寿县安丰中学高三生物一轮复习 第七单元 现代生物进化理论教案.doc

现代生物进化理论一、拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说1拉马克的进化学说_和_是生物不断进化的主要原因。2达尔文的自然选择学说(1)内容：_、_、遗传变异和适者生存。(2)意义：科学地解释了_的原因和_形成的原因。(3)局限性对_的本质不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限于_水平。强调物种形成都是_的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。二、现代生物进化理论判一判1物种是生物进化的基本单位()2只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料()3喷洒农药导致害虫产生抗药性()4生物进化的实质是种群基因频率的定向改变()5地理隔离是物种形成的必要条件()6进化时基因频率总是变化的，总是由突变引起的()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()8新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离()9基因交流是指生物个体之间相互交配()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()三、共同进化与生物多样性的形成及中性学说1共同进化(1)概念：不同_之间、_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_和生物与无机环境之间的_。2生物多样性(1)内容：基因多样性、_多样性、_多样性。(2)形成原因：生物的_。(3)研究生物进化历程的主要依据：_。课外拓展生物进化的历程和规律(1)简单复杂；水生陆生；低等高等。(2)代谢：异养厌氧光能自养异养需氧。(3)结构：原核细胞真核单细胞真核多细胞。(4)生殖：无性生殖有性生殖，自身受精异体受精，体外受精和发育体内受精和发育。(5)消化：细胞内消化细胞外消化。3中性学说(1)提出者：日本学者_。(2)内容：大量的基因突变是_的，既无利也无害，决定生物进化方向的是_的积累，而不是_。1教材111页图73达尔文自然选择学说的解释模型。2教材115页思考与讨论基因频率的计算。3教材116页探究自然选择对种群基因频率变化的影响。4教材120页资料分析隔离在物种形成中的作用。5教材122页技能训练。6教材123126页可当兴趣资料阅读，尤其关注共同进化的概念及实例，生物多样性层次及中性学说。7教材113页练习一中2；教材118页练习一中1和4，二拓展题；教材121页练习一中1,2；教材126页练习一中1；教材129页自我检测一中判断题、画概念图，二、三和四中1、2。考点74模型构建自然选择学说1物种起源出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文()a提出了适者生存，不适者被淘汰的观点b提出了用进废退的理论c认为种群是生物进化的基本单位d决定生物进化方向的是中性突变的积累排雷(1)自然选择指生物在生存斗争的过程中，适者生存、不适者被淘汰的过程，其手段和动力为生存斗争。(2)生存斗争包括种内斗争、种间斗争(竞争)和生物与无机环境的斗争。(3)生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存有利，并推动生物进化。(4)达尔文自然选择学说从个体水平上解释生物进化。1主要内容(1)在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫自然选择；(2)变异是不定向的，为生物的进化提供了原材料；遗传变异是生物进化的内因；(3)过度繁殖加剧了生存斗争，生存斗争是生物进化的动力；(4)自然选择是长期缓慢的过程，决定着生物进化的方向。2“自然选择学说”解释生物进化的模型3模型解读(1)自然选择的对象直接对象是生物的变异性状(表现型)。间接对象是相关的基因型。根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。(2)自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。(3)自然选择的动力：生存斗争。类型：包括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与无机环境之间的斗争。意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。原因：过度繁殖有限的生活资源。(4)自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。(5)两个方向变异不定向，自然选择定向。(如下图)4历史贡献(1)较好地解释了生物的多样性和适应性。(2)相对系统地解释了生物进化的原因，揭示了生物的统一性。(3)使生物学摆脱了神学束缚。5局限性(1)未能对遗传和变异的本质作出科学的解释。接受了拉马克关于器官“用进废退”和“获得性遗传”的观点。(2)对生物进化的解释局限于个体水平。(3)强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发现象。1按照达尔文的进化学说，下列叙述正确的是()a生活在地穴水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去了视觉b食蚁兽的长舌是因为长期舔食树缝中的蚂蚁，反复不断伸长的结果c鹿与狼在长期的生存斗争中相互选择，结果都发展了各自的特征d春小麦连年冬种可变成冬小麦，这是环境影响的结果考点75概念突破及模型构建现代生物进化理论2(2011江苏卷，6)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下降而减小排雷模型构建1主要内容(1)种群是生物进化的基本单位概念定义外延种群生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群；种群是繁殖和进化的基本单位无生殖隔离；同一区域基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因种群内所有个体、所有细胞的所有基因(2)突变和基因重组产生生物进化的原材料可遗传变异的三个来源：基因突变、基因重组和染色体变异(基因突变和染色体变异合称突变)。