2017-2018学年高中生物第五章生物的进化第二节进化性变化是怎样发生的Ⅱ教学案.docx

第二节进化性变化是怎样发生的()知识内容必考要求加试要求自然选择与生物适应的关系及实例b异地的和同地的物种形成的过程及实例a课时要求1.借助材料分析，理解自然选择导致适应。2.通过不同地雀物种形成的分析，说明异地和同地的物种形成过程。据英国每日邮报网站报道，美国南卡罗来纳州诞生了世界仅有的四只白色狮虎兽。它们的父亲是一只白狮，而它们的母亲是一只白虎。世界上大约有300只白狮和1 200只白虎，而世界上大约有1 000只狮虎兽，但白色的狮虎兽几乎没有。所以这次孕育的白色狮虎兽在世界上极其罕见，也可称为世界仅有的四只白色狮虎兽。狮虎兽是一个新的物种吗？新物种形成的标志是什么？不同的物种为什么相似又相异？解决学生疑难点 一、自然选择导致适应1适应是生物特有的一种现象，生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境条件下生存和延续，称为适应。2实例在工业区森林中，树干和岩石呈现深暗颜色。灰色与黑色的桦尺蠖蛾存活概率出现差异，黑色蛾子逐渐取代了灰色蛾子。3原因4意义：是一种适应性进化，是由自然选择造成的。5自然选择的作用不仅能保留有利变异，淘汰不利变异，而且能使有利变异积累起来。在某一地区存在着一种具有绿色(A)和灰色(a)两种体色的蚱蜢，下表为该物种在该地区建立工厂以前、不久以后和很久以后，不同体色蚱蜢的数量，据此分析：建厂前建厂不久建厂很久后绿色个体3 0002 500500灰色个体7502002 8001.建厂前该地是一片草地，在这样的环境中哪种体色更能适应环境？答案绿色是保护色，更能适应环境。2建厂很久以后，灰色个体数量占了优势，这种变化的原因是什么？答案受厂子的影响，该地的草地减少，污染加重，自然选择的方向发生了变化，灰色体色更能适应环境，绿色体色被逐渐淘汰。3在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？简要说明原因。答案直接受选择的是表现型，因为天敌看到的是性状，而不是控制性状的基因。4分析A和a的基因频率变化，归纳自然选择导致适应性进化的根本原因是什么？答案通过自然选择，绿色个体减少，A的基因频率逐渐下降；灰色个体增多，a的基因频率逐渐上升，自然选择导致适应性进化的根本原因是导致生物种群的基因频率发生定向的改变。5生物的适应是永恒的吗？答案适应是相对的，是一定程度上的适应，不是永恒的。因为环境永远在变，适应环境的性状也相应地在改变，而由于遗传的世代连续性，生物的性状是相对稳定的。归纳整合环境改变，自然选择的方向也发生了变化，通过自然选择，绿色个体减少，A的基因频率逐渐下降；灰色个体增多，a的基因频率逐渐上升，自然选择导致适应性进化的根本原因是导致生物种群的基因频率发生定向的改变；适应是相对于某种环境而言的，不是永恒的。1肺鱼在夏季如遇池塘干涸，常藏身于泥中进行夏眠，直到雨季来临时才“苏醒”。下列各项均是对这一现象的解释，其中不正确的是()A这是对环境的一种适应B这是长期自然选择的结果C这是环境迫使肺鱼产生这种变异D这是肺鱼与环境长期斗争的结果答案C解析肺鱼能进行夏眠度过干旱的季节，是长期自然选择的结果。环境对生物变异只起选择作用，而不能使生物产生某种变异。2以下不是适应现象的是()A香蕉在南方种植，苹果生长于北方B鱼类洄游，鸟类迁徙C鱼类与鸟类身体都呈纺锤形D抗虫棉的后代仍具抗虫性状答案D解析A、B、C三项分别是生物体在生活方式、行为、结构与功能方面对环境的适应，D项描述为遗传现象。3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下降而减小答案C解析自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以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；种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化；种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。二、物种的形成1异地的物种形成(1)起因：一个初始种群，因环境隔离因素而分隔成两个种群，由于它们所处的环境条件不同，自然选择所保留和淘汰的基因型不同，两个种群的遗传组成出现差异。(2)经过：因两个种群彼此处于隔离状态而不能进行基因交流，随着时间的推移，种群间的遗传差异积累，最后达到种群间完全的生殖隔离。(3)结果：产生了能够适应新环境的新物种。(4)过程图示2同地的物种形成(1)原因二倍体植物经减数分裂形成配子时，若减数分裂失败，代之以一次有丝分裂，染色体数目没有减半，从而形成了二倍体配子。自然界中也可通过其他途径使植物细胞的染色体数目加倍，再经正常的减数分裂形成二倍体配子。(2)过程二倍体植物在异常情况下形成的雌雄二倍体配子融合后形成四倍体合子发育为成熟植株，并借助自花授粉来繁殖。用秋水仙素处理植株的分生组织，形成多倍体。(3)结论：形成的新的四倍体植物相对于二倍体亲本，是一个新的物种。易错提醒关于物种和物种形成的几个易错点(1)形态、结构一致同一物种形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。(2)能产生后代同一物种两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。(3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。(4)生物进化不一定导致物种的形成生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析：1自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？答案不能。存在地理隔离。2b、c进化的方向相同吗？为什么？答案不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。3研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？答案不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。4若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？答案长期的地理隔离产生生殖隔离。5黄河北岸的b迁移到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，其原因可能是什么？答案在二者间已形成生殖隔离。6若在黄河南岸，由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明了什么？