2018年高中生物 第五章 生物的進(jìn)化 第二節(jié) 生物進(jìn)化和生物多樣性教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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第二節(jié) 生物進(jìn)化和生物多樣性學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.生物進(jìn)化的基本歷程(按照地質(zhì)年代的劃分)2生物進(jìn)化與生物多樣性的關(guān)系3生物多樣性的層次教材梳理一、生物進(jìn)化的基本歷程1生物進(jìn)化的歷程和證據(jù)2進(jìn)化方向單細(xì)胞多細(xì)胞；簡(jiǎn)單復(fù)雜；水生陸生；低級(jí)高級(jí)。3依據(jù)化石和同源器官。二、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1生物多樣性(1)概念：地球上所有生物、它們所包含的基因以及由這些生物與環(huán)境相互作用所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的多樣化程度。(2)種類：遺傳多樣性：指地球上生物所攜帶的遺傳信息的總和。物種多樣性：指生物種類的豐富程度。生態(tài)系統(tǒng)多樣性：指地球上生態(tài)系統(tǒng)的組成、功能的多樣性以及各種生態(tài)過(guò)程的多樣性。(3)形成原因：生物進(jìn)化。2共同進(jìn)化(1)概念：任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，稱為共同進(jìn)化或協(xié)同進(jìn)化。(2)意義：關(guān)系密切的生物，一方成為另一方的選擇力量，通過(guò)共同進(jìn)化，都能發(fā)展出互相適應(yīng)的特性。3生物的五界系統(tǒng)(1)分類依據(jù)：生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征和能量利用方式的基本差異。(2)內(nèi)容：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界。(3)意義：顯示了生命發(fā)展史的三大階段：原核單細(xì)胞階段、真核單細(xì)胞階段和真核多細(xì)胞階段。顯示了進(jìn)化的三大方向：a進(jìn)行光合作用的植物，為自然界的生產(chǎn)者。b分解和吸收有機(jī)物的真菌和細(xì)菌，為自然界的分解者。c攝食有機(jī)物的動(dòng)物，為自然界的消費(fèi)者等。牛刀小試一、生物進(jìn)化的基本歷程1植物進(jìn)化的歷程可以反映生物進(jìn)化的哪些趨勢(shì)？提示：(1)從生活環(huán)境分析：水生陸生；(2)從結(jié)構(gòu)分析：簡(jiǎn)單復(fù)雜；(3)總趨勢(shì)：低級(jí)高級(jí)。2了解生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是什么？同源器官的存在能表明什么？提示：(1)了解生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是化石。(2)同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先進(jìn)化而來(lái)的。3試分析有性生殖生物的出現(xiàn)加快了生物進(jìn)化速度的原因。提示：生物通過(guò)有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性。二、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成1閱讀教材P125128，分析回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)你從分子水平分析，生物具有多樣性的直接原因和根本原因分別是什么？提示：分別是蛋白質(zhì)的多樣性和DNA的多樣性。(2)一個(gè)物種的遺傳多樣性與其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)有何關(guān)系？提示：一個(gè)物種的遺傳多樣性越豐富，它對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性就越強(qiáng)。(3)如圖表示生物多樣性的三個(gè)不同層次，你能說(shuō)出、分別屬于哪種層次嗎？提示：、分別屬于遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。2連線重難突破一、幾個(gè)重要進(jìn)化事件1真核生物出現(xiàn)后有性生殖方式的出現(xiàn)：使生物進(jìn)化速度明顯加快。2寒武紀(jì)生物大爆發(fā)：形成了生態(tài)系統(tǒng)的第三紀(jì)，對(duì)植物的進(jìn)化產(chǎn)生重要影響。3原始兩棲類的出現(xiàn)：生物的登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境為生物的進(jìn)化提供了條件。