高二生物 現(xiàn)代生物進(jìn)化論導(dǎo)學(xué)案 蘇教版

1、江蘇省邳州市第二中學(xué)高二生物 現(xiàn)代生物進(jìn)化論導(dǎo)學(xué)案 蘇教版 重難點(diǎn)一 種群和物種種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群是生物進(jìn)化和繁殖的單位。同一種群的個(gè)體之間可以進(jìn)行基因交流。分布在一定自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，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范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標(biāo)準(zhǔn)種群具備“三同”：同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、同一物種；同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能產(chǎn)生可育后代主要是形態(tài)特征和能否自由交配產(chǎn)生可育后代；不同物種間存在生殖隔離聯(lián)系一個(gè)物種可以包括許多種群。如同一種鯽魚可以生活在不同的池塘

2、、湖泊等，形成一個(gè)個(gè)靠此被陸地隔離的種群；同一物種的許多種群之間存在地理隔離，長期發(fā)展下去可能形成不同的亞種，進(jìn)而形成多個(gè)新物種。二者的圖解：典題演示1 （2010蘇北四校聯(lián)考卷）下列圖形能正確表示1虎，2東北虎，3華南虎關(guān)系的是（ ）解析：本題主要考查物種和種群的關(guān)系。東北虎和華南虎只存在著地理隔離，并沒有產(chǎn)生生殖隔離，屬于分布于我國的兩個(gè)種群，同屬于虎這個(gè)物種。答案：A知識(shí)拓展 自然選擇和人工選擇與人們的目的意識(shí)無關(guān)為自然選擇。有人為參與且所選性狀符合人們目的意識(shí)的為人工選擇。人工選擇的性狀有利于人類，否則應(yīng)視為自然選擇，如抗菌素和殺蟲劑的選擇作用應(yīng)為自然選擇。方法指導(dǎo) 物種和種群根據(jù)物種

3、和種群的概念的內(nèi)涵可知，種群是物種的子集。種群具有區(qū)域性，而物種不具有區(qū)域性，只要能夠自由交配，并產(chǎn)生可育的后代，即為同一物種。變式訓(xùn)練1 （2010南京二模）8.下列有關(guān)遺傳和進(jìn)化問題的分析中，錯(cuò)誤的是（ ）A.遺傳和變異是進(jìn)化的內(nèi)因，通過遺傳使控制性狀的基因在子代中得以傳播B.地理隔離可阻止種群間基因交流，種群間基因庫的差異導(dǎo)致生殖隔離C.自然選擇會(huì)導(dǎo)致種群基因型頻率改變，基因突變不會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率改變D.基因突變、基因重組和染色體變異都為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料答案：C重難點(diǎn)二 種群的基因庫、基因頻率和基因型頻率 (1)種群的基因庫是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。 每個(gè)種群都

4、有它自己的基因庫。 種群中每個(gè)個(gè)體所含有的基因，只是種群基因庫的一個(gè)組成部分。(2)基因頻率是指在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。基因頻率100。不同的基因在基因庫中所占的比例是不同的，影響基因頻率的因素有基因突變、基因重組和自然選擇等。種群基因頻率的定向改變導(dǎo)致生物朝一定方向不斷進(jìn)化。(3)基因型頻率是某種特定基因型的個(gè)體占群體內(nèi)全部個(gè)體的比例?；蛐皖l率100基因突變和基因重組、自然選擇、遺傳漂變、遷移等均可引起基因頻率的改變。在自交非隨機(jī)自由變化條件下，基因頻率不變。但基因型頻率會(huì)改變，此時(shí)不能用哈代一溫伯格定律計(jì)算。典題演示2 （2009年上海高考卷）某小島上原有果蠅

5、20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外入侵了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則F1代中V的基因頻率約是（ ）A43% B48% C52% D57%解析：本題考查變化的種群中基因頻率的計(jì)算?；蝾l率是種群內(nèi)某一基因占全部等位基因的比例或某種特定基因型的個(gè)體站群體內(nèi)全部個(gè)體的比例。未入侵之前VV個(gè)體有3000，Vv個(gè)體11000，vv個(gè)體6000，入侵后VV變?yōu)?000+2000=5000，其它類型個(gè)體不變，但總數(shù)變?yōu)?2000，則V基因頻率為：（50002+11000）/（220002）答案：B知識(shí)拓展 哈迪一溫伯格(Hard

