高中生物苏教版必修二 精品导学案第5章 第1节 生物进化理论ⅡWord文件下载.docx

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指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代，如马与驴杂交产生的骡不可育。

三、分子进化的中性学说及生物进化理论发展的意义

1．分子进化的中性学说

（1）提出者：

日本学者木村资生。

（2）内容

①生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。

②每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。

③DNA分子产生的突变大部分是中性的，对生物的生存既无利也无害。

④当随机漂变的突变，经过日积月累积少成多，就会使同种生物的不同种群间出现巨大的差异，形成不同的物种。

⑤当中性突变积累导致生物性状出现差异之后，自然选择才会发生作用而导致表现型进化。

2．生物进化理论发展的意义

判断正误

（1）自然选择决定了生物变异和进化的方向。

（　　）

（2）种群基因频率改变，生物一定进化。

（3）基因突变和基因重组使生物发生定向改变。

（4）种群进化的实质是种群内基因频率的改变。

（5）在自然界中，由于存在基因突变、基因重组、染色体变异和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是不断地变化的。

（6）自然状态能够相互交配的一群生物个体是同一物种。

答案　

（1）×

（2）√　（3）×

　（4）√　（5）√　（6）×

一、突变和基因重组产生进化的原材料及自然选择决定生物进化方向

1．理解“突变”的含义

（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。

其中基因突变和染色体变异统称为突变。

基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新的基因型，但只有基因突变能产生新的基因（等位基因）。

（2）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，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。

（3）基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。

（4）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。

2．可遗传的变异为生物进化提供了原材料

每一个基因发生基因突变的频率虽然很低，但由于每个生物个体所含的基因数是一个非常巨大的数目，因此基因突变对个体来说不是稀有的，况且生物进化的单位是种群，生物进化是一个漫长的积累过程。

因此，突变可以为生物进化提供丰富的变异材料。

同时，突变→等位基因→基因重组→大量的变异。

可见，突变和基因重组为生物进化、物种形成提供了丰富的原材料。

3．理解“自然选择”的含义

（1）选择的对象：

①表面对象：

生物的变异性状。

②实质对象：

控制性状的基因。

（2）选择的结果：

①从生物性状上看，生物朝着一定的方向进化，形成生物的适应性；

②从实质上看，种群基因频率发生改变。

4．自然选择决定生物进化的方向

生物种群内产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物沿着一定的方向缓慢地进化。

由此可见生物进化的方向是由自然选择决定的。

1．所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗？

为什么？

答案　不是。

只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成，才能改变基因频率。

2．基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗？

试分析原因。

答案　二者都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。

只有基因突变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成；

基因重组不能产生新基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成。

1．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

【问题导析】

（1）自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以自然选择决定了生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变；

（2）种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化；

（3）种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。

答案　C

【一题多变】

“基因突变对绝大多数个体是不利的，但却是生物进化的重要因素之一”。

你认为这一说法（　　）

A．正确，基因突变虽对多数个体是不利的，但它为定向的自然选择提供了材料，为物种的进化奠定了基础

B．正确，基因突变对多数个体不利，但突变的方向与生物进化的方向是一致的

C．不正确，因为基因突变不利于个体繁殖，会导致物种灭绝

D．不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化

答案　A

二、隔离与物种形成

1．种群和物种的区别和联系

（1）种群和物种的区别

种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。

（2）种群和物种之间的关系

①同一种群的个体一定属于同一物种，同一物种的个体可能分布于不同的区域，从而形成不同的种群。

②不同种群的个体可能属于同一物种，不同物种的个体一定属于不同的种群。

2．生殖隔离的三种情况体现

①种群间的个体不能自由交配。

②有些虽能交配，但胚胎期死亡。

③有些虽能交配，并能成功繁殖出子代但成活的杂种后代没有生育能力。

总之，只有能繁育出“可育子代”才可称“无生殖隔离”，只有不存在生殖隔离时，才可称作“同一物种”。

3．地理隔离与生殖隔离的比较

类型

定义

特点

举例

共性

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

同种生物，地理隔离消失后仍然可以进行基因交流

两个池塘中的鲤鱼

均阻止了基因天然交流

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

永久性不能进行基因交流

驴和马

4.物种形成的两种方式和三个环节

（1）物种形成的两种方式

①渐变式（如下图）

②爆发式物种的形成主要是由异源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（如下图）。

此外还可利用远缘杂交和染色体加倍的原理人工创造新物种，如八倍体小黑麦。

（2）三个环节

①突变和基因重组产生进化的原材料。

②自然选择决定生物进化的方向。

③隔离导致物种形成。

三者关系如下图：

5．生物进化和物种形成的区别

内　容

生物进化

物种形成

标　志

基因频率改变

生殖隔离出现

进化后生物与原生物的关系

仍可属一个物种

属于不同物种

二者联系

（1）只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种

（2）进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化

1．物种的形成是否必须要经过隔离？

是否必须要经过地理隔离？

答案　须经隔离，但未必经地理隔离。

通常情况下，物种的形成需经地理隔离，最后产生生殖隔离。

但在特殊情况下，不经地理隔离也能产生生殖隔离，导致新物种的形成。

如人工诱导多倍体的形成，可不经过地理隔离而达到生殖隔离。

2．经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？

答案　不一定。

如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小，或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不会产生生殖隔离。

2．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（　　）

A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离

B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离

C．a1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

D．a1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

（1）明确：

区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。

b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离；

由于a1和a2的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离；

（2）理解：

种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。

a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同；

a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同，但如果只发生地理隔离，而没有发生生殖隔离，则c和d可能是一个物种。

答案　B

（1）a物种进化为新物种b和c的内因是什么？

答案　突变和基因重组（或可遗传变异）。

（2）若b物种迁入到c物种生活的区域，足够长的时间后一定会进化为新物种吗？

答案　不一定，也可能因为不适应环境而被淘汰。

1．中性学说进化的过程

2．现代综合生物进化理论与中性突变学说的比较

理论名称

学说主要内容

价值

现代综合生物进化理论

种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组产生进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离导致新物种的形成

从宏观（生态学）和微观（基因）角度来看生物进化过程，最明显的优点是从基因的角度研究生物的进化过程

中性突变学说

生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定

揭示了分子水平的进化规律

1．中性学说与现代达尔文主义观点的主要差异是什么？

答案　中性学说认为：

②DNA分子产生的突变大部分是中性的。

2．根据上题分析，你是否认为中性学说完全否决了现代达尔文主义？

答案　不是。

中性学说侧重于微观水平，现代达尔文主义侧重于宏观水平，二者相互补充。

3．下列叙述中，符合中性学说的是（　　）

A．中性突变一般不引起生物性状的改变，因此中性突变不是突变

B．当自然选择作用于中性突变时，有利的变异被积累

C．当环境恶劣时，中性突变的进化速率加快了

D．中性学说并没有否认选择的作用，承认形态、行为和生态性状，即生物的表现型是在自然选择下进化的

（1）中性学说认为多数或绝大多数突变都是中性的，即无所谓有利或有害，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。

（2）突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。

答案　D

下列观点符合“中性学说”的是（　　）

A．生物进化的实质是基因频率的改变

B．自然选择决定生物进化的方向

C．DNA分子产生的突变大多数是中性的

D．隔离是物种形成的必要条件

解析　现代达尔文主义的基本观点为：

种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于基因频率的改变，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，生殖