最新高中生物现代生物进化理论学案 精品.docx

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学案33现代生物进化理论

考纲要求　

现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ）。

2.生物进化与生物多样性的形成（Ⅱ）。

复习目标

1.说明现代生物进化理论的主要内容。

2.概述生物进化理论与生物多样性的形成。

基础自查

拉马克进化学说

拉马克是第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人，拉马克的进化学说内容是什么？

有何意义？

二、达尔文的自然选择学说

1.达尔文自然选择学说使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。

试简述达尔文自然选择学说的内容和意义？

述达尔文自然选择学说提出标志是什么？

有何局限性？

三、达尔文以后进化理论有何发展？

种群：

（二）基因库：

（三）基因频率的概念？

调查方法？

课堂深化探究

一.自然选择学说

1.主要内容

2.尝试进行“自然选择学说”生物进化的模型解读

（1）自然选择的对象

自然选择的因素：

自然选择的动力

①类型：

。

②意义：

。

③原因：

。

（4）自然选择的结果：

。

（5）变异不定向与自然选择定向性。

二.现代生物进化理论

（一）主要内容

1.是生物进化的基本单位

概念

定义

外延

种群

基因库

2.产生生物进化的原材料

可遗传变异的三个。

由于都是随机的、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.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　①自然选择的实质：

定向改变基因频率。

②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

（1）物种形成的三种典型模式

①渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。

②骤变式：

主要是通过的方式形成新物种，一出现可以很快形成（基因频率改变）。

此种方式多见于植物。

③人工创造新物种：

通过（如番茄—马铃薯）、（如甘蓝—萝卜）、（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。

新物种形成的标志：

（二）现代生物进化理论与达尔文进化论的比较

1.共同点

2.不同点

（1）

（2）

（3）

（4）（三）【疑难辨析】

1.生物进化和物种形成的区别

内　容

物种形成

生物进化

标　志

变化后的生物与原生物的关系

二者联系

2.种群和物种的区别

（1）物种是自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。

（2）种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。

种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。

（3）判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据。

若，则不是同一物种。

（四）共同进化与生物进化的大致过程

1.共同进化：

2.生物进化的历程：

思维拓展

1.生物进化与物种形成的关系。

（1）区别

①生物进化：

实质上是种群基因频率改变的过程，所以生物发生进化的标志为基因频率改变，不论变化大小，都属于进化的范围；基因频率未改变，则未进化。

②物种形成：

种群基因频率改变至突破种的界限，形成生殖隔离，标志着新的物种形成，隔离是物种形成的必要条件。

（2）联系：

生物发生进化，并不一定形成新物种，但新物种的形成一定要经过生物进化过程。

2.隔离在物种形成中的作用：

隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。

其实质是阻止生物之间的基因交流。

仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。

3.生物多样性的三个层次是密切联系的：

基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础，反过来物种和生态系统多样性又影响基因多样性。

4.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。

（五）基因频率和基因型频率比较及计算

1.比较

概念

定义

外延

基因频率

基因型频率

2.计算

（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：

PA＝

＝

＝PAA＋

PAa

Pa＝

＝

＝Paa＋

PAa

由以上公式可得出下列结论：

（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：

特别提醒　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。

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%）2≈0.5%。

（3）哈代—温伯格定律

①成立前提

②计算公式

a.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，Aa的频率为，aa的频率为。

b.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。

AA基因型频率为；Aa基因型频率为。

对应训练

1.埃及斑蚊是传播登革热病毒的媒介之一。

有一地区在密集喷洒杀虫剂后，此蚊种群数量减少了99%，但是一年后，该种群又恢复到原来的数量，此时再度喷洒相同剂量的杀虫剂后，仅杀死了40%的斑蚊。

下列叙述正确的是（　C　）

A.杀虫剂导致斑蚊基因突变，产生抗药性基因

B.斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性

C.原来的斑蚊种群中少数个体有抗药性基因

D.第一年的斑蚊种群没有基因突变

2.下列关于种群的说法中错误的是（　B　）

A.一个种群中的个体间是相互影响的

B.一个种群中存在着各种不同年龄、不同性别的各种生物个体

C.对一个种群有利的环境，可能对另一个种群是不利的

D.种群中的个体在不断死亡，但基因库却能保持和发展

3.（2018·江苏卷，20）下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

4.（2018·淮安质检）某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。

若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是（　　）

A.43%B.48%C.52%D.57%

5.（2018·南京模拟）如果在一个种群中，AA占25%，Aa占50%，aa占25%。

如果因为环境的变化，每年aa的个体减少20%，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后，aa的个体在种群中的比例为（　　）

