现代生物进化理论一轮复习教学案(教师版)

1现代生物进化理论知识点1：拉马克进化学说和达尔文的自然选择学说1、拉马克进化学说（1）内容：“用进废退”和“获得性遗传”是生物不断进化的主要原因。（2）意义：否定“神创论”和“物种不变论”，奠定了（科学生物）进化论的基础。（3）对拉马克的评价：第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人。（4）局限性：将生物进化的原因归于用进废退和获得性遗传，具主观臆断性。2、达尔文自然选择学说⑴主要内容：过度繁殖：选择的基础生存斗争（生物与生物、生物与环境之间的斗争）：生物进化的动力。遗传变异：生物进化的内因适者生存：自然选择的结果【例】运用自然选择学说解释长颈鹿形成的原因？以长颈鹿的进化为例，长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃食物而食物不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。(2)理解：①自然选择学说中，变异是自发的，是普遍存在的，环境仅是一种选择因素；变异在先，环境的选择在后。一般来说，外界环境条件变化越剧烈，生物进化速度越快。②生存斗争有哪些类型？种内斗争、种间斗争（竞争、捕食、寄生）、生物与无机环境之间的斗争。生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。⑵意义：科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。⑶不足：a、不能科学解释遗传和变异的本质b、对生物进化的解释只局限于个体水平c、强调物种形成都是渐变的结果，不能很好解释物种大爆发等现象。【典例1】最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因NDM-1，该基因编码金属β-内酰胺酶。此菌耐药性产生的原因是（双选）（BC）A．定向突变B．抗生素滥用C．金属β-内酰胺酶使许多抗菌药物失活D．通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因【典例２】下图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况。下列有关叙述中不正确的是A.A点种群中存在很多变异类型，这是选择的原始材料B.A→B的变化是通过生存斗争实现C.B→C是逐代积累加强的结果D.农药对害虫的抗药性变异的定向选择，使害虫产生了抗药性【典例3】按照达尔文的自然选择学说，下列叙述正确的是(C)A．害虫抗药性的增强，是因为杀虫剂引起害虫产生抗药性，并在后代中不断积累B．食蚁兽的长舌是长期舔食树缝中的蚂蚁，反复不断伸长的结果C．鹿与狼在长期的生存斗争中相互选择，结果都发展了各自的特征D．春小麦连年冬种可变成冬小麦，这是环境影响的结果知识点2：现代生物进化理论的主要内容1、种群是生物进化的基本单位：（种群也是生物繁殖的基本单位）（1）种群的概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群的基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。种群的基因频率：在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比例。（2）基因频率和基因型频率比较及计算2概念定义外延基因频率一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为：该基因型个体数该种群个体总数×100%基因型频率改变，基因频率不一定改变常染色体遗传方式已知种群中各基因型个体的数量求基因频率；如：在一个种群中AA个体有60个，Aa个体有30个，aa个体有10个，求A和a的基因频率。A=(60×2+30)/200=75%,a＝（30+10×2)/200=25%已知种群中各基因型个体所占比例（即基因型频率）求基因频率；如：在一个种群中AA个体有60%，Aa个体有30%，aa个体有10%，求A和a的基因频率。A＝60%+1/2×30%＝75%；a=10%+1/2×30%=25%复等位基因现象的算法：以ABO血型为例来讲解伴X染色体遗传方式①在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因(Xb)携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则Xb的基因频率为：5＋1×2＋8100×2＋100×100%＝5%。提醒XY型性别决定生物，基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，计算时只计X染色体上的基因数不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。遗传平衡定律（哈代—温伯格定律）(题目中有自由交配或随机交配且基因位于常染色体上用此法)①成立前提：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：A=p,a=q,则AA=p2,Aa=2pq,aa=q2影响基因频率改变的因素：基因突变、自然选择（主要）、不随机交配、遗传漂变、迁移等。例：有一个种群，AA=40%,Aa=20%,aa=40%,该种群内的个体自由交配（或自交），求后代的基因型比例？例：色盲在男性中发病率为7%，女性中发病率是多少？例：某常染色本显性遗传病在人群中发病率为19%，求一正常女性与一患病男性婚配生下患病孩子的几率？２、突变和基因重组产生生物进化的原材料注：突变包括基因突变和染色体变异，突变和基因重组也叫可遗传变异，变异是不定向的３、自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的――→经自然选择不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变――→导致生物朝一定方向缓慢进化。自然选择的是表现型(表现型、基因型)，作用的是个体(个体、种群)，最终使种群的基因频率定向的改变进化的实质：种群基因频率的改变。