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文檔簡介
1、第七單元生物的變異與進化第22講生物的進化課標要求1.嘗試通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實,說明當今生物具有共同的祖先。2.嘗試通過細胞生物學和分子生物學等知識,說明當今生物在新陳代謝、DNA 的結(jié)構(gòu)與功能等方面具有許多共同特征。3.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。4.舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢。5.闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加。6.說明自然選擇促進生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境。7.概述現(xiàn)代生物進化理論以自然選擇學說為核心,為地球上的生命進化史提供了科學的解釋。8.闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成素養(yǎng)目標1.分析不同類型的證據(jù),探討地
2、球上現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由共同祖先長期進化形成的(生命觀念、科學思維、社會責任)。2.基于可遺傳的變異,以及變異可能帶來的生存與繁殖優(yōu)勢等方面的實例,解釋生物的適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果(生命觀念、科學思維)續(xù)上表 【知識框架】考點一生物有共同祖先的證據(jù)1核心概念(1)達爾文生物進化理論的兩大學說。(必修2 P100)共同由來學說:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。 自然選擇學說:揭示了生物進化的機制,解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。(2)化石:通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。(必修2 P100)(3)比較解剖學證據(jù):研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)
3、構(gòu),可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。(必修2 P102)(4)胚胎學證據(jù):胚胎學是指研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學科。比較不同動物以及人的胚胎發(fā)育過程,也可以看到進化的蛛絲馬跡。(必修2 P103)2共同由來學說的證據(jù)(1)化石最直接的證據(jù)。作用:利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。因此,化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。分布:大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。結(jié)論:大量化石證據(jù),證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的,而且還揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。(2)比較解剖學的證據(jù)。事實證據(jù):蝙
4、蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢都是同源器官。意義:為生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。(3)胚胎學的證據(jù)。事實證據(jù):人和魚的胚胎在發(fā)育早期會出現(xiàn)鰓裂和尾;人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。意義:支持人和其他脊椎動物有共同的祖先的論點。(4)細胞和分子水平的證據(jù)。事實證據(jù):a.生物有許多共同的特征,比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞。b細胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等。c不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點,又存在差異。意義:a.支持生物有共同祖先的論點。b提示人們當今生物有著共同的原始祖先。c揭示了當今生物種類親緣關(guān)系的遠近,以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序。1(教材必
