22屆新教材高考生物一輪復習第七單元生物的變異和進化第3講生物的進化課件新人教2110221382

第3講生物的進化第七單元2022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的結構與功能等方面具有許多共同特征。3.舉例說明種群內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。4.闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加。5.說明自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環(huán)境。6.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。7.闡述變異、選擇和隔離可導致新物種形成。備考指導1.運用比較法理解種群、種群基因庫、基因頻率、物種等概念并能進行相關計算。2.對比掌握生物進化的相關理論。3.分析耐藥菌的出現(xiàn)與抗生素濫用的關系。內容索引010203第一環(huán)節(jié)必備知識落實第二環(huán)節(jié)關鍵能力形成第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升第一環(huán)節(jié)必備知識落實知識點一生物有共同祖先的證據(jù)知識篩查1.地層中陳列的證據(jù)——化石2.當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)

知識落實一位古生物學家研究巖石層中的化石后,鑒定出一個物種。他認為這個物種在一個較長的歷史年代中沒有發(fā)生什么變化。這位古生物學家的依據(jù)是(

)A.該物種的化石出現(xiàn)在較老的巖石層中B.該物種的化石出現(xiàn)在較新的巖石層中C.該物種的化石出現(xiàn)在較老和較新的巖石層中D.該物種的化石在巖石層中從未出現(xiàn)過C知識點二自然選擇與適應的形成知識篩查1.適應的普遍性和相對性2.適應是自然選擇的結果(1)拉馬克的進化學說(2)達爾文的自然選擇學說①解釋模型群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應形成的必要條件。②進步意義a.使人們認識到生物是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展變化的,使生物學第一次擺脫了神學的束縛,走上了科學的軌道。b.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,而生物的多樣性和適應性是進化的結果。③局限性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。(3)達爾文以后進化理論的發(fā)展①發(fā)展的原因a.關于遺傳和變異的研究,已經(jīng)從性狀水平深入到基因水平,人們逐漸認識到了遺傳和變異的本質。b.關于適應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。②發(fā)展的結果:形成了以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論。知識落實1.下列關于生物進化的自然選擇學說的敘述,錯誤的是(

)A.各種變異都是自然選擇的原材料B.有利變異更容易被保存下來C.微小變異可以累積成顯著變異D.自然選擇是進化的重要動力和機制A生物的變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異,只有可遺傳的變異能夠為生物進化提供原材料,A項錯誤。出現(xiàn)有利變異的個體容易在生存斗爭中獲勝,并將這些變異遺傳下去,B項正確。微小的有利變異可以通過遺傳得到積累,C項正確。自然選擇是進化的重要動力和機制,D項正確。2.下列不屬于拉馬克的進化學說的是(

)A.鯨沒有牙齒,是因為它們吞食浮游生物B.長頸鹿的頸很長是采食高處樹葉反復伸頸的結果C.羚羊聽覺靈敏、奔跑快是長期自然選擇的結果D.蛇身體細長無足,是經(jīng)常出入鼠穴捕食的結果CC項是達爾文的自然選擇學說的觀點。

知識點三種群基因組成的變化與物種的形成知識篩查1.種群和種群基因庫2.種群基因頻率的變化及自然選擇對種群基因頻率變化的影響Ⅰ.種群基因頻率的變化(1)可遺傳的變異的來源(2)可遺傳的變異的形成、特點和作用①形成:a.基因突變產(chǎn)生新的等位基因;b.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。②特點:隨機的、不定向的。③作用:只是提供生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。(3)變異的有利和有害是相對的,是由生物的生存環(huán)境決定的。Ⅱ.自然選擇對種群基因頻率變化的影響

3.探究抗生素對細菌的選擇作用(1)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。(2)實驗步驟:分組、編號、做標記→接種→自變量控制→培養(yǎng)→因變量觀測→重復實驗。(3)實驗結果:與區(qū)域①相比,區(qū)域②③④紙片周圍會出現(xiàn)抑菌圈;②③④區(qū)域抑菌圈的平均直徑逐代減小。(4)實驗結論①細菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異;②抗生素的選擇作用導致了耐藥菌比例的逐漸升高。4.隔離在物種形成中的作用(1)物種的概念: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。(2)隔離①概念:不同群體間的個體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。②常見類型(3)隔離在物種形成中的作用①新物種的形成過程②結論:隔離是物種形成的必要條件。

