2021高三生物人教版一輪教師用書：必修2 第7單元 第4講　現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 Word版含解析

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1、第4講現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容()2.生物進(jìn)化與生物多樣性的形成()1.生物是不斷進(jìn)化的，并與環(huán)境相適應(yīng)。(生命觀念)2.比較辨析達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的關(guān)系。(科學(xué)思維)3.保護(hù)生物的多樣性，形成生態(tài)意識(shí)。(社會(huì)責(zé)任) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(1)內(nèi)容生物是由更古老的生物進(jìn)化來的。生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的。用進(jìn)廢退和獲得性遺傳導(dǎo)致生物各種適應(yīng)性特征的形成，同時(shí)也是生物進(jìn)化的原因。(2)意義：否定了神創(chuàng)論和物種不變論。2達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說3現(xiàn)代生物進(jìn)化理論(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體?；驇欤阂粋€(gè)種

2、群中全部個(gè)體所含有的全部基因?；蝾l率：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。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率發(fā)生改變。(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料可遺傳變異的來源生物突變的有利和有害不是絕對(duì)的，往往取決于生物的生存環(huán)境。生物的變異是不定向的，只是產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向原因：不斷淘汰不利變異的基因，積累有利變異的基因。結(jié)果：種群的基因頻率發(fā)生定向改變。(4)隔離導(dǎo)致物種形成類型生殖隔離地理隔離原因不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代地理上的障礙實(shí)質(zhì)不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由

3、交流的現(xiàn)象(5)共同進(jìn)化與生物多樣性的形成共同進(jìn)化：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。生物多樣性1生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素。()提示：自然選擇是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素。2突變的可遺傳性阻礙生物的進(jìn)化。()提示：可遺傳的變異中的突變是生物進(jìn)化的原材料。3自然條件下，某隨機(jī)交配種群中基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)。()提示：種群基因頻率的變化與突變、重組、遷入與遷出和環(huán)境的選擇等多種因素有關(guān)。4長舌蝠為長筒花的唯一傳粉者，兩者相互適應(yīng)，共同進(jìn)化。()5一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。()6生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的

4、過程。()提示：生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。1把握物種形成的三大模式2正確認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化與新物種的形成(1)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，物種形成的標(biāo)志是生殖隔離的形成。(2)生物進(jìn)化并不一定形成新物種，但是新物種的形成一定要經(jīng)過生物進(jìn)化。1若將一個(gè)瀕臨絕滅的生物的種群釋放到一個(gè)新環(huán)境中，那里有充足的食物，沒有天敵，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)作出預(yù)測(cè)：這個(gè)種群將發(fā)生怎樣的變化？提示：若氣候等其他條件也合適，并且這個(gè)種群具有一定的繁殖能力，該種群的個(gè)體數(shù)會(huì)迅速增加。否則，也可能仍然處于瀕危狀態(tài)甚至絕滅。2有人認(rèn)為，自然條件下基因突變率很低，而且大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的，因

5、此，它不可能為生物進(jìn)化提供原材料。你認(rèn)為這樣的看法正確嗎？為什么？提示：不正確。雖然自然突變的頻率很低，但是，一個(gè)物種往往有許多個(gè)體，因此突變的絕對(duì)數(shù)還是很多的，有利突變的數(shù)量也不少。所以，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。3捕食是常見的生物現(xiàn)象，捕食者的存在能夠增加群落的穩(wěn)定性，也能增加物種的多樣性，請(qǐng)你說明原因。 提示：群落中捕食者和被捕食者相互影響，又相互制約，使它們的數(shù)量在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，因此捕食者的存在能夠增加群落的穩(wěn)定性。捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就避免出現(xiàn)一種和少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占優(yōu)勢(shì)的局面， 為其他生物的生存騰出了空間。自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1下列關(guān)于

6、自然選擇的敘述，錯(cuò)誤的是()A自然選擇是生物進(jìn)化的重要?jiǎng)恿自然選擇加速了種群生殖隔離的進(jìn)程C自然選擇獲得的性狀都可以通過遺傳進(jìn)行積累D自然選擇作用于對(duì)個(gè)體存活和繁殖有影響的變異性狀C個(gè)體并不是直接把性狀傳遞給后代，傳遞給后代的是基因，考慮到基因在遺傳過程中的傳遞與分配，并不是所有的性狀都能得以遺傳，只是有利變異的個(gè)體生存并留下后代的機(jī)會(huì)多，由此判斷C項(xiàng)錯(cuò)誤。2(2019廣東普寧市七校高三聯(lián)考)最新自然載文：科研人員從一種溶桿菌屬的細(xì)菌中提取一種新型抗生素(Ljrsocin E)，它能對(duì)抗常見抗生素?zé)o法對(duì)付的超級(jí)細(xì)菌耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，下列相關(guān)敘述正確的是 ()A耐甲氧西林金黃色葡萄球菌