（进化的标志）４、隔离导致物种形成物种：能够在自然状态下交配并且产生可育后代的一群生物。隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。地理隔离是由于地理上的障碍使彼此无法相遇而不能交配。生殖隔离是由于遗传上的差异（基因库差异大）而不能发生基因交流。（1）物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、(生殖)隔离【例】运用现代生物进化理论解释加拉帕戈斯群岛上不同种类地雀的形成。由于地理隔离，原属于同一物种的地雀出现不同的突变和基因重组，不同种群的基因频率会向不3同的方向发展，又由于食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就会有差别，久而久之，这些种群的基因库会变得很不相同，并逐步出现生殖隔离，生殖隔离一旦形成，原属于同一物种的地雀就成了不同的物种。【思考】新物种形成的标志？进化是否就是新物种形成？新物种形成一定需要隔离吗？(2)物种形成的方式：①渐变式（常见）：经长期地理隔离，达到生殖隔离②爆发式：不经过地理隔离就在短时间内发生生殖隔离（③人工创造新物种）(3)物种形成与生物进化的关系①生物进化的实质是种群基因频率的改变；物种形成的标志是产生生殖隔离。②基因频率改变，生物一定进化，但物种不一定形成；而物种形成了，则基因频率一定发生改变，生物也一定进化。(4)自然选择和人工选择：（都能改变种群的基因频率，导致生物进化）人工选择是指人为参与的有利于人类的生物性状的选择；自然选择是无人参与或不利于人类的性状选择。【典例4】以下为现代生物进化理论的概念图，下列说法正确的是（C）A．①是生物基因的突变和重组B．②是生殖隔离C．③是自然选择学说D．④是物种多样性【典例5】种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述不正确的是（C）A.自然选择使种群基因频率发生定向改变B.种群基因频率的改变是生物进化的内在因素C.种群通过个体的进化而进化D.种群通过地理隔离有可能达到生殖隔离【典例6】种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述中正确的一组是（B）①种群基因频率的改变导致生物进化，但并不一定出现新的物种②自然选择使种群基因频率发生定向改变③物种的形成必须通过地理隔离达到生殖隔离才能实现，生殖隔离是新物种形成的标志④种群通过个体的进化而进化A．②③B．①②C．①③D．①④【典例7】根据现代生物进化理论，判断下列说法正确的是（B）A.生物进化的方向，决定于生物变异的方向B.生物进化的过程，实质是基因频率变化的过程C.研究物种间的差异，关键是研究它们能否交配产生后代D.研究物种的迁徙规律，关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为知识点3：共同进化和生物多样性形成1、共同进化：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称为共同进化。（1）不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争（竞争、捕食、寄生等）。（2）无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来也会影响无机环境。例如：最早的生物是厌氧的，光合生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。2、生物多样性形成：（自然选择的结果）（1）层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性4（2）原因：生物进化（生物适应环境，影响环境的结果）（3）生物进化的历程：略（4）了解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，导致生物进化的是中性突变的积累，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。【典例8】安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法．．推断出（B）A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化【典例9】家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是（D）A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果【典例10】果蝇长翅（V）和（v）由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是（B）A.v基因频率降低了50%B.V基因频率增加了50%C.杂合果蝇比例降低了50%D.残翅果蝇比例降低了50%【典例11】某地区有一种桦尺蠖，其体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性，1870年以来，S基因频率的变化如下表，下列有关叙述中，正确的是(双选)(BD)年份18701900193019601990S基因频率(%)1050655012A．1870年，种群中浅色个体的比例为90%B．从1900年至1960年，该物种发生了进化C．到1990年，该桦尺蠖已经进化成了两个物种D．自然选择导致S基因频率定向改变【典例12】如图为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，试用学过的生物学知识分析：(1)使用杀虫剂Ⅰ和Ⅱ后，曲线不会下降到0的原因是甲虫存在变异，部分甲虫具有抗药性。(2)曲线回升是通过甲虫与杀虫剂之间的生存斗争来实现的。(3)杀虫剂的使用对甲虫起了选择作用，这种作用是定向(填“定向”或“不定向”)的，结果导致甲虫的抗药性增强(填“增强”或“减弱”)。(4)根据以上分析，使用杀虫剂治虫有其缺点，主要有：①使具有抗药性害虫的比例上升。②对环境造成污染。针对这些缺点，你认为消灭甲虫应该采用的最佳措施是生物防治等。