2017-2018學(xué)年生物蘇教必修2講義第五章生物的進(jìn)化第19課時

第19課時生物進(jìn)化理論的發(fā)展(Ⅰ)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解早期的生物進(jìn)化論。2.說明現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要內(nèi)容。3.理解種群是生物進(jìn)化的基本單位。4.掌握基因頻率、基因型頻率的計(jì)算。|基礎(chǔ)知識|一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說1．觀點(diǎn)“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”。2．評價主觀推測較多，但內(nèi)容頗為系統(tǒng)、豐富，為達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說誕生奠定了基礎(chǔ)。二、達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說1．觀點(diǎn)物種是可變的；生存斗爭和自然選擇；適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。2．評價可科學(xué)地解釋生物進(jìn)化的原因以及生物的適應(yīng)性和多樣性；但不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇對可遺傳的變異如何起作用等問題。三、現(xiàn)代綜合進(jìn)化論(代表者：杜布贊斯基)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論認(rèn)為，種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；隔離是物種形成的必要條件。(1)種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。種群不僅是生殖的基本單位，也是生物進(jìn)化的基本單位。(2)基因庫：一個生物種群中全部個體所含有的基因總和。(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的比例。(4)基因型頻率：某種基因型的個體在種群中所占的比例。|自查自糾|(1)生存斗爭就是生物和生物之間的斗爭()(2)達(dá)爾文認(rèn)為適應(yīng)的第一步是生存斗爭，第二步是變異的產(chǎn)生()(3)生物變異的有害或有利由環(huán)境決定，并可轉(zhuǎn)化()(4)種群是生殖的基本單位，也是進(jìn)化的基本單位()(5)基因頻率是指某個基因占種群全部基因的比例()(6)豌豆種群中，若紫花基因頻率是a，則白花基因頻率是1－a()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√|圖解圖說|★用進(jìn)廢退和獲得性遺傳________________________________________________________________________________________________________________________________________________自然選擇使得適者生存，不適者被淘汰：在草原草稀少的情況下，頸長的長頸鹿能吃到高處的食物得以維持生存，頸短的長頸鹿吃不到高處的食物，最終不能維持生存而被淘汰。________________________________________________________________________________________________________________________________________________探究點(diǎn)一拉馬克進(jìn)化學(xué)說與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的比較1．分析教材拉馬克和達(dá)爾文對長頸鹿進(jìn)化過程的不同解釋，思考環(huán)境在兩個進(jìn)化學(xué)說中的作用有什么不同？提示拉馬克認(rèn)為環(huán)境變化是導(dǎo)致生物性狀變異的原因，并且由環(huán)境變化而引起的性狀變異能夠遺傳；而達(dá)爾文認(rèn)為變異是生物自身的事情，不是環(huán)境變化引起的，環(huán)境只是對變異起選擇作用，變異在前，環(huán)境的選擇在后。2．長期服用同一種藥物，會導(dǎo)致人體中的菌群抗藥性增強(qiáng)，用達(dá)爾文的觀點(diǎn)怎么解釋？提示人體中的細(xì)菌本來就存在抗藥性差異，服用藥物后，抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌被保留并繁殖后代，抗藥性弱的細(xì)菌則被淘汰；抗藥性變異經(jīng)藥物的定向選擇逐漸積累加強(qiáng)，導(dǎo)致菌群抗藥性不斷增強(qiáng)。