高三生物进化及内环境稳态教案.docx
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高三生物进化及内环境稳态教案
第一课时
拉马克：
用进废退、获得性遗传
达尔文：
适者生存，不适者淘汰（自然选择学说）
基本单位：
种群
实质：
基因频率的改变
原材料：
突变与重组
现代进化理论形成物种决定方向：
自然选择
必要条件：
隔离
生物多样性：
基因、物种、生态系统
协同论（残酷竞争VS协同进化）中性学说（偶然VS必然）
补充间断平衡（渐进VS突进）灾变论（渐灭VS突灭）
一、生物进化
一、生物进化
研究生物界历史发展的一般规律，如
1生物界的产生与发展：
生命、物种、人类起源
2进化机制与理论：
遗传、变异、方向、速率
3进化与环境的关系④进化论的历史：
流派与论点
△生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状变化程度不一，任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围，
△物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时，方可成立。
二、现代进化理论的由来
1．神创论+物种不变论（上帝造物说）
2．法国拉马克1809年《动物哲学》
①生物由古老生物进化而来的②由低等到高等逐渐进化的
③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
意义：
能科学地解释生物进化的原因，生物多样性和适应性，但不能解释遗传变异的本质及自然选择对可遗传变异的作用。
3．英国达尔文1859年《物种起源》自然选择学说
过度繁殖与群体的恒定性+有限的生活条件
生存斗争+遗传和变异
自然选择即适者生存+获得性遗传
新类型生物
4．现代进化理论：
以自然选择学说为核心内容
随堂练习
1．下列关于隔离的叙述正确的是（ ）
A．只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流B．所有物种的形成都要经过长期的地理隔离
C．长期的地理隔离必然导致生殖隔离D．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
2.下列有关物种形成的说法中，错误的是（ ）
A．自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而可能导致新物种的形成
B．突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新物种的形成
C．经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致物种形成
D．经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致物种形成
答案DB
第二课时
一、现代进化理论的内容
突变等位基因有性生殖基因重组不定向变异选择微小有利变异
多次选择、遗传积累显著有利变异基因频率的改变新物种定向进化
基本观点：
1、种群是生物进化的基本单位
2、生物进化的实质是种群基因频率的改变。
3、突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。
在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。
4、隔离是新物种形成的必要条件。
二．相关概念
物种：
能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
生殖
隔离
自然
选择
地理
隔离
基因频率发生改变
种群小种群（产生许多变异）新物种
基因库：
一个种群中所有个体的基因
3、基因频率计算问题
1、一个等位基因的基因频率=它的纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率
2、种群基因平衡定律（种群足够大，无基因突变、自然选择、遗传漂变等）
D（显性纯合子的基因型频率）=p2（显性基因频率）
R（隐形纯合子的基因型频率）=q2（隐形基因频率）
H（杂合子基因型频率）=pq、
随堂练习
1．一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则（ ）
A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32
B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种
D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%
2.下列有关生物进化的描述错误的是（ ）
A．基因突变的方向和环境之间没有明确的因果关系
B．自然选择的实质是选择种群的有利基因，不决定新基因的产生
C．隔离是新物种形成的必要条件，隔离包括地理隔离和生殖隔离
D．共同进化指生物无机环境之间的进化，不包括生物多样性的形成
答案AD
第三课时（作业评讲选重点讲解）
3．下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。
卡那霉素抗性基因（kanr）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下列叙述正确的是（ ）
A．构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶
B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株
C．卡那霉素抗性基因（kanr）中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点
D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
5.玫瑰有5000多年的人工栽培历史，迄今已培育出2500多个品种。
玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3,5－氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能成功培育的。
但日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中
B．培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶
C．蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素
D．蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种
