【生物】2020届一轮复习人教版现代生物进化理论学案

【生物】2020届一轮复习人教版现代生物进化理论学案

‎2020届 一轮复习 人教版 现代生物进化理论 学案 ‎【最新考纲】　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)。‎ 考点一　现代生物进化理论 见学生用书P123‎ ‎1．拉马克的进化学说 拉马克是提出进化思想的第一人，其核心论点是“用进废退、获得性遗传”。‎ ‎2．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过程，不能解释物种大爆发现象 ‎3．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 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缓慢进化。‎ ‎(4)隔离导致物种的形成 ‎①隔离 ‎②物种 形成 ‎　诊断辨析 ‎(1)生物进化的方向与基因突变的方向一致。(　×　)‎ ‎(2)生物进化过程的实质在于有利变异的保存。(　×　)‎ ‎(3)突变可以改变生物进化的方向。(　×　)‎ ‎(4)交配后能产生后代的一定是同一物种。(　×　)‎ ‎(5)种群个体之间自由交配会使基因频率发生改变。(　×　)‎ ‎(6)某种抗生素被长期使用，药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异。(　×　)‎ ‎　热图解读 ‎　如图表示某物种进化的基本过程，请分析：‎ ‎(1)图中X、Y、Z分别指什么？‎ ‎(2)与原种相比，图中“新种”产生是否一定经历过地理隔离？‎ 提示　(1)图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择及隔离。‎ ‎(2)不一定。‎ 考向一　自然选择学说与现代生物进化理论的比较 ‎1．根据达尔文自然选择学说(图解如下)，下列对现代生物进化理论的补充、完善等内容中，不正确的是(　　)‎ A．现代生物进化理论是在研究种群基因频率变化的基础上发展起来的 B．种群是生物进化的基本单位 C．物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节 D．种群中每个个体都含有该种群基因库的全部基因 解析　本题是对现代生物进化理论的考查。解答本题需要了解自然选择学说的主要内容，了解当时由于受科学水平的限制，自然选择学说无法解释遗传的本质和进化的实质。然后根据选项进行分析解答。‎ 逐项分析如下：‎ 选项 内容指向·联系分析 A.‎ 种群的基因频率是经常发生变化的，基因频率的改变导致种群中具有某一特征的个体增多或减少，使生存下来的个体更加适应环境，因此现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变 B.‎ 生物的进化是指生物群体的进化，即物种的进化，单个个体无法进化，因此生物进化的基本单位是种群 C.‎ 突变和基因重组为进化提供原材料，自然选择决定着生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件，因此三者是物种形成的三个基本环节 D.‎ 种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，一个个体所含有的基因只是基因库中的一部分，而不可能含有基因库的全部基因 答案　D ‎2．从现代生物进化理论看，达尔文自然选择学说的缺陷主要是(　　)‎ ‎①自然选择学说不能科学地解释生物进化的多样性的原因　②自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位　③自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释　④自然选择学说不能解释物种大爆发等现象　⑤自然选择学说不能科学地解释生物适应性的原因 A．①②③　　B．①③④ C．①②④　　D．②③④‎ 答案　D 整合提升 ‎　达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点 考向二　物种形成的基本环节 ‎3．(2018·南京模拟)如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是(　　)‎ A．a表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料 B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志 C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化 D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离 解析　突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料；生物进化的标志是基因频率的改变，不是生殖隔离；隔离是物种形成的必要条件，但有些生物没有地理隔离也会形成新的物种，如植物多倍体的形成。‎ 答案　C ‎4．下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是(　　)‎ A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而基因频率会改变 B．同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化 C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离 D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件 解析　自然选择过程中，直接受选择的是表现型，进而基因频率改变；同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大，而生物进化的本质是种群基因频率的改变；地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定会导致生殖隔离。‎ 答案　D 整合提升 物种形成的三种典型模式 ‎1．渐变式——长期地理隔离导致生殖隔离的产生。‎ ‎2．骤变式——无地理隔离而产生生殖隔离(此种方式多见于植物)。‎ 骤变式物种的形成主要是通过染色体变异的方式形成异源多倍体，一旦出现即产生生殖隔离(基因频率改变)。‎ ‎3．人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。‎ 考向三　生物进化与生物多样性的形成 ‎5．下图表示种群与物种的关系，关于它们的叙述不正确的是(　　)‎ A．从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为地理隔离，阻碍了基因交流 B．若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了基因频率的改变 C．由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离 D．