7、的抗藥性變異來源于突變或基因重組B按現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋超級(jí)細(xì)菌形成的實(shí)質(zhì)是自然選擇使耐藥性變異定向積累的結(jié)果C耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這一超級(jí)細(xì)菌的形成意味著該種群一定發(fā)生了進(jìn)化D施用新型抗生素(Ljrsocin E)會(huì)使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕C耐甲氧西林金黃色葡萄球菌屬于原核生物，不進(jìn)行減數(shù)分裂，其可遺傳變異不會(huì)來自基因重組，A錯(cuò)誤；按現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋，超級(jí)細(xì)菌形成的實(shí)質(zhì)是自然選擇使金黃色葡萄球菌的基因頻率發(fā)生定向變化，B錯(cuò)誤；進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變化，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這一超級(jí)細(xì)菌的形成伴隨著種群基因頻率的變化，意味著該種群一定發(fā)生了進(jìn)化，C正確；耐甲氧西林金黃色葡萄球

8、菌種群中存在著抗新型抗生素的個(gè)體差異，施用新型抗生素(Ljrsocin E)不會(huì)使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕，D錯(cuò)誤?？疾楣餐M(jìn)化與生物多樣性的形成3下列關(guān)于共同進(jìn)化和生物多樣性的敘述，正確的是()A捕食者的存在對(duì)被捕食者不利，但有利于增加生物的多樣性B生物均在不斷進(jìn)化中，而共同進(jìn)化發(fā)生在生物群落內(nèi)部C基因多樣性與基因突變有關(guān)，物種多樣性與生物進(jìn)化有關(guān)D人類的活動(dòng)會(huì)影響群落演替，但不影響生物的多樣性C捕食者吃掉的大多數(shù)是被捕食者中年、老病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用，A錯(cuò)；共同進(jìn)化不僅發(fā)生在生物與生物之間，也發(fā)生在生物與無機(jī)環(huán)境之間，B錯(cuò)；家禽、家畜是人工培育的物種，城市

9、生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人工或半人工的生態(tài)系統(tǒng)，可見人類越來越多地影響生物的進(jìn)化和多樣性，D錯(cuò)。4(2018全國卷節(jié)選)回答下列問題：(1)大自然中，獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食，而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機(jī)會(huì)，獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為_。(2)根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣的捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個(gè)過程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是_。解析(1)大自然中，獵物通過快速奔跑來逃脫被捕食，而捕食者通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機(jī)會(huì)，在生態(tài)學(xué)上，此種現(xiàn)象稱為共同進(jìn)化(協(xié)同進(jìn)化)。(2)捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)

10、量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的生存提供機(jī)會(huì)，有利于增加物種的多樣性。答案(1)協(xié)同進(jìn)化(或共同進(jìn)化)(2)捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存提供機(jī)會(huì) 種群基因(型)頻率1基因頻率與基因型頻率基因頻率基因型頻率公式某基因頻率該基因的數(shù)目該基因與其等位基因的總數(shù)100%某基因型頻率該基因型的個(gè)體數(shù)總個(gè)體數(shù)100%外延生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變基因型頻率改變，基因頻率不一定改變2.基因頻率的計(jì)算(1)“定義法”求解基因頻率某基因頻率100%若在常染色體上，某基因頻率100%；若在X染色體上，b基因頻率100%。(2)“公

11、式法”求解基因頻率(以常染色體上一對(duì)等位基因A和a為例)A基因頻率AA基因型頻率1/2Aa基因型頻率a基因頻率aa基因型頻率1/2Aa基因型頻率(3)利用遺傳平衡定律計(jì)算基因型頻率前提條件：a.種群非常大；b.所有雌雄個(gè)體之間自由交配；c.沒有遷入和遷出；d.沒有自然選擇；e.沒有基因突變。計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(A、a)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率p2；基因型Aa的頻率2pq；基因型aa的頻率q2。1生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。()2種群基因頻率改變，基因型頻率一定改變。()3一個(gè)種群中，控制一對(duì)相對(duì)性狀的各種基因型頻率之和為1。()4某基