6、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，下列说法错误的是（ ）
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．该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体
D．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
8．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基因型频率的改变说明物种在不断进化
B．色盲患者中男性多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
C．Aa自交后代所形成的群体中，A基因的频率大于a基因的频率
D．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1
9．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。
在一个有30000人的人群中，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。
蓝眼的有3600人，那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别是（ ）
A．0.64和0.36 B．0.36和0.64C．0.50和0.50D．0.82和0.18
10．大样本的人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是（ ）
A．10/19B．9/19C．1/19D．1/2
14．一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则（ ）
A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32
B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种
D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%
17．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，两年内该种群的基因型频率的变化如表所示，根据现代生物进化理论，在这两年中，与这对基因有关的推断，正确的是（ ）
年数
AA（%）
Aa（%）
aa（%）
第一年
30
40
30
第二年
25
50
25
A.该种群将朝着Aa增多的方向进化
B．该种群没有表现出生物的进化
C．该种群的生活环境有较大的变化
D．该种群将较容易发生基因突变
18．某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交，各代中的基因频率和基因型频率变化情况是（ ）
A.基因频率不变，基因型频率改变B．基因频率改变，基因型频率不变
C．两者都改变D．两者都不变
22.（10分）如图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。
请据图回答下列有关问题：
（1）科学家在进行图中[①]操作时，要用_____________________________分别切割运载体和目的基因，还要用____________________将运载体和目的基因连接起来，形成________。
（2）经过[②]操作将目的基因导入________，然后经过组织培养形成抗虫棉植株，此过程体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是__________________、_______________________。
（3）下列是几种氨基酸对应的密码子，据此推断图中合成的多肽，前三个氨基酸的种类（按前后顺序排列）________________________________。
提示：
几种氨基酸对应密码子：
甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）。
（4）经过培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。
经过分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。
理论上，在该转基因植株自交产生的F1中，仍具有抗虫特性的植株占总数的________。
将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是____________________。
要想获得纯合子，常采用的方法是_______________。
随堂练习
某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
（1）该种群中a基因的频率为________。
（2）如果该种群足够大、不发生基因突变、不发生选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________（会、不会）发生改变。
（3）假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________________、________________和________________；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________________（会、不会）发生改变。
答案：
（1）0.5
（2） 0.25 不会（3）0.4 0.2 0.4 会
第四课时（综合检测作业讲评选重点讲解）
阶段综合测试（四）〈必修2第5～7章〉
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，试卷满分为100分。
考试时间为45分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共50分）
一、选择题（本大题包括25小题，每小题2分，共50分。
每小题只有一个选项最符合题意。
）
2．（2013·合肥教学质检）下列关于基因突变的叙述，正确的是（ ）
A．物理、化学、生物因素引起基因突变的机制有区别
B．基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变
C．基因的碱基对的缺失、增添、替换中对性状影响最小的一定是替换
D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，基因突变为进化提供原材料