A.23.7%B.20%C.18.2%D.15.6%

6下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是（　　）

A.一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化

B.一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1

C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率

D.因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲基因的频率大于女性群体

限时训练

题组一　生物进化

1.下列叙述中符合达尔文自然选择学说原理的是（　　）。

A.食蚁兽具有长舌，是因为它长期舔食树缝中的蚂蚁而反复不断伸长的缘故

B.害虫抗药性的增强，是因为杀虫剂使害虫产生抗药能力，并在后代中不断积累

C.狼和鹿通过捕食和被捕食的关系进行着相互选择，结果狼和鹿的奔跑速度都变快

D.现在人们都生活在不同的人工环境中，因此人类的进化不再受到自然选择的影响

2.农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（）

A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生

B.杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加

C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达

D.抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性

3.现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项是修改内容（多选）（　　）

A.进化的基本单位是种群，而不是生物个体

B.自然选择是通过生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的

C.基因频率的改变是生物进化的实质

D.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的基本环节

4.下列关于生物进化的叙述错误的是（　　）

A.基因突变是基因库变迁的内因

B.隔离的种群之间各自独立进化

C.物种形成意味着生物能够以新的方式利用环境条件

D.一个物种的形成或灭绝，不会影响到其他物种的进化

5.下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（　　）

A.a表示基因突变，是生物进化的原材料

B.b表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离

C.c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化

D.d表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志

题组二　种群中的基因频率

6.能影响基因频率改变的因素有（　　）。

①基因突变　②染色体变异　③自然选择　④隔离

A.①②③B.②③④

C.①③④D.①②③④

7.某社区全部人口刚好男女各400人，居委会进行红绿色盲普查，发现女性中有10人患色盲，12名未生育女性是红绿色盲基因携带者，18名色觉正常妇女的儿子患色盲，男性中共有22人不能区分红色和绿色。

那么，这个群体中红绿色盲的基因频率为（　　）

A.7.5%B.6%

C.约5.6%D.约8.1%

8.如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法正确的是（多选）（　　）

A.Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境

B.P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%

C.该种群中杂合子的比例会越来越高，逐渐取代纯合子

D.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变

9.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，据统计其基因型频率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，致使易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（　　）

A.50%和50%B.50%和62.5%

C.62.5%和50%D.50%和100%

题组三　应用提升

10.显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。

种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，请据图回答下列问题。

（1）不同体色的甲虫体现了生物多样性中的________多样性。

（2）在种群中出现了基因型为A′A的甲虫，A′基因最可能的来源是________，该来源为生物进化________。

A′A个体的出现将会使种群基因库中的________发生改变。

（3）图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行________。

由此可知，种群1和种群2之间不存在________。

（4）根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是哪个种群？

________，该环境对甲虫的生存起到了________作用。

11.回答下列有关生物进化的问题：

图1

（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节，X、Y分别是________、________。

（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________。

（3）小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为该岛上蜥蜴的________。

（4）小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾（趾间有蹼）基因。

图2表示这两种性状比例变化的过程。

图2

①由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。

②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是________________

________________________________________________________________________。

③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________________发生了改变。

高考真题体验

1.（2018北京卷，4）安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。

其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。

只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。

由此无法推断出

A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争

B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代

C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果

D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化

2.（2018天津卷，4）家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。

下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。

下列叙述正确的是（）

A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果

B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%

C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高

D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果

3.（2018山东卷，6）用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图，下列分析错误的是

A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4

B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4

C．曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1

D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等

4.（2018海南卷，15）果蝇长翅（V）和（v）由一对常染色体上的等位基因控制。

假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是

A.v基因频率降低了50%B.V基因频率增加了50%

C.杂合果蝇比例降低了50%D.残翅果蝇比例降低了50%

5.（2018江苏卷

，12）下图为四个物种的进化关系树（图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度）。

DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是

A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成

B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素

C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积

D.大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同

6.（2018上海卷，22）某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图7，第36个月时，基因a在种群中的频率为（）D

