新课标高考生物一轮总复习第7单元第3讲生物的进化教案.docx
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新课标高考生物一轮总复习第7单元第3讲生物的进化教案
第3讲 生物的进化
考纲要求
核心素养
1.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
生命观念
通过现代生物进化理论等知识理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观。
科学思维
运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化，提高逻辑分析和计算能力。
现代生物进化理论
授课提示：
对应学生用书第122页
[基础突破——抓基础，自主学习]
1．现代生物进化理论的由来
（1）拉马克的进化学说
①生物不是神造的，是由更古老的生物进化而来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
（2）达尔文的自然选择学说
2．现代生物进化理论
（1）种群是生物进化的基本单位
①基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
②基因频率：
一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
（2）突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异的来源
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于环境。
③生物的变异是不定向的，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）自然选择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
生物朝一定方向不断进化。
（4）隔离导致物种的形成
①隔离
②物种
形成
3．共同进化
（1）概念：
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。
（2）原因：
生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
4．生物多样性的形成
（1）内容：
生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
（2）形成原因：
生物的进化。
（3）研究生物进化历程的主要依据：
化石。
[重难突破——攻重难，名师点拨]
1．正确认识生物进化与新物种形成
（1）物种指的是不存在生殖隔离的全部生物（可以是不同地域内）；而种群指的是一定地域内同一物种个体的总和。
（2）种群基因库指种群内全部个体的所有基因，若有n个个体，每个个体平均有m个基因，则基因库中应有nm个基因。
（3）自然选择的直接对象是生物的变异性状（表现型）。
间接对象是相关的基因型。
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，因而可以改变种群的基因频率。
（4）因地理隔离形成的两个亚种，如东北虎和华南虎是同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代。
但地理隔离不一定是高山、河流的阻隔，两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离。
（5）生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是产生生殖隔离。
（6）生物进化并不一定形成新物种，但是新物种的形成一定要经过生物进化。
（7）进化过程中环境只起选择作用，变异是生物自身发生的。
2．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新物种的形成是长期进化的结果。
[特别提醒]
（1）突变≠基因突变
基因突变是DNA分子发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变。
“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
（2）隔离≠生殖隔离
隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离导致物种的形成：
①只有地理隔离而没形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
③生殖隔离有三种情况：
不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。
（3）害虫抗药性不是由于农药的使用而产生的
农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。
农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。
[题型突破——练题型，夯基提能]
题型1 对现代生物进化理论的理解
1．下列观点符合现代生物进化理论的是（ ）
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．人工诱变实现了基因的定向变异
C．在没有自然选择的情况下，种群的基因频率仍然可能发生改变
D．“超级细菌”的产生说明滥用抗生素会促使细菌发生基因突变
解析：
自然选择决定生物进化的方向，但不能决定变异的方向；人工诱变的原理为基因突变，变异是不定向的；在没有自然选择的情况下，种群的基因频率可能由于基因突变等发生改变；在抗生素使用前，就存在抗药性突变细菌，滥用抗生素会对细菌中的抗药性突变个体起选择作用。
答案：
C
2．下列有关遗传和进化问题的叙述，不正确的有（ ）
A．遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递
B．根据基因的自由组合定律推知，基因重组是生物进化的主要原因
C．地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离
D．自然选择、基因重组、突变都会导致种群基因频率发生变化
解析：
遗传和变异是生物进化的基础，遗传使基因在亲代和子代之间传递和延续，A正确。
自然选择是生物进化的主要原因，突变和基因重组为生物进化提供原材料，B错误。
