高三生物学一轮复习讲义44 必修2 第六单元 第31讲　生物的进化

第31讲生物的进化1．尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。2．尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。3．举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。4．阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。5．说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。6．概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。7．阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。考点1生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成一、达尔文的生物进化论的主要组成二、生物有共同祖先的证据1．地层中陈列的证据——化石2．比较解剖学证据1．(人教版必修2P102图6-3及思考·讨论)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．胚胎学证据4．细胞学证据已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、________________。5．分子生物学证据2．(人教版必修2P103思考·讨论)人类、黑猩猩和猕猴能产生有着相同或相似的氨基酸序列的细胞色素c的根本原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。三、适应的普遍性和相对性3．(人教版必修2P106思考·讨论)适应相对性的根本原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。四、适应是自然选择的结果1．拉马克的进化学说(1)主要观点(2)意义：彻底否定了______________，奠定了科学生物进化论的基础。2．达尔文的自然选择学说变异先于环境选择。变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起选择作用。1．大量化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生的进化顺序。 ()2．不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的。 ()3．环境能使生物产生适应环境的定向变异。 ()4．达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质。 ()5．生物进化论揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 ()不同的植物所产生的花蜜种类也有不同，有的植物只产生稀释花蜜，有些植物则产生含水量相对较少的高浓度高热值花蜜。研究者发现蝶类更喜欢采集前者，蜂鸟更喜欢采集后者。请对此现象提出合理的解释。。生物有共同祖先的证据1．(链接人教版必修2P100－103正文)关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测，下列有关生物进化证据和结论的说法不合理的是()A．通过化石可以了解已灭绝生物的形态结构特点，推测其行为特点B．不同种类的哺乳动物在前肢形态上差别很大，说明它们不是由共同祖先进化来的C．人的胚胎在发育早期会出现类似鱼的鳃裂和尾，这属于胚胎学证据D．测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列属于分子生物学水平的证据2．(链接人教版必修2P103思考·讨论拓展)下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“·”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是()A．不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大B．位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要C．分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系D．五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远自然选择与适应的形成3．(链接人教版必修2P108正文)某海岛上，因为经常有大风天气，昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通(中间型)的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型。下列分析错误的是()A．昆虫翅的变异是多方向且可遗传的B．昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库C．大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用D．自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累4．雄性缝蝇的求偶方式有①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是()A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D．④可能由③进化而来考点2种群基因组成的变化与物种的形成一、种群基因组成的变化1．种群和种群基因库(1)种群：生活在一定区域的________生物____________的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。(2)基因库：一个种群中________个体所含有的________基因，叫作这个种群的基因库。(3)基因频率①概念：在一个种群基因库中，某个基因占__________________的比值。②计算：基因频率＝种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%2．种群基因频率的变化(1)(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料①②可遗传变异的结果：只提供了生物进化的________，不能决定生物进化的________。环境改变导致的生物变异一般是不能遗传的，不能为生物进化提供原材料。3．自然选择对种群基因频率变化的影响1．(人教版必修2P112－113探究·实践)树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？___________________________________________________。原因是_________________________________________________________。4．探究抗生素对细菌的选择作用(1)实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生____________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，__________有可能存活下来。(2)方法步骤注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。(3)预期实验结果抑菌圈直径随着传代次数增加而________；抑菌圈的逐代缩小说明细菌对抗生素的抗性逐代________。二、隔离在物种形成中的作用1．物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生________后代的一群生物。2．地理隔离与生殖隔离的比较项目地理隔离生殖隔离概念同种生物由于________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________的后代特点自然条件下不进行基因交流种群间不进行基因交流联系①一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生；②只有地理隔离__________形成生殖隔离，但能产生亚种，如东北虎和华南虎；③____________是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限3．新物种形成的一般过程结论：________是物种形成的必要条件。种群≠物种，物种的形成也不一定要经过地理隔离。2．(人教版必修2P117思考·讨论)分析地雀的形成过程，说明物种形成需要的环节有____________________________________________________________。[深化拓展]1．利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率(1)前提条件种群非常大；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①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。②逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。2．物种形成的三大模式1．在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化。 ()2．若亲子代间基因频率不变，基因型频率一定不变。 ()3．生物进化的实质是种群基因型频率的改变。 ()4．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离。 ()5．抗生素的滥用会使细菌产生耐药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现耐药性强的个体。 ()地中海蚊子的数量多，每年在距海岸线0～20km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。(1)在区域A中，该种蚊子的Est基因频率高的原因是。(2)随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率下降的原因是。(3)距海岸线0～60km的不同区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力(填“相同”或“不相同”)，原因是。(4)区域A中的蚊子(填“会”或“不会”)快速形成新物种，理由是。种群基因组成的变化1．(链接人教版必修2P112－113探究·实践)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是()A．m的出现是自然选择的结果B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降2．(2023·海南卷)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是()A．三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的B．稳定选择有利于表型频率高的个体C．定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移D．分裂选择对表型频率高的个体不利，使其表型频率降低基因频率的计算3．(2024·湖北卷)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是()A．该种群有11%的个体患该病B．该种群h基因的频率是10%C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变4．(2022·重庆卷)人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是()A．该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50B．该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324C．该群体下一代AA基因型频率为0.16，aa基因型频率为0.64D．该群体下一代A基因频率为0.4，a基因频率为0.6人类或XY型性别决定的生物1．遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。(2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则男性中，XB女性中X说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。2．ZW型性别决定的生物Z染色体上基因频率与基因型频率的关系与XY型性别决定的生物只是性别相反，其他相同。隔离与物种形成5．(链接人教版必修2P117思考·讨论)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群，进化过程中出现了花期等性状的分化，种群甲花期结束约20天后，种群乙才开始开花，研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是()A．花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化B．花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异C．地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流D．物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程6．(不定项)(链接人教版必修2P117思考·讨论)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙，若丙不能产生子代，则下列叙述正确的是()A．甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关B．甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化C．甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库D．隔离的本质是基因不能自由交流，甲和乙能发生基因自由交流物种形成与生物进化的比较内容物种形成生物进化标志出现生殖隔离基因频率改变变化后生物与原生物关系属于不同物种可能属于同一物种二者关系①生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成，进化是量变，物种形成是质变②新物种的形成一般是长期进化的结果考点3协同进化与生物多样性的形成一、协同进化1．概念________________之间、________________________之间在________________中不断进化和发展。2．类型类型相互关系实例不同物种之间在相互选择中协同进化原始合作有细长吸管口器的蛾与有细长花距的兰花捕食猎豹与斑马在相互影响中协同进化寄生噬菌体与细菌种间竞争农作物与杂草生物与无机环境之间生物影响环境、环境影响生物原始大气无氧→厌氧生物→__________生物出现→大气中有了氧气→出现________生物1．(人教版必修2P119小字部分)捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增加物种的多样性，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，捕食者的存在也增加群落的稳定性，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、生物多样性的形成1．内容：________多样性(基因多样性)、物种多样性和____________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：________。4．生物多样性三个层次间的关系2．(人教版必修2P122思考·讨论)地球上最早出现的是哪一类生物？____________________。就植物和动物而言，最早登陆的是哪类？____________。原因是_______________________________________________。3．(人教版必修2P122正文)有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，其理由在于__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。三、生物进化理论在发展1．主要内容(1)适应是____________的结果。(2)________是生物进化的基本单位。(3)__________________提供进化的原材料，自然选择导致种群____________的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。(4)生物进化的过程实际上是生物与________、生物与____________协同进化的过程。(5)生物多样性是____________的结果。2．争议(1)有人主张，决定生物进化方向的是____________的逐渐积累，而不是自然选择。(2)更多学者认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认____________的作用。(3)物种形成并不都是渐变的过程，而是物种____________与____________新种交替出现的过程。1．捕食者的存在有利于增加物种多样性。 ()2．最早出现的生态系统中没有消费者。 ()3．大约在4亿年前，形成的原始陆生植物主要是藻类。 ()4．协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 ()5．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。 ()生境丧失和破碎是生物多样性降低的主要原因。下图显示一个爬行动物种群(图1)被设计中的高速公路和铁路隔离成相互孤立的a、b、c、d4个小种群(图2)的变化情况，道路没有改变原生境和种群中的个体数量。请思考分析：(1)与原种群相比，每个孤立小种群的数量特征(填“会”或“不会”)发生改变，理由是。(2)隔离(填“会”或“不会”)导致每个小种群内基因频率发生改变，理由是。(3)生境破碎对物种生存面临的主要威胁是