A．0.2B．0.3C．0.4D．0.6

7.（2018上海卷）

（一）回答下列有关生物进化与多样性的问题。

（8分）

某草原有羊草、贝加尔针茅、羽茅、黄囊苔草、糙隐子草、麻花头等草种，为研究放牧强度与草原植物多样性的关系，研究者将草原划分为无放牧区、轻度放牧区、中度放牧区和重度放牧区进行研究，2年后的结果如表3。

31．调查植物多样性时常用的方法是__________。

该草原的所有羽茅植株总和称为____。

32．羊草、贝加尔针茅、羽茅、黄囊苔草等不同草种之间的差异，体现的是________多样性。

通过比较这些草种细胞内细胞色素c的氨基酸序列差异，可以显示它们之间亲缘关系的远近，这提供了生物进化的方面的证据。

33．对研究结果进行分析，可以发现随放牧强度的增加__________。

A．物种均匀度指数越来越低B．物种丰富度指数越来越低

C．多样性指标越来越高D．多样性指数越来越低

E．多样性指数先增加后降低

34．利用本研究中的数据，阐述人类活动与生物多样性的关系：

__________。

8..（2018上海）29.蜗牛的有条纹（A）对无条纹（a）为显性。

在一个地区的蜗牛种群内，有条纹（AA）个体占55％，无条纹个体占15％，若蜗牛间进行自由交配得到Fl，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是

A.30％，2l％B.30％，42％C.70％，2l％D.70％，42％

9.（2018广东）6.科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常，关于该重组酵母菌的叙述，错误的是

A.还可能发生变异B.表现型仍受环境的影响

C.增加了酵母菌的遗传多样性D.改变了酵母菌的进化方向

10.（2018江苏）5.下列关于生物进化的叙述，错误的是（）

A.生物的种间竞争是一种选择过程B.化石是研究生物进化的重要依据

C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向

D.突变的可遗传性阻碍生物进化

11.（2018安徽）4.假若某植物种群足够大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。

抗病基因R对感病基因r为完全显性。

现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。

则子一代中感病植株占

A、1/9B、1/16C、4/81D、1/8

12.（2018海南）23.关于现代生物进化理论的叙述，错误的是

A.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要

B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同

C.环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变

D.同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落.

13.（2018·广东卷，25）最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因NDM1，该基因编码金属β－内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是（多选）（　　）

A.定向突变

B.抗生素滥用

C.金属β－内酰胺酶使许多抗菌药物失活

D.通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因

14.（2018·江苏卷）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

15.（2018·海南卷，20）某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。

下列叙述正确的是（　　）

A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然

B.在长期进化中，甲、乙两物种必然互为选择因素

C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变，反之亦然

D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变

16.（2018·广东卷）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（如下图），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______________________。

17.（2018·重庆卷）2018年，在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。

下列有关叙述，正确的是（　　）。

A.盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果

B.种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素

C.洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的K值

D.盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值

18.（2018·山东高考理综）下列符合现代生物进化理论的叙述是（　　）。

A.物种的形成可以不经过隔离

B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存

C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向

D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率

学案33现代生物进化理论

答案与解析

基础自查

一、拉马克进化学说

内容：

用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。

意义：

否定了神创论和物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。

二、达尔文自然选择学说

1.内容：

过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。

意义：

（1）使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。

科学地解释了生物进化的原因，以及生命现象的统一性、生物的多样性和适应性的原因。

2.提出标志：

《物种起源》一书的出版。

局限性：

对遗传和变异的本质不能做出科学的解释。

三、

1.遗传和变异的研究已经从性状水平深入到基因水平。

2.自然选择作用的研究已经从以个体为单位发展到以种群为单位。

（一）生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。

（二）一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。

（三）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。

它受基因突变、基因重组和自然选择的影响。

种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。

2.调查方法：

抽样调查法。

课堂深化探究

一.自然选择学说

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.尝试进行“自然选择学说”生物进化的模型解读

（1）自然选择的对象

①直接对象是生物的变异性状（表现型）。

②间接对象是相关的基因型。

③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