【生物】2020届 一轮复习 人教版 生物的进化 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 生物的进化 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 生物的进化 学案 知识体系——定内容 核心素养——定能力 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 通过物种形成、种群的基因频率与基因型频率的计算，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力 社会责任 通过由于人类大量服用抗生素导致抗药性病菌增多的现象，引导人们高度关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人类健康 考点一　现代生物进化理论的主要内容[重难深化类]‎ ‎1．达尔文的自然选择学说 项目 自然选择 主要观点 ‎①过度繁殖 ②生存斗争 ③遗传变异 ④适者生存 评价 贡献 ‎①论证了生物是不断进化的，对生物进化的原因提出了合理的解释 ‎②科学地解释了生物多样性的形成 不足 ‎①对遗传和变异的本质不能作出科学的解释 ‎②对生物进化的解释局限于个体水平 ‎③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象 ‎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，只是产生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 ‎(4)隔离导致物种的形成 ‎①隔离 ‎② ‎3．共同进化与生物多样性的形成 ‎(1)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。‎ ‎(2)生物多样性 所含内容 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性 形成原因 共同进化 进化证据 主要是化石 ‎[基础自测]‎ ‎1．判断下列叙述的正误 ‎(1)生物进化的基本单位是群落(×)‎ ‎(2012·海南卷，T23D改编)‎ ‎(2)生物进化的方向与基因突变的方向一致(×)‎ ‎(3)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向(√)‎ ‎(2012·江苏卷，T‎5C)‎ ‎(4)生物的种间竞争是一种选择过程(√)‎ ‎(2012·江苏卷，T‎5A)‎ ‎(5)环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变(2012·海南卷，T‎23C)(√)‎ ‎2．连线达尔文的自然选择学说的内容 ‎3．学透教材、理清原因、规范答题用语专练 ‎(1)图中：①是__________________，②是__________，③是__________，④是__________。‎ ‎(2)物种形成的三个环节是________________、__________和隔离。‎ ‎(3)物种的形成是否一定要经过地理隔离？举例说明。_________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)突变和基因重组　自然选择　地理隔离　生殖隔离　(2)突变和基因重组　自然选择　(3)不一定，如多倍体植物的出现是通过染色体变异的方式形成新物种，没有经过地理隔离 ‎1．“归纳法”比较自然选择学说与现代生物进化理论 ‎2．“图解法”把握物种形成的三大模式 ‎3．选择对生物进化的影响 ‎(1)自然选择与人工选择 项目 自然选择 人工选择 选择因素 自然环境条件 人类 选择结果 对生物自身生存有利，对人类不一定有利 满足人类 慢 快 各种需求速度 ‎(2)选择对基因频率的影响 ‎①选择的直接对象是具有某特定性状表现的生物体。‎ ‎②选择的实质是保留或淘汰控制某特定性状表现的基因。‎ ‎③选择的结果：从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡；从基因角度看导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。‎ ‎4．“列表法”比较物种形成与生物进化的不同 项目 物种形成 生物进化 标志 生殖隔离出现 基因频率改变 变化后生物与原生物的关系 出现生殖隔离，属于不同物种，是质变 基因频率改变，属于同一物种，是量变 二者联系 ‎①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种 ‎②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化 ‎[对点落实]‎ ‎1．下列关于自然选择学说和现代生物进化理论及其内容的叙述，错误的是(　　)‎ A．自然选择学说解释了生物的多样性和适应性 B．隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件 C．有性生殖的出现有利于实现基因的重组，从而加快了生物进化的速度 D．物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离 解析：选B　隔离是新物种形成的必要条件，但不是生物进化的必要条件。生物进化的标志是种群基因频率的改变，生物发生进化但不一定会出现生殖隔离。‎ ‎2．(2018·浙江4月选考)下列关于自然选择的叙述，错误的是(　　)‎ A．自然选择是生物进化的重要动力 B．自然选择加速了种群生殖隔离的进程 C．自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累 D．自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状 解析：‎ 选C　自然选择是指在生存斗争中，适者生存、不适应者被淘汰的过程，使种群基因频率发生定向改变，导致同一物种不同种群间的基因库出现差异，当这种差异变得显著时可导致种群间产生生殖隔离，进而形成新物种，可见自然选择是生物进化的重要动力，加速了种群生殖隔离的进程；自然选择获得的性状，若为可遗传变异的范畴，则可以通过遗传进行积累；自然选择直接作用的是生物个体，而且是生物个体的表现型，使具有有利变异的个体存活的机会增加，进而通过繁殖，使有利变异在后代中积累，因此自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状。