚雜交,Fi金魚共67只，其中雄性金魚21只，則Fi金魚

自由交配所得F?成活個體中,a基因的頻率為

A.1/8B.1/6C.1/11D.1/14

【解析】選C?由題意知,一對金魚雜交,B金魚共67只,其中雄金魚21只，雌性個體：雄性個

體Q2：1,說明金魚的這一對等位基因位于X染色體上,親本的基因型為XAX\XAY?FJ中,雌性

個體的基因型為XAX\XAX\產生卵細胞的基因型及比例是X':X=3：1,雄性個體的基因型為如匕

產生的精子的基因型及比例是XA：Y=1：1,因此Fi金魚自由交配所得F?的基因型及比例是

X4XA：XsXa：XAY：XaY=3：1：3：1,其中XaY死亡,所以成活個體中XAXA：XsXa:XAY=3：1：3;Xa

的基因頻率=13(3X2+1X2+3)=1/11。

知識點三隔離及其在物種形成過程中的作用

1.種群與物種的比較：

項目種群物種

生活在一定區域的同種生物全部個能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育

概念

體的集合后代的一群生物

由分布在不同區域內的同種生物的許多種

范圍較小范圍內的同種生物的所有個體

群組成

①主要是具有一定的形態結構、生理功能和

①同一時間、同一地點、同一物種；

判斷在自然條件下能自由交配并且產生可育后

②同一物種的不同種群不存在生殖

標準代；

隔離,交配能夠產生可育后代

②不同物種之間存在生殖隔離

(1)一個物種可以包括許多種群；

聯系(2)同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期發展下去可成為不同的亞

種,進而可能形成多個新物種

特別提醒:物種的兩個易混點

①同一物種的不同種群間存在地理隔離，不同物種之間存在生殖隔離。

②物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾等均不可稱為“物種”，因為它們均是“不育”

的。

思考探究——情境探究：

三倍體牡蠣肉鮮味美，素有“海的玄米”之稱。三倍體牡蠣培育的過程是:用適宜濃度的6-

二甲基氨基喋吟誘導二倍體牡蠣處于減數分裂II的次級卵母細胞，抑制第二極體的釋放,然后

讓該細胞與二倍體牡蠣的精子結合。

根據以上信息探究以下問題：

⑴三倍體牡蠣和二倍體牡蠣是兩個物種嗎？(科學思維)

提示:三倍體牡蠣是不育的，因此不是一個物種,二倍體牡蠣是可育的,是一個物種。

(2)在三倍體牡蠣培育過程中，主要利用了哪種可遺傳的變異？(科學思維)

提示:染色體變異。

2.隔離及其在物種形成過程中的作用：

⑴地理隔離和生殖隔離的比較:

②表解:

比較項目地理隔離（圖中A）生殖隔離（圖中B）

一旦發生某種地質變化,兩個分

一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從

特點開的小種群重新相遇,可以再融

而保證了物種的相對穩定

合在一起

地理隔離是物種形成的量變階段;生殖隔離是物種形成的質變階段,是形成新

聯系物種的標志

長期的地理隔離不一定形成生殖隔離,生殖隔離的形成也不一定經過地理隔離

特別提醒:正確認識地理隔離和生殖隔離

①地理隔離不一定形成生殖隔離，當地理隔離時間足夠長,基因庫差異明顯才能形成生殖隔

離。

②生殖隔離不一定來自地理隔離,如驟變式物種形成的過程。

（2）物種形成的三種方式：

①漸變式

L種群一變異類型1一新物種1

地

原（基因頻率改變）生?

理

物-殖I

隔|基因頻率的定蔽變

種隔：

離

■—種群2自然選擇離I

一變異類型2—新物種2

（基因頻率改變）

②驟變式

物種A\雜交雜種染色體加倍

植物一

物種B

③人工創造新物種:通過植物體細胞雜交（如番茄一馬鈴薯）、多倍體育種（如八倍體小黑麥）等

方式也可以創造新物種。

特別提醒:地理隔離、生殖隔離與物種形成的關系

①長期的地理隔離可能會導致生殖隔離,進而形成新物種。

②地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質變階段,生殖隔離是物種形成的

最后階段,是物種間的真正界限。

（3）物種形成的三個環節：

①內容。

突變和基因重組提供進化的原材料

y自然選擇導致種群基因頻率的定向改變

隔離是物種形成的必要條件

②關系圖。

U(

〔

(種

基

種

〔

群

物

因

群

致

標志

導

艘

間

種

基

庫

生

(形

因

的

地

殖

成

頻

一

差

隔

〕

率

隔

列

離

離

〕

〕

一

特別提醒:物種形成的兩點認識

①不能認為隔離是新物種形成的標志，因為隔離包括地理隔離和生殖隔離,其中生殖隔離才是

形成新物種的標志。

②生物發生進化不一定形成新物種,進化取決于種群基因頻率是否發生改變,物種形成取決于

是否形成生殖隔離。

思考探究——情境探究：

隔離與物種形成的關系如圖：

期偉群?〒種群鼻生殖，種1#物種:

物種間I

f不能進行成

\^種群

經過漫長的地理隔離，是否一定會產生生殖隔離?為什么？（科學思維）

提示:不一定。如果兩個種群的生活環境都不發生變化或變化微小,或發生相似的變化,則兩個

種群的進化方向相同,不會產生生殖隔離。

拓展探究:發現一種外形很像紫花苜蓿的植物,如何確定它和紫花苜蓿是不是同一物種？（科學

探究）

提示：自然狀態下,讓該植物與紫花苜蓿雜交,觀察是否能產生可育后代。

典例示范

如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群ai和a2)經過漫長的進化,

分別形成新物種b和c。在此過程中的某一時刻,由種群的部分群體越過障礙外遷與出同域分

布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是

A.b和d存在地理隔離，所以??定存在生殖隔離

B.c和d不存在地理隔離,卻可能存在生殖隔離

C.田中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同,則b和d是同一物種

D.包中的外遷群體與當時a?種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種

【解題思維】解答本題需突破以下兩個關鍵點：

地理隔離和生地理隔離不一定形成生

殖隔離的關系殖隔離；生殖隔離不一

定來自地理隔離

新物種形成的標志是產

生生殖隔離而不是地理

隔離

【解析】選B。a通過地理隔離形成兩個種群a1和az,分別演化出b、d、c三個種群，雖然有地

理隔離，但是不一定會產生生殖隔離,A錯誤；由于d是由出演變而來,所以c與d之間可能存在

生殖隔離,B正確;基因頻率的改變不一定會導致生殖隔離產生新的物種,但是產生生殖隔離的

種群,基因頻率一定會發生變化。出中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，但是b和d

由于地理隔離存在,所以可能不是同一物種,C錯誤;即使ai中的外遷群體與當時期種群的基因

頻率不同，只要c和d不存在生殖隔離,仍是同一物種,D錯誤。

【審答誤區】常見以下兩種錯誤：

(1)不明確兩種隔離之間的關系而誤選A。

(2)兩個群體間基因頻率是否相同不是判斷是否屬于同一物種的標志。

【母題追問】

(1)a物種進化為新物種b和c的內因是什么？

提示:突變和基因重組(或可遺傳變異)。

(2)若b物種遷入c物種生活的區域,足夠長的時間后一定會進化為新物種嗎?解釋原因。

提示:不一定,b物種也可能因為不適應環境而被淘汰。

類題精練某植物種群中,AA個體占16%,aa個體占36%,該種群隨機交配產生的后代中AA個

體百分比、A基因頻率和自交產生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為

A.增大,不變;不變，不變B.不變,增大;增大，不變

C.不變,不變;增大，不變D.不變,不變;不變，增大

【解析】選C?由題意知,種群中A的基因頻率為40%,a的基因頻率為60%,隨機交配產生的后

代中AA個體的百分比：40%X40%=16%,aa個體的百分比：60%X60%=36%,Aa個體的百分

比:48%,A的基因頻率:16%+48%/2=40%。自交產生的后代中AA個體的百分

比:16%+48%X1/4=28%,aa個體的百分比:36%+48%X1/4=48%,Aa個體的百分

比：1-28%-48%=24%,A基因頻率:28%+1/2X24%=40%o通過計算可見,C項正確。

核心素養?情境探究「

1.【科學史情境】達爾文考察了格克倫島，這個島嶼上經常刮大風，島上的少數昆蟲翅特別發

達,大多數昆蟲翅退化。

探究：

⑴在這個海島上昆蟲翅長差異的根本來源是什么？(科學思維)

提示:基因突變。

(2)在這個島嶼上,為什么無翅的昆蟲特別多？(科學思維)