5、修2 P102“思考討論”)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢骨骼組成及其排列順序都是一致的,但它們的外形及功能差別很大,試解釋其原因。答案:這四種前(上)肢骨骼有相同的起源,說明它們可能是由共同的祖先進化來的,在漫長的進化過程中,因為適應(yīng)不同的環(huán)境,逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。2(教材必修2 P103“思考討論”)不同生物與人的細胞色素c中氨基酸序列的差異大小不一,說明_。答案:現(xiàn)存各種生物有著或遠或近的親緣關(guān)系,差異大說明親緣關(guān)系遠,反之則近。同時也能反映各種生物在進化史上出現(xiàn)的順序3化石在地質(zhì)層中的分布規(guī)律是_。4(教材必修2 P104“拓展應(yīng)用”)能夠反駁“認為生物是自古以來就如此的
6、”觀點最有效的證據(jù)是:_。答案:在越早形成的地層里,成為化石的生物越簡單,越低等;在越晚形成的地層里,成為化石的生物越復(fù)雜,越高等答案:各種證據(jù),如不同地質(zhì)年代中相繼出現(xiàn)的生物類群,已經(jīng)絕滅的物種,物種大爆發(fā)事件,地殼劇烈運動、氣候劇烈變化和小行星碰撞地球等事件對生物的影響;引用達爾文論證生物進化論時列舉的大量證據(jù),如在加拉帕戈斯群島所發(fā)現(xiàn)的大量物種形成的事實判斷正誤。1生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石。()2通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點,推測其行為特點。()3(經(jīng)典高考題)古老地層中都是簡單生物的化石,而新近地層中含有復(fù)雜生物的化石。()4我國發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化
7、石。()5通過對比不同物種的基因序列,可推斷不同物種的進化關(guān)系。()6人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,這個證據(jù)支持了達爾文的共同由來學說。()提示:大量的恐龍蛋化石是遺物化石。1人和類人猿在DNA的堿基序列方面高度接近,說明_。2當今生物的細胞在結(jié)構(gòu)和代謝方面的共同點有哪些?答案:人和類人猿有共同的祖先,并且親緣關(guān)系很近答案:無論原核生物還是真核生物,都有相似的細胞基本結(jié)構(gòu)。細胞進行生命活動所需要的能量幾乎全部來自細胞呼吸;有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段基本相同,都是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的,都能產(chǎn)生ATP。原核細胞中的藍細菌和真核細胞中的葉肉細胞都有與光合作用有關(guān)的色素和酶等,它們都能進
8、行光合作用,把光能轉(zhuǎn)化為化學能,將無機物轉(zhuǎn)化為貯藏能量的有機物。3科學家推測鳥類起源于恐龍的依據(jù)是_。答案:化石證據(jù)顯示赫氏近鳥龍的身體骨架與恐龍非常接近,但骨架周圍有清晰的羽毛印痕,且其后肢發(fā)達,說明鳥類起源于恐龍1(生命觀念)化石的種類(1)遺體化石:將古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。(2)遺跡化石:將古生物活動或存在過的痕跡保存下來的化石,其中最主要的是足跡。(3)遺物化石:將古動物的糞便、卵(蛋)以及人類祖先使用的工具等保存下來的化石。2(科學思維)教科書中能說明生物有共同祖先的事例(1)生物的遺傳物質(zhì)都是核酸。具有細胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA,只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)
9、是RNA。(2)地球上生物遺傳信息的傳遞都遵循中心法則。這些信息傳遞過程在真核生物中和原核生物中都存在。(3)地球上生物遺傳信息傳遞的過程都遵循堿基互補配對原則。(4)地球上的生物都共用同一套遺傳密碼。(5)生物體有共同起源的其他證據(jù)。大多數(shù)的細胞都具有生物膜系統(tǒng)(如細胞膜),而且原核細胞和真核細胞的生物膜都是以磷脂雙分子層為基本支架的。3(生命觀念)適應(yīng)的相對性辨析(1)生物適應(yīng)環(huán)境是暫時性的,因為環(huán)境是不斷變化的。(2)生物保護性適應(yīng)是不完善的,因為適應(yīng)的產(chǎn)生是自然選擇的結(jié)果,自然選擇是一個漫長的過程。(3)生物的適應(yīng)依賴于環(huán)境,有些生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)完全取決于環(huán)境的差異。考向圍繞生物進化的證
10、據(jù),考查生命觀念典型例題(2021上海模擬)人體內(nèi)殘留了哺乳動物體內(nèi)相當發(fā)達的闌尾,這一事實為生物進化提供的證據(jù)是()A胚胎學證據(jù)B生物化學證據(jù)C比較解剖學證據(jù) D古生物化石證據(jù)解析:比較解剖學是對各類脊椎動物的器官和系統(tǒng)進行解剖和比較研究的科學,比較解剖學為生物進化論提供的最重要的證據(jù)是同源器官。人體內(nèi)殘存了哺乳動物體內(nèi)相當發(fā)達的闌尾,這屬于比較解剖學上的同源器官。C符合題意。答案:C(2021全國模擬)細胞色素c是廣泛存在于動、植物和微生物中的一種蛋白質(zhì),位于線粒體內(nèi)的電子傳遞鏈中,若缺乏細胞色素c,耗氧量降低,生物出現(xiàn)呼吸作用障礙。若細胞色素c從線粒體釋放到細胞質(zhì)中后,會激活凋亡程序。細
