第25讲 现代生物进化理论
[考纲要求] 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)。
一、现代生物进化理论
1． 达尔文的自然选择学说
(1)过度繁殖：选择的基础。
(2)生存斗争：生物进化的动力和选择的手段。
(3)遗传变异：生物进化的内因。
(4)适者生存：自然选择的结果。
2． 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：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??? 突变?
???? 基因突变染色体变异基因重组
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)自然选择决定生物进化的方向
①原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。
②结果：种群的基因频率发生定向改变。
(4)隔离导致物种形成
①隔离类型：常见的有地理隔离和生殖隔离。
②隔离实质：基因不能自由交流。
③物种形成三个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。
④新物种形成的标志：生殖隔离。
[判一判]
1． 物种是生物进化的基本单位 ( × ) 提示 种群。
2． 只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料 ( × ) 提示 突变和基因重组，突变包括两个方面——基因突变和染色体变异。
3． 喷洒农药导致害虫产生抗药性 ( × ) 提示 在喷洒农药前，害虫抗药性已经产生，农药仅起选择作用。
4． 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 ( × ) 提示 不是定向改变。
5． 地理隔离是物种形成的必要条件 ( × )
提示隔离，不是地理隔离。
6．进化时基因频率总是变化的，总是由突变引起的( ×) 提示前半句对，后半句造成基因频率改变的因素除突变外，还有自然选择等因素。7．新物种形成的标志是隔离，进化的标志是基因频率的改变( ×) 提示新物种形成的标志是生殖隔离。
8．新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离( ×) 提示可以不经过地理隔离，如二倍体西瓜和四倍体西瓜。
9．基因交流是指生物个体之间相互交配( ×) 提示还必须产生可育后代。
10．自然选择的直接选择对象是个体的基因型，本质是基因频率的定向改变( ×) 提示直接选择对象是表现型。
二、共同进化与生物多样性的形成
1．共同进化
(1)概念：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)原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2．生物多样性
(1)内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
考点一比较自然选择学说和现代生物进化理论
易错警示与现代生物进化理论有关的3点误区
(1)把“突变”误认为就是基因突变：“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
(2)把抗药个体的形成误认为是农药诱导产生的：农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭不抗药的个体，抗药的个体存活下来，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)把物种误认为种群：一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。
1．根据达尔文自然选择学说(图解如下)，下列叙述不属于对现代生物进化理论的补充、完善的是( )
A．生物进化的实质是种群基因频率的变化
B．种群是生物进化的基本单位
C．隔离是物种形成的必要条件
D．自然选择决定生物进化的方向，是通过生存斗争实现的
答案 D
解析自然选择学说和现代生物进化理论都认为自然选择决定生物进化的方向，因此D项不是对现代生物进化理论的补充和完善内容。
2．根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( ) A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量的下降而减小
答案 C
解析生物变异是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生物进化的方向；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是种群基因型频率的改变；种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量的下降而增大的。
技法提炼
生物进化模型的构建
考点二 聚焦生物进化与生物多样性的形成
1． 梳理物种的形成过程
物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。
3． 如图中的A 、B 、C 表示三个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A 地区某些个体由于某种机会开始分布到B 、C 地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是 ( )
A ．上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是新物种形成的标志
B ．甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，其基因库存在较大的差异，不能进行基因交流
C ．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两个种群的基因频率相同
D ．甲、丙两个种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同，进化改变的是个体而不是群体
答案 B
解析分析题中信息可知，生物进化是由地理隔离引起的，生殖隔离是新物种形成的标志，故A项错误。甲、乙两个种群在新环境中基因频率会发生变化，基因库存在差异，无法进行基因交流，故B项正确。乙、丙两个种群存在地理隔离，两种群的基因频率不会相同，故C 项错误。甲、丙种群存在生殖隔离，进化改变的应该是种群，故D项错误。
4．如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1
和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，
a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有
关叙述正确的是( )
A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
答案 B
解析地理隔离有利于生殖隔离的形成，但有地理隔离，不一定产生生殖隔离；c与d虽然没有地理隔离，却可能因为二者之前较长时间的地理隔离形成了生殖隔离；b和d由于地理隔离的存在，可能不再是同一物种；a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但由于它们有共同的来源，若c和d未形成生殖隔离，则它们仍是同一物种。
技法提炼
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．基因位于常染色体上时
(1)已知基因型的个体数，求基因频率
某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%。
(2)已知基因型频率，求基因频率
某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋(1/2)×该基因杂合子的基因型频率。
2．基因位于性染色体上时
性染色体上的基因有可能成单存在，如红绿色盲基因，Y染色体上无等位基因，因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。如色盲
基因频率＝色盲基因总数
2×女性个体数＋男性个体数
×100%。
3．遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
(1)成立前提
①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
当等位基因只有两个时(A、a)，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。如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应保持不变。