拉馬克進(jìn)化學(xué)說與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的比較比較項(xiàng)目達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說拉馬克進(jìn)化學(xué)說區(qū)別變異特點(diǎn)變異是不定向的，本來就有變異是定向的環(huán)境對變異的作用選擇誘導(dǎo)進(jìn)化方向自然選擇決定生物自身決定進(jìn)化原因經(jīng)過長期的自然選擇，微小的有利變異得到積累而成為顯著的有利變異用進(jìn)廢退和獲得性遺傳相同點(diǎn)均承認(rèn)生物非神所造，而是由更古老的生物進(jìn)化而來，均承認(rèn)環(huán)境對生物進(jìn)化的影響【典例1】下列說法符合拉馬克進(jìn)化觀點(diǎn)的是______。①食蟻獸的舌頭變得細(xì)長，是由于食蟻獸長期舔食螞蟻的結(jié)果②比目魚的雙眼并列于向光的一面，是由于長期臥伏于海底的緣故③長頸鹿經(jīng)常努力伸長頸和前肢去吃樹上的葉子，因此頸和前肢都變得很長④鼴鼠由于長期生活于地下，眼睛萎縮、退化⑤病菌抗藥性的不斷增強(qiáng)是由于抗生素對病菌的抗藥性變異定向選擇并逐漸積累的結(jié)果嘗試解答________解析拉馬克關(guān)于生物進(jìn)化的原因的兩個觀點(diǎn)是“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”，①②③體現(xiàn)的是“用進(jìn)”，④體現(xiàn)的是“廢退”；⑤符合達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說。答案①②③④【跟蹤訓(xùn)練】1．下列關(guān)于達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說和拉馬克進(jìn)化學(xué)說區(qū)別的敘述，正確的是()A．達(dá)爾文認(rèn)為環(huán)境的變化可以引起不定向的變異B．拉馬克認(rèn)為不定向的變異是由生物的意愿決定的C．達(dá)爾文認(rèn)為生物變異后就能適應(yīng)環(huán)境D．拉馬克認(rèn)為生物通過變異適應(yīng)環(huán)境解析達(dá)爾文認(rèn)為環(huán)境起選擇作用，變異是不定向的，只有具有有利變異的個體才能適應(yīng)環(huán)境，并得到保留；拉馬克認(rèn)為生物的變異是定向的，生物體為了適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生相應(yīng)的變異。答案D探究點(diǎn)二種群基因頻率與基因型頻率的計(jì)算某種群由基因型為AA、Aa和aa的個體組成，其中AA占30%，Aa占20%，aa占50%。(1)怎樣計(jì)算種群中A和a的基因頻率？提示方法一：該種群基因型頻率PAA＝30%、PAa＝20%、Paa＝50%，設(shè)種群個體總數(shù)N＝100，則各基因型的個體數(shù)量nAA＝30、nAa＝20、naa＝50；根據(jù)基因頻率的定義，則基因頻率PA＝eq\f(30×2＋20×1,100×2)＝0.4，Pa＝eq\f(50×2＋20×1,100×2)＝0.6。方法二：PA＝eq\f(2nAA＋nAa,2N)＝eq\f(nAA,N)＋eq\f(1,2)×eq\f(nAa,N)＝PAA＋eq\f(1,2)PAa＝0.3＋eq\f(1,2)×0.2＝0.4，Pa＝Paa＋eq\f(1,2)PAa＝0.5＋eq\f(1,2)×0.2＝0.6。(2)若種群中個體之間進(jìn)行隨機(jī)交配，怎樣計(jì)算子代中AA、Aa、aa的基因型頻率？提示首先求出親本產(chǎn)生的配子類型及概率：A配子的概率＝0.4，a配子的概率＝0.6，不難發(fā)現(xiàn)A配子的概率就是A基因頻率PA，a配子的概率就是a基因頻率Pa。然后利用棋盤格法求出子代各基因型的概率：雄配子雌配子A(PA＝0.4)a(Pa＝0.6)A(PA＝0.4)AA(Peq\o\al(2,A))Aa(PAPa)a(Pa＝0.6)Aa(PAPa)aa(Peq\o\al(2,a))即子代各基因型的頻率PAA＝Peq\o\al(2,A)＝0.42、PAa＝2PAPa＝2×0.4×0.6、Paa＝Peq\o\al(2,a)＝0.62?；蝾l率、基因型頻率的計(jì)算(1)根據(jù)定義計(jì)算基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該基因及其等位基因總數(shù))基因型頻率＝eq\f(該基因型個體總數(shù),種群個體總數(shù))(2)通過基因型頻率計(jì)算基因頻率PA＝PAA＋eq\f(1,2)PAa，Pa＝Paa＋eq\f(1,2)PAa即：一對等位基因中某基因的頻率＝該基因純合子的基因型頻率＋eq\f(1,2)雜合子的基因型頻率。