解析：
遗传信息是指DNA上特定的核苷酸序列，基因突变必然会引起其改变，故B错误；替换引发的突变对性状的影响一般比移码突变小，但不一定最小，如发生在启动子位置将导致转录失败，故C错误；基因突变具有不定向性，与环境变化无因果关系，故D错误。
答案：
A
5．（2013·大连双基测试）野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长。
向基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了。
由此说明（ ）
A．这种维生素是基本培养基的一种成分
B．自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变
C．野生链孢霉发生了定向的基因突变
D．可能是基因突变导致链孢霉不能合成该维生素
解析：
链孢霉在用X射线照射前，能在基本培养基上生长，照射后不能生长，但在培养基中加入某种维生素后又能生长，说明用X射线照射后的链孢霉不能合成该维生素。
答案：
D
7．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。
据图分析正确的是（ ）
A．转运缬氨酸的tRNA一端的裸露的三个碱基是CAU
B．②过程是α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的
C．控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症
D．人发生此贫血症的根本原因在于血红蛋白中的谷氨酸被缬氨酸取代
解析：
根据碱基互补配对原则，mRNA中对应的碱基是GUA，则tRNA中相应碱基是CAU；②过程为转录，原料是核糖核苷酸；血红蛋白基因的碱基对的替换可能会导致某些性状的改变，如镰刀型细胞贫血症，因为碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生了变化；而有时碱基对的替换则不会导致性状的变化，因为密码子存在着简并性。
答案：
A
15．进行染色体组型分析时，发现某人的染色体组成为44＋XXY，不可能的原因是该病人的亲代在形成配子时（ ）
A．减数第一次分裂时，XY同源染色体不分开
B．减数第一次分裂时，初级卵母细胞XX染色体不分开
C．减数第二次分裂时，次级卵母细胞两条X姐妹染色单体不分开
D．减数第二次分裂时，次级精母细胞两条X姐妹染色单体不分开
解析：
从该患者的性染色体组成上判断，该患者比正常人多了一条性染色体，但无法断定多余的染色体是X染色体还是Y染色体。
四个选项中只有D项不会造成这种情况，而是会形成44＋XXX的染色体组成的个体。
答案：
D
19．下图是利用某植物（基因型为AaBb）产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断不正确的有（ ）
花粉
植株A
植株B
A．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期
B．通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4
C．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素
D．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限
解析：
AaBb的花粉有AB、Ab、aB、ab四种。
通过①过程（花药离体培养）得到的植株A有AB、Ab、aB、ab四种基因型。
用秋水仙素处理后植株B有AABB、AAbb、aaBB、aabb四种基因型。
基因型是aaBB的可能性为
。
答案：
B
21．A和a是某地区某种生物的一对等位基因。
表中数据能说明（ ）
年份
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
基因A
的频率
0.99
0.81
0.64
0.49
0.36
0.25
0.16
0.10
基因a
的频率
0.01
0.19
0.36
0.51
0.64
0.75
0.84
0.90
A．1930年显性个体和隐性个体数目接近
B．1970年杂合子的比例为18%
C．1970年后的较短时间内基因A的频率为0
D．显性纯合子更能适应该地区变化的环境
解析：
根据表格数据分析，该种群中的A频率逐渐降低，a频率逐渐升高，说明在这段时间内隐性性状更能适合该生物的生存，生物基因频率的定向改变是自然选择的结果，所以1970年后，如果环境发生变化，那A的频率不一定为0；A项1930年A和a的基因频率接近，这种情况下显性个体数目要多，因为杂合子表现为显性性状。
根据哈代—温伯格定律，1970年时Aa的频率为：
2×（0.10×0.9）＝0.18。
答案：
B
27．（10分）
下图是患甲病（显性基因为A，隐性基因为a）和乙病（显性基因为B，隐性基因为b）两种遗传病的家系谱图，请据图回答：
（1）甲病的致病基因位于________染色体上，为________性基因；乙病的致病基因位于________染色体上，为________性基因。
（2）请判断下列个体的基因型：
Ⅱ6________________，Ⅲ8________________，Ⅲ9________________。
（3）如果Ⅱ7为纯合子，则Ⅲ10与其母亲具有相同基因型的几率为________。
（4）该系谱图中，属于Ⅱ6的直系血亲的有________。
（5）Ⅲ8和Ⅲ10属于近亲不宜婚配，如果婚配的话，生出两病兼患的孩子的几率是________。
解析：
由图中Ⅰ1×Ⅰ2―→Ⅱ5可判断出甲病属于常染色体显性遗传病，另外，由Ⅰ1×Ⅰ2―→Ⅱ4可以判断，乙病是常染色体隐性遗传病；则有关个体的基因型分别是Ⅰ1AaBb，Ⅰ2AaBb，则Ⅱ6为aaBB或aaBb，Ⅲ8为AaBb，Ⅲ9为aabb；Ⅱ7为纯合子，则其基因型为aaBB，所以，Ⅲ10为aaBB的概率即为Ⅱ6产生aB配子的概率，应为
×1＋
×
＝
；直系血亲是指家族中的垂直血缘关系；已知Ⅲ8基因型为AaBb，Ⅲ10为
aaBB，
aaBb，后代两病均患的概率为
×
×
＝
。
答案：
（1）常 显 常 隐
（2）aaBB或aaBb AaBb aabb （3）2/3 （4）Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅲ10 （5）1/24
28．（10分）下图为两个家族的遗传系谱图，已知甲家庭患色盲。
请回答下列问题：
（1）乙家族遗传病的致病基因位于________（常、X、Y）染色体上，是________（显、隐）性遗传。
（2）乙家族中表现正常，能肯定是致病基因携带者的是
________________________________。
（3）如果11和12这对夫妻再生一个孩子。
