高三生物一輪復習學案編審：徐惠芹王曉麗時間：2013PAGE10現代生物進化理論NO、12班級姓名學號【考綱點擊】1．現代生物進化理論的主要內容(Ⅱ)2．生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ)【學法指導】生物進化理論有多種，其中為大多數人普遍接受的是以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論，它較為深入的揭示了生物進化過程中物種形成的原理，指出生物進化的實質是種群基因頻率的改變。本章的重點是如何理解現代生物進化理論和其重要內容，即種群基因頻率的改變、生物進化與特種形成，生物多樣性和共同進化。難點是如何形成生物進化的觀點以及運用生物進化觀點解釋生物現象。本章內容雖不多，但與其他章節的聯系卻非常密切，這成為命題的熱點。在復習過程中應注意本章與其他章節中相關知識的結合，以形成良好的知識結構。【課前回顧】【基礎自查】一、現代生物進化理論的由來1．拉馬克的進化學說(1)內容：____________和獲得性遺傳是生物不斷進化的主要原因。(2)意義：否定了神創論和__________，奠定了科學生物進化論的基礎。(3)對拉馬克的評價：第一個提出比較完整的進化學說的科學家，是生物進化論的創始人。2．達爾文自然選擇學說(1)內容：________、生存斗爭、________和適者生存。(2)意義①使生物學第一次擺脫了神學的束縛，走上了科學的軌道。②科學地解釋了生物的多樣性和__________的原因。(3)局限性①對____________的本質不能做出科學的解釋。②對生物進化的解釋局限于________水平。③強調物種形成都是漸變的結果，不能很好地解釋___________等現象。二、現代生物進化理論的主要內容1．種群基因頻率與生物進化(1)種群是生物進化的基本單位(2)__________________產生進化的原材料①生物突變的有利和有害不是絕對的，往往取決于__________________。②生物的變異是____________的，只是產生了生物進化的________，不能決定生物進化的________。(3)________決定生物進化的方向①原因：不斷淘汰________的基因，積累________的基因。②結果：使種群基因頻率________改變。2．隔離與物種形成(1)物種：能夠在自然狀態下________，并產生________的一群生物個體。(2)隔離①概念：不同種群間的個體，在自然條件下基因_______________的現象。②類型：地理隔離和________隔離。(3)________是物種形成的必要條件，隔離導致物種形成。(4)物種間的真正界限是____________。3．共同進化與生物多樣性的形成(1)共同進化：不同________之間、______________之間在相互影響中不斷進化和發展。(2)生物多樣性①內容：基因多樣性、________多樣性、________多樣性。②研究生物進化歷程的主要依據：________。③形成原因：生物________的結果。【基礎自測】判斷正誤，對的打“√”，錯的打“×”。1．（2012·海南卷）環境發生變化時，種群的基因頻率一定會發生改變。()2．（2012·廣東卷）突變可以改變生物進化的方向。()3．（2012·江蘇卷）生物的共同進化是通過種間競爭實現的。()4、（2010·山東卷]）生物進化過程的實質在于有利變異的保存。()5、（2010·山東卷）物種的形成可以不經過隔離。()6、（2010·天津卷）種群中基因頻率不變，其基因型頻率也一定不變。()現代生物進化理論NO、12班級姓名學號【課內深化探究】【知識點突破】知識點一、對達爾文自然選擇學說的理解【典例1】分析以下圖解，回答相關問題。