‎ ‎3．如图表示蒙古冰草和沙生冰草两个物种形成的机制。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．种群1内部个体间形态和大小方面的差异体现的是物种多样性 B．蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间存在生殖隔离 C．a是地理隔离，自然选择的直接对象是种群中不同的等位基因 D．蒙古冰草和沙生冰草一直利用相同的生物和非生物资源 解析：选B　一个种群中不同个体表现型的差异体现了生物多样性层次中的基因多样性；蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间产生了生殖隔离；a是地理隔离，自然选择的直接对象是生物的表现型；蒙古冰草和沙生冰草生活的区域环境不同，所以利用的生物和非生物资源可能不同。‎ ‎ [类题通法]‎ 判断生物进化与新物种形成的方法 ‎(1)从形成标志方面分析 ‎①如果生物之间出现了生殖隔离，则说明形成了新物种。‎ ‎②如果只是种群基因频率改变，则只能说明生物一定发生了进化。‎ ‎(2)从二者联系方面分析 ‎①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离后才能形成新物种。‎ ‎②生物进化不一定产生新物种，新物种产生一定发生了生物进化。‎ 抗药性又称耐药性，抗药性是物竞天择的结果，由于大量使用抗生素，具有抗药性的病菌就越来越多，用来有效对抗病菌的抗生素的种类愈来愈少，虽然新药在研发，但细菌发展抗药性的速度却不亚于人们发明新药的速度。所以有人悲观地预期“后抗生素时代”——抗生素无效的时代就要来临。‎ ‎[对点落实]‎ ‎4．抗青霉素葡萄球菌是一种突变型菌种。将未接触过青霉素的葡萄球菌接种到含青霉素的培养基上，结果有极少数存活下来。存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多代培养后，对青霉素的抗性明显增强。原因是(　　)‎ A．青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性 B．青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率 C．葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果 D．葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的 解析：选B　青霉素只起到选择作用；青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率，淘汰掉了不抗青霉素的个体；突变是不定向的；葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素前通过基因突变产生的。‎ ‎5．如图所示的是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因 B．抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传 C．若连续使用该杀虫剂，抗该杀虫剂的基因频率会越来越趋近1‎ D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型 解析：选B　观察题图可知，②类个体是在施用杀虫剂之前，已经发生基因突变产生抗性基因的个体，②③类个体的抗性基因可能来源于原种群中含抗性基因的个体，杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因；若连续使用该杀虫剂，不含抗性基因的个体被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型。‎ ‎[易错提醒]‎ 变异先于环境选择 ‎(1)“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)变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。‎ ‎(3)变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，从而使种群发生定向进化。‎ 考点二　种群的基因与基因型频率的计算[题点精析类]‎ 题型(一)　已知基因型个体数，求基因频率 ‎1．某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为(　　)‎ A．43%　　　　　　　　　　 B．48%‎ C．52% D．57%‎ 解析：选C　随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22 000只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率，即≈52%。‎ ‎[类题通法]‎ 已知各种基因型的个体数，计算基因频率 某基因频率＝×100%‎ PA＝×100%‎ Pa＝×100%‎ ‎(PA、Pa表示A、a的基因频率，PAA、PAa、Paa表示三种基因型个体数)‎ 题型(二)　已知基因型频率，求基因频率 ‎2．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F1，则F1中A基因的频率和Aa基因型的频率分别为(　　)‎ A．30%,21% B．30%,42%‎ C．70%,21% D．70%,42%‎ 解析：选D　根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率＝55%＋30%×1/2＝70%，a配子的基因频率＝15%＋30%×1/2＝30%，自由交配得到F1各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，统计得到A基因的频率为49%＋42%×1/2＝70%。‎ ‎[类题通法]‎ 已知基因型频率计算基因频率 设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为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 由以上公式可以得出下列结论：‎ 某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋杂合子的频率。