6、y-Weinberg)定律與基因頻率的計(jì)算該定律指出：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以下5個(gè)條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡。5個(gè)條件是：種群大；種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變發(fā)生；沒有新基因加入；沒有自然選擇。可用數(shù)學(xué)方程式表示：(p+q)2=p2+2pq+q21。其中p代表一個(gè)等位基因(如上例中的A)的頻率，q代表另一個(gè)等位基因(如上例中的a)的頻率。PAA= p2，PAa2pq，Paaq2。變式訓(xùn)練2 （2010鹽城三調(diào)）不久前，甘肅瀕危動(dòng)物研究中心精心挑選出了兩個(gè)家族的25匹普氏野馬放歸到自然環(huán)境中去。

7、有人預(yù)計(jì)，數(shù)年后，這些野馬將發(fā)展成為一個(gè)野生種群。下列有關(guān)敘述正確的是（ ） A野外的普氏野馬的基因突變頻率將不斷增加 B野外的普氏野馬某些基因的頻率將會(huì)發(fā)生定向變化 C野外的普氏野馬有助于該生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的增強(qiáng) D野外的普氏野馬與圈養(yǎng)的普氏野馬因環(huán)境不同而產(chǎn)生生殖隔離答案：B重難點(diǎn)三 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論和自然選擇學(xué)說達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本觀點(diǎn)過度繁殖生存斗爭(zhēng)遺傳變異：變異一般是不定向的，自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向適者生存種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向隔離是新物

8、種形成的必要條件不同點(diǎn)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論從分子水平上闡明遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位。典題演示3 （2010山東高考理綜）下列符合現(xiàn)代生物理論的敘述是（）A、物種的形成可以不經(jīng)過隔離B、生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存C、基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向D、自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率解析：本題考查對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的理解和分析能力新物種的形成必須要經(jīng)過隔離，隔離是物種形成的必要條件，因此A錯(cuò)誤；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的定向改變，因此B錯(cuò)誤；生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定而不是基因突變產(chǎn)生的有力變異所決定。

9、因此C錯(cuò)誤；自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率，因此D正確。答案：D方法指導(dǎo) 突變和基因重組、自然選擇，決定生物進(jìn)化的方向(1)生物進(jìn)化的原材料突變和基因重組可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組以及染色體變異。其中染色體變異和基因突變統(tǒng)稱為突變。生物的變異是否有利取決于它們的生存環(huán)境，同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能有利，也可能有害。(2)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在自然選擇作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向的改變具有有利變異的個(gè)體的相應(yīng)基因頻率不斷提高，具有不利變異的個(gè)體的相應(yīng)基因頻率會(huì)下降，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。變式訓(xùn)練3 （2010上海盧灣區(qū)調(diào)研）物種起源出版已有150年

10、，但依然影響著現(xiàn)代科學(xué)研究，在該著作中達(dá)爾文（ ）提出了適者生存，不適者被淘汰的觀點(diǎn)提出了用進(jìn)廢退的理論認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位認(rèn)識(shí)到變異廣泛存在并能遺傳給后代A. B. C. D. 答案：D重難點(diǎn)四 隔離導(dǎo)致物種的形成 (1)隔離地理隔離和生殖隔離地理隔離：只是地理空間上的隔離，彼此無法相遇不能交配。一個(gè)種群幾個(gè)小種群基因交流停止各個(gè)小種群朝不同方向進(jìn)化各自的基因庫和基因頻率幾個(gè)亞種。生殖隔離種群間的個(gè)體不能自由交配，或交配后不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。這種隔離主要是由于遺傳組成上的差異造成的。隔離與物種形成的關(guān)系地理隔離阻斷基因交流不同的突變基因重組和選擇基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群基因

11、庫出現(xiàn)差異差異加大生殖隔離一新物種形成。典題演示4 （2009年江蘇高考卷）右圖是物種形成的一種模式。物種a因?yàn)榈乩碚系K分隔為兩個(gè)種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進(jìn)化，分別形成新物種b和C。在此進(jìn)程中的某一時(shí)刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是Ab和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離BC和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離 Ca1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種Da1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種解析：本題考查物種形成的知識(shí)。A通過地里隔離形成兩個(gè)種群a1和a2，有分別演化出b、c、d三個(gè)種

12、群，雖然有地理隔離，但是不一定會(huì)產(chǎn)生生殖隔離。所以A錯(cuò)；由于d是由a1演變而來，所以c與d之間可能存在生殖隔離，B對(duì)。基因頻率的改變不一定會(huì)導(dǎo)致生殖隔離產(chǎn)生新的物種，但是產(chǎn)生生殖隔離了的種群，基因頻率一定會(huì)變化。a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同，但是b和d由于地理隔離存在，所以可能不是同一物種。所以C不對(duì)。即使a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同，只要c和d不存在生殖隔離他們?nèi)允峭晃锓N。答案：B易錯(cuò)易混點(diǎn)1 物種形成與生物進(jìn)化任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何，都屬于進(jìn)化的范圍。而物種的形成必須是當(dāng)基因頻率的改變突破了種的界限而形成生殖隔離時(shí)才行。因此隔離是物種形成的