(1)圖甲表示達爾文的物種形成解釋模型，分析可知，其中的兩個推論分別是：推論1：_____________________________________。推論3：_____________________________________。(2)由達爾文的物種形成解釋模型得出生物的變異是__________，__________決定了生物進化的方向。達爾文對種形成的解釋局限于________水平。(3)圖乙為對一塊甲蟲成災的農田使用兩種殺蟲劑的實驗結果曲線圖，①使用殺蟲劑Ⅰ和Ⅱ后，曲線不會下降到0的原因是________________________________________物。②曲線回升是通過________之間的________來實現的。③殺蟲劑的使用對甲蟲起了________作用，這種作用是________(定向、不定向)的，結果導致甲蟲的抗藥性________(增強、減弱)。④根據以上分析，使用殺蟲劑治蟲有其缺點，主要有：________________________、______________________。【知識歸納提升】1、自然選擇的對象：①直接對象；②間接對象；③根本對象是；即自然選擇的實質是環境對變異所對應的基因的選擇，因而可以改變種群的基因頻率。2、自然選擇的因素：3、自然選擇的動力①類型：。②意義：。③原因：。 4、自然選擇的結果：。5、兩個方向——如下圖所示，變異不定向，自然選擇定向。【變式訓練1】某小島上的一種啄木鳥，其喙長分布如下圖中甲，而其唯一的食物是一種在樹干中的蟲，其深度分布如下圖中乙。下列關于子一代鳥喙的可能長度的說法合理的是()A．都比父母長，因為鳥需適應它們的環境B．都比父母長，因為較長的鳥喙是生存所必需的C．不一定比父母長，僅一代的時間還不足以進化出較長的鳥喙D．不一定比父母長，因為蟲在樹干中的深度并不是都很深知識點二、對現代生物進化理論的理解【典例2】圖1、2、3是關于地雀的進化、發展過程示意圖，圖中地雀A與地雀B可以交配產生可育后代，地雀C與地雀A、B之間不能互相交配。請回答：(1)圖1中三年間，大陸上地雀A第一年夏季的基因頻率為2%，第二年夏季的基因頻率為3%，第三年夏季的基因頻率為0%，該生物種群是否發生進化？_______，理由是___________________________。地雀A與地雀B______(是、不)屬于同一物種。(2)圖1時期的大陸中地雀B的個體較少，而圖2中地雀B在大陸幾乎看不見，但小島上卻主要是地雀B類，出現這種現象的主要原因是__________________________________。(3)若干年后，小島上出現地雀C的進化機制是________________________________。(4)上述哪些類型地雀之間的關系能體現遺傳多樣性：________。從圖1至圖3的演變，反映了生物多樣性發展的規律是________________________________________。【知識歸納提升】1、基本觀點：①是生物進化的基本單位；②生物進化的實質在于種群；③產生生物進化的原材料；④自然選擇定向改變種群，生物進化的方向；⑤隔離導致物種形成，是物種形成的必要條件。2、變異與環境的關系：變異在環境變化之前已經產生，環境只是起作用，不是影響變異的因素。通過環境的選擇將生物個體中產生的不定向的有利變異選擇出來，不利變異遭到淘汰。3、隔離與物種形成的分析①地理隔離與生殖隔離的關系a．地理隔離只是地理空間上的隔離。一定的地理隔離有助于亞種的形成，進一步地理隔離使它們各自的基因庫和基因頻率朝著不同方向發展，形成更大的差異，直至形成生殖隔離，就形成了幾個新物種。所以說地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質變階段。b．生殖隔離是物種形成的關鍵，是物種間真正的界限，僅有地理隔離而不形成生殖隔離，只能產生生物新類型(或亞種)，絕不可能產生新物種。