(3)若種群個體隨機(jī)交配，后代中基因頻率、基因型頻率的計(jì)算PAA＝Peq\o\al(2,A)，PAa＝2PAPa，Paa＝Peq\o\al(2,a)【典例2】在一次紅綠色盲的調(diào)查中共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人。那么這個群體中紅綠色盲基因的頻率是()A．4.5%B．6%C．9% D．7.8%嘗試解答________解析解本題的關(guān)鍵是求得紅綠色盲基因的總數(shù)以及紅綠色盲基因及其等位基因的總數(shù)。因?yàn)榕缘男匀旧w組成為XX，男性為XY，紅綠色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色體上，所以基因b共有36(即15×1＋5×2＋11×1)個，因此，紅綠色盲基因的頻率＝eq\f(36,200×2＋200)×100%＝6%。答案B【跟蹤訓(xùn)練】2．蝸牛的有條紋(A)對無條紋(a)為顯性。在一個地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個體占55%，無條紋(aa)個體占15%，若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1，則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是()A．30%,21%B．30%,42%C．70%,21% D．70%,42%解析先計(jì)算蝸牛種群的基因頻率：A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率＝55%＋1/2·30%＝70%，a的基因頻率為30%。在自由交配的情況下，F(xiàn)1中Aa基因型的頻率＝2×A的基因頻率×a的基因頻率＝2×70%×30%＝42%。答案D知識脈絡(luò)要點(diǎn)晨背1.物種是可變的，所有現(xiàn)存的物種都是從其他物種演變而來的。2.適應(yīng)的第一步是變異的產(chǎn)生，第二步是通過生存斗爭對變異進(jìn)行選擇。3.變異是不定向的，環(huán)境對變異進(jìn)行定向選擇，使有利變異逐代積累加強(qiáng)。4.種群不僅是生殖的基本單位，還是生物進(jìn)化的基本單位。5.基因頻率是指在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的比例。6.基因型頻率是指某種基因型的個體在種群中所占的比例。1．下列符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述是()A．物種是神創(chuàng)的B．物種是不變的C．種群是生物進(jìn)化的基本單位D．用進(jìn)廢退是生物進(jìn)化的原因解析現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容包括種群是生物進(jìn)化的基本單位、可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原材料、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向、隔離在物種形成中的作用、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成，C項(xiàng)正確；物種是神創(chuàng)的和物種是不變的是荒謬的觀點(diǎn)，用進(jìn)廢退是拉馬克學(xué)說的內(nèi)容，A、B、D三項(xiàng)均錯誤。答案C2．下面關(guān)于種群的敘述，錯誤的是()A．種群是一定自然區(qū)域中所有生物個體的總和B．一個種群中的個體之間可以自由交配C．種群是生物進(jìn)化和生殖的基本單位D．種群通過繁殖將基因傳遞給后代解析種群是指在一定自然區(qū)域中同種生物所有個體的總稱，而不是所有生物個體的總和，A項(xiàng)錯。答案A3．關(guān)于基因庫的相關(guān)描述錯誤的是()A．基因庫是指一個種群所含有的全部基因B．生物個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳C．種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因D．基因突變可改變基因庫的組成解析基因庫是指種群中所含有的全部基因，由于個體之間存在著差異，所以每個個體中不可能含有種群基因庫的全部基因。答案C4．如圖表示某個種群基因型的組成情況，A、a為一對等位基因。則該種群中a的基因頻率是()A．0.11 B．0.4C．0.5 D．0.55解析由圖中可知AA∶Aa∶aa＝1∶1∶1，所以a的基因頻率為aa＋eq\f(1,2)Aa＝eq\f(1,3)＋eq\f(1,2)×eq\f(1,3)＝0.5。答案C課后跟蹤分層訓(xùn)練(時間：35分鐘)1．