高中生物 第7章 第3节 现代生物进化理论的主要内容（二）学案 新人教版必修2.doc

现代生物进化理论的主要内容（二）1.能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。2.隔离是指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。分为地理隔离和生殖隔离。3.同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。4.不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。5.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离是新的物种形成的标志。6.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，这就是共同进化。7.生物多样性的三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。8.最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中；多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们也生活在海洋中；最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。9.恐龙是在白垩纪末灭绝的。物种灭绝对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的灭绝有利于哺乳动物的繁盛。10.了解生物进化历程的主要依据是化石。一、隔离与物种1.物种的概念：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，能够产生出可育后代的一群生物个体。2.隔离。（1）概念：不同种群之间的个体，在自然条件下基因不能自然交流的现象。（2）常见类型。生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代的现象。地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。二、隔离在物种形成中的作用以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例，同一种地雀，从南美洲大陆迁来后，分布到不同的岛屿上，从而产生地理隔离。（1）内因：不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和基因重组，而且不同种群之间不发生基因交流。（2）外因：各个岛屿上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别。（3）结果：种群的基因库形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就形成了不同的物种。结论：隔离是物种形成的必要条件。三、共同进化1.生物与生物之间的共同进化。2.生物与无机环境间的共同进化。3.共同进化的含义。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。四、生物多样性的形成1.生物多样性内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。2.生物多样性的进化历程。3.生物进化理论在发展。1.判断正误：（1）地理隔离导致的结果是不能产生可育的后代。（）解析：地理隔离是同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。若发生交配行为，产生的后代是可育的。（2）地理隔离的出现导致基因频率的改变标志新物种的形成。（）解析：新物种形成的标志是生殖隔离。（3）生殖隔离一定来自地理隔离。（）解析：生殖隔离不一定来自地理隔离，如爆发式物种形成的过程。（4）捕食者对被捕食者是有害无益的。（）解析：捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。（5）不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。（）解析：生物多样性的形成不仅包括生物之间的相互影响，还包括生物和无机环境之间的相互影响。（6） 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论比其他学说的影响要广泛。（）2.问题导学：（1）三倍体无子西瓜是不是一个新的物种？为什么？提示：不是，因为三倍体无子西瓜是高度不育的。（2）为什么真核生物的出现加快了生物进化的步伐？提示：真核生物的有性生殖增加了生物变异的多样性，加快了生物进化的步伐。1.昆虫的保护色越来越逼真，它们的天敌的视觉也越来越发达，结果双方都没有取得明显的优势，这说明（d）a.自然选择不起作用b.生物为生存而进化c.双方在斗争中不分胜负d.双方相互选择，共同进化2.关于共同进化的表述，正确的是（d）a.物种可以单独进化b.捕食者的存在对被捕食者无益c.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的d.一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化3.下列关于隔离的叙述，不正确的是（b）a.阻止了种群间的基因交流b.物种的形成都必定先经过长期的地理隔离c.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因d.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离4.下列有关生物进化的叙述中，正确的是（b）a.生物的变异为进化提供原材料，并决定了生物进化的方向b.长期地理隔离可能造成不同种群基因库组成上发生显著差异c.自然选择导致种群基因频率发生定向改变，基因频率的改变标志着新物种的产生d.共同进化是指生物与无机环境之间相互影响、不断进化5.关于地理隔离和生殖隔离，说法不正确的是（b）a.生殖隔离不一定是地理隔离的必然结果b.地理隔离的两个种群，如果人为地放在一起，一定不能相互交配产生可育后代c.生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异d.不同的物种之间一定具有生殖隔离6. 达尔文发现在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上生活着15种龟类（简称岛龟），它们形态各异，食性和栖息场所也各不相同，但它们都保留着南美大陆西海岸陆地龟类的痕迹（简称大陆龟），研究发现这15种岛龟就是由大陆龟进化而来的。甲图是描述岛龟演化的模型，请分析回答：（1）大陆龟刚开始分布到甲、乙两岛时，岛屿之间辽阔的海洋相当于 隔离；每个岛上的环境都不同，所以 的方向也不同，导致进化方向产生差异。（2）现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是 。经过长期进化，分布在不同海岛上的岛龟的基因库发生很大的差异，最终建立 隔离，标志着两个新物种岛龟1和岛龟2的形成。（3）岛龟脚趾的连趾（ww）和分趾（ww、ww）是一对相对性状，若人为将岛龟1迁入乙岛，追踪调查50年间w和w的基因频率变化如乙图，则乙岛上的岛龟1是否发生了进化 （选填“是”或“否”），说明上述性状中 更适应乙岛的环境。解析：（1）当同一物种分开形成两个种群时，两者之间存在的是地理隔离；由于每个岛上的环境不同所以自然选择的方向也不同，从而导致进化的方向也不同。（2）现代生物进化理论认为生物进化的基本单位为种群，经过长期的地理隔离最终达到了生殖隔离，标志着两个新物种的形成。（3）通过乙图中种群基因频率的变化分析，岛龟发生了进化；种群基因频率变大的等位基因控制的性状是适应环境的。答案：（1）地理 自然选择 （2）种群 生殖 （3）是 连趾一、选择题1.地球上已知的生物约200万种，其中只进行无性生殖的原始种类不过1%2%，而进行有性生殖的种类占绝对优势。关于这一事实的叙述中，不正确的是（c）a.