c．生殖隔離有三種情況：不能雜交；雜交不活；活而不育。保證了物種的相對穩定。②物種形成的方式(1)物種形成的三種典型模式a．漸變式——如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成。14②驟變式：主要是通過異源多倍體的染色體畸變的的方式形成新物種，一出現可以很快形成(基因頻率改變)。此種方式多見于植物。③人工創造新物種：通過(如番茄—馬鈴薯)、(如甘藍—蘿卜)、(如八倍體小黑麥)等方式也可以創造新物種。新物種形成的標志：4．共同進化與生物多樣性的形成(1)共同進化包括不同物種之間、生物與無機環境之間的相互影響中不斷進化和發展。(2)生物多樣性三個層次的關系分析：基因多樣性是形成物種多樣性和生態系統多樣性的基礎，反之物種多樣性和生態系統多樣性又影響基因多樣性。(3)任何物種都不是單獨進化的，生物多樣性的形成是生物與環境共同進化的結果。(4)生物進化歷程：從原核生物到真核單細胞生物，再到真核多細胞生物；從異養生物到自養生物；從厭氧生物到需氧生物；從無性生殖到有性生殖；從低等到高等；從水生到陸生。5．現代生物進化理論與達爾文進化論的比較1.共同點2.不同點(1)(2)(3)(4)【變式訓練2】根據達爾文自然選擇學說(圖解如下)，下述不屬于對現代生物進化理論的補充、完善的是()A．現代生物進化理論是在研究種群基因頻率變化的基礎上發展起來的B．種群是生物進化的基本單位C．隔離是物種形成的必要條件D．自然選擇決定生物進化的方向，是通過生存斗爭實現的【疑難辨析】生物進化和物種形成的區別內容物種形成生物進化標志變化后的生物與原生物的關系二者聯系知識點三、基因頻率和基因型頻率及相關計算【典例3】金魚的一對相對性狀由一對等位基因(A、a)控制，其中a基因在純合時使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均為純合子)。現取一對金魚雜交，F1金魚共67只，其中雄金魚21只，則F1金魚自由交配所得F2成活個體中，a基因頻率為()A．1/8B．1/6C．1/11D．1/14【知識歸納提升】1．二者的比較2.已知基因型頻率求基因頻率(1)基因位于常染色體上：設二倍體生物個體的某一基因庫中有兩個等位基因A和a，假如種群中共有N個個體，而AA、Aa、aa三種基因型的個體數分別是n1、n2、n3，那么種群中A基因的頻率和a基因的頻率分別為：(2)基因位于X染色體上①在一個工廠中，男女職工各100名，女性中，色盲基因(Xb)攜帶者為5人，色盲患者為1人；男性中色盲患者為8人，則Xb的基因頻率為：②已知人群中，伴X染色體隱性遺傳中男性患者的比例為p，則可認為這個人群中此基因頻率為p，由此可計算女性中患病的頻率為p2。如色盲：男性中發病率7%，女性中發病率為(7%)2≈0.5%。特別提醒XY型性別決定生物，基因在X染色體上，Y染色體上無等位基因，計算時只計X染色體上的基因數不考慮Y染色體。ZW型性別決定也是這樣。3．已知基因頻率求基因型頻率(哈代—溫伯格定律)(1)成立條件：①種群非常大；②所有雌雄個體之間自由交配；③沒有遷入和遷出；④沒有自然選擇；⑤沒有基因突變。(2)計算公式：當等位基因只有兩個時(A、a)，設p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型AA的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2。【變式訓練3】某植物種群中，AA個體占16%，aa個體占36%，該種群隨機交配產生的后代中AA個體百分比、A基因頻率和自交產生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為()A．增大，不變；不變，不變B．不變，增大；增大，不變C．