11、胞色素c的氨基酸序列表現(xiàn)為高度的保守性,下表是多種生物與人類細胞色素c氨基酸序列的差異。下列說法錯誤的是()生物黑猩猩恒河猴兔牛、羊、豬果蠅小麥酵母差異01910273545A細胞色素c可以作為分子指標來判斷不同種生物親緣關(guān)系的遠近B細胞色素c氨基酸序列的高度保守性說明生物可能是由共同的祖先進化而來C細胞色素c可能位于線粒體的內(nèi)膜上,參與有氧呼吸第三階段D細胞色素c直接控制細胞凋亡解析:據(jù)圖可知,不同生物的細胞色素c氨基酸序列有差異,故可作為分子指標來判斷不同種生物親緣關(guān)系的遠近,A正確;已知細胞色素c氨基酸序列表現(xiàn)為高度的保守性,說明生物可能是由共同的祖先進化而來,B正確;位于線粒體內(nèi)的電子
12、傳遞鏈(有氧呼吸第三階段)中,細胞色素c可能位于線粒體的內(nèi)膜上,參與有氧呼吸第三階段,C正確;細胞色素c從線粒體釋放到細胞質(zhì)中后,會激活凋亡程序,間接控制細胞凋亡,D錯誤。答案:D考點二自然選擇與適應(yīng)的形成1核心概念(1)適應(yīng):生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能。生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。(必修2 P106) 2適應(yīng)的特性適應(yīng)具有普遍性和相對性。 3拉馬克的進化學說(1)生物的來源:地球上的所有生物都是由更古老的生物進化來的,各種生物適應(yīng)性特征是在進化過程中逐漸形成的。(2)進化原因:用進廢退和獲得性遺傳。(3)意義:徹底否定了物種不變論。(4)局限性:對適應(yīng)
13、形成的解釋是膚淺的,未被人們普遍接受。4達爾文自然選擇學說(1)達爾文認為適應(yīng)的來源是可遺傳的變異,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(2)自然選擇學說的解釋模型。(3)對適應(yīng)的解釋。適應(yīng)的來源是可遺傳的變異,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件。(4)意義。使生物學第一次擺脫了神學的束縛,走上了科學的軌道。揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果。(5)局限性。達爾文對于遺傳和變異的認識還局限于性狀水平,不能科學地解釋遺傳和變異的本質(zhì)。5達爾文以后進化理論的發(fā)展(1)關(guān)于遺傳和變異的研究,已經(jīng)從性狀水平深入到基因水
14、平,人們逐漸認識到了遺傳和變異的本質(zhì)。(2)關(guān)于適應(yīng)以及物種的形成等問題的研究,已經(jīng)從以生物個體為單位,發(fā)展到以種群為基本單位。(3)形成了以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論。1(教材必修2 P109“拓展應(yīng)用”)工蜂不能繁殖后代,但它們適于采集花粉的性狀在進化上仍有意義,原因是什么?2(教材必修2 P109“拓展應(yīng)用”)人類對瀕危動植物進行保護,不會干擾自然界正常的自然選擇,原因是什么?答案:決定這些性狀(有利變異)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因組中,可以遺傳給后代。也正是由于工蜂有這些性狀,才能使蜂王獲得充足的食物來繁殖后代。答案:在自然界,物種絕滅的速率本來是很緩慢的,人類活動大大加快了物
15、種絕滅的速率。因此,人類對瀕危物種的保護,是在彌補自己對自然界的過失,不能說是干擾了自然界正常的自然選擇。自然選擇所淘汰的物種并不是毫無價值,因此,不能完全從自然選擇的角度來判斷現(xiàn)有物種的存留意義。判斷正誤。1適應(yīng)不僅是指生物對環(huán)境的適應(yīng),也包括生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。()2達爾文的自然選擇學說正確地解釋了生物的多樣性、適應(yīng)性以及遺傳變異的本質(zhì)。()3(2019江蘇卷)種群是生物進化的基本單位,種群內(nèi)出現(xiàn)個體變異是普遍現(xiàn)象。()4(經(jīng)典高考題)自然選擇是生物進化的重要動力。()提示:達爾文對于遺傳和變異的認識還局限于性狀水平,不能科學地解釋遺傳和變異的本質(zhì)。5(經(jīng)典高考題)自然選擇獲得的性狀都
16、可以通過遺傳進行積累。()6(經(jīng)典高考題)自然選擇作用于對個體存活和生殖有影響的變異性狀。()7(經(jīng)典高考題)有害突變不能成為生物進化的原材料。()提示:自然選擇獲得的性狀,若為可遺傳變異的范疇,則可以通過遺傳進行積累。提示:突變包括基因突變和染色體變異,可以為生物進化提供大量的選擇材料。1利用拉馬克進化觀點,解釋長頸鹿脖子長的原因是什么。2利用達爾文的進化觀點,解釋長頸鹿脖子長的原因是什么。答案:長頸鹿在旱季缺乏青草的時期就會伸長脖子去吃高處的樹葉,這樣長期“使用”它的脖子,久而久之就更長了(用進廢退),然后遺傳給了下一代(獲得性遺傳)。答案:在缺乏青草的干旱時期,頸部和四肢都較長的個體會有