地理隔离可阻止种群间基因的交流，种群基因库之间的差异导致基因不能进行交流，从而产生生殖隔离，C正确。
自然选择、突变和基因重组都能导致种群基因频率的改变，D正确。
答案：
B
题型2 生物进化与物种形成的分析
3．（2018·郑州一模）如图表示某生态系统中的三种植物，下列叙述中正确的是（ ）
A．a、c、f没有地理隔离，也不会产生生殖隔离
B．a～j所含的全部基因，称为种群基因库
C．f～j在一段时期内没有产生新的基因，但该种群基因频率有可能发生变化
D．该生态系统中的所有生物和周围的无机环境之和称为生态系统的多样性
解析：
a、c、f是不同物种，不同物种之间存在生殖隔离，A错误；同一种群所有个体所含的全部基因称为种群基因库，而a～j属于不同物种，B错误；f～j在一段时期内没有产生新的基因，但染色体变异和自然选择等因素也会导致种群基因频率发生改变，C正确；该生态系统中的所有生物和非生物因素之和称为生态系统，但不能称为生态系统的多样性，D错误。
答案：
C
4．为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是（ ）
A．了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断
B．观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象
C．将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率
D．将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率
解析：
新物种形成的标志是出现生殖隔离，因此为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，可观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象，若存在生殖隔离现象则不属于同一物种，反之属于同一物种。
答案：
B
[技法提炼]
对物种和进化标准的判断技巧
1．判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。
2．判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。
题型3 共同进化与生物多样性的形成
5．某种兰花有细长的花矩（如图），花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成，下列叙述正确的是（ ）
A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
解析：
变异是不定向的，A错误；生殖隔离是新物种形成的必要条件，B错误；根据题干信息可知，口器与花矩的相互适应是相互选择、共同进化的结果，符合现代生物进化理论的有关知识，C正确；口器变长是自然选择的结果，不是因为吸食花蜜而发生的变化，D错误。
答案：
C
6．（2018·浙江模拟）由于除草剂的使用，全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。
目前已知188种杂草物种中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性。
下列叙述错误的是（ ）
A．324个生物类型体现了遗传和物种多样性
B．除草剂的使用导致了种群内抗性基因频率的改变
C．交替使用除草剂是延缓抗药性杂草发生的有效措施之一
D．没有除草剂使用的农田中敏感性个体的基因型频率高于抗药性个体
解析：
题干中“生物类型”并非指物种，是指基因多样性，A错误；除草剂对杂草起了选择作用，使种群内抗性基因频率增加，B正确；除草剂交替使用是延缓抗药性杂草发生的措施之一，C正确；没有除草剂使用的农田生态系统中无对抗药性的选择作用，故敏感性个体多于抗药性个体，D正确。
答案：
A
[图表突破——析图表，融会贯通]
若某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如图所示。
（1）若将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间存在________，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了____________，说明种群b和种群c已不是同一物种。
（2）若某植物种群，BB基因型个体占30%，bb基因型个体占20%，则该植物种群的b的基因频率是____________。
该种群植物自交，后代中BB基因型个体分别占__________，依据现代生物进化理论，这种植物在两年内是否发生了进化？
______________（填“是”或“否”），理由是____________________________。
（3）现代生物进化理论的基本观点中，______________是生物进化的基本单位；生物进化的原材料是______________________________；______________决定着生物进化的方向。
答案：
（1）地理隔离 生殖隔离
（2）45% 42.5% 否 种群基因频率没有发生变化 （3）种群 突变和基因重组 自然选择
基因频率的计算
授课提示：
对应学生用书第124页
[重难突破——攻重难，名师点拨]
1．基因频率与基因型频率
基因频率
基因型频率
公
式
某基因频率＝该基因的数目÷该基因与其等位基因的总数×100%
某基因型频率＝该基因型的个体数÷总个体数×100%
外
延
生物进化的实质是种群基因频率的改变
基因型频率改变，基因频率不一定改变
2.自交和自由交配时基因（型）频率的变化
（1）自交：
种群个体自交时，子代中纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。
自交过程不改变基因频率。
（2）自由交配：
在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。
如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。
3．位于常染色体上的基因频率的计算
（1）已知基因型个体数，求基因频率：
某基因频率＝（该基因纯合子个数×2＋杂合子个数）÷（总个数×2）。
（2）已知基因型频率，求基因频率：
一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率。
4．位于X染色体非同源区段上基因频率的计算