知識落實1.長期使用抗生素,會出現(xiàn)一些耐藥性強的細菌,使抗生素的藥效降低。原因是(

)A.長期使用使細菌不得不適應抗生素B.抗生素的使用導致細菌發(fā)生了基因突變C.抗生素對細菌的不定向變異進行了定向選擇D.細菌為了適應抗生素而產(chǎn)生了定向變異C長期使用抗生素,由于抗生素對細菌有選擇作用,淘汰了沒有耐藥性的細菌和耐藥性低的細菌,能生存下來的細菌都具有較強的耐藥性,所以出現(xiàn)耐藥性強的細菌,使抗生素藥效降低,而不是細菌對抗生素產(chǎn)生了適應性,A項錯誤。細菌發(fā)生基因突變與抗生素的使用無關,B項錯誤?？股貙毦牟欢ㄏ蜃儺愡M行了定向選擇,使一些耐藥性強的細菌生存下來,C項正確。生物的變異是不定向的,D項錯誤。2.下列關于物種和隔離的敘述,錯誤的是(

)A.種群基因庫的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因B.隔離阻止了種群間的基因交流C.不同的物種之間必然存在著生殖隔離D.對所有物種來說,地理隔離必然導致生殖隔離D地理隔離不一定導致生殖隔離,只有兩個種群的差異足夠大,才能產(chǎn)生生殖隔離。知識點四協(xié)同進化與生物多樣性的形成知識篩查1.協(xié)同進化2.生物多樣性的形成

3.生物進化理論在發(fā)展(1)現(xiàn)代生物進化理論:適應是自然選擇的結果;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材料,自然選擇導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)同進化的結果。(2)中性突變學說:大量的基因突變是中性的,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。知識落實1.(不定項選擇題)下列選項支持協(xié)同進化觀點的是(

)A.昆蟲和體內共生菌的關系B.有長著細長花距的蘭花,就必有同樣長著細長吸管似的口器的昆蟲C.草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增D.隨著光合放氧生物藍細菌的出現(xiàn),地球上有了氧氣,這為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件ABD協(xié)同進化包括不同物種之間以及生物與無機環(huán)境之間的相互影響。A、B兩項都屬于物種之間的協(xié)同進化。D項屬于生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化。草原上狼的滅絕導致對鹿群的選擇作用消失,使鹿的數(shù)量激增,但最終會造成鹿群數(shù)量下降甚至滅絕,C項不支持協(xié)同進化觀點。2.下列關于生物多樣性的敘述,正確的是(

)A.生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程B.生物多樣性包括基因多樣性、個體多樣性和物種多樣性C.種間互助可以通過影響協(xié)同進化進而影響生物多樣性D.生物多樣性是生物與生物長期相互作用、協(xié)同進化的結果C生物多樣性的形成不僅僅是新的物種不斷形成的過程,也是遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性不斷形成的過程,A項錯誤。生物多樣性包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,B項錯誤。生物多樣性是生物與生物、生物與無機環(huán)境相互作用、協(xié)同進化的結果,D項錯誤。3.下列不屬于現(xiàn)代生物進化理論要點的是(

)A.適應是自然選擇的結果B.種群是生物進化的基本單位C.突變和基因重組提供進化的原材料D.決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累D現(xiàn)代生物進化理論認為,突變和基因重組提供進化的原材料,自然選擇決定生物進化的方向。第二環(huán)節(jié)關鍵能力形成能力形成點一物種的形成典型例題(2021湖南長沙模擬)下圖表示某類植物的進化過程:物種A先是分隔為A1、A2、A3,后又分別進化成為B、C、D三個物種。下列敘述正確的是(