12、因頻率等于該基因的數(shù)目占全部基因的數(shù)目的比例。()提示：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。5在一個(gè)遺傳平衡的群體中，種群個(gè)體連續(xù)自交兩代后，該種群基因頻率沒有改變，沒有進(jìn)化。()自交和自由交配時(shí)基因(型)頻率的變化規(guī)律(1)自交：種群個(gè)體自交時(shí)，純合子增多，雜合子減少，基因型頻率發(fā)生改變。自交過程不改變基因頻率。(2)自由交配：在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率不變。如果一個(gè)種群沒有處于遺傳平衡狀態(tài)，自由交配不改變基因頻率，但改變基因型頻率。1常染色體發(fā)病率和基因型頻率有什么

13、關(guān)系？(設(shè)某遺傳病由A、a一對(duì)等位基因控制)提示：(1)常染色體顯性遺傳病發(fā)病率(AA個(gè)體數(shù)Aa個(gè)體數(shù))全體個(gè)體數(shù)100%AA和Aa基因型頻率之和。(2)常染色體隱性遺傳病發(fā)病率aa個(gè)體數(shù)全體個(gè)體數(shù)100%aa基因型頻率。2X染色體隱性遺傳病在男性中的發(fā)病率為什么等于該病致病基因的基因頻率？提示：因Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因，因此在男性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率?；?型)頻率的計(jì)算及應(yīng)用1(2019天津高考)囊鼠的體毛深色(D)對(duì)淺色(d)為顯性，若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率，檢測(cè)并計(jì)算基因頻率，結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A深色囊鼠與淺色囊

14、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)囊鼠的雜合體頻率低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)囊鼠的隱性純合體頻率高B在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化，深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇的影響，A項(xiàng)正確；在淺色巖P區(qū)，D基因的頻率為0.1，則d基因的頻率為0.9，深色表現(xiàn)型頻率為0.18，則淺色表現(xiàn)型頻率為0.82，設(shè)雜合體頻率為x，那么x0.820.9，可算出x0.16，同理，在深色熔巖床區(qū)，D基因的頻率為0.7，則d基因的頻率為0.3，深色表現(xiàn)型頻率為0.95，則淺

15、色表現(xiàn)型頻率為0.05，可算出雜合體頻率為0.50，B項(xiàng)錯(cuò)誤；已知淺色巖Q區(qū)D基因的頻率為0.3，若該區(qū)深色囊鼠的基因型均為Dd，則D基因的頻率為0.25，不足0.3，故淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、Dd，C項(xiàng)正確；淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率為0.82，淺色巖Q區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率為10.500.50，即與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率高，D項(xiàng)正確。2(2019青島市高三一模)某種家兔的毛色由常染色體上的一對(duì)等位基因控制，白色(A)對(duì)黑色(a)為顯性。若某人工飼養(yǎng)家兔種群中，白毛和黑毛的基因頻率各占一半，現(xiàn)讓該兔群隨機(jī)交配并進(jìn)行人工選擇，逐代淘汰黑色個(gè)體。下列說法正

16、確的是()A淘汰前，該兔群中黑色個(gè)體數(shù)量與白色個(gè)體數(shù)量相等B隨著淘汰代數(shù)的增加，兔群中純合子的比例增加C黑色兔淘汰一代后，a基因頻率下降到0.25D黑色兔淘汰兩代后，兔群中AAAa21B淘汰前，A%a%1/2，黑色的數(shù)量是1/21/21/4，白色個(gè)體更多，A錯(cuò)誤；淘汰后，F(xiàn)1中AA占1/3，F(xiàn)2中AA占1/2，F(xiàn)3中AA占3/5，故純合子比例增加，B正確；黑色兔淘汰一代后，a%1/3，C錯(cuò)誤；黑色兔淘汰兩代后，AAAa11，D錯(cuò)誤。1.突變基因突變?！巴蛔儭辈皇腔蛲蛔兊暮喎Q，而是包括基因突變和染色體變異。2變異先于環(huán)境選擇。在噴施農(nóng)藥之前，害蟲中就存在抗農(nóng)藥的突變個(gè)體。農(nóng)藥不能使害蟲產(chǎn)生抗藥

17、性變異，只是對(duì)抗藥性個(gè)體進(jìn)行了選擇。3能產(chǎn)生后代同一物種。兩個(gè)個(gè)體能夠交配產(chǎn)生后代，但子代可能高度不育，例如馬和驢雖然能夠產(chǎn)生子代，但子代不育，因此馬和驢是兩個(gè)物種。4物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生。5生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致物種的形成。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。但新物種一旦形成，則說明生物肯定進(jìn)化了。1.地理隔離造成基因交流的阻斷，不同環(huán)境的自然選擇造成不同基因頻率的變化，當(dāng)基因頻率變化積累到一定的程度，形成生殖隔離，從而形成物種。2物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇、隔離。3現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的四個(gè)要點(diǎn)(1)種群是生物進(jìn)化的