由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供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变异是不定向的不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化提醒自然选择的实质：定向改变基因频率。变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，不要夸大其作用，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，其余变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。(4)隔离与物种的形成物种形成的三种典型模式：渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。骤变式如自然界多倍体植物的形成骤变式物种的形成主要是通过异缘多倍体的染色体变异的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物。杂种植物异源多倍体人工创造新物种通过植物体细胞杂交(如番茄马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蔗萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。提醒新物种形成不一定经过地理隔离，但不管哪种方式都需要达到生殖隔离。2现代生物进化理论与达尔文进化论的比较(1)共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。(2)不同点：达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代生物进化理论克服了这个缺点。达尔文的进化论研究生物个体的进化，而现代生物进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。现代生物进化理论认为生物进化的实质基因频率的改变，是从分子水平上阐述，而自然选择学说从性状水平解释进化。现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用。2(2010江苏卷，12)根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是()a人工培育的新物种只能生活在人工环境中b生物进化的方向与基因突变的方向一致c冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害d受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代考点76提升计算能力基因频率和基因型频率有关计算3某植物种群中，aa基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中aa、aa基因型个体出现的频率以及a、a基因频率分别为()a55%、45%、45%、55%b42.5%、32.5%、45%、55%c55%、45%、55%、45%d42.5%、32.5%、55%、45%排雷(1)比较概念定义外延基因频率一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为(该基因型个体数/该种群个体总数)100%基因型频率改变，基因频率不一定改变(2)基因突变和染色体变异、自然选择、遗传漂变、基因迁移均可引起基因频率的改变。(3)自交与自由交配(随机交配)自交是指基因型相同的个体交配，雌雄同株植物是自花传粉。结果是杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大，在无选择条件下，基因频率不变。自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下，基因频率、基因型频率均保持不变，相关计算可按哈代温伯格定律进行。只要种群的基因频率不变，即使基因型频率改变，种群也未发生进化。1常染色体遗传方式设有n个个体的种群，aa、aa、aa的个体数分别是n1、n2、n3，a、a的基因频率分别用pa、pa表示，aa、aa、aa的基因型频率分别用paa、paa、paa表示，则：papaapaapapaapaa由以上公式可得出下列结论：(1)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。(2)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。2伴x染色体遗传方式(1)在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因(xb)携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则xb的基因频率为：100%5%。提醒xy型性别决定生物，基因在x染色体上，y染色体上无等位基因，计算时只计x染色体上的基因数不考虑y染色体。zw型性别决定也是这样。伴x遗传病中，男性中患者的表现型概率(色盲)相关基因型概率(xby)相关基因频率(b)。(2)已知人群中，伴x隐性男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。例色盲男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)20.5%。3哈代温伯格定律(1)成立前提种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；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的频率为p2，aa的频率为2pq，aa的频率为q2。当告诉基因型aa的频率为x%时，则a的基因频率为，a的基因频率为1。aa基因型频率为(1)2；aa基因型频率为2(1)。3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 与生物进化相关的材料题分析新材料、新情景的题目，无论起点有多高，落脚点一定在教材的基础知识中。提供新材料的试题的解题步骤一般是：第一，认真、快速读题，提取关键信息，弄清设问意图。关于设问的类型，一般有以下几种：概括式：概括文字材料、示意图、曲线图、表格等所反映的生物学要点；探究式：利用所提供材料，结合教材的知识背景，对某个问题作出合理的解释、结论；逻辑式：根据文章内容作出逻辑推理；建议式：根据材料内容和相关知识背景，提出解决问题的方法、思路，或作出合理的建议、假设。第二，联想文章所涉及的材料中的知识背景。第三，针对设问联系相关知识，寻找内在联系，初步思考作答要点。第四，根据答题要点，组织文字，编写答案。