)A.A1、A2、A3應當生活在相同的地理空間B.B與C存在生殖隔離,但有可能相互雜交產(chǎn)生后代C.A2中一部分個體進入A3群體,兩者間不能進行基因交流D.若A1、A2、A3的生存環(huán)境相似,則發(fā)生的基因突變也相似BA1、A2、A3是由同一物種A分隔而來的,它們又分別進化為B、C、D三個物種,故它們應生活在不同的地理空間,A項錯誤。B與C存在生殖隔離,但有可能相互雜交產(chǎn)生后代,只是后代不育,B項正確。A2中一部分個體進入A3群體,兩者間能進行基因交流,C項錯誤。若A1、A2、A3的生存環(huán)境相似,由于基因突變具有不定向性,A1、A2、A3發(fā)生的基因突變不一定相似,D項錯誤。整合構建1.物種形成的方式(1)漸變式①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。只有地理隔離而不形成生殖隔離,能產(chǎn)生亞種,但不能產(chǎn)生新物種,如東北虎和華南虎。②生殖隔離是物種形成的關鍵,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限。生殖隔離有三種情況:不能雜交,雜交產(chǎn)生的后代不能成活,雜交產(chǎn)生的后代能成活但不育。(2)驟變式主要是由異源多倍體以染色體變異的方式形成新物種,一出現(xiàn)便形成生殖隔離(基因頻率改變)。(3)人工創(chuàng)造新物種:通過植物體細胞雜交(如番茄—馬鈴薯)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。2.物種形成與生物進化的比較

易錯易混有關生物進化的4個易混點(1)突變不等同于基因突變。突變不是基因突變的簡稱,而是包括基因突變和染色體變異。(2)變異先于環(huán)境選擇。農田噴施農藥殺滅害蟲,在噴施農藥之前,害蟲中就存在耐藥的突變個體,噴施農藥僅殺滅了不耐藥的個體,耐藥的個體存活下來。農藥不能使害蟲產(chǎn)生耐藥性變異,只是對耐藥性個體進行了選擇。(3)形態(tài)、結構一致的生物不一定屬于同一物種。形態(tài)、結構一致的生物,有可能存在生殖隔離。兩個種群的生物形態(tài)、結構相同,但繁殖期不同,則這兩個種群的生物具有生殖隔離,屬于兩個物種。(4)能交配產(chǎn)生后代的生物不一定屬于同一物種。馬和驢是兩個物種,它們能交配產(chǎn)生后代騾,騾高度不育。訓練突破1.甲海島上的某種鳥一部分遷徙到乙、丙兩個海島(三個島嶼相互隔絕)。下頁左上圖所示為剛遷入時和遷入多年后決定羽毛顏色的相關基因的調查結果(B—黑色、b—灰色、B1—黃色)。下列推測正確的是(

)A.三個海島上的這種鳥既存在地理隔離,又存在生殖隔離B.鳥類遷入新海島后會與其食物、天敵和無機環(huán)境協(xié)同進化C.甲、丙兩個海島的相同環(huán)境決定羽毛顏色朝著相同方向進化D.乙海島的環(huán)境促進羽毛顏色基因發(fā)生定向突變,產(chǎn)生B1基因B三個海島上的這種鳥之間存在地理隔離,但是無法確定是否存在生殖隔離,A項錯誤。鳥類遷入新海島后與島上原有的生物、無機環(huán)境相互影響、協(xié)同進化,B項正確。多年后,對于甲海島上的種群而言,b的基因頻率下降;而對于丙海島上的種群而言,b的基因頻率上升,故甲、丙兩個海島上鳥類羽毛顏色進化的方向是不同的,C項錯誤?；蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?環(huán)境通過選擇作用對這些突變后的基因進行了篩選,D項錯誤。2.某自由交配的種群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時間段都經(jīng)歷多次繁殖過程,定期隨機抽取100個個體,測得基因型為AA、aa的個體數(shù)量變化曲線如下圖所示。下列相關敘述正確的是(