17、較多的機會吃到高處的樹葉,能夠生存下來,并繁殖后代;而頸部和四肢較短的個體則無法得到足夠的食物,不容易生存下來,也無法繁殖后代,所以頸部和四肢較短的長頸鹿逐漸被淘汰。3通過對長頸鹿的進化歷程的分析,請解釋達爾文自然選擇學說中遺傳變異和自然選擇的關(guān)系。4在進化地位上越高等的生物,適應(yīng)能力不一定越強,原因是什么?5與同種或類似的野生種類相比,家養(yǎng)動物的變異較多(如狗的變異比狼多)。可能的原因是什么?答案:變異是不定向的,自然選擇的直接對象就是生物的變異性狀,定向篩選出有利變異和不利變異,通過遺傳使生物微小的有利變異得以積累加強。答案:進化過程中出現(xiàn)的新物種,有些是靠開辟環(huán)境中新的生存位置來生存和繁
18、衍的,不一定就比原來的物種適應(yīng)能力更強。答案:這與人類根據(jù)自身的需要對家養(yǎng)動物采取的雜交育種等措施有關(guān)。(生命觀念)自然選擇學說的拓展(1)自然選擇的因素:外界環(huán)境(環(huán)境不是誘變因素,而是選擇因素)。(2)自然選擇的手段:生存斗爭(包括生物與環(huán)境、生物與生物之間的斗爭)。(3)進化的內(nèi)因:遺傳和變異。(4)選擇的結(jié)果:適者生存,不適者被淘汰。通常,外界環(huán)境條件變化越劇烈,選擇越頻繁,生物進化速度就越快。(5)環(huán)境因素的作用會提高突變的頻率,但任何情況下變異都是不定向的,所以環(huán)境不能起到定向誘導(dǎo)變異的作用,它的作用是對不定向的變異進行定向選擇。(6)在運用達爾文自然選擇學說分析問題時,要注意“變
19、異在前,選擇在后”的思路??枷驀@自然選擇,考查生命觀念典型例題(2021浙江卷)選擇是生物進化的重要動力。下列敘述正確的是()A同一物種的個體差異不利于自然選擇和人工選擇B人工選擇可以培育新品種,自然選擇不能形成新物種C自然選擇保存適應(yīng)環(huán)境的變異,人工選擇保留人類所需的變異D經(jīng)自然選擇,同一物種的不同種群的基因庫發(fā)生相同的變化解析:同一物種的個體差異,利于自然選擇和人工選擇,A錯誤;人工選擇能培育出新品種,自然選擇也能形成新的類型、新的物種,B錯誤;自然選擇是自然界對生物的選擇作用,使適者生存,不適者被淘汰;人工選擇是人們根據(jù)自己的需要,對合乎要求的變異個體進行選擇,最后選育出新品種,C正確
20、;由于同一物種不同種群所處的自然環(huán)境可能不同,故在自然選擇的作用下,同一物種的不同種群的基因庫可能發(fā)生不同的變化,D錯誤。答案:C1下列與適應(yīng)及其形成有關(guān)的表述,正確的是()A適應(yīng)僅指生物對環(huán)境的適應(yīng)B生物形成的適應(yīng)性特征不會遺傳給后代C具有適應(yīng)性特征的個體,不會被天敵發(fā)現(xiàn)D適應(yīng)的相對性是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾形成的解析:適應(yīng)不僅指生物對環(huán)境的適應(yīng),也包括生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),A錯誤;生物形成的適應(yīng)性特征是由遺傳物質(zhì)決定的,可以遺傳給后代,B錯誤;具有適應(yīng)性特征的個體,不易被天敵發(fā)現(xiàn),從而生存下來繁殖后代的機會大,但是在環(huán)境發(fā)生變化時,這些個體可能更易被天敵發(fā)現(xiàn),C錯誤;適應(yīng)的
21、相對性是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾形成的,D正確。答案:D2下列關(guān)于進化的敘述,錯誤的是()A達爾文創(chuàng)立的進化論使生物學第一次擺脫了神學的束縛,走上了科學的軌道B關(guān)于遺傳變異,達爾文接受了拉馬克的器官用進廢退和獲得性遺傳的觀點C達爾文的自然選擇學說認為生物的多樣性是進化的結(jié)果,對遺傳和變異現(xiàn)象的本質(zhì)能夠做出科學的解釋D拉馬克的進化論認為生物各種適應(yīng)性特征的形成都是用進廢退和獲得性遺傳的結(jié)果解析:達爾文以自然選擇學說為基礎(chǔ)的進化論使生物學第一次擺脫了神學的束縛,走上了科學的軌道,A正確;關(guān)于遺傳的變異是怎樣產(chǎn)生的,達爾文接受了拉馬克關(guān)于器官用進廢退和獲得性遺傳的觀點,B正確;達爾文的自
22、然選擇學說認為,生物的多樣性是進化的結(jié)果,但由于受到當時科學發(fā)展水平的限制,對于遺傳和變異的本質(zhì),達爾文還不能做出科學的解釋,C錯誤;拉馬克認為生物的適應(yīng)性是“用進廢退”和“獲得性遺傳”的結(jié)果,D正確。答案:C考點三種群基因組成的變化與物種的形成1核心概念(1)種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體的集合。(必修2 P110)(2)基因庫:一個種群中全部個體所含有的全部基因。(必修2 P111)(3)基因頻率:在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比值。(必修2 P111)(4)物種:能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。(必修2 P116)(5)隔離:在自然狀態(tài)下,基