典例(2010上海卷，九)分析有关生物进化的资料，回答问题。(1)自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说，这是因为_。(2)下图表示自然选择对种群的3种作用类型，图代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来，该选择类型可由图_代表。这三种选择类型中，最易产生新种的是图_。下图表示某种两栖动物3个种群在某山脉的分布。在夏季，种群a与b、种群a与c的成员间可以通过山脉迁移。有人研究了1900至2000年间3个种群的变化过程。资料显示1915年，在种群a和b的栖息地之间建了矿，1920年在种群a和c的栖息地之间修了路。100年来气温逐渐升高，降雨逐渐减少。(3)建矿之后，种群b可能消失，也可能成为与种群a、c不同的新种。分析种群b可能形成新种的原因：_。下表是种群a、c的规模、等位基因1(t/t)和2(w/w)频率的数据，表中为各自隐性基因的频率。年份种群a种群c规模t(%)w(%)规模t(%)w(%)190046 000511 00051192045 0005.5185071194048 0007185090.8196044 00081800120.6198042 00061600100.8200040 00051550111(4)依据表中数据和上述资料，对种群c的描述，更为准确的是_。a等位基因1的杂合子逐渐增多b与种群a之间不能进行基因交流c正在经历适应辐射d受气候影响更大(5)据表中数据分析，种群c的基因库比种群a_；种群规模与基因_ _的频率变化关系密切。辨析不清生物进化中的观点典例下列与生物进化相关的描述中，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e长期地理隔离一定能达到生殖隔离，如东北虎和华南虎f共同进化是指不同物种间的进化g生物能完成有性杂交就是同一个物种纠错笔记(1)物种指的是不存在隔离的全部生物(可以是不同地域内)；而种群指的是一定地域内同一物种个体的总和。(2)种群基因库指种群内全部个体的所有基因，若有n个个体，每个个体平均有m个基因，则基因库中应有nm个基因。(3)因地理隔离造成两个亚种，如东北虎和华南虎，应为同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代。但地理隔离不一定是高山、河流的阻隔，两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离。(4)突变性状是有利还是有害是相对的，取决于环境条件。如昆虫的残翅性状在正常环境中是不利的，但在多风的岛上则是有利的。(5)基因频率与生物进化的关系只要基因频率改变，生物就进化；只要生物进化，基因频率一定改变。若基因频率不变，则生物就不进化，基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据。(6)可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组，而基因突变和染色体变异合称突变。(7)生物多样性指基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性，不能说种群多样性。(8)共同进化既包括生物与生物之间，也包括生物与无机环境之间。(9)判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交，还要看杂交后代是否可育，如二倍体西瓜和四倍体西瓜、马和驴等。(10)进化过程中环境只起选择作用，变异是生物自身的事情。 题组一自然选择学说和现代生物进化理论1下列对现代生物进化理论的理解，正确的是()a环境改变使生物产生的定向变异，为进化提供原材料b自然选择使种群基因频率发生改变，决定生物进化的方向c地理隔离使种群间基因不能交流，必然导致生殖隔离d共同进化就是物种间在相互影响中不断发展和进化2下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是()a是生物的突变和基因重组b是自然选择c是自然选择学说d是物种多样性题组二基因频率的计算3(2010大纲全国卷，4)关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因a、a频率的叙述，错误的是()a在某种条件下两种基因的频率可以相等b该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关c一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境d持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零4一个种群中基因型为aa的个体占24%，基因型为aa的个体占72%，自交一代之后，种群中基因a和基因a的频率分别是()a60%、40%b36%、64%c57%、43%d24%、76%题组三共同进化及生物进化的综合考查5狼和鹿是捕食和被捕食的关系，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6(2011上海卷，八)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。(1)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是_。材料一某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。材料二蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。依据以上材料，回答下列问题：(2)这两则材料中发生的相似事件是_。a适应辐射b地理隔离c生存竞争d生殖隔离(3)在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是_的结果。(4)在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的_变小。下表为v基因在种群a和b中的基因型个体数。基因型 a种群(个) b种群(个) vavb 200 0vava 50 120 vbvc 100 200 vcvc 150 50vavc 100 80(5)计算va在a种群中的频率_。 (6)就v基因而言，比较a种群和b种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据： _。课时规范训练【组题说明】考点题号错题统计错因分析现代生物进化理论2、3、4、6、7、8、9、11、13、14、15、17基因频率计算1、5、10、12、16特别推荐识图析图题1、4、13；经典高考题171.