不變，不變；增大，不變D．不變，不變；不變，增大【知識歸納提升】自交、隨機交配對基因頻率和基因型頻率的影響：若不考慮自然選擇、基因突變等因素的影響，基因型為AA、Aa、aa的種群，在自交或隨機交配的情況下，結果是基因頻率不會改變，但是基因型頻率卻出現兩種可能性：①如果自交，后代的基因型頻率會發生變化，純合子的頻率增加，雜合子的頻率減小；②如果隨機交配，那么后代的基因型頻率不發生變化。【當堂檢測】1、（2012海南）關于現代生物進化理論的敘述，錯誤的是（）A.基因的自發突變率雖然很低，但對進化非常重要B.不同基因型的個體對環境的適應性可相同，也可不同C.環境發生變化時，種群的基因頻率可能改變，也可能不變D.同一群落中的種群相互影響，因此進化的基本單位是群落.2、(2011·廣東卷)最近，可以抵抗多數抗生素的“超級細菌”引人關注，這類細菌含有超強耐藥性基因NDM-1，該基因編碼金屬β－內酰胺酶，此菌耐藥性產生的原因是(多選)()A.定向突變B.抗生素濫用C.金屬β－內酰胺酶使許多抗菌藥物失活D.通過染色體交換從其他細菌獲得耐藥基因3、（2012江蘇）下列關于生物進化的敘述，錯誤的是（）A.生物的種間競爭是一種選擇過程B.化石是研究生物進化的重要依據C.外來物種入侵能改變生物進化的速度和方向D.突變的可遺傳性阻礙生物進化4、(2011·江蘇卷)根據現代生物進化理論，下列說法正確的是()A.自然選擇決定了生物變異和進化的方向B.生物進化的實質是種群基因型頻率的改變C.種群內基因頻率的改變在世代間具有連續性D.種群內基因頻率改變的偶然性隨種群數量下降而減小現代生物進化理論NO、12班級姓名學號【課后提升】1、下列敘述中符合達爾文自然選擇學說原理的是()。A.食蟻獸具有長舌，是因為它長期舔食樹縫中的螞蟻而反復不斷伸長的緣故B.害蟲抗藥性的增強，是因為殺蟲劑使害蟲產生抗藥能力，并在后代中不斷積累C.狼和鹿通過捕食和被捕食的關系進行著相互選擇，結果狼和鹿的奔跑速度都變快D.現在人們都生活在不同的人工環境中，因此人類的進化不再受到自然選擇的影響2.農業生產中長期使用某種殺蟲劑后，害蟲的抗藥性增強，殺蟲效果下降，原因是（）A.殺蟲劑誘發了害蟲抗藥性基因的產生B.殺蟲劑對害蟲具有選擇作用，使抗藥性害蟲的數量增加C.殺蟲劑能誘導害蟲分解藥物的基因大量表達D.抗藥性強的害蟲所產生的后代具有很強的抗藥性3.現代生物進化理論對達爾文自然選擇學說進行了修改，下列哪項不是修改內容()A.進化的基本單位是種群，而不是生物個體 B.自然選擇是通過生物存在過度繁殖而導致生存斗爭來實現的C.基因頻率的改變是生物進化的實質D.突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程中的基本環節4.下列關于生物進化的敘述錯誤的是()A.基因突變是基因庫變遷的內因B.隔離的種群之間各自獨立進化C.物種形成意味著生物能夠以新的方式利用環境條件D.一個物種的形成或滅絕，不會影響到其他物種的進化5.下圖表示生物新物種形成的基本環節，對圖示分析正確的是()A.a表示基因突變，是生物進化的原材料B.b表示地理隔離，新物種形成一定需要地理隔離C.c表示新物種形成，新物種與生活環境共同進化D.d表示生殖隔離，生殖隔離是生物進化標志6.能影響基因頻率改變的因素有()。①基因突變②染色體變異③自然選擇④隔離A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④7.某社區全部人口剛好男女各400人，居委會進行紅綠色盲普查，發現女性中有10人患色盲，12名未生育女性是紅綠色盲基因攜帶者，18名色覺正常婦女的兒子患色盲，男性中共有22人不能區分紅色和綠色。那么，這個群體中紅綠色盲的基因頻率為()A.7.5% B.6%C.約5.6% D.