13、必要條件，而不是生物進(jìn)化的必要條件。易錯(cuò)易混點(diǎn)2 地理隔離與生殖隔離如果僅有地理隔離，一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化，兩個(gè)分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。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(zhì)變階段，是物種形成的關(guān)鍵。一般來講，先有地理隔離，再形成生殖隔離。但是有時(shí)沒有地理隔離，也能產(chǎn)生新物種，如植物中多倍體的形成。變式訓(xùn)練4 （2009年上海高考卷）新物種形成的標(biāo)志是（）A具有新的生理功能 B出現(xiàn)新的形態(tài)結(jié)構(gòu)C出現(xiàn)地理隔離 D形成生殖隔離解析：本題主要考查對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本內(nèi)容的理解?？疾閷?duì)生命科學(xué)的基本事實(shí)和原理的理解，始終是高考的重點(diǎn)。新物種形成的標(biāo)志是形成生殖隔離。答案

14、：D重難點(diǎn)五 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1共同進(jìn)化的概念不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。2生物多樣性的內(nèi)涵遺傳多樣性：地球上生物所攜帶的遺傳信息的總和，即包含地球上所有動(dòng)物、植物、微生物個(gè)體的基因。物種多樣性：生物種類的豐富程度，已有記錄的生物約200萬種。生態(tài)系統(tǒng)的多樣性：地球上生態(tài)系統(tǒng)的組成、功能的多樣性及各種生態(tài)過程的多樣性。3. 三個(gè)層次間的聯(lián)系：遺傳的多樣性構(gòu)成了物種的多樣性，物種的多樣性構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性?；蚴俏锓N的組成部分，物種是生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，反過來，物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響遺傳的多樣性。因此，遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性是從微

15、觀到宏觀，在三個(gè)不同水平上來研究和分析生物多樣性。典題演示5 （2009年上海高考卷）蓍草是菊科植物的一個(gè)種。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草種子，種在海拔高度為零的某一花園中，植株高度如右圖。下列敘述中，正確的是A原海拔高度不同的蓍草株高的差異表現(xiàn)出物種多樣性B不同海拔高度蓍草之間不能雜交或雜交不育C研究遺傳差異是否影響蓍草株高，需原海拔處的數(shù)據(jù)D圖示結(jié)果說明蓍草株高的變化受到花園生境的影響解析：本題以蓍草遷移實(shí)驗(yàn)為背景，并用示意圖呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。涉及生物多樣性、地理隔離以及表現(xiàn)型與環(huán)境和遺傳因素的關(guān)系等知識(shí)。圖示曲線體現(xiàn)的是不同海拔高度的植株在同一海拔的株高，沒有原海拔的株高； 不同海拔的植株

16、仍為同一物種，可以進(jìn)行基因交流；研究遺傳差異影響植株，要有原海拔的株高與現(xiàn)海拔處株高對(duì)比說明；如受花園生境的影響株高應(yīng)該相同。答案：C方法指導(dǎo) 共同進(jìn)化的實(shí)例共同進(jìn)化類型包含類型實(shí)例不同物質(zhì)之間互利共生一種蛾與蘭花捕食獵豹和斑馬寄生粘液病毒和兔子競(jìng)爭(zhēng)作物與雜草生物與無機(jī)環(huán)境之間生物影響環(huán)境，環(huán)境影響環(huán)境地球早期無氧環(huán)境厭氧生物光合生物出現(xiàn)空氣中有氧氣需氧生物知識(shí)拓展 生物多樣性形成的原因(1)從分子水平看DNA(基因)多樣性蛋白質(zhì)多樣性生物性狀多樣性(2)從進(jìn)化的角度看物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定向變異與定向自然選擇在進(jìn)化過程中共同作用的結(jié)果。變式訓(xùn)練5 （2010海門二診）根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說法正確的是（ ）A.生物進(jìn)化的過程是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化的過程 B.種群基因頻率的變化一定會(huì)導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生C.物種之間的共同進(jìn)化都是通過物種之間的生存斗爭(zhēng)來實(shí)現(xiàn)的D.只有基因突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料答案：【問題思考】問題1、隔離與物種形成有什么關(guān)系？新物種形成