23、因不能自由交流的現(xiàn)象。(必修2 P116)(6)生殖隔離:不同物種之間一般是不能交配的,即使交配成功也不能產(chǎn)生可育后代。(必修2 P116)(7)地理隔離:同種生物由于地理障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。(必修2 P116)2種群特點(1)種群中的個體并不是機械地集合在一起。(2)種群是生物繁殖的單位,雌雄個體可以通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。(3)種群在繁衍過程中,個體有新老交替,基因卻代代相傳。3種群基因頻率的變化(2)可遺傳變異提供了生物進化的原材料的原因。可遺傳變異類型的形成:基因突變產(chǎn)生的等位基因,通過有性生殖過程中的基因重組,可以形成多種多樣的基因型。 可
24、遺傳變異的結(jié)果:只提供了生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。 (3)自然選擇對種群基因頻率變化的影響。原因:不斷淘汰發(fā)生不利變異的個體,選擇保留發(fā)生有利變異的個體。 選擇的對象。a直接作用對象:個體的表型。 b最終選擇的對象:決定表型的基因型。 選擇的結(jié)果。a基因方面:種群基因頻率會發(fā)生定向改變。 b生物性狀方面:導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。4種群和物種的比較項目種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。種群是生物進化和繁殖的基本單位。同一種群內(nèi)的個體之間可以進行基因交流在自然狀態(tài)下能夠相互交配,并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個體范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的所有個體由分布在不同區(qū)域
25、內(nèi)的同種生物的許多種群組成續(xù)上表 判斷標準種群必須具備“三同”,即同一時間、同一地點、同一物種同一物種的不同種群不存在生殖隔離,交配能夠產(chǎn)生可育后代主要是具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和在自然條件下能自由交配并且產(chǎn)生可育后代(無生殖隔離)不同物種之間存在生殖隔離聯(lián)系一個物種可以包括許多種群同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期發(fā)展下去可成為不同的亞種,進而可形成多個新物種5.地理隔離與生殖隔離的比較項目地理隔離生殖隔離特點自然條件下不進行基因交流種群間不進行基因交流聯(lián)系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(zhì)變階段一般經(jīng)過長期的地理隔離,然后形成生殖隔離,也可能不經(jīng)過地理隔離直
26、接形成生殖隔離,如多倍體的產(chǎn)生只有地理隔離不一定形成生殖隔離,但能產(chǎn)生亞種,如東北虎和華南虎生殖隔離是物種形成的標志,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限6物種形成與生物進化的比較內(nèi)容物種形成生物進化標志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物關(guān)系屬于不同物種可能屬于同一物種二者聯(lián)系只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異,出現(xiàn)生殖隔離才能形成新物種進化不一定產(chǎn)生新物種,新物種產(chǎn)生一定存在進化新物種的形成是長期進化的結(jié)果1(教材必修2 P126)DDT起初被用作殺蟲劑時非常有效,若干年后, DDT的殺蟲效果越來越差。請對昆蟲產(chǎn)生抗藥性做出解釋。2(教材必修2 P118“拓展應(yīng)用”)斑馬的染色體
27、數(shù)為22對,驢的染色體數(shù)為31對,斑馬和驢雜交產(chǎn)生的后代兼具斑馬和驢的特征,俗稱“斑驢”。從染色體組的角度分析,“斑驢”不可育的原因是什么?答案:昆蟲在繁殖過程中會產(chǎn)生各種可遺傳的變異,其中就有抗藥性強的變異。在未使用DDT時,抗藥性強的變異不是有利變異,這樣的個體在生存斗爭中不占優(yōu)勢;使用DDT以后,抗藥性弱的個體大量死亡,抗藥性強的個體有機會產(chǎn)生更多的后代,一段時間以后,DDT的殺蟲效果就會下降。答案:由題中所給斑馬和驢的染色體數(shù)可知,“斑驢”的染色體數(shù)為53條(不是偶數(shù)),“斑驢”無法通過減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子。3(教材必修2 P110“問題探討”)先有雞還是先有蛋?你的觀點及理由是什么