下列各項(xiàng)中，達(dá)爾文自然選擇學(xué)說不能作出科學(xué)解釋的是()A．生物多樣性 B．生物適應(yīng)性C．適者生存 D．遺傳和變異解析受當(dāng)時科學(xué)水平的限制，達(dá)爾文未能就遺傳和變異的本質(zhì)作出科學(xué)解釋。答案D2．一種感冒藥發(fā)明時，可治療病毒性感冒，療效很高；幾年后療效漸低，其根本原因可能是()A．病毒接觸了藥物后，慢慢地產(chǎn)生了抗藥性B．病毒為了適應(yīng)環(huán)境，產(chǎn)生了抗藥性變異C．藥物對病毒的抗藥性變異進(jìn)行了定向選擇D．后來的藥量用得多，產(chǎn)生了抗藥性變異解析在未使用該藥之前，感冒病毒存在差異(變異)，有的抗藥性強(qiáng)一些，有的弱些。藥物對病毒的這種差異起到了定向選擇作用，開始使用療效很高，說明絕大多數(shù)病毒抗藥性差，被藥物淘汰。但同時也選擇了極少數(shù)抗藥性強(qiáng)的變異個體，并通過迅速繁殖傳染給正常人群，當(dāng)再次用藥時，抗藥性強(qiáng)的變異病毒再次被選擇積累使藥效逐漸降低。答案C3．公鹿往往用鹿角作為爭奪配偶的武器，按照達(dá)爾文的觀點(diǎn)，現(xiàn)代公鹿鹿角發(fā)達(dá)的原因是()A．代代經(jīng)常使用的結(jié)果B．變異朝著有利于生殖的方向發(fā)展的結(jié)果C．繁衍后代的需要D．自然選擇的結(jié)果解析現(xiàn)代公鹿的鹿角發(fā)達(dá)，并不意味著古代所有公鹿鹿角都發(fā)達(dá)，而是通過公鹿間的生存斗爭將鹿角不發(fā)達(dá)的公鹿逐代淘汰的結(jié)果。答案D4．某醫(yī)院對新生兒易感染的細(xì)菌進(jìn)行了耐藥性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關(guān)敘述正確的是()A．孕婦食用了殘留抗生素的食品，導(dǎo)致其體內(nèi)大多數(shù)細(xì)菌突變B．即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細(xì)菌也有可能是耐藥菌C．新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性D．新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導(dǎo)致耐藥菌形成解析抗生素對細(xì)菌起選擇作用，并非導(dǎo)致突變的因素，變異在前選擇在后，A錯誤；細(xì)菌是否變異與是否接觸過抗生素?zé)o關(guān)，B正確；病菌的耐藥性與免疫球蛋白是否存在無關(guān)，C錯誤；耐藥菌的形成是基因突變所致，與是否接種疫苗無關(guān)，D錯誤。答案B5．果蠅的長翅(V)對殘翅(v)為顯性。在一個由600只長翅果蠅和400只殘翅果蠅組成的種群中，若雜合子占所有個體的40%，那么隱性基因v在該種群內(nèi)的基因頻率為()A．20% B．40%C．60% D．80%解析VV、Vv、vv共1000只，其中Vv為40%×1000＝400只，因此隱性基因v在該種群內(nèi)的基因頻率為(400＋2×400)÷2000×100%＝60%，C項(xiàng)正確。答案C6．一年生植物到秋天死亡，它們卻能利用種子過冬，就像許多昆蟲利用卵過冬一樣，這都是對寒冷氣候的適應(yīng)，這種現(xiàn)象用達(dá)爾文的觀點(diǎn)來解釋，是()A．遺傳變異的結(jié)果B．生存斗爭的結(jié)果C．自然選擇的結(jié)果D．適者生存的結(jié)果解析由達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說可知，凡是生存下來的生物都是對環(huán)境適應(yīng)的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應(yīng)的，適者生存、不適者被淘汰是自然選擇的結(jié)果。答案C7．自由交配和自交對種群基因頻率的影響依次是()A．改變、改變 B．不變、不變C．改變、不變 D．不變、改變解析自由交配即隨機(jī)交配不改變基因頻率，對已達(dá)遺傳平衡的種群而言，也不改變其基因型頻率。自交不改變基因頻率，但會使純合子的基因型頻率提高。答案B8．自然選擇直接作用于生物的()A．表現(xiàn)型 B．基因型C．不利變異的基因 D．肽鏈結(jié)構(gòu)解析自然選擇直接作用于生物個體的表現(xiàn)型。答案A9．在對歐洲某學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行遺傳調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，血友病患者占0.7%(男∶女＝2∶1)，血友病攜帶者占5%，那么這個種群中的“Xh”的頻率是()A．2.9% B．0.7%C．3.96% D．3.2%解析假設(shè)有100個學(xué)生，則0.7個血友病患者中有0.7×eq\f(2,3)＝eq