知識點15：進化-2022屆高考生物大一輪復(fù)習(xí)筆記

筆記15：生物的進化1.拉馬克的進化學(xué)說和達爾文的自然選擇學(xué)說（1）拉馬克的進化學(xué)說①內(nèi)容：_用進廢退_和_獲得性遺傳_是生物不斷進化的主要原因。②意義：否定了_神創(chuàng)論和物種不變論_，奠定了科學(xué)生物進化論的基礎(chǔ)。（2）達爾文的自然選擇學(xué)說(A)①內(nèi)容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存。②意義：科學(xué)地解釋了生物進化的原因和生物多樣性形成的原因。a.對遺傳變異的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋。③局限性：b.對生物進化的解釋局限于個體水平。c.強調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，不能很好地解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象。2.現(xiàn)代生物進化理論（1）發(fā)展①對于生物進化過程中遺傳和變異的研究，已經(jīng)從個體水平深入到分子水平；②關(guān)于自然選擇的作用等問題的研究，已經(jīng)從以個體為單位發(fā)展到以種群為基本單位。（2）現(xiàn)代生物進化理論的內(nèi)容：①種群是繁殖的基本單位，也是進化的基本單位。A.種群：生活在_一定區(qū)域的同種生物_的全部個體。概念定義外延基因頻率一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的比率進化的實質(zhì)是基因頻率的改變基因型頻率指群體中具有某一基因型的個體所占的比例，其計算公式為：（該基因型個體數(shù)/該種群個體總數(shù)）×100%基因型頻率改變，基因頻率不一定改變B.基因庫：一個種群中全部個體所含有的_全部基因_。C.基因頻率和基因型頻率D.影響種群基因頻率發(fā)生變化的因素：突變、基因重組、自然選擇、遷移和遺傳漂變等。E.基因頻率的計算：a.定義法：Ⅰ.常染色體、XY染色體的同源區(qū)段的遺傳方式:Ⅱ.X染色體遺傳方式:

b.公式法：設(shè)有N個個體的種群，AA、Aa、aa的個體數(shù)分別是n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：學(xué)生批注：解讀：①自然選擇的對象自然選擇的實質(zhì)是環(huán)境對變異所對應(yīng)的基因的選擇，因而可以改變種群的基因頻率。②自然選擇的因素：對生物的變異起選擇作用的是個體所處的環(huán)境。③自然選擇的動力：生存斗爭。a.類型：包括種內(nèi)斗爭、種間斗爭（競爭）、生物與無機環(huán)境之間的斗爭。b.意義：生存斗爭對生物的某些個體的生存不利，但對物種的生存是有利的，并能推動生物的進化。c.原因：過度繁殖+有限生活資源。④自然選擇的結(jié)果：適者生存，不適者被淘汰。⑤兩個方向——圖示變異不定向，自然選擇定向。A.①XY型性別決定生物，基因在X染色體上，Y染色體上無等位基因，計算時只計X染色體上的基因數(shù)不考慮Y染色體。ZW型性別決定也是這樣。②已知人群中，伴X隱性男性患者的比例為p，則可認為這個人群中此基因頻率為p，由此可計算女性中患病的頻率為p2。例色盲男性中發(fā)病率7%，女性中發(fā)病率為(7%)2≈0.5%。由以上公式可得出下列結(jié)論：●在種群中一對等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。●一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。c.哈代—溫伯格定律Ⅰ.成立前提：種群非常大；所有雌雄個體之間自由交配；沒有遷入和遷出；沒有自然選擇；沒有基因突變。Ⅱ.計算公式:

●當?shù)任换蛑挥袃蓚€時（A、a），設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型AA的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2?！癞敻嬖V基因型aa的頻率為X%時，則a的基因頻率為

，A的基因頻率為

,AA基因型頻率為(

)2；Aa基因型頻率為Ⅲ.X染色體上基因頻率公式：●男女人數(shù)不等時，只能用定義法。例1.對某校學(xué)生進行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人，攜帶著52人，820名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的概率是

。（23×2+52+65）/780×2+820=163/2380=0.68●男女人數(shù)相等時，以人類的色盲基因遺傳為例。因為女性的染色體組成為XX，男性的染色體組成為XY，Y染色體上無該等位基因,所以：在男性群體中：基因頻率=基因型頻率=表現(xiàn)型頻率。設(shè)XB的頻率為p，Xb的頻率為q，則XB的頻率=XBY的頻率=p，Xb的頻率=XbY的頻率=q,且p+q=1。由于男性中的XB、Xb均來自于女性，故在女性群體中：XB的頻率也為p,Xb的頻率也為q,p+q=1。基因頻率在男性、女性群體中、人群中是相同的。故在女性群體中，遵循遺傳平衡定律。XBXBXBXbXbXbXBYXbYXBXb男性群體中------pqpq女性群體中p22pqq2----pq總?cè)巳褐衟2/2pq/q2/2p/2q/2pq例2.若在果蠅種群中，XB的基因頻率為80%，Xb的基因頻率為20%，雌雄果蠅數(shù)相等，理論上，XbXb、XbY的基因型頻率依次（