答案二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明了不经过地理隔离也能产生生殖隔离。知识整合长期的地理隔离产生生殖隔离是物种形成的一般方式，但是有时候长期地理隔离没有产生生殖隔离，也就没有形成新物种，而有时候不经过地理隔离也能产生生殖隔离。4下列能形成新物种的是()A二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜B桦尺蠖蛾体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%C马与驴交配产生了骡D克隆多莉羊答案A解析判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。A项中，四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种。B项中，基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破物种的界限，仍属于同一物种。C项中骡不育，不是一个物种。D项中多莉羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属于原来的物种。5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()Ab和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离Bc和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离Ca1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Da1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解析区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离；由于a1和a2的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离。种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于b和d存在地理隔离，所以可能不是同一物种；即使a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不同，但如果没有发生生殖隔离，则c和d可能是同一物种。1冬天来了，在同一区域，枫树纷纷落叶，而香樟却仍是绿叶挂满枝头。下列对这一现象解释正确的是()A枫叶不适应寒冷环境B香樟比枫树更适应环境C枫树、香樟都适应寒冷环境D这是香樟和枫树的竞争答案C解析冬天枫树落叶与香樟绿叶均是对环境的适应，只是适应方式不同而已。2由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体比例逐渐增加。对这个现象的解释，正确的是()A人工选择 B适者生存C用进废退 D获得性遗传答案B解析经自然选择，具有有利变异的个体得到生存和繁殖的机会，再经遗传逐代积累加强，有利变异个体比例逐渐增加，这种现象叫适者生存。3下列关于隔离的叙述，不正确的是()A种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因B隔离阻止了种群间的基因交流C不同的物种之间必然存在着生殖隔离D对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离答案D解析物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才能达到生殖隔离。4图中甲、乙、丙表示自然选择对种群的三种作用类型，其中最易产生新物种的是()A甲 B乙 C丙 D甲、乙答案C解析在自然选择作用下，甲、乙两种群表现型频率分别出现一个高峰；丙种群表现型频率出现两个高峰。所以丙种群最易产生新物种。5“蝴蝶泉头蝴蝶树，蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺，自树下垂疑花序。”每年的四五月间，大理蝴蝶泉一带有数量庞大的大丽王蝴蝶种群，它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性，且亲代基因型比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，请据孟德尔的分离定律计算并回答下列问题：(1)子代的基因型频率是_。(2)近年发现该种群出现了突变的白翅蝶，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因频率可能会怎样变化？_。答案(1)AA为36%、Aa为48%、aa为16%(2)如果该性状适应环境，则该基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则该基因频率会减小解析(1)已知亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)，可由公式：基因的频率纯合子的基因型频率(1/2)杂合子的基因型频率，计算出A的基因频率30%(1/2)60%60%，则a的基因频率160%40%。子代的基因型频率是AA为36%、Aa为48%、aa为16%。(2)基因突变后，基因频率的变化要看该基因对应的性状与环境的适应情况，如果该性状适应环境，则该基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则该基因频率会减小。课时作业学考达标1下列与生物进化相关的叙述，正确的是()A进化总是由突变引起的B进化时基因频率总是变化的C变异个体总是适应环境的D进化改变的是个体而不是群体答案B解析突变和基因重组提供了进化的原材料；生物进化的实质是种群基因频率的改变；变异是不定向的，且多害少利；种群是生物进化的基本单位。2在生物的进化过程中，有的物种只生存了极短的时间就灭绝了，这是因为()A该物种没有变异B该物种是进行无性繁殖的C缺乏有适应性价值的可遗传的变异D人为因素造成其灭绝答案C解析适者生存，不适者被淘汰，因此C项正确。3下图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是()A环境条件发生变化后，生物产生适应性的变异BP点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%CQ点时环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境D在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变答案A解析变异的产生是随机的、不定向的。变异发生后，在自然(环境条件)选择的作用下，适应性的变异被选择性地保留下来，导致种群的基因频率发生定向改变。