28、?答案:先有雞或先有蛋這兩種觀點都有一定的道理,但都不全面。因為它們忽視了雞和蛋在基因組成上的一致性,也忽視了生物的進化是以種群為單位而不是以個體為單位這一重要觀點。新物種形成的過程是種群基因庫在環(huán)境的選擇作用下定向改變的過程,以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標志,并不是在某一時刻突然有一個個體或一個生殖細胞成為一個新物種。判斷正誤。1(2020浙江卷)自然選擇可打破遺傳平衡。()2(經(jīng)典高考題)自然選擇加速了種群生殖隔離的進程。()3(2020山東卷)將割裂的棲息地連接,促進了綠孔雀間的基因交流。()4(2020海南卷)近親繁殖會使隱性致病基因的純合個體增加。()5(經(jīng)典高考題)若沒有其他因
29、素影響,一個隨機交配小群體的基因頻率在各代保持不變。()提示:雖然沒有其他因素的影響,但是由于群體數(shù)量較少,因此小群體的基因頻率在各代可能會發(fā)生改變。6(經(jīng)典高考題)某種生物產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳后,形成了新物種。()提示:某種生物產(chǎn)生新基因后改變了種群的基因頻率,說明生物進化了,而新物種形成的標志是生殖隔離。若將一個瀕臨滅絕的生物種群釋放到一個新的環(huán)境中,有充足的食物,沒有天敵。請根據(jù)所學知識預(yù)測該種群將發(fā)生的變化:_。答案:若氣候等其他條件也合適,并且這個種群具有一定的繁殖能力,該種群的個體總數(shù)會迅速增加。否則,也可能仍然處于瀕危狀態(tài)甚至滅絕4(科學思維)自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變
30、5(科學思維)物種形成的三大模式答案:基因頻率染色體變異生殖隔離染色體加倍關(guān)于現(xiàn)代進化理論基本觀點的幾點辨析(1)突變基因突變?!巴蛔儭辈皇腔蛲蛔兊暮喎Q,而是包括“基因突變”和“染色體變異”。(2)變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生,環(huán)境只是起選擇作用,不能定向誘發(fā)基因突變。(3)變異是不定向的,而自然選擇能定向改變種群的基因頻率,從而使種群發(fā)生定向進化。(4)只有地理隔離而沒形成生殖隔離,可能產(chǎn)生亞種,但沒有產(chǎn)生新物種。(5)能產(chǎn)生后代同一物種。兩個個體雖然能夠交配產(chǎn)生后代,但子代有可能高度不育,如馬和驢雖然能夠產(chǎn)生子代,但子代不育,因此馬和驢是兩個物種??枷蛞粐@基因頻率和基因型頻率的計算,考查
31、科學思維典型例題1(2021廣東卷)兔的脂肪白色(F)對淡黃色(f)為顯性,由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪兔和1 500只淡黃色脂肪兔組成,F(xiàn)、f的基因頻率分別是()A15%、85%B25%、75%C35%、65% D45%、55%考向二圍繞物種組成,考查生命觀念典型例題2(經(jīng)典高考題)為判斷生活在不同地區(qū)的兩個種群的鳥是否屬于同一物種,下列做法合理的是()A了解這兩個種群所在地區(qū)之間的距離后做出判斷B觀察這兩個種群個體之間是否存在生殖隔離現(xiàn)象C將兩個種群置于相同環(huán)境條件下,比較其死亡率D將兩個種群置于相同環(huán)境條件下,比較其出生率解析:新物種形成的標志是出現(xiàn)生殖隔離
32、,因此為判斷生活在不同地區(qū)的兩個種群的鳥是否屬于同一物種,可觀察這兩個種群個體之間是否存在生殖隔離現(xiàn)象,若存在生殖隔離現(xiàn)象則不屬于同一個物種,反之屬于同一個物種。因此,A、C、D錯誤,B正確。答案:B1(2019浙江卷)研究小組對某公園的金魚草種群進行調(diào)查及基因鑒定,得知紅花(CC)金魚草35株、粉紅花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列敘述正確的是()A金魚草種群中全部C和c的總和構(gòu)成其基因庫B不同花色數(shù)量的差異是由適應(yīng)環(huán)境的變異造成的C基因重組產(chǎn)生的粉紅花為自然選擇提供選擇材料D種群中C的基因頻率為55%,Cc的基因型頻率為40%考點四(實驗)自然選擇對種群基因頻率變化的影響【實驗原理
33、】自然選擇可改變種群基因頻率。【實驗步驟】(1)提出問題:樺尺蛾種群中s基因的頻率為什么越來越低?(2)做出假設(shè):自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變。(3)創(chuàng)設(shè)數(shù)字化問題情境。1870年,樺尺蛾種群的基因型頻率為SS 10%,Ss 20%,ss 70%。在樹干變黑這一環(huán)境條件下,假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存,使得種群中淺色個體每年減少10%,黑色個體每年增加10%。第210年間,該種群每年的基因型頻率各是多少? 每年的基因頻率是多少?【實驗結(jié)果】(1)根據(jù)基因型頻率計算每年基因頻率,將結(jié)果寫在下表中。項目第1年第2年第3年個數(shù)占比存活個數(shù)占比存活個數(shù)占比基因型頻率SS1010%1111