若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化 解析　种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；隔离是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但并不是所有新物种的形成都需要经过地理隔离。‎ 答案　C ‎6．下列有关生物进化的说法，错误的是(　　)‎ A．自然选择的实质是保留种群的有利基因，不决定新基因的产生 B．两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就分别属于不同物种 C．物种之间的共同进化不仅仅是通过物种之间的生存斗争实现的 D．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程 解析　自然选择是指自然环境对个体进行选择，保留种群的有利基因，新基因的产生是基因突变的结果，A项正确；两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个不同种群的个体之间就不能进行交配，或者即使能交配，也不能产生可育后代，故这两个种群就分别属于不同物种，B项正确；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，C项正确；生物多样性表现在基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，新的物种的形成只是其中一个方面，D项错误。‎ 答案　D 整合提升 ‎1．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，若种群的基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。‎ ‎2．生物多样性三个层次之间的关系如下 考点二　基因频率与基因型频率的计算 见学生用书P125‎ ‎1．基因频率＝×100%‎ ‎(1)不同的基因在基因库中所占的比例是不同的，影响基因频率的因素有基因突变、基因重组和自然选择等。‎ ‎(2)种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。‎ ‎2．基因型频率：是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。‎ 基因型频率＝×100%‎ ‎3．已知基因型频率求基因频率 ‎(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a，假如种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3，那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别是 ‎①A基因的频率＝＝ ‎②a基因的频率＝＝ ‎(2)若以上关系中，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 由以上公式可得出下列结论：‎ ‎①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；‎ ‎②一个基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率。‎ ‎(3)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，绝不能将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%‎ ‎4．运用哈代—温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率 ‎(1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，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。‎ ‎(2)适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是种群足够大；种群中个体间都能自由交配并产生后代；没有突变的发生；没有迁入和迁出；没有自然选择。‎ ‎1．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人，携带者52人；820名男生中有患者65人。那么该群体中色盲基因的频率是(　　)‎ A．4.4% B．5.1%‎ C．6.8% D．10.2%‎ 解析　色盲基因的频率＝≈6.8%。‎ 答案　C ‎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A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是(　　)‎ A．30%,21% B．30%,42%‎ C．70%,21% D．70%,42%‎ 解析　本题主要考查基因频率和基因型频率的计算相关知识。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%，故D项正确。‎ 答案　D ‎3．现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是(　　)‎ A．75% B．50%‎ C．42% D．21%‎ 解析　本题考查基因频率以及基因型频率的相关知识。基因频率是指某基因占整个种群基因库的比例。基因频率不变的前提条件是种群足够大，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对其不起作用。根据题意，两个种群合并为一个种群后，A基因频率为(80%＋60%)÷2＝70%，a基因频率为(20%＋40%)÷2＝30%，则随机交配，下一代Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%，故C项正确。‎ 答案　C 考点三　共同进化与生物多样性的形成 见学生用书P126‎ ‎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。‎ ‎(3)共同进化的实例 共同进化类型 包含类型 实例 不同物种 之间 种间互助 一种蛾与兰花 种间 斗争 捕食 猎豹和斑马 寄生 黏液瘤病毒和兔子 竞争 作物与杂草 生物与无 机环境之间 生物影响环境，环境影响生物 地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物 ‎2．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。‎ ‎3．生物进化理论在发展 ‎(1)中性学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。‎ ‎(2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。