有性生殖提高了物种的变异性b.有性生殖大大加快了生物进化的步伐c.有性生殖出现在真核生物起源之前d.有性生殖形成合子，丰富了子代的遗传信息解析：有性生殖提高了变异频率，为生物进化提供了更多的原材料，加快了生物进化的步伐，而有性生殖是真核生物独有的生殖方式，应出现在真核生物起源之后。2.如图所示为种群与物种的关系图解，关于它们的叙述不正确的是（c）a.从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为地理隔离，阻碍了基因交流b.若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了基因频率的改变c.物种1形成物种2的必要条件是地理隔离d.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化解析：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。隔离是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但并不是所有的新物种形成都需要经过地理隔离，故选c。3.下列关于生物进化问题的叙述中，正确的是（b）生殖隔离是地理隔离的必然结果 不同物种之间必然存在生殖隔离 种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因 隔离、可遗传的变异和自然选择导致了物种的多样性 达尔文的自然选择学说认为种群是生物进化的单位 自然选择导致了生物的定向变异与进化a. b.c. d.解析：生物进化的实质在于种群基因频率的改变，地理隔离使两个种群不能进行基因交流，在不同环境的选择下朝着不同的方向改变着各自种群的基因库和基因频率，当这种改变突破了物种的界限时，产生了生殖隔离，便形成了两个新的物种。达尔文的自然选择学说认为个体是生物进化的单位，现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位。生物的变异是不定向的，可遗传的变异为生物进化提供了原材料；自然选择是定向的，它决定了生物进化的方向。4.任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的。下列现象不属于共同进化的是（a）a.捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用，但被捕食者对捕食者的进化没有任何促进作用b.自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体生存下来，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体生存下来c.有长着细长花矩的兰花，就肯定有长着同样细长吸管似的口器的昆虫d.光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件解析：共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。b、c选项属于生物不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的例子，d选项属于生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的例子。a选项被捕食者与捕食者之间都有相互选择、共同进化的作用。5.下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（d）a.突变和重组导致种群基因频率发生定向改变b.只有种群基因库产生差别从而导致生殖隔离的出现，才标志生物在进化c.种群基因频率的改变就能产生生殖隔离d.新物种产生量小于现有物种灭绝量是导致生物多样性下降的原因之一解析：种群基因频率发生定向改变是自然选择的结果；生物进化的实质是基因频率的定向改变；种群基因频率的改变不一定产生生殖隔离；如果物种灭绝的数量多，而新物种产生的数量少，就会使生物多样性下降。6.下列关于生物变异和进化的叙述，正确的是（c）a.必须经过种群之间的地理隔离阻碍基因交流，才能达到生殖隔离b.可遗传变异和不遗传变异都为生物进化提供了原始的选择材料c.基因突变产生了新基因，不定向地改变了种群基因频率，对生物进化有重要意义d.在生物进化过程中，显性基因频率比隐性基因频率增加得快，有利于产生适应环境的新性状解析：有些物种的形成不需要经过地理隔离就能达到生殖隔离，如用秋水仙素处理就能实现，故a错误。可遗传变异能为生物进化提供原材料，故b错误。基因突变能够产生新基因，基因突变具有不定向性，其中有利变异对生物进化有重要意义，故c正确。在生物进化过程中，适应环境的基因其基因频率增加得快，但不一定是显性基因，故d错误。7.为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出（c）a.zk(#病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用b.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系c.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致jpd.蚊子在兔和病毒之间的协同（共同）进化过程中发挥了作用解析：本题主要考查对生物进化理论的理解。在生存斗争中，病毒与兔之间相互选择，感染病毒后，抗性较强的兔被保留下来，抗性较差的个体死亡，故a项正确；病毒必须寄生在寄主细胞内，兔感染强毒性病毒后会很快死亡，强毒性病毒失去寄主，寄生关系难以维持，故b项正确；兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间，使中毒性病毒的存活时间长，繁殖代数多，导致中毒性病毒比例升高，故c项错误；蚊子能传播兔病毒，在兔和病毒之间的协同进化过程中发挥重要作用，故d项正确二、非选择题8.登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。（1）将s基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达s蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带s基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。（2）科学家获得一种显性突变蚊子（aabb）。a、b基因位于非同源染色体上，只有a或b基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（aabb）与野生型雌蚊（aabb）交配，f1群体中a基因频率是 ，f2群体中a基因频率是 。（3）将s基因分别插入到a、b基因的紧邻位置（如图），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ，原因是_。答案：（1）受精卵 s基因 由s基因转录的mrna s蛋白 （2）50% 60% （3）下降 群体中s基因频率逐代升高，而s基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的繁殖9.某研究小组研究了某地的两个湖泊。这一地区有时会发洪水。每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种假说，如图所示。（1）在假说甲中，湖泊中的红褐色鱼和金黄色鱼这两种鱼的祖先是 。（2）假说甲中湖泊和湖泊会形成金黄色鱼和红褐色鱼的原因是灰色鱼通过 形成金黄色鱼和红褐色鱼，并通过 ，适应环境的金黄色鱼和红褐色鱼生存下来，而不适应环境的灰色鱼被淘汰。（3）在假说乙中，湖泊中原来的鱼是金黄色鱼，湖泊中原来的鱼是红褐色鱼，由于_的原因而形成现在湖泊、中的两种鱼。利用dna分析能较快判断两种鱼之间的亲缘关系。如果湖泊中红褐色鱼与 亲缘关系最近，则这一证据能有效支持假说甲。（4）根据现代生物进化理论，如果湖泊中的红褐色鱼和金黄色鱼之间繁殖季节不同，说明它们之间已产生了 。（5）依据现代生物进化理论， 决定生物进化的方向。解析：（1）由图可知假说甲中的祖先是