二、進(jìn)化方向1代謝：異養(yǎng)厭氧光能自養(yǎng)異養(yǎng)需氧。2結(jié)構(gòu)：原核單細(xì)胞真核單細(xì)胞真核多細(xì)胞。3生殖：無(wú)性生殖有性生殖，體外受精和發(fā)育體內(nèi)受精和發(fā)育。4消化：細(xì)胞內(nèi)消化細(xì)胞外消化。5呼吸：無(wú)氧呼吸有氧呼吸。特別提醒原始地球環(huán)境沒有氧氣，原始生命構(gòu)造簡(jiǎn)單，體內(nèi)無(wú)復(fù)雜的酶體系，不能將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，只能從環(huán)境中攝取現(xiàn)成的有機(jī)物，因此原始生命是異養(yǎng)厭氧型。三、生物多樣性及其之間的聯(lián)系1遺傳(基因)多樣性：由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進(jìn)而出現(xiàn)了多樣性。2物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。3生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無(wú)機(jī)環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。四、生物多樣性的形成過(guò)程 特別提醒生物多樣性的形成過(guò)程，也就是生物進(jìn)化的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，自然選擇決定著生物的發(fā)展方向。五、共同進(jìn)化與生物多樣性的關(guān)系共同進(jìn)化類型包含類型實(shí)例不同物種之間種間互助一種蛾與蘭花種間斗爭(zhēng)捕食獵豹和斑馬寄生黏液病毒和兔子競(jìng)爭(zhēng)作物與雜草生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間生物影響環(huán)境，環(huán)境影響生物地球早期無(wú)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考向聚焦例1下列有關(guān)生物進(jìn)化歷程的敘述中，不正確的是()A隨著真核細(xì)胞的出現(xiàn)和發(fā)展，動(dòng)植物開始出現(xiàn)分化B地球上的鳥類和哺乳類是由古代爬行類進(jìn)化而來(lái)的C真核生物通過(guò)有絲分裂和有性生殖，推進(jìn)了生物進(jìn)化速度D病毒結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因此在進(jìn)化上應(yīng)早于細(xì)胞出現(xiàn)解析真核生物在結(jié)構(gòu)和功能上更加完善，通過(guò)有絲分裂和有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物的變異性，推進(jìn)了生物進(jìn)化速度，隨著真核生物的出現(xiàn)和發(fā)展，動(dòng)植物開始出現(xiàn)分化，生物進(jìn)化的一般規(guī)律是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)，由無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)到有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，病毒必須寄生在活的細(xì)胞內(nèi)，所以病毒不會(huì)早于細(xì)胞出現(xiàn)。答案D例2根據(jù)分類學(xué)的記載，地球上生活著的生物有200多萬(wàn)種，但是每年都有新種被發(fā)現(xiàn)。近年來(lái)在深海中，海底3 000米的深海熱泉孔周圍，發(fā)現(xiàn)了以前沒有記載的生物。這就說(shuō)明，生物界的物種還待人們?nèi)ダ^續(xù)發(fā)現(xiàn)。請(qǐng)根據(jù)以上材料分析：(1)從遺傳水平看，生物新性狀的出現(xiàn)主要是由于_的結(jié)果，而進(jìn)行有性生殖的生物后代的不同表現(xiàn)型主要是由于_的結(jié)果。(2)從進(jìn)化角度看，生物物種的多樣性主要是由于_。(3)現(xiàn)代生物學(xué)研究表明，通過(guò)_技術(shù)也可以定向創(chuàng)造出動(dòng)植物的新品種和微生物的新類型。(4)以上研究成果，有力地抨擊了特創(chuàng)論的觀點(diǎn)：_。解析生物具有多樣性，可以從分子水平、進(jìn)化、生態(tài)等不同層次和角度進(jìn)行研究。從分子水平看，蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，蛋白質(zhì)分子的多樣性直接影響生物性狀表現(xiàn)的多樣性，從生物變異的角度看，新性狀的出現(xiàn)主要是由于基因突變的結(jié)果，基因突變是生物變異的主要來(lái)源；進(jìn)行有性生殖的生物， 后代的不同性狀主要是由于控制不同性狀的基因重新組合，即基因重組形成的；從生物與環(huán)境的關(guān)系看，不同環(huán)境條件下，不同方向的自然選擇也是生物多樣性的重要原因?