‎ ‎　热图解读 ‎　仔细分析下图，并思考：‎ ‎(1)图中Ⅰ显示了________多样性，此类多样性发生于________(填“相同”或“不同”)物种间。‎ ‎(2)Ⅱ显示了________多样性，此类多样性发生于________(填“相同”或“不同”)物种间。‎ ‎(3)图Ⅲ显示的是________多样性，此类多样性______(填“包含”或“不包含”)非生物成分。‎ 提示　(1)遗传(或基因)　相同 ‎(2)物种　不同 ‎(3)生态系统　包含 考向一　共同进化的实例 ‎1.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项错误；新物种形成的必要条件是隔离，B项错误；两种生物之间的种间互助是共同进化的结果，C项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D项错误。‎ 答案　C ‎2．北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食，臭虫需要用锋利的喙刺穿果实，据统计喙长如图1所示；1920年，有人从亚洲引进平底金苏雨树，其果实的果皮比较薄，据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列叙述不合理的是 (　　)‎ A．平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化 B．平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系 C．臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树 D．生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了生殖隔离 解析　平底金苏雨树引进后，臭虫喙长变短，因此它们在相互影响中发生了共同进化；平底金苏雨树与当地植物竞争阳光和土壤中水分和养分；臭虫体内控制喙长度的基因发生突变的时间可能早于引进平底金苏雨树的时间，平底金苏雨树只不过起了选择作用；生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫种群，由于自然选择的差异，基因频率定向改变，导致两个种群的基因库有差异，从图中无法判断是否已达到生殖隔离的程度。‎ 答案　D 易错提醒 共同进化不仅发生于生物与生物之间(如捕食者与食物方相互选择)，也发生于生物与“无机环境”间(如地球上出现光合放氧生物后，大气环境中出现O2，随后又进化出好氧型生物)。‎ 考向二　生物多样性的形成 ‎3．下列关于生物进化与生物多样性的说法，正确的是(　　)‎ A．共同进化就是生物与生物之间相互影响而进化 B．环境条件的改变导致了适应性变异的发生 C．进化过程中隔离是物种形成的必要条件 D．生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次 解析　共同进化是指生物与生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，A错误；变异是不定向的，环境条件的改变对变异类型进行了选择，B错误；生殖隔离是形成新物种的标志，进化过程中隔离是物种形成的必要条件，C正确；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，D错误。‎ 答案　C ‎4．回答下列有关生物进化与多样性的问题。图甲显示太平洋某部分岛屿上几处鸟类的分布及迁徙情况。图乙显示其中的S鸟不同种群的等位基因频率与代数的关系，其中n代表种群的个体数。‎ ‎(1)图甲显示，相对于X岛，Y岛上的鸟________多样性减小。‎ ‎(2)S鸟有黑羽(AA)、杂羽(Aa)、灰羽(aa)三种表现型，当S鸟迁至Y岛后，在随机交配产生的后代中统计发现灰羽个体只占1%，Y岛S鸟种群中A基因的频率为________。估算Y岛S鸟密度的调查方法一般采用________。‎ ‎(3)据图乙判断，随着繁殖代数的增加，下列表述正确的有________。‎ ‎①群体越小，某些基因消失的几率越大 ‎②群体越小，种群基因越偏离原始种群 ‎③群体越大，种群遗传多样性越易消失 ‎④群体越大，种群纯合子越倾向于增加 ‎(4)除自然因素外，影响鸟类群体数量的人为因素有________。‎ A．栖息地开发 B．烈性病毒的出现 C．栖息地污染 D．栖息地因地震被岛屿化 答案　(1)物种多样性和遗传　(2)0.9　标志重捕法 ‎(3)①②　(4)AC 微平台·通关必备 ‎【答题术语】‎ ‎1．种群的描述是生活在一定区域的同种生物的全部个体。‎ ‎2．基因库的描述是一个种群中全部个体所含有的全部基因。‎ ‎3．种群在生物进化上的地位是生物进化的基本单位。‎ ‎4．突变和基因重组在进化上的作用是为生物进化提供原材料。‎ ‎5．生物朝一定方向不断进化的原因是在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。‎ ‎6．物种的表述为能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。‎ ‎7．隔离在物种形成中的作用是物种形成的必要条件。‎ ‎【误区警示】‎ ‎1．误以为环境的改变会使生物产生适应性的变异 达尔文认为变异是不定向的，但环境对变异的选择是定向的，虽然随着环境的改变，适应环境的变异也会改变，但这个变异是原来就有的，而不是环境改变后产生的。‎ ‎2．共同进化的范围 共同进化常常被误认为仅发生在生物与生物之间，实际共同进化还发生在生物与无机环境之间。‎ ‎3．人工选择和自然选择的比较 ‎(1)区别：二者选择的标准不同，目的不同。人工选择是以“是否对人类有利”为标准，对人类有利的基因或性状被保留下来，不利的就被淘汰。而自然选择的标准为“是否有利于该生物的生存”，有利于该生物生存的性状或基因就被保留下来，不利的就被淘汰。‎ ‎(2)联系：二者都能使被选择的种群的基因频率发生改变。‎ 　教学资源备选　 仅位于X染色体上的基因的基因型频率计算(相关基因用B、b表示)‎ 理想状态下，若已知某基因频率，求其他基因型的频率时，则可运用：在雄性中，B(b)的基因频率等于XBY(XbY)的基因型频率；在雌性中，有两条X染色体，其符合(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，p代表B的基因频率，q代表b的基因频率，p2代表雌性中XBXB的基因型频率，2pq代表雌性中XBXb的基因型频率，q2代表雌性中XbXb的基因型频率；由于男性中的X染色体均来自女性(母亲)，故雄性中B(b)的基因频率＝女性中B(b)的基因频率＝人群中B(b)的基因频率。‎ 示例：假设红绿色盲基因用b表示，正常基因用B表示。已知人群中男性患色盲概率为8%，即男性中XbY的基因型频率为8%，则男性中b的基因频率＝XbY的基因型频率＝8%，人群中b的基因频率＝女性中b的基因频率＝男性中b的基因频率＝8%，人群中B的基因频率＝女性中B的基因频率＝男性中B的基因频率＝92%。在女性群体中，假设b的基因频率＝q，B的基因频率＝p，则女性患色盲(XbXb)的概率应为q2＝8%×8%＝0.64%，女性是携带者(XBXb)的概率应为2pq＝2×8%×92%＝14.72%。‎