P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率相等，均为50%。Q点时A的基因频率增大，表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境。4下列说法正确的是()A不同种生物的个体间存在生殖隔离B生活在不同种群中的生物一定不是同一物种C判断两个种群是否属于同一物种的关键是看两个种群的个体是否能够交配D新物种形成的标志是出现新的形态结构答案A解析同一物种可以分布于不同的区域而形成不同的种群，B项错误；同一物种生物不但能交配，还能产生可育后代，C项错误；新物种形成的标志是生殖隔离的出现，D项错误。5达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀分别分布于不同的岛屿上。用现代生物进化理论解释正确的是()A同种地雀地理隔离自然选择生殖隔离不同种地雀B同种地雀地理隔离自然选择不同种地雀C同种地雀自然选择地理隔离生殖隔离不同种地雀D同种地雀地理隔离生殖隔离不同种地雀答案A6某一鸟类种群由于自然原因而被分割成两个群体，它们分别受到不同环境条件的影响，经过600万年后，如果把这两个群体的后代放到一起，则它们最可能会()A具有同样的交配季节B陷入对相同资源的竞争中C彼此产生了生殖隔离D形成种内互助的合作关系答案C解析经过600万年后，两个群体的后代可能产生了生殖隔离。高考提能7某种有翅昆虫有时会出现残翅的突变类型，残翅昆虫在大陆上难以生存，但在常刮大风的海岛上，残翅昆虫在种群中的比例却上升。下列对该现象的有关叙述中，与现代生物进化理论观点不符的是()A昆虫适应海岛环境而产生了残翅变异B海岛上残翅昆虫具有更多的生存繁殖机会C环境对昆虫的变异进行了定向选择D昆虫种群的基因频率发生了定向改变答案A解析变异是不定向的，不是昆虫为适应海岛环境而产生残翅变异，而是残翅变异在海岛环境中是有利变异，被选择积累加强。8下图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，下列与之相关的说法正确的是()A河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种B河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会CB种群和C种群基因频率的不同仅与环境的变化有关D地理障碍必然导致生殖隔离，生殖隔离必然源于地理障碍答案B解析河道的改变使一个种群被分割成两部分，从而形成两个种群，这两个种群因河流的阻隔，形成地理障碍，失去了基因交流的机会，但是并没有证据说明B、C两种群的生物成为了两个物种，故A错误、B正确；种群基因频率的差异与环境的选择作用有关，还与基因的突变有关，C错误；长期的地理障碍有可能导致生殖隔离，但是生殖隔离未必就一定源自地理障碍，如多倍体的形成，D错误。9大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如图所示，下列相关说法正确的是()A地球上新物种的形成都必须先经历a过程Bb过程的实质就是定向改变种群的基因频率C只能表示物种形成过程中基因突变是多方向的D品系1和品系2种群的基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2答案B解析图中a为地理隔离，b为自然选择。多倍体可以不经过地理隔离而成为新物种，A错误；表示物种形成过程中变异是多方向的，其中变异包括基因突变、基因重组和染色体畸变，C错误；只有当品系1和品系2出现生殖隔离时，才会形成两个物种，D错误。10油菜物种甲(2n20)与乙(2n16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种答案B解析A项，在有丝分裂过程中，秋水仙素的作用是在分裂前期抑制纺锤体的形成，从而达到使染色体数目加倍的目的。B项，油菜物种甲、乙杂交，子代丙是异源二倍体，其染色体数为10818，用秋水仙素处理其顶芽后，发育成的幼苗丁中部分细胞染色体加倍为36条，该类细胞在有丝分裂后期可观察到72条染色体，还有一部分细胞染色体并未加倍，该类细胞在有丝分裂后期可观察到36条染色体。C项，决定生物进化方向的是自然选择，不是丙到丁发生的染色体变化(染色体畸变)。D项，虽然形成戊的过程没有经过地理隔离，但是其体细胞中染色体组成为物种甲(2n20)物种乙(2n16)，为异源四倍体，与二倍体物种甲、二倍体物种乙都存在生殖隔离，因而戊是新物种。11人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石，对每个个体背甲的长/宽的值进行了测量，这一长/宽的值用S表示。在下图中，p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况，请据图回答下列问题：(1)在a、b、c三个群体中，最可能出现新物种的是_，理由是_。(2)在发现该动物的三个地区中，环境最可能保持不变的是_，理由是_。(3)S值的变化实质是反映了_的变化，这种变化是_的结果，这种作用还决定了生物进化的方向。(4)要形成新的物种必须经过_、_、_三个环节。答案(1)c变异类型最多，有可能出现适应环境的变异类型而形成新物种(2)a群体性状与1.5亿年前的群体p最相似(3)基因频率自然选择(4)突变和基因重组自然选择隔离解析图文转换认清a、b、c三曲线与p曲线的区别之处，其中a曲线和p曲线相似，生物的差别很小，也就是说生物的变异较小，两种化石生物的生存环境相似。12回答下列有关生物进化的问题。(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是_、_。(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_，这是生物进化的_。(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的_。(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因，w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是_。图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的_发生了改变。答案(1)突变和基因重组自然选择 (2)种群基本单位 (3)基因库(4)生存斗争(种内斗争)联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)基因频率13用水蚤(一种水生小动物)进行下图所示的实验。请回答：(1)实验结果表明，多数水蚤生活的最适温度为_。(2)有些水蚤能在20 环境中生活，还有些水蚤能在28 环境中生活，这表明水蚤个体之间存在着_，从而体现了生物的变异一般是_的。(3)能