高中生物 7.1 现代生物进化理论的由来学案1 新人教版必修2(1).doc

第七章 现代生物进化理论第1节 现代生物进化理论的由来知识精华一、自然选择学说及其发展1主要内容：（1）过度繁殖：生物的繁殖能力很强，能产生大量后代。（基础）（2）生存斗争：部分个体被淘汰。（动力）（3）遗传变异：生物个体既有亲本的遗传性状，又会出现变异。（内因）（4）适者生存：在生存斗争中，有利变异的个体适者生存，不利变异的不适者淘汰。（结果）2意义：能科学的解释 的原因，以及生物的 性和 性。3不足：不能科学的解释 的本质，不能解释自然选择如何对可遗传的变异起作用。二、现代生物进化理论1种群是生物进化的 。也是生物繁殖的 。种群：生活在同一地点的 的一群个体。基因库：一个种群的 所含有的 叫这个种群的基因库。基因频率：某种基因在某个群体中出现的比例。影响基因频率的因素： 、 、 。生物进化的实质就是种群 发生变化的结果。2生物进化的原材料 和 。 产生 基因重组突变 新的 多种多样的 种群出现大量的可遗传变异 变异是不定向的 形成了进化的原材料3生物进化的方向决定于 。 经自然选择变异是不定向的 不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累 种群的基因频率发生 改变， 生物朝一定方向缓慢进化。4隔离导致物种形成（必要条件）（1）物种：分布在一定的 ，具有一定的形态、结构和生理功能，在自然状态下能够相互 ，并产生 的一群生物个体。（2）隔离：概念：同一物种不同 间的个体，在自然条件下， 不能自由交流的现象。类型：地理隔离、 隔离。（3）物种的形成： 自然选择1 地理 变异1 变异类型1 新种1原种 基因频率的定向改变生殖隔离 隔离变异2 变异类型2 新种2 自然选择25现代生物进化理论的基本观点（1） 是生物进化的基本单位。（2）生物进化的实质在于 的改变。（3）物种形成的三个基本环节是 、 和 。提分关键1种群和物种有何不同？答：（1）二者的概念不同：种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。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。（2）二者的范围不同。一般来讲，种群是指较小范围内的同种生物的个体，而物种是由许多分布在不同区域的同种生物的种群组成的。（3）判断的标准不同。种群的标准是同地点的同种生物，通过个体间的交配保持一个共同的基因库。物种的标准主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代。不同的物种间有明显的形态差异，凡属于同一个物种的个体，一般能自由交配并产生可育后代，不同物种的个体。一般不能杂交，即使杂交也往往不育。2物种形成就是生物进化吗？答：不是。任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属于进化的范围；而物种的形成必须是当基因频率的改变突破了种的界限而形成生殖隔离时才行。因此隔离是物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。3自然选择学说知识的拓展（1）选择的对象。从表面看自然选择是对一个个生物个体的选择，而实际上自然选择是对个体包含的变异进行的选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变种群不同基因频率。（2）选择的因素。对生物的变异起选择作用的不是生物自身，而是个体所处的自然环境。环境因素很多，有一种或几种起主导的选择作用。如用农药喷洒害虫，害虫大量死亡(无抗药性)，少数害虫生存且繁殖后代(抗药性)。农药是这一变化中主导的选择因素，它把群体中早已存在的抗药性个体与不抗药个体区分开来。如果不喷洒农药，害虫无论抗药与否都能生存。农药起到了选择作用，把抗药性选择保留下来，并通过繁殖传给后代，使抗药性状在下一代某些个体中得以积累和加强。可见环境对生物变异的选择是定向的，朝着适应环境的方向进化。（3）选择的手段。生存斗争是选择的手段。生物的过度繁殖与有限生活条件之间的矛盾，必然引起并加剧生存斗争。通过生存斗争，使少数具有有利变异的个体生存下来，从而完成一次自然对生物的选择。生存下来的少数生物个体充分利用现有的丰富的生活条件，迅速生长、发育，并繁殖产生大量的后代，又引起新一轮的生存斗争，生物又面临着再一次的选择。所以说自然选择是通过生存斗争实现的。（4）选择的结果。自然选择的结果是适者生存、不适者被大自然淘汰。生物产生不定向变异，由自然选择决定这些变异的生存或淘汰。自然选择只选择与环境相适应的变异类型，淘汰不适应环境的变异个体，即自然选择是定向的，自然选择决定着生物进化的方向。4基因频率的计算方法。基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。生物进化的实质就是种群基因频率的改变，种群基因频率的改变是指种群中某个等位基因频率由于基因突变、基因重组或自然选择等因素的影响而发生改变，同时导致种群基因库的改变。基因频率的改变是导致生物进化的关键，复习时应对基因频率的计算有清晰的认识。基因频率的计算方法有两种：一是通过基因型计算基因频率：某基因频率=某基因的数目/等位基因的总数。另一种方法是通过基因型频率来计算基因频率：基因型频率=特定基因型个体/个体总数。计算基因频率时需用到遗传平衡公式：(p+q)2=p2+2pq+q2。若种群中一对等位基因为a和a，则p为a的基因频率，q为a的基因频率，p2为aa的基因型频率，q2为aa的基因型频率，2pq为aa的基因型频率。这一公式反映的是在遗传平衡时基因频率和基因型频率的关系。遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。遗传平衡指的是理想种群，实际上在自然界中基因频率是会发生变化的。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。题例领悟例1（02年广东河南卷）达尔文自然选择学说未能解释的是a生物进化的原因 b现存生物适应性的原因c生物多样性的原因 d生物不定向变异的原因考点分析 该题考查达尔文自然选择学说的主要内容。要求学生在掌握达尔文自然选择学说的主要内容的四个方面的基础之上，能够正确评价该学说的意义和不足。解题思路 达尔文的自然选择学说主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。