是正常男孩的概率是________。
（4）已知5号无乙家族致病基因，乙家族无色盲基因。
5号与13号婚配后，后代患色盲的概率是________，同时患两种病的概率是________。
解析：
（1）根据乙家族中Ⅱ11×Ⅱ12―→Ⅲ14可以判断出，乙家族中遗传病为常染色体隐性遗传病；
（2）根据直系亲属中是否有患者，可以判断出Ⅰ7、Ⅱ12、Ⅱ11、Ⅲ13均为携带者；（3）计算过程为
×
＝
；（4）设乙病基因为a，正常基因为A，色盲基因为b，正常基因为B，则5号基因型为AAXBXb,13号为AaXBY，则两者婚配后代患色盲的概率为
，而两病均患的概率为
×0＝0。
答案：
（1）常 隐
（2）7、11、12、13 （3）
（4）
0
随堂练习
利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。
请回答下面的问题：
（1）水稻的穗大（A）对穗小（a）为显性。
基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为________的个体表现出穗小，应淘汰；基因型为________的个体表现出穗大，需进一步自交和选育；按照这种自交→淘汰→选育的育种方法，理论上第n代种子中杂合子的比例是________。
（2）水稻的晚熟（B）对早熟（b）为显性，请回答利用现有纯合子水稻品新，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种时，选择的亲本基因型分别是________和________。
两亲本杂交的目的是________。
②将F1所结种子种下去，长出的水稻中表现为大穗早熟的几率是________，在这些大穗早熟植株中约有________是符合育种要求的。
解析：
按照自交→淘汰→选育的育种方法，自交产生的第一代至第四代种子中的杂合子的比例依次是2/3、2/5、2/9、2/17，归纳可知第n代种子中杂合子的比例是2/（2n＋1）。
要想得到基因型为AAbb的纯种个体，选择的亲本的基因型为是AABB、aabb，通过杂交可将A与b集中到同一个体中。
F1自交，产生的基因型为A_bb的种子占F2的3/16，其中AAbb符合要求，占A_bb的比例为1/3。
答案：
（1）aa AA或Aa 2/（2n＋1）
（2）①AABB aabb 将基因A和b集中到同一个体中 ②3/16 1/3
第五课时（必修三第一章第一节）
一、体细胞生活在细胞外液
体液——人体内含有的大量以水为基础的液体。
细胞内液（存在于细胞内，约占2/3）
体液血浆
细胞外液（存在于细胞外，约占1/3）组织液
淋巴等
二、内环境
1、概念：
由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
2、组成：
血浆、组织液、淋巴、脑脊液、精液等。
⏹呼吸道、肺泡壁、尿道、消化道、生殖道属于外环境。
⏹汗液、尿液、泪液、消化液等不属于体液。
⏹细胞中的各种成分不属于内环境，如血红蛋白。
3、人体细胞的内环境
（1）血细胞：
血浆
（2）组织细胞：
组织液
（3）淋巴细胞：
淋巴液
（4）毛细血管壁细胞：
血浆、组织液
（5）毛细淋巴管壁细胞：
淋巴、组织液
4、成分
（1）相同：
水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等营养物质，各种代谢废物、气体、激素等。
（2）不同：
血浆中含较多蛋白质，组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
5、三者的联系：
三、细胞外液的理化性质
1、渗透压：
溶液中溶质微粒对水的吸引力。
⏹特点：
溶液浓度越高，溶液渗透压越高。
⏹关键因素：
1、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
2、细胞外液渗透压的90%以上来自于钠离子与氯离子。
3、37℃时，血浆渗透压约为770千帕，相当于细胞内液渗透压。
2、酸碱度
（1）正常人的血浆近中性，PH为7.35～7.45。
（2）维持稳定：
与缓冲物质有关，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/NaHPO4等。
3、温度：
维持在37℃左右。
四、内环境的生理意义：
是细胞与外环境进行物质交换的媒介。
五、构建模型
随堂练习
1．细胞外液的主要阳离子是（）
A．Fe2+B．K+C．Na+D．Ca2+
2．下列哪项不是由人体内环境成分明显变化引起的病症（）
A．浮肿B．手足抽搐C．贫血D．尿毒症
3．正常情况下，动物组织细胞从组织液中吸收氧气的数量主要取决于（）
A．组织中氧气的浓度B．细胞膜上氧气载体的数量
１．Ｃ ２．Ｃ ３．Ａ
第六课时（必修三第一章第二节）
第2节内环境稳态的重要性
一、内环境的动态变化
稳态：
正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。
二、对稳态调节机制的认识
神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
三、内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件。
注意点：
1.生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
2.提示：
缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显。
原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH-；Na2HPO4溶液呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H+。
水溶液则不同，因而加入酸碱后，pH变化明显。
3.提示：
生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。
此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。
例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。
乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。
碳酸是一种弱酸，可以分解成C02和水。
血液中的C02增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将C02排出体外，所以对血液的pH影响不大。
当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，
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