提示：由于這個島嶼上經常刮大風,那些有翅能飛但翅膀不夠強大的昆蟲,就常常被大風吹到

海里，因而生存和繁殖后代的機會較少,而無翅或殘翅的昆蟲，由于不能飛,就不容易被風吹到

海里，因而生存和繁殖后代的機會就多。經過長時間的自然選擇之后，海島上無翅或殘翅的昆

蟲就特別多,這種現象產生的原因是自然選擇。

2.【材料情境】雜交實驗表明，樺尺蛾體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是

顯性。在19世紀中葉以前,樺尺蛾種群中S基因頻率很低,在5%以下，到了20世紀中葉,該基

因的頻率上升到95%以上。

探究：

(1)在19世紀時,樺尺蛾的棲息地曼徹斯特地區樹干上長滿了淺色的地衣,在此環境條件下,種

群s的基因頻率高的原因是什么？(科學思維)

提示:淺色型（ss）樺尺蛾體色與環境色彩一致,不易被鳥類捕食,生存和繁殖后代的機會多，導

致S基因頻率高。

⑵隨著英國工業的發展,工業煉銅使地衣不能生存,樹皮暴露,并被煤煙熏成黑褐色,在此環

境條件下,種群s的基因頻率升高的原因是什么？（科學思維）

提示:黑色型（SS或Ss）樺尺蛾的黑色成了一種保護色,黑色型個體逐漸增多，導致S基因頻率

升高。

3.【模型情境】如圖是我國黃河兩岸某種生物a的演化過程模型。

b—-b—fb黃河北岸

1

b-d黃河南岸

c——?c——fc

探究：

⑴自然狀態下,b、c之間能進行基因交流嗎?為什么？（科學思維）

提示:不能。存在地理隔離。

（2）研究表明，某基因在b、d之間的頻率有很大差別，是否說明二者不是同一物種了？（科學思

維）

提示:不一定。是否是同一物種要看是否存在生殖隔離。

（3）若長期進化后,b、c形成了兩個物種,這反映出物種形成的一般途徑是怎樣的？（科學思維）

提示:長期的地理隔離產生生殖隔離。

課堂檢測?素養達標——

1.生物的進化理論與其他理論一樣,也是在修正中發展的，下列關于拉馬克的生物進化理論、

達爾文的自然選擇學說和現代生物進化理論的相關敘述,合理的是=

①自然選擇學說認為生物進化是有利變異積累的過程,是漸變的過程

②環境通過選擇個體的表型而使生物發生進化

③大腸桿菌可以通過基因重組而發生進化

④抗生素能誘導細菌發生基因突變產生抗藥性,而使細菌發生進化

⑤自然選擇能定向改變種群的基因頻率

【解析】選①②⑤。自然選擇學說認為生物進化是有利變異積累的過程,是漸變的過程，①正

確;環境無法識別生物的基因型,是通過選擇表型來選擇適應環境的個體的,②正確;基因重組

只發生在有性生殖過程中，大腸桿菌不進行有性生殖,不能發生基因重組,③錯誤;抗生素能選

擇具有抗藥性的細菌，但不會誘導細菌發生基因突變，即環境選擇變異而非誘導變異,④錯誤;

自然選擇能使基因頻率發生定向改變,從而使種群發生定向進化,⑤正確。

2.（2019?湖南學考）現代生物進化理論認為生物進化的基本單位是

A.個體B.種群C.群落D.生態系統

【解析】選B?，F代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位。

3.如圖,理論值與實際生存個體數差別很大,可用來解釋的是達爾文進化理論中的

mo。｝個體數量/理論值

1叫X--實際值

喘匕二

ia1iS%星殖代數

A.過度繁殖B.生存斗爭

C.遺傳變異D.適者生存

【解析】選B?由于個體間有差異,通過生存斗爭，能適應環境的個體得到保留,不能適應環境

的個體被淘汰。

4.某人把原產于丹麥和德國的白三葉草移到瑞典栽培,這里的氣候比較寒冷。最初白三葉草莖

葉的單位面積產量很低，但經過若干年后,產量顯著提高。人們對這一事實作出以下幾點解釋,

其中不符合達爾文自然選擇學說的是

A.比較不耐寒的個體被自然淘汰

B.耐寒的個體得以生存并繁衍

C.白三葉草在生長過程中逐漸適應了新的環境

D.這是一個自然選擇的過程

【解析】選C。根據達爾文自然選擇學說，適應是自然選擇的結果。白三葉草本身存在抗寒個

體的變異，環境（氣候比較寒冷）對該種變異進行了選擇，使抗寒性狀在后代中積累和加強，比

較不耐寒的個體在生存斗爭中被自然淘汰，故A、B、D選項正確。

5.在某一種群中,經過調查得知，隱性性狀（等位基因用A、a表示）約占9%,那么該性狀的AA、

Aa基因型個體出現的頻率分別約為

A.0.9、0.82B.0.36、0.55

C.0.49、0.42D.0