，F(xiàn)代生物學(xué)通過(guò)生物工程技術(shù)可以不斷改變生物遺傳性狀，如轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)等能在較短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出動(dòng)植物的新品種和微生物的新類型。從以上分析可見，特創(chuàng)論者認(rèn)為生物是由神或上帝一次性創(chuàng)造出來(lái)的觀點(diǎn)是極其荒謬的。答案(1)基因突變基因重組(2)不同的環(huán)境對(duì)生物進(jìn)行自然選擇的結(jié)果(3)現(xiàn)代生物工程(或轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)等)(4)生物是由上帝一次性創(chuàng)造出來(lái)的課堂歸納網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建填充：由單細(xì)胞多細(xì)胞由簡(jiǎn)單復(fù)雜由水生陸生由低級(jí)高級(jí)遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性關(guān)鍵語(yǔ)句1中生代又稱為裸子植物和爬行動(dòng)物的時(shí)代，原始哺乳類和鳥類的出現(xiàn)，是中生代在動(dòng)物進(jìn)化史上的兩個(gè)重大事件。2新生代，鳥類、哺乳類和被子植物得到了更大的發(fā)展；第四紀(jì)誕生了人類。3生物進(jìn)化的方向是從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從水生到陸生，從低級(jí)到高級(jí)。4生物多樣性的層次包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。5根據(jù)生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征和能量利用方式的基本差異，將生物分為五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界。6生命發(fā)展史的三大階段：原核單細(xì)胞階段、真核單細(xì)胞階段、真核多細(xì)胞階段。7生物進(jìn)化的三大方向：進(jìn)行光合作用的植物為自然界的生產(chǎn)者；分解和吸收有機(jī)物的真菌和細(xì)菌為自然界的分解者；攝食有機(jī)物的動(dòng)物為自然界的消費(fèi)者。1按照植物的進(jìn)化歷程進(jìn)行排序()原始的種子植物原始的多細(xì)胞藻類原始的單細(xì)胞藻類原始的苔蘚植物和蕨類植物A BC D解析：選C生物進(jìn)化的順序是由單細(xì)胞到多細(xì)胞，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，從低級(jí)到高級(jí)逐漸進(jìn)化而來(lái)的。對(duì)于植物是由單細(xì)胞藻類多細(xì)胞藻類苔蘚植物和蕨類植物裸子植物最高等的被子植物。2五界學(xué)說(shuō)在各界生物相互關(guān)系方面，反映出真核多細(xì)胞生物進(jìn)化的三大方向是指()A植物界、動(dòng)物界和原生生物界B原核生物界、原生生物界和真菌界C植物界、動(dòng)物界和真菌界D原核生物界、真菌界和動(dòng)物界解析：選C五界學(xué)說(shuō)將生物分成原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界。在各界生物相互關(guān)系方面，反映真核多細(xì)胞生物進(jìn)化的三大方向是指植物界、動(dòng)物界和真菌界，在這一點(diǎn)上要注意與五界學(xué)說(shuō)在生物發(fā)展史方面顯示的生物進(jìn)化的三個(gè)階段區(qū)別開來(lái)。3關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性的形成，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程B消費(fèi)者的出現(xiàn)不影響生產(chǎn)者的進(jìn)化C生物多樣性的形成是共同進(jìn)化的結(jié)果D生物的進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境的變化是相互影響的答案：B4人們?cè)谌鍍|年以前的地層中，發(fā)現(xiàn)了古細(xì)胞化石，這些細(xì)胞的代謝類型是()A厭氧、自養(yǎng) B厭氧、異養(yǎng)C需氧、自養(yǎng) D需氧、異養(yǎng)解析：選B三十五億年前的細(xì)胞，生活在一個(gè)具有還原性的缺氧的大氣環(huán)境之中，周圍有著豐富的有機(jī)物，那時(shí)能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)型生物還沒有進(jìn)化出現(xiàn)，因此這些原始細(xì)胞的代謝類型屬于厭氧異養(yǎng)型。