已知各基因型个体的数量，求基因频率时，一定注意：
Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，不能将Y染色体计算在基因总数内。
如求Xb的基因频率：
Xb的基因频率＝
×100%
5．利用遗传平衡定律进行计算
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对（A、a）时，设p代表基因A的频率，q代表基因a的频率，则：
（p＋q）2＝p2＋2pq＋q2＝1。
其中p2是AA（纯合子）的基因型频率，2pq是Aa（杂合子）的基因型频率，q2是aa（纯合子）的基因型频率。
[题型突破——练题型，夯基提能]
1．某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型为MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。
若从岛外入侵了2000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约是（ ）
A．43%B．48%
C．52%D．57%
解析：
随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22000只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率，即（20000×55%＋20000×30%×2）÷（22000×2）≈52%。
答案：
C
2．（2018·河北沧州联考）某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机受粉产生的后代中AA个体百分比、A的基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A的基因频率的变化依次是（ ）
A．增大，不变；不变，不变
B．不变，增大；增大，不变
C．不变，不变；增大，不变
D．不变，不变；不变，增大
解析：
根据遗传平衡定律，在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不会发生变化。
在自交时，以n代表自交次数，经过不断自交，杂合子所占比例为
，纯合子所占比例为1－
，所以纯合子的比例随着自交次数的增加而增加，则AA个体百分比会增加；因为没有发生迁移、突变和选择，所以自交群体内的基因频率是不变的，因此A的基因频率不发生变化。
答案：
C
3．据调查，某校高中学生中基因型XBXB的个体占42.32%、XBXb的个体占7.36%、XbXb的个体占0.32%、XBY的个体占46%、XbY的个体占4%，则该校XB和Xb的基因频率分别是（ ）
A．6%、8%B．8%、92%
C．78%、92%D．92%、8%
解析：
由于基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率，而B、b只位于X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因，所以女性体内有2个此类基因，而男性体内只有1个此类基因。
设被调查的人数为100，则XB共有42.32×2＋7.36＋46＝138，XB＋Xb共有42.32×2＋7.36×2＋0.32×2＋46×1＋4×1＝150。
所以XB的基因频率＝XB÷（XB＋Xb）×100%＝138÷150×100%＝92%，Xb的基因频率＝1－92%＝8%。
答案：
D
4．囊性纤维病是一种常染色体遗传病。
在欧洲人群中，每2500个人中就有一个人患此病。
若一对健康的夫妇有一患有此病的孩子；此后，该妇女与一健康的男子再婚。
再婚后该夫妇生一孩子患该病的概率是（ ）
A．1/25B．1/100
C．1/102D．1/625
解析：
由题意知，2500个人中有一个患者，且一对健康的夫妇生了一个患病孩子，则该病应为常染色体隐性遗传病，若用A和a表示控制该对性状的基因，则a的基因频率为1/50，A的基因频率为49/50，群体中Aa个体的基因型频率为2×（49/50）×（1/50）＝98/2500，正常个体中杂合子的基因型频率为（98/2500）/（1－1/2500）＝98/2499。
由于这对健康夫妇生有一患病孩子，说明该妇女的基因型为Aa，这名妇女与正常男性再婚后，生一患病孩子的概率为（98/2499）×（1/4）＝1/102。
答案：
C
5．玉米的高秆（H）对矮秆（h）为显性。
现有若干H的基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。
各F1中基因型频率与H的基因频率（p）的关系如图。
下列分析错误的是（ ）
A．0B．只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合子
C．p＝a时，显性纯合子在F1中所占的比例为
D．p＝c时，F1自交一代，子代中纯合子比例为
解析：
根据题意，该群体的基因频率符合遗传平衡定律。
当亲代只有HH和hh存在时，由于其基因型的比率不同，p的值也不同，取值范围为0，F1中HH、Hh、hh的基因型频率分别为
、
、
，对应图中b时的交点，B正确；当p＝a时，由图可知，Hh的基因型频率＝hh的基因型频率，根据遗传平衡定律，可知2a（1－a）＝（1－a）（1－a），解得a＝
，F1显性纯合子的比例为a×a＝
，C正确；
当p＝c时，HH基因型频率＝Hh基因型频率，根据遗传平衡定律可知c×c＝2c（1－c），解得c＝
，则F1中，HH＝
，Hh＝
，hh＝
，F1自交一代，其子代杂合子Hh＝
×
＝
，纯合子比例为1－
＝
，D错误。
答案：
D
[随堂巩固·达标检测]
三级训练 提速提能
授课提示：
对应学生用书第125页
[练小题—提速度]
判断下列说法是否正确
1．两个种群间生殖隔离一旦产生就标志着新物种的形成。
（√）
2．二倍体西瓜与四倍体西瓜可以杂交，所以它们之间不存在生殖隔离。
（×）
3．若没有其他外界因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变。
（×）
4．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。
（×）
5．发生在生物体内的基因突变可使种群的基因频率发生变化。
（√）
6．共同进化都是通过不同物种之间和生物与无机环境之间的相互影响实现的。
（√）
[练真题—明方向]
[命题分析]
1．考查特点：