)A.在Ⅰ段內A的基因頻率是40%B.A基因突變?yōu)閍基因導致基因型頻率在Ⅱ段發(fā)生劇變C.在Ⅱ、Ⅲ段,基因型為AA的個體比基因型為aa的個體適應能力弱D.Aa個體在Ⅰ、Ⅲ段數(shù)量均為40個,說明種群沒有發(fā)生進化C在Ⅰ段內,基因型為AA的個體有40個,基因型為aa的個體有20個,基因型為Aa的個體有40個,故A的基因頻率=40%+40%×(1/2)=60%,A項錯誤。導致基因型頻率在Ⅱ段發(fā)生劇變的原因是自然選擇,即環(huán)境對不同表型的個體的選擇作用,而不是基因突變,B項錯誤。在Ⅱ、Ⅲ段,AA的基因型頻率下降,說明基因型為AA的個體比基因型為aa的個體適應能力弱,所以在自然選擇的作用下,基因型為AA的個體逐漸被淘汰,C項正確。生物進化的實質是種群基因頻率的改變,在Ⅰ、Ⅲ段,A和a的基因頻率發(fā)生了改變,說明種群發(fā)生了進化,D項錯誤。能力形成點二基因頻率及基因型頻率的計算典型例題現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群,個體間隨機交配,沒有遷入和遷出,無突變,自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%,a基因頻率為20%;種群2的A基因頻率為60%,a基因頻率為40%。假設這兩個種群大小相等,地理隔離不再存在,兩個種群完全合并為一個可隨機交配的種群,則下一代中Aa的基因型頻率是(

)A.75%

B.50%C.42% D.21%C兩種群均處于遺傳平衡狀態(tài),且種群大小相等,故兩種群完全合并后A、a的基因頻率分別為兩種群A、a基因頻率的平均值,A基因頻率=(80%+60%)÷2=70%,

a基因頻率=(20%+40%)÷2=30%。因此,該種群隨機交配后,子一代中Aa的基因型頻率為2×70%×30%=42%。整合構建1.已知各種基因型的個體數(shù)求基因頻率某基因頻率=該基因總數(shù)/該基因及其等位基因總數(shù)×100%A的基因頻率=(2AA+Aa)/2(AA+Aa+aa)×100%

a的基因頻率=(Aa+2aa)/2(AA+Aa+aa)×100%(A、a為基因,AA、Aa、aa為三種基因型個體數(shù))2.已知基因型頻率求基因頻率設某二倍體生物的一個種群有N個個體,AA、Aa、aa三種基因型的個體數(shù)分別為n1、n2、n3,A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示,AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示,則PA=(2n1+n2)/(2N)=n1/N+n2/(2N)=PAA+1/2PAa,Pa=(2n3+n2)/(2N)=n3/N+n2/(2N)=Paa+1/2PAa。由以上公式可以得出下列結論:某等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。3.伴性遺傳中基因頻率的計算

(注:p為XA的基因頻率,q為Xa的基因頻率)4.利用遺傳平衡定律求基因型頻率(1)前提條件: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?shù)任换蛑挥袃蓚€(A、a)時,設p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,則AA的基因型頻率=p2,Aa的基因型頻率=2pq,aa的基因型頻率=q2。訓練突破一個較大的動物種群中有一個基因R,另一個較小的同種動物種群中有等位基因R和r。經(jīng)抽樣測定,小種群中R的基因頻率為0.6,由于某種原因,大種群中的部分個體遷入小種群,結果新種群有12%的個體來自大種群。遷移后新種群中R的基因頻率為(

)A.0.648 B.0.72C.0.768 D.0.88A由題意可知,大種群中R的基因頻率為1,小種群中R的基因頻率為0.6;由于新種群中12%的個體來自大種群,所以遷移后新種群中R的基因頻率為0.6×(1-12%)+12%×1=0.648。第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升高考真題剖析【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。調查不同區(qū)域囊鼠深色表型頻率,檢測并計算基因頻率,結果如下圖。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)囊鼠的隱性純合子頻率高核心素養(yǎng)考查點剖析:本題以“囊鼠的體毛顏色”為載體,綜合考查對現(xiàn)代進化理論的理解以及基因頻率的相關計算,較好地考查了“生命觀念、科學思維”等學科素養(yǎng)。答案:B解析:據(jù)題圖分析可知,深色囊鼠在深色熔巖床區(qū)表型頻率高,而在淺色巖P區(qū)和淺色巖Q區(qū)頻率較低,因此,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,A項正確。淺色巖P區(qū)囊鼠的深色表型頻率(DD、Dd)為0.18,D基因的基因頻率為0.1,設DD的基因型頻率為x,Dd的基因型頻率為y,則x+y=0.18,x+(1/2)y=0.1,則x=0.02,y=0.16,淺色巖P區(qū)囊鼠的雜合子頻率為0.16,同理,深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合子(Dd)頻率=0.5,與淺色巖P區(qū)相比,深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合子頻率高,B項錯誤。囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性,因此,淺色巖Q