）A.1%

2%

B.8%

8%

C.2%

10%

D.2%

8%方法：基因型頻率法，Xb基因頻率﹦p﹦20%，則在群體（雌雄果蠅相等）中有：XbXb基因型頻率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2%，XbY基因型頻率﹦p/2﹦20%/2﹦10%Ⅳ.復(fù)等位基因頻率計算：人的ABO血型系統(tǒng)決定于3個等位基因IA、IB、i，設(shè)基因IA的頻率為p，基因IB的頻率為q，基因i的頻率為r，人群中p+q+r=1。（p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1。在遺傳平衡的人群中，IAIA的基因型頻率為p2,IAi的基因型頻率為2pr;IBIB的基因型頻率為q2,IBi的基因型頻率為2qr;ii的基因型頻率為r2;IAIB的基因型頻率為2pq。例3.通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率（基因型頻率）：A型血（IAIA，IAi）的頻率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的頻率=0.13；AB型血（IAIB）的頻率=0.06；O型血（ii）=0.36。試計算IA、IB、i的基因頻率。O型血的基因型頻率=r2=0.36;

A型血的基因型頻率=p2+2pr=0.45;

B型血的基因頻率=q2+2qr=0.13;

AB型血的基因型頻率=2pq=0.06。

解方程即可得出IA的基因頻率為0.3;IB的基因頻率為0.1;i的基因頻率為0.6。F.生物進化的實質(zhì)是基因頻率定向改變。②突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料可遺傳變異的三個來源：基因突變、基因重組和染色體變異（基因突變和染色體變異屬于突變）。由于突變和重組都是隨機的、不定向的，因此它們只是提供B.在自然條件下，植物種群自交和隨機自由交配產(chǎn)生后代，種群基因頻率和基因型頻率是否發(fā)生改變:自交：基因型頻率不斷變化.后代的基因頻率不變；隨機交配：后代的基因頻率不變，基因型頻率亦不變。綜上可見：基因重組對基因頻率無影響。結(jié)論：自交過程（非隨機交配）中，可以根據(jù)基因型頻率求基因頻率，但不能根據(jù)基因頻率求基因型頻率。例：（2010江蘇）某種植物種群中AA個體占16％，aa個體占36％，該種群隨機自由交配產(chǎn)生的后代中AA個體的百分比，A的基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體的百分比，A的基因頻率變化依次是（

）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。答案：C了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向?！咀⒁狻緼.可遺傳變異包括基因突變、染色體變異和基因重組，而基因突變和染色體變異合稱突變。B.突變性狀是有利還是有害是相對的，取決于環(huán)境條件。如昆蟲的殘翅性狀在正常環(huán)境中不利，但在多風(fēng)的島上則是有利的（殘翅和強翅）。C.變異是不定向的，因不定向性決定了變異只能為進化提供原材料，而不能決定進化方向。自然選擇是定向的，導(dǎo)致基因頻率定向改變，生物向適應(yīng)環(huán)境的方向進化。D.不可遺傳變異不能提供進化的原材料。③自然選擇決定生物進化的方向變異是不定向的

不利變異被淘汰，有利變異逐漸積累

種群的基因頻率發(fā)生定向改變

生物朝一定方向緩慢進化【注意】A.自然選擇的實質(zhì)：種群的基因頻率發(fā)生定向改變。B.變異與環(huán)境的關(guān)系：變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只是起選擇作用，不是影響變異的因素，不要夸大其作用，通過環(huán)境的選擇將生物個體中產(chǎn)生的不定向的有利變異選擇出來，其余變異遭到淘汰。（進化是先變異，后選擇）例如：噴灑殺蟲劑只是將抗藥性強的個體選擇出來，而不是使害蟲產(chǎn)生抗藥性。C.自然選擇直接選擇的是表現(xiàn)型，間接選擇的是基因型，作用的是個體，最終使種群的基因頻率定向地改變。④隔離導(dǎo)致物種的形成。A.物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種，簡稱種。B.隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫做隔離，包括兩種類型：地理隔離和生殖隔離。類型定義特點舉例關(guān)系地理隔離同一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(fā)生基因交流的現(xiàn)象同種生物地理隔離消失后仍然可以進行基因交流山東的玉米和河北的玉米①一般先經(jīng)過長期的地理隔離，然后形成生殖隔離；②有時不經(jīng)過地理隔離直接形成生殖隔離，例如多倍體的產(chǎn)生生殖隔離不同物種之間一般是不能