某种群中aa、aa、aa的基因型频率如图所示，其中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率的结果最可能是图中()2下列关于生物进化与生物多样性的形成的说法，错误的是 ()a生物多样性的形成经历了漫长的进化历程b消费者的出现不影响生产者的进化c生物多样性的形成是共同进化的结果d生物的进化与无机环境的变化是相互影响的3下列有关生物进化和物种形成的描述中，正确的是()a是否形成新物种是生物进化的标志b生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生c环境条件保持稳定，种群的基因频率不会发生变化d共同进化仅指生物与无机环境之间的不断进化和发展4人类在长期使用同一种药物后，随着药物使用次数的增加，原有剂量所产生的药物效用有减弱的现象，此即为对药物产生耐受性的现象。这种对药物产生耐受性的现象，可表示为(甲线为刚开始使用某种药物时的作用情形；乙线为长期使用同种药物后的作用情形)()5某种群中，基因型为aa的个体有2 000个，基因型为aa的个体有2 000个，基因型为aa的个体有6 000个。它们迁移到一个孤岛上自由交配繁衍。a基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是()a0.2和0.3b0.3和0.5c0.2和0.5d0.3和0.36对细菌耐药性产生机理的叙述，不正确的是()a细菌耐药性的获得是由于基因突变等方式获得耐药性基因并表达的结果b抗生素的使用使病原微生物产生了适应性的变异c耐药性增强是由于抗生素对细菌的变异定向选择的结果d耐药性增强的过程中细菌耐药性基因频率增大7如图a、b、c表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑粗线表示存在一定的地理隔离。a地区的某些个体分布到b、c两地区，并逐渐形成两个新物种，中的甲、乙、丙分别表示3个种群。下列相关说法正确的是()a上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志b甲、乙两个种群的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8下列叙述与现代生物进化理论相符合的是()a进化地位越高等的生物适应环境的能力越强b生物体所发生的变异都可为进化提供原材料c喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强d生殖隔离是形成新物种的标志，物种是生物进化和繁殖的基本单位9生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是()a工业的发展导致大量温室气体排放，全球气温升高b随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件c生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，这是它们长期相互选择的结果d4亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物10调查发现，某地人群每万人中有一个患甲病。一个表现正常男子的父母均正常，但有一个患甲病的妹妹。该男子与该地一个表现正常的女子结婚后，生育患甲病孩子的概率是()a33/10 000b1/404c1/303d1/60611下列不能体现生物正在进化的是()a在黑褐色环境背景下，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰b杂交育种过程中，通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高c杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高d青霉菌通过辐射诱变产生了青霉素产量很高的菌株12在调查某小麦种群时发现t(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计其基因频率tt为20%、tt为60%、tt为20%，后来该小麦种群突然大面积感染锈病，致使感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染之后基因t的频率分别是多少()a50%和50%b50%和62.5%c62.5%和50%d50%和100%13.(2009江苏卷，20)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14下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是()a自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变b同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，但生物 没有进化c地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离d种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件15如图表示加拉帕戈斯群岛上某种地雀在19751978年间种群喙的平均长度的变化和该地区种子(该种地雀的主要食物)平均硬度的变化。研究表明，喙长的地雀能吃硬和不硬的种子，喙短的地雀仅能吃不硬的种子。下列相关说法中，正确的是()a喙长的地雀和喙短的地雀由于捕食种子的差异，属于两个物种b1976年中期至1977年间，由于经常啄食硬度较大的种子导致地雀喙长度增加c地雀的平均喙长在23年间增加是种子硬度对其进行选择的结果d根据调查结果，可以预测1979年后地雀的平均喙长会迅速变短16某生物种群中aa、aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：(1)该种群中a基因的频率为_。(2)如果该种群满足四个基本条件，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入和迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为_；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率_(会、不会)发生改变。(3)假如该生物种群中仅有aabb和aabb两个类型个体，并且aabbaabb11，且该种群中雌雄个体比例为11，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