‎ 题型(三)　与伴性遗传有关的基因频率计算 ‎3．(2019·南昌模拟)‎ 某生物兴趣小组抽样调查的500人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这500人中，Xb的基因频率为(　　)‎ 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 人数 ‎278‎ ‎14‎ ‎8‎ ‎170‎ ‎30‎ A．5.2% B．6%‎ C．7.5% D．20%‎ 解析：选C　b基因的总数＝14＋8×2＋30＝60，(B＋b)基因的总数＝(278＋14＋8)×2＋170＋30＝800。根据种群中某基因频率＝种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%，得出Xb的基因频率＝×100%＝×100%＝7.5%。‎ ‎[类题通法]‎ 伴性遗传中基因频率的计算 p＝×100%‎ q＝×100%‎ ‎(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率，N代表各基因型个体数)‎ 题型(四)　利用遗传平衡公式，求基因型频率 ‎4．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，且种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，则下列分析错误的是(　　)‎ A．如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25‎ B．如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率会发生改变 C．如果该种群个体只在相同基因型之间进行交配，其子一代中AA的基因型频率为0.4‎ D．如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率会发生改变 解析：选B　由分析可知，该动物种群中A的基因频率为0.3＋1/2×0.4＝0.5，a的基因频率为1－0.5＝0.5。如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.5×0.5＝0.25；由题意知，该种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，可以认为遵循遗传平衡定律，根据遗传平衡定律可知，该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率不会发生改变；如果该种群只在相同基因型之间进行交配，即发生自交，其子一代中AA的基因型频率为0.3＋0.4×1/4＝0.4；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率会发生改变。‎ ‎[类题通法]‎ 利用遗传平衡定律计算基因型频率 ‎(1)前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有基因突变。‎ ‎(2)计算公式：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＝p2‎ 基因型Aa的频率＝2pq 基因型aa的频率＝q2‎ 题型(五)　随机交配与自交条件下的基因频率计算 ‎5．某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率及A、a的基因频率分别为(　　)‎ A．55%、45%、45%、55%‎ B．42.5%、32.5%、45%、55%‎ C．55%、45%、55%、45%‎ D．42.5%、32.5%、55%、45%‎ 解析：选D　亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则Aa基因型个体占50%，亲代、子代的基因频率不变，则A的基因频率＝30%＋(1/2)×50%＝55%，a的基因频率为45%；若该种群植物自交，后代中AA基因型个体出现的频率为30%＋(1/4)×50%＝42.5%，aa基因型个体出现的频率为20%＋(1/4)×50%＝32.5%。‎ ‎6．在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占(　　)‎ A．1/5 B．1/4‎ C．3/7 D．11/21‎ 解析：选C　由题意可得出，A的基因频率＝60%，a的基因频率＝40%，随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝60%×60%＝36%，Aa的基因型频率＝2×40%×60%＝48%，aa个体致死，因此AA基因型的个体占36%/(36%＋48%)＝3/7。‎ ‎[类题通法]‎ 自交和自由交配时基因型频率变化规律 ‎(1)自交：种群个体自交时，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。‎ ‎　 　　　课堂一刻钟 ‎1．(2018·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，正确的是(　　)‎ A．群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例 B．有害突变不能成为生物进化的原材料 C．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种 D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变 易错探因——知识混淆 产生新基因会改变基因频率，导致生物发生进化，但不一定产生新物种，物种的形成必需经过生殖隔离。　 　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 ‎ 解析：选A　群体中近亲个体基因相似度高，所以群体中近亲繁殖会提高纯合体的比例；突变和基因重组是生物进化的原材料；新物种形成的标志是生殖隔离的出现，产生新基因并稳定遗传不代表形成了生殖隔离；基因频率保持不变的一个前提是种群足够大，一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变。‎ ‎2．