34、.5%1213%Ss2020%2222.9%2426%ss7070%6365.6%5761%基因頻率S20%23%26%s80%77%74%(2)實驗結(jié)論:自然選擇會使種群的基因頻率發(fā)生定向改變??枷驀@自然選擇改變基因頻率,考查科學思維典型例題(2019天津卷)囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性,若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率,檢測并計算基因頻率,結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是()A深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇影響B(tài)與淺色巖P區(qū)相比,深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合子頻率低C淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、DdD與淺色巖Q區(qū)相比,淺色巖P區(qū)囊鼠
35、的隱性純合子頻率高(2020海南卷)金鯧魚是一種重要海產(chǎn)經(jīng)濟魚類。為獲得更大收益,養(yǎng)殖戶不斷篩選生長更快的品種,但因苗種來源范圍小、近親繁殖普遍,種質(zhì)退化現(xiàn)象較嚴重,人工養(yǎng)殖種群的遺傳多樣性低于野生種群。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A生長更快的金鯧魚養(yǎng)殖品種,是人工選擇的結(jié)果B野生種群和人工種群的基因庫不同C近親繁殖會使隱性致病基因的純合個體增加D如果人工種群個體持續(xù)大量地逃逸到野外,會增加野生種群的遺傳多樣性解析:為獲得更大收益,養(yǎng)殖戶不斷篩選生長更快的品種,是為培養(yǎng)適合人類需要的生物品種,屬于人工選擇,A正確;人工養(yǎng)殖種群的遺傳多樣性低于野生種群,兩個種群的基因庫不同,B正確;近親繁殖能夠使純
36、合基因型的頻率迅速增加,C正確;遺傳多樣性的本質(zhì)是遺傳變異,人工種群大量逃逸到野外,不會使野生種群發(fā)生遺傳變異,故其遺傳多樣性不會改變,D錯誤。答案:D考點五(實驗)探究抗生素對細菌的選擇作用【實驗原理】一般情況下,一定濃度的抗生素會殺死細菌,但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時,如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來。【實驗步驟】(1)用記號筆在培養(yǎng)皿的底部畫2條相互垂直的直線,將培養(yǎng)皿分為4個區(qū)域,分別標記為。(2)取少量細菌的培養(yǎng)液,用無菌的涂布器(或無菌棉簽)均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上。(3)用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在號區(qū)域的中央,再分別夾取1張抗生
37、素紙片放在號區(qū)域的中央,蓋上皿蓋。(4)將培養(yǎng)皿倒置于37 的恒溫箱中培養(yǎng)1216 h。(5)觀察培養(yǎng)基上細菌的生長狀況。紙片附近是否出現(xiàn)了抑菌圈?如果有,測量和記錄每個實驗組中抑菌圈的直徑,并取平均值。(6)從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌,接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后重復(fù)步驟25。如此重復(fù)幾代,記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的直徑。注意:實驗結(jié)束后,應(yīng)將耐藥菌、培養(yǎng)基、紙片等進行高溫滅菌處理。【實驗結(jié)果】在培養(yǎng)基上有(填“有”或“無”)細菌生長,在放有抗生素紙片的區(qū)域無(填“有”或“無”)細菌生長。連續(xù)培養(yǎng)幾代后,抑菌圈的直徑會變小。【實驗結(jié)論】抗生素對細菌具有定向選擇作用??枷驀@抗生素的選
38、擇作用,考查科學思維典型例題(2021江蘇模擬)MIC是指藥敏試驗中某種抗生素對測試菌的最低抑制濃度。某研究小組將含有相同濃度抗生素的四個大小相同的紙片分別貼在長滿測試菌的瓊脂平板上,進行藥敏試驗以了解病原微生物對四種抗生素的敏感程度,用于指導(dǎo)臨床合理選用抗生素。圖1為實驗器材,圖2為實驗結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A為獲得長滿測試菌的瓊脂平板,需要使用圖1中工具B據(jù)圖2可知抗生素的MIC大于抗生素的MICC圖2抑菌圈中出現(xiàn)菌落的原因可能是病原菌中出現(xiàn)了能抗抗生素的突變株D圖2抑菌圈中離紙片越近的菌落對抗生素的抗性越強解析:為獲得長滿測試菌的瓊脂平板,需要用到的接種方法是稀釋涂布平板法。稀釋涂布
39、平板法需要用到酒精燈、涂布器和培養(yǎng)基,A正確。MIC 是指藥敏試驗中某種抗生素對測試菌的最低抑制濃度。含有相同濃度抗生素的四個大小相同的紙片分別貼在長滿測試菌的瓊脂平板上,抗生素的抑菌圈比抗生素的抑菌圈小。說明抗生素的 MIC 大于抗生素的 MIC。即想要達到和抗生素相同的抑菌效果抗生素要增加濃度才行,B正確。圖2抑菌圈中出現(xiàn)菌落的原因可能是病原菌中出現(xiàn)了能抗抗生素的突變株,這些突變株在抗生素的環(huán)境下能夠存活并繁殖形成菌落。細菌是原核生物,發(fā)生變異最可能是基因突變,C正確。在抑菌圈中出現(xiàn)的菌落都是對該種抗生素具有抗性的菌株,它們之間抗性的強弱無法根據(jù)題干信息進行判斷。如果要判斷它們之間抗性的強