该学说能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确地认识生物界具有重要意义。但是，由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。他没有阐明自然选择的机理，没有阐明自然选择如何对可遗传的变异起作用。因此正确答案是d。 失分陷阱 自然选择是指在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程。在对自然选择学说的理解中，有些同学注意到了该学说能解释生物的适应性的原因，而忽略了对生物多样性的原因的解释，易误选c。例2 （04年江苏卷）种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述正确的有abd a自然选择使种群基因频率发生定向改变 b种群基因频率的改变导致生物进化c种群通过个体的进化而进化 d种群通过地理隔离可能达到生殖隔离考点分析 该题考核种群的基本概念，要求学生从生物进化的角度分析种群的本质及核心内容。解题思路 种群是指生活在较小范围内的同一地点的同种生物的一群个体，通过个体间的交配保持一个共同的基因库。种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。生物进化的实质是种群基因频率的改变，朝着适应环境的方向发生定向的改变，自然选择保留适应环境的变异。因此本题正确答案是abd。失分陷阱 对种群概念的本质把握不准确，忽略了种群是生物进化的基本单位这一要点，而选不出c这一不正确项。例3 在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16，该性状不同类型的基因型频率是多少（按aa、aa、aa顺序排列答案）a0.36 0.48 0.16 b0.36 0.24 0.16c0.16 0.48 0.36 d0.16 0.36 0.48考点分析 该题考查种群是生物进化的基本单位中基因型频率的计算。要求学生会进行基因频率和基因型频率的计算。解题思路 在一个大群体随机交配的情况下，其基因频率和基因型频率在没有突变、选择和迁移的条件下世代相传，不发生变化，基因型频率是由基因频率决定的。种群中一对等位基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。题中隐性性状者是16%，a2 =16%，则a=40%。a=140%=60%。因此aa=60%60%=0.36 aa=240%60%=0.48。正确答案是a。失分陷阱 由题中隐性性状者是16%，不难推出a2 =16%，则a=40%。因为a+a=1，也容易推出a=140%=60%，得出aa=60%60%=0.36，但计算aa时易计算为直接将60%40%，得0.24的错误结论，而误选为b。例4（01年广东卷）用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是 使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强方向变异抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的 病菌中原来就有抗药性强的个性，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体考点分析 该题考核点为突变和基因重组是产生进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向。解题思路 无论是否使用抗菌素，由于突变和基因重组，使病菌原来就存在着抗药性的变异，而且这种变异是不定向的，可能抗药性更强，也可能更弱。使用抗菌素只对这种变异起到了选择作用，杀死了抗药性弱的病菌，抗药性强的病菌没有被杀死而存活下来。长期下去，保留下来的就是抗药性不断增强的病菌。正确答案是cd。失分陷阱 有同学会认为随着抗菌素药力的不断加大，对病菌起到了选择作用，因此选择保留下来的都是抗药性较强的个体，以为这是人工选择的结果，而误选b。例5（00年广东卷）对生物进化的方向起决定作用的是a基因重组b基因突变c染色体变异d自然选择考点分析 该题考查对自然选择决定生物进化的方向的了解。自然选择使生物向着适应环境的方向发展。解题思路 生物的变异是不定向的，自然选择保留了有利的基因型个体，淘汰了不利的基因型个体，导致种群基因频率发生定向变化，从而决定了生物进化的方向。正确答案是d。失分陷阱 突变和基因重组是生物进化的原材料，变异的不定向性使得生物存在大量的变异，保留下来的只能是适应环境的变异，但决定方向的不是突变，只能是自然选择。例6 下列关于隔离的叙述，不正确的是a阻止了种群间的基因交流b对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离c，种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因d不同的物种之间必然存在着生殖隔离考点分析 本题是考查隔离导致物种形成知识点中学生对地理隔离和生殖隔离的理解。要求把握在物种形成过程中两种隔离的不同作用。解题思路 地理隔离是指分布在不同自然区域的种群，由于高山河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配，或交配后不能产生可育后代，地理隔离因时间长短、环境异同，可能形成生殖隔离，但不能必然导致生殖隔离。有的虽然产生了地理隔离，但双方环境基本相似也不可能导致生殖隔离。题中不正确的是b。失分陷阱 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。但同一物种尽管存在着地理隔离，但双方环境基本相似也不会产生生殖隔离，有同学会误选为a，认为没有阻止种群间的基因交流。例7人工选择所以能选育出品种来，自然选择所以能形成物种，这两方面共同选择的基础是a、生物都具有很强的繁殖能力 b、生物普遍存在有遗传和变异的特性c、生物都在进行着生存斗争 d、人和自然界的选择力量讨论：此题主要考查的是人工选择和自然选择的相同点。达尔文的工作是从家养条件下的动植物品种的培养开始的，并提出了人工选择学说，进而领悟到自然选择。人工选择和自然选择学说的共同之处是题目所提出的“选择的基础”是一样的，即生物的遗传和变异的特性是选择的基础。从品种和