高中生物第五章第二节进化性变化是怎样发生的课堂探究（含解析）浙科版必修2.docx

进化性变化是怎样发生的 探究1：当生物生存的环境变化时，生物朝着多个方向发生基因突变，但生物进化的方向却是单向的，怎样理解生物的进化？ 从宏观（性状）上看，进化过程为适者生存，不适者被淘汰；从微观（基因）上看，进化过程为淘汰不利变异的基因，并保留有利变异的基因，使其通过遗传逐渐得到积累。由此可见，种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累，不利变异基因逐代淘汰，使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一定方向缓慢进化。故定向的自然选择决定了生物进化的方向。 探究2：物种和种群的区别与联系 （1）区别种群物种概念生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群是生物进化和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，在自然状态下能够相互交配和繁殖，并且能够产生可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的个体分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准种群必须具备“三同”：同一时间、同一地点、同一物种主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代 （2）联系 一个物种可以包括许多种群（如同种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地隔离的种群），同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。它们的关系可通过下图理解。 探究3：突变和基因重组产生进化的原材料 （1）可遗传的变异为生物进化提供了原材料。 可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。 突变的频率虽然很低，但一个种群往往有许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。 （2）基因突变能够产生新的基因。基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新的基因型，都属于可遗传的变异，但只有基因突变能产生新的基因（等位基因）。 （3）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。 探究4：基因频率与基因型频率 （1）基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例。 在实际计算中往往通过抽样调查的方法获得，其计算公式为： （2）基因型频率是某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。其计算公式为： 例如：设二倍体生物个体中有两个等位基因A和a，假设种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa三种基因型的频率分别是n1、n2、n3，那么种群中A基因的频率和AA基因型的频率分别是： 相信谎言的人必将在真理中丧生。乔赫伯特 A基因的频率或 AA基因型的频率 （3）两者联系 从以上基因频率和基因型频率的计算公式可看出： 在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。 一个等位基因的频率该等位基因纯合子的频率1/2杂合子的频率。 如：已知AA%30%，Aa%60%，aa%10%， 则有：A%AA%1/2Aa%30%1/260%60% a%aa%1/2Aa%10%1/260%40%（或a%1A%160%40%） 题例领悟 【例题1】 转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是（ ） A.维持棉田物种多样性 B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C.使食虫鸟有虫可食 D.维持棉田生态系统中的能量流动 解析：从自然选择的角度看，抗虫棉在有效防治棉铃虫的同时，也对棉铃虫的抗性进行了选择，将会使棉铃虫抗性基因频率增加，使防治效果越来越差。所以这种做法的主要目的是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度。 答案：B 领悟 如果不间隔种植其他作物，只种植抗虫棉，则选择方向单一，棉铃虫生存压力大。一段时间后必然使棉铃虫种群中抵抗抗虫棉的个体逐渐增多，抗虫棉就不再抗虫。 【例题2】狼和鹿是捕食者和被捕食者的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是（ ） A.狼在客观上起着促进鹿发展的作用 B.狼的存在有利于增加物种多样性 C.鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化 D.鹿的进化速度比狼的进化速度快 解析：任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间在相互影响中共同进化和发展。狼和鹿互为对方的生物环境，对对方进行着选择。相互选择的结果使双方都朝着快速奔跑的方向进化，它们的进化速度是相对的，不能说谁快谁慢。 答案：D 领悟 （1）在自然选择作用下，生物种群的基因频率发生定向改变，导致生物的进化。 （2）隔离可导致新物种的形成。 【例题3】2008江苏高考，11 某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（ ） A.增大，不变；不变，不变 B.不变，增大；增大，不变 C.不变，不变；增大，不变 D.不变，不变；不变，增大 解析：由题意知该种群是随机交配的种群，没有选择，所以基因频率不变，A40%，a60%。随机交配后 AA40%40%16%。该种群自交，没有选择，基因频率不变，纯合子概率增加。 答案：C 领悟 在一个大的随机交配的种群里，若没有突变、没有迁移、没有选择，种群的基因频率不变，该种群没有进化。进化的实质是种群基因频率的改变。 课堂反馈 1.生物进化中，自然选择的作用主要有利于下列何种情况的生物进化（ ） A.幼小生物 B.生物个体 C.生物细胞 D.生物物种 解析：自然选择以微小的不定向变异为原始材料，通过生存斗争来保存和积累有利的变异，经过许多代才能形成新物种。而生物个体在自然选择中可能大量地被淘汰，只有产生适应环境的变异类型才能生存下来并演变进化成新的物种，所以说，自然选择的作用主要是有利于生物物种的进化发展。 答案：D 2.下列关于物种的说法，正确的是（ ） A.马和驴可以繁殖后代，所以马和驴是同一物种 B.山羊和绵羊是同一物种 C.分布在一定自然区域内的蜻蜓是一个物种 D.在自然状态下，能相互交配并繁殖出可育后代的一群生物个体 解析：物种是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。马和驴虽能交配，但其后代不育；山羊和绵羊不能自由交配；蜻蜓并非只有一种。 答案：D 3.下列关于种群的概述，错误的是（ ） A.生物进化的基本单位是种群 B.一个池塘中的全部鱼是一个种群 C.一个种群中的全部基因构成该种群的基因库 D.种群也是生物繁殖的基本单位 解析：种群是在一定的空间和时间内同种生物个体的总和，它必须是同一物种的生物组成的整体。 答案：B 4.下列关于物种的描述错误的是（ ） A.物种是形态上类似的，彼此能交配并产生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和 B.物种