40、弱還需進一步實驗才能確定,D錯誤。答案:D(2021江蘇模擬)在某細菌均勻分布的平板上,放置含有不同抗生素的紙片后進行培養(yǎng),在紙片周圍會出現(xiàn)透明區(qū)域抑菌圈,可測定該細菌對各種抗生素的敏感性。下列敘述錯誤的是()A該實驗中使用涂布平板法接種細菌B不同抗生素在平板上的擴散速率會影響抑菌圈的大小C形成的抑菌圈越大表示細菌對抗生素的敏感性越高D未出現(xiàn)抑菌圈可能是由于抗生素誘導(dǎo)細菌產(chǎn)生了抗藥性變異解析:由于該細菌在平板上是均勻分布的,所以該實驗中使用涂布平板法接種細菌,A正確;在平板上擴散速度慢的抗生素,形成的透明圈可能較小,因此,不同抗生素在平板上的擴散速度不同會對實驗結(jié)果造成影響,B正確;形成的抑菌
41、圈越大說明抑菌效果越好,表示細菌對抗生素的敏感性越高,C正確;細菌的變異是不定向的,抗生素對細菌抗藥性變異的產(chǎn)生起的是選擇作用而不是誘導(dǎo)作用,D錯誤。答案:D考點六協(xié)同進化與生物多樣性的形成1核心概念(1)協(xié)同進化:不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。(必修2 P121)(2)生物多樣性:主要包括三個層次的內(nèi)容:遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(必修2 P121)(3)收割理論:捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種,這就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面,為其他物種的形成騰出空間。(必修2 P119)2協(xié)同進化的方式與結(jié)果(1)方式
42、。生物與生物之間協(xié)同進化。捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病幼或年幼的個體,客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用。生物與無機環(huán)境之間協(xié)同進化。地球上的原始大氣沒有氧氣,最早的生物是厭氧型生物,能進行光合作用的生物的出現(xiàn),使大氣中有了氧氣,為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。(2)結(jié)果:通過漫長的協(xié)同進化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種、豐富多彩的基因庫,而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。3生物多樣性的形成生物進化歷程中的關(guān)鍵事件。4生物進化理論在發(fā)展(1)以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論對自然界的生命史做出了科學的解釋:適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;種群是生物進化的基本單位;突變和基因重組提供進化的原
43、材料,自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進而通過隔離形成新的物種;生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程;生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。(2)中性突變學說:大量的基因突變是中性的,自然選擇對這些基因突變不起作用,決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。(3)間斷平衡學說:物種形成并不都是漸變的過程,而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。 (教材必修2 P122“思考討論”)恐龍是在中生代后期絕滅的,物種的絕滅對生物多樣性的影響是:_。答案:物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的;恐龍的絕滅有利于哺乳動物的繁盛判斷正誤。1(2020浙江卷)自然選擇是進化的因素。()2(經(jīng)典高考題)由于農(nóng)田的存在,某種松鼠被分隔在若干森林斑塊中。人工生態(tài)通道可以起到將被分隔的森林斑塊彼此連接起來的作用。生態(tài)通道有利于保護該種松鼠的遺傳多樣性。()3(2020海南卷)人工養(yǎng)殖種群的遺傳多樣性低于野生種群,野生種群和人工種群的基因庫不同。()4(2021河北卷)增加我國麋鹿種群的遺傳多樣性,不利于種群的進一步發(fā)展。()提示:生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,增加我國麋鹿種群的遺傳多樣性,有利于種群的進一步發(fā)展。如何理解“協(xié)同進化就是生態(tài)的舞臺,
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