(2018·海南高考)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 易错探因——概念不清 此题是对物种形成必要条件的考查，只有种群间形成了生殖隔离，才能说明两种群是不同物种。‎ 只有准确理解“物种”的概念，才能正确解答本题。　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　 ‎ 解析：选B　根据现代生物进化理论，若两个种群之间形成了生殖隔离，即两者不能交配，或交配的后代不育，则两个种群属于不同物种。‎ ‎3．(2018·海南高考)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食。下列叙述错误的是(　　)‎ A．甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关 B．物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化 C．若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物 D．甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变 易错探因——记忆不准 教材中明确说明捕食者和被捕食者在相互选择中共同进化。因此只有准确理解和识记教材知识，才是准确答题的根本。　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 ‎ 解析：选B　根据共同进化的观点，物种乙的存在与进化会促进物种甲的进化，有利于提高生物多样性。‎ ‎4．(2016·北京高考)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．豹种群遗传(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 易错探因——概念不清 在同一物种内是基因多样性增加，在不同物种间是物种多样性增加。如果不能正确理解生物多样性三个层次间的关系，就易出错。　　　 　　　　　 　　　 　　 ‎ 解析：选A　由题干信息可知，为避免F区豹种群消亡，从T区引入8只成年雌豹后，F区豹种群数量增加，豹种群遗传(基因)多样性也会增加；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，由于F区环境没有发生明显变化，故后代雌雄比例不会发生明显改变；F区引入雌豹后，十年内豹种群增加，说明豹的数量未超过环境容纳量，物种丰(富)度不会出现大幅度下降；十年间在环境的选择作用下，随物种的进化，种群的致病基因频率会发生定向改变。‎ ‎5．(2018·全国卷Ⅰ)回答下列问题：‎ ‎(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为________。‎ ‎(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是 _______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ (3)太阳能进入生态系统的主要过程是______________________________________‎ ‎_________________________________________________。分解者通过_________________‎ ‎____________________________________________________________________来获得生命活动所需的能量。‎ 命题探源——以“本”为本 此空是对人教版必修③教材P123美国生态学家斯坦利“收割理论”的变式考查。这启示我们在学习过程中，不能一味地死记硬背，要在理解基础上记牢用活。　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　 ‎ 解析：‎ ‎(1)猎物和捕食者通过捕食活动相互影响，自然选择有利于猎物种群中跑得快的个体生存，也有利于捕食者种群中跑得快的个体生存，体现了生物与生物之间的协(共)同进化。(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存提供机会，有利于增加物种多样性。(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，这是太阳能进入生态系统的主要过程。分解者可以通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解，来获得生命活动所需的能量。‎ 答案：(1)协同进化(或答共同进化)　(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会　(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中　呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解 ‎[学情考情·了然于胸]‎ 一、明考情·知能力——找准努力方向 考查知识 ‎1.现代生物进化理论的基本内容，重点考查生物进化、物种形成。‎ ‎2.共同进化与生物多样性的形成，主要通过实例考查共同进化。‎ 考查能力 ‎1.识记能力：主要考查对现代生物进化理论基本内容的识记能力。‎ ‎2.推理能力：通过种群基因频率或基因型频率的计算考查科学思维能力。‎ 二、记要点·背术语——汇总本节重点 ‎1．现代生物进化理论 ‎(1)在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。‎ ‎(2)隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是产生生殖隔离。‎ ‎(3)变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。‎ ‎(4)自然选择是定向的，决定生物进化的方向。‎ ‎2．共同进化：生物与生物之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展形成了共同进化。‎ ‎3．生物多样性：生物进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性(也称为遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性。‎