約8.1%8、如圖表示環境條件發生變化后某個種群中A和a基因頻率的變化情況，下列說法不正確的是()A.Q點表示環境發生了變化，A控制的性狀更加適應環境B.P點時兩曲線相交，此時A和a的基因頻率均為50%C.該種群中雜合子的比例會越來越高，逐漸取代純合子D.在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變9、在調查某小麥種群時發現T(抗銹病)對t(易感染)為顯性，在自然情況下該小麥種群可以自由交配，據統計其基因型頻率TT為20%，Tt為60%，tt為20%，后來該小麥種群突然大面積感染銹病，致使易感染小麥在開花之前全部死亡。計算該小麥在感染銹病之前與感染之后基因T的頻率分別是多少()A.50%和50% B.50%和62.5%C.62.5%和50%D.50%和100%10、(2011·海南卷，20)某地區共同生活著具有捕食關系的甲、乙兩種動物，兩者的個體數長期保持穩定。下列敘述正確的是()A.乙物種的滅絕必然導致甲物種的滅絕，反之亦然B.在長期進化中，甲、乙兩物種必然互為選擇因素C.甲物種基因的突變必然導致乙物種基因的突變，反之亦然D.甲、乙個體數的長期穩定說明兩個種群的基因頻率沒有改變11、(2011·重慶卷)2008年，在重慶武隆某地下洞穴的水體中發現了一種數量少、眼睛退化的“盲魚”。下列有關敘述，正確的是()A.盲魚眼睛的退化是黑暗誘導基因突變的結果B.種群密度是限制盲魚種群增長的關鍵生態因素C.洞內水體中溶解氧的增加將提高盲魚種群的K值D.盲魚作為進化研究的材料體現生物多樣性間接使用價值12、(2010·山東高考理綜)下列符合現代生物進化理論的敘述是()A.物種的形成可以不經過隔離B.生物進化過程的實質在于有利變異的保存C.基因突變產生的有利變異決定生物進化的方向D.自然選擇通過作用于個體影響種群的基因頻率13.科學家用人工合成的染色體片段，成功替代了酵母菌的第6號和第9號染色體的部分片段，得到的重組酵母菌能存活，未見明顯異常，關于該重組酵母菌的敘述，錯誤的是（）A.還可能發生變異B.表現型仍受環境的影響C.增加了酵母菌的遺傳多樣性D.改變了酵母菌的進化方向14、圖1顯示了某種甲蟲的兩個種群基因庫的動態變化過程。種群中每只甲蟲都有相應的基因型，A和a這對等位基因沒有顯隱性關系，共同決定甲蟲的體色，甲蟲體色的基因型和表現型如圖2所示，請據圖回答下列問題。(1)不同體色的甲蟲體現了生物多樣性中的_____多樣性。(2)在種群中出現了基因型為A′A的甲蟲，A′基因最可能的來源是________，該來源為生物進化________。A′A個體的出現將會使種群基因庫中的________發生改變。(3)圖中箭頭表示通過遷移，兩個種群的基因庫之間有機會進行________。由此可知，種群1和種群2之間不存在________。(4)根據圖1兩個種群中不同體色的甲蟲分布比例，可以初步推測出處于工業污染較為嚴重的環境中的是哪個種群？________，該環境對甲蟲的生存起到了________作用。現代生物進化理論NO、12答案基礎自測1、×2、×3、×4、×5、×6、×【課內深化探究】典例1.(1)推論1：個體間存在著生存斗爭推論3：有利變異逐代積累，生物不斷進化出新類型(2)不定向的自然選擇個體(3)①甲蟲存在變異，部分甲蟲具有抗藥性②甲蟲與殺蟲劑生存斗爭③選擇定向增強④使具有抗藥性害蟲的比例上升對環境造成污染【知識歸納提升】1、自然選擇的對象：①直接對象是生物的表現型。②間接對象是相關的基因型。③根本對象是與變異性狀相對應的基因。2、自然選擇的因素：對生物的變異起選擇作用的是個體所處的自然環境。3、選擇的動力：生存斗爭。①類型：包括種內斗爭、種間斗爭、生物與無機環境之間的斗爭。②意義：生存斗爭對生物某些個體的生存不利，但對物種的生存是有利的，并能推動生物的進化。③原因：過度繁殖＋有限的生活資源。4、自然選擇的結果：適者生存，不適者被淘汰。變式訓練1.