18、基本單位，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。(2)突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料。(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。(4)隔離導(dǎo)致物種的形成。真題體驗(yàn)| 感悟高考淬煉考能1(2018海南高考)甲、乙兩物種在某一地區(qū)共同生存了上百萬年，甲以乙為食。下列敘述錯(cuò)誤的是()A甲、乙的進(jìn)化可能與該地區(qū)環(huán)境變化有關(guān)B物種乙的存在與進(jìn)化會(huì)阻礙物種甲的進(jìn)化C若甲是動(dòng)物，乙可能是植物，也可能是動(dòng)物D甲基因型頻率改變可能引起乙基因頻率的改變B甲和乙為捕食關(guān)系，根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論有關(guān)共同進(jìn)化的觀點(diǎn)，物種乙的存在與進(jìn)化會(huì)促進(jìn)物種甲的進(jìn)化，有利于提高生物多樣性，B錯(cuò)誤。2(2016海南高考)某種植物雄株(只開雄花)的性

19、染色體是XY；雌株(只開雌花)的性染色體是XX。等位基因B和b是伴X遺傳的，分別控制闊葉(B)和細(xì)葉(b)，且?guī)b的精子與卵細(xì)胞結(jié)合后使受精卵致死。用闊葉雄株和雜合闊葉雌株進(jìn)行雜交得到子一代，再讓子一代相互雜交得到子二代?；卮鹣铝袉栴}：(1)理論上，子二代中，雄株數(shù)雌株數(shù)為_。(2)理論上，子二代雌株中，B基因頻率b基因頻率為_；子二代雄株中，B基因頻率b基因頻率為_。(3)理論上，子二代雌株的葉型表現(xiàn)為_；子二代雄株中，闊葉細(xì)葉為_。解析(1)闊葉雄株(XBY)和雜合闊葉雌株(XBXb)進(jìn)行雜交得到子一代，子一代中雄株為1/2XBY、1/2XbY，可產(chǎn)生1/4XB、1/4Xb、1/2Y三種

20、配子，雌株為1/2XBXB、1/2XBXb，可產(chǎn)生3/4XB、1/4Xb兩種配子，子一代相互雜交，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，帶Xb的精子與卵細(xì)胞結(jié)合后使受精卵致死，理論上，子二代中雌性僅1/2存活，雄株數(shù)雌株數(shù)為21。(2)理論上子二代雌株的基因型及比例為XBXB1XBXb31，則雌株中B基因頻率b基因頻率為71；子二代雄株的基因型及比例為XBY1XbY31，子二代雄株中B基因頻率b基因頻率為31。(3)據(jù)上述分析，理論上子二代雌株的葉型表現(xiàn)為闊葉；子二代雄株中，闊葉細(xì)葉為31。答案(1)21(2)7131(3)闊葉313(2015全國卷)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等，且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說

21、只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}：(1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率a基因頻率為_。理論上，該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為_，A基因頻率為_。(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為21，則對(duì)該結(jié)果最合理的解釋是_。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機(jī)交配，第二代中Aa和aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為_。解析(1)因?yàn)樵摲N群只有Aa一種基因型，若不考慮基因突變和染色體變異，該種群中A和a的基因頻率均為0.5，所以A基因頻率a基因頻率11。如果該果蠅種群隨機(jī)交配且不考慮基因突變和染色體變異，根據(jù)遺傳平衡定律可知，A

22、A的基因型頻率為0.25，aa的基因型頻率也是0.25，則Aa的基因型頻率為0.5，所以AA、Aa和aa的數(shù)量比為121，且A和a的基因頻率仍然都是0.5。(2)由于該種群初始只有Aa一種基因型，所以理論上隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中，應(yīng)含有三種基因型，且比例為121。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為21，最可能的原因是顯性基因純合(AA)致死，從而導(dǎo)致子代中無基因型為AA的個(gè)體存在。子一代中Aa和aa的比例為21，即Aa和aa的概率分別是2/3和1/3，所以A和a的基因頻率分別是1/3和2/3。如果不考慮基因純合致死，隨機(jī)交配符合遺傳平衡定律，產(chǎn)生的子二代中AA1/31/31/9，Aa(1/32/3)24/9，aa2/32/34/9，所以AAAaaa144，AA個(gè)體致死，所以Aa和aa的個(gè)體數(shù)量比應(yīng)為11。答案(1)111210.5(2)A基因純合致死11