全国卷主要集中考查基因频率与遗传规律的综合、现代生物进化理论的内容和共同进化与生物多样性的形成等知识点，常在非选择题中出现。
2．命题趋势：
预测高考命题仍是聚焦在某一情境下基因频率的计算，题型仍以非选择题为主。
1．（2016·高考北京卷）豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。
20世纪90年代初，F区豹种群仅剩25只，且出现诸多疾病。
为避免该豹种群消亡，由T区引入8只成年雌豹。
经过十年，F区豹种群增至百余只，在此期间F区的（ ）
A．豹种群基因多样性增加
B．豹后代的性别比例明显改变
C．物种丰富度出现大幅度下降
D．豹种群的致病基因频率不变
解析：
因地理隔离形成的F区和T区两个种群，在自然选择的作用下，它们种群的基因库有一定的差别，因此，将T区的豹引入F区后，会导致豹种群基因多样性增加，A正确；从题干中无法确定豹后代的性别比例是否会发生改变，B错误；由于T区和F区的豹只存在地理隔离，未产生生殖隔离，仍为同一物种，所以T区的豹迁到F区后，物种丰富度不发生改变，C错误；F区在引入健康豹繁殖子代后，豹种群的致病基因频率将降低，D错误。
答案：
A
2．（2018·高考江苏卷）由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。
人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用。
下列叙述正确的是（ ）
A．农田的存在，增加了松鼠的活动空间
B．生态通道有利于保护该种松鼠的基因多样性
C．不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离
D．林木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度相同
解析：
农田的存在，将松鼠被分隔在若干森林斑块中，即形成了地理隔离，因此减少了松鼠的活动空间，A错误；人工生态通道可以将森林斑块彼此连接起来，有利于保护该种松鼠的遗传多样性，B正确；不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在地理隔离，但没有形成生殖隔离，C错误；林木密度相同的不同斑块中，不能确定松鼠的种群密度，松鼠的种群数量还和天敌的数量等有关，D错误。
答案：
B
3．（2017·高考江苏卷）下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
解析：
某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的部分基因，A错误；虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离，仍属于同一个物种，B正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变，从而决定生物进化的方向，C正确；古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石，这说明生物进化的历程是由简单到复杂，D正确。
答案：
A
4．（2015·高考全国卷Ⅰ）假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。
回答下列问题：
（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。
理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。
（2）若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是____________。
根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。
解析：
（1）在不考虑基因突变和染色体变异的情况下，对于只有一种基因型为Aa且雌雄个体数目相等的果蝇群体而言，A基因频率∶a基因频率＝1∶1。
从理论上分析，Aa随机交配相当于Aa自交，故产生的第一代中AA、Aa、aa的数量比应为1∶2∶1，A基因频率为50%。
（2）依据上述分析，若产生第一代中基因型比例不是1AA∶2Aa∶1aa，而是2Aa∶1aa，则可推知，该群体存在显性纯合子（AA）致死现象。
由第一代的基因型及比例可计算A、a所占比例为A＝1/3，a＝2/3，故第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例为（2×1/3×2/3）∶（2/3×2/3）＝1∶1。
答案：
（1）1∶1 1∶2∶1 50%
（2）基因A纯合致死 1∶1
[填网络—串线索]
填充：
①种群 ②生存斗争 ③遗传变异 ④突变、基因重组 ⑤新物种的形成 ⑥生物多样性
[课时作业·知能提升]
单独成册
单独成册：
对应学生用书第276页
一、选择题
1．某电池厂旁的河流淤泥中的蠕虫对镉有抵抗力。
清除出河底大部分含镉的沉积物后，经过几代繁衍，研究人员发现蠕虫重新对镉变得脆弱敏感。
下列说法正确的是（ ）
A．达尔文从种群的层面科学系统地解释了生物进化的原因
B．清除镉后蠕虫种群发生了退化
C．蠕虫重新对镉变得脆弱敏感说明出现了蠕虫新物种
D．清除镉后的环境对相应抗性基因的选择作用减弱
解析：
达尔文是从个体层面来解释生物进化的原因的，A错误；清除镉后蠕虫种群基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，B错误；蠕虫重新对镉变得脆弱敏感不能说明出现了新物种，新物种形成的标志是出现生殖隔离，C错误；清除镉后的环境对相应抗性基因的选择作用减弱，抗性基因频率降低，D正确。
答案：
D
2．下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变
B．不同性状个体繁殖率的差异会导致基因频率改变
C．种群基因频率的改变意味着新物种的产生
D．新物种的形成必须经过地理隔离和生殖隔离
解析：
自然选择过程中，直接受选择的是表现型，A错误；不同性状个体的繁殖率不同，可能引起基因频率的改变，B正确；新物种产生的标志是出现生殖隔离，种群基因频率的改变意味着生物发生了进化，C错误；多倍体的产生没有经过地理隔离，D错误。
答案：
B
3．（2018·山东济宁一模）下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
A
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