5生物進(jìn)化過(guò)程中，真核生物的出現(xiàn)使生物進(jìn)化的過(guò)程大大加快了，其根本原因是()A真核生物種類多、形態(tài)多樣B真核生物結(jié)構(gòu)、功能復(fù)雜C真核生物通過(guò)有性生殖，增強(qiáng)生物的變異性D真核生物既能自養(yǎng)生活，又能異養(yǎng)生活解析：選C真核生物出現(xiàn)后，生物的生殖方式也由無(wú)性生殖向有性生殖方面進(jìn)化，而有性生殖可使后代具有更大的生活力和變異性，從而為生物進(jìn)化提供了更豐富的材料，故大大提升了進(jìn)化的速度。6(廣東高考)某種蘭花有細(xì)長(zhǎng)的花矩(如圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長(zhǎng)口器的蛾在吸食花蜜的過(guò)程中完成。下列敘述正確的是()A蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向B花矩變長(zhǎng)是蘭花新物種形成的必要條件C口器與花矩的相互適應(yīng)是共同進(jìn)化的結(jié)果D蛾的口器會(huì)因吸食花蜜而越變?cè)介L(zhǎng)解析：選C變異是不定向的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；新物種形成的必要條件是隔離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種生物之間的種間互助是共同進(jìn)化的結(jié)果，C項(xiàng)正確；蛾的口器變長(zhǎng)是自然選擇的結(jié)果，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(時(shí)間：25分鐘；滿分：50分)一、選擇題(每小題2分，共20分)1生物的多樣性不包括()A生物種群的多樣性B遺傳的多樣性C生態(tài)系統(tǒng)的多樣性 D物種的多樣性解析：選A生物的多樣性包括遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性，其中遺傳多樣性是基礎(chǔ)。2下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述正確的是()A進(jìn)化過(guò)程中霉菌比細(xì)菌出現(xiàn)早B進(jìn)化過(guò)程中藍(lán)藻比需氧細(xì)菌出現(xiàn)早C有性生殖生物比無(wú)性生殖生物進(jìn)化得慢D具有羊膜的動(dòng)物必定生活在陸地上解析：選B霉菌是真核生物，細(xì)菌是原核生物，真核生物的出現(xiàn)晚于原核生物。原始的地球沒有氧氣，藍(lán)藻能利用光能，合成有機(jī)物，釋放氧氣，隨著氧氣的增多，需氧型生物開始在地球上出現(xiàn)。生物體通過(guò)有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因的重組，增強(qiáng)了生物的變異性，推進(jìn)了生物進(jìn)化的速度。爬行類、鳥類和哺乳類等動(dòng)物具有羊膜，羊膜保證了胚胎發(fā)育的水環(huán)境，增強(qiáng)了動(dòng)物對(duì)陸地環(huán)境的適應(yīng)能力。早期的哺乳類動(dòng)物逐漸演變成適應(yīng)不同環(huán)境類型的哺乳動(dòng)物。如鯨具有羊膜，但生活在水中。3生物多樣性形成的根本原因是()A遺傳信息的多樣性 B蛋白質(zhì)的多種多樣C物種的多樣性 D生態(tài)系統(tǒng)的多樣性解析：選A生物多樣性形成的根本原因是遺傳信息的多樣性，直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性。4按照動(dòng)物進(jìn)化歷程進(jìn)行排序()原始單細(xì)胞動(dòng)物古代魚類原始兩棲類原始無(wú)脊椎動(dòng)物原始爬行類原始鳥類和哺乳類A BC D解析：選A生物進(jìn)化的順序是由單細(xì)胞到多細(xì)胞，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，從低級(jí)到高級(jí)逐漸進(jìn)化而來(lái)的。5原生生物界的細(xì)胞類型和數(shù)目的特征是()細(xì)胞類型為真核細(xì)胞細(xì)胞類型為原核細(xì)胞細(xì)胞數(shù)目為單細(xì)胞或群體細(xì)胞數(shù)目為單細(xì)胞ABCD解析：選A原生生物是最簡(jiǎn)單的真核生物，該類生物可以單細(xì)胞生存， 也可以群體生存。6如果環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā)，下圖所示的哪種植物的生存幾率最大()A栽培小麥 B栽培玉米C野生小麥 D野生玉米解析：選C由圖分析可知：野生小麥的遺傳多樣性最為豐富，為進(jìn)化提供了更多的原材料，當(dāng)環(huán)境發(fā)生劇變時(shí)，更容易適應(yīng)環(huán)境的變化。7下列關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性之間關(guān)系的描述，錯(cuò)誤的是()A兩棲類起源于早期魚類，在進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成了既適應(yīng)水中生活又適應(yīng)陸地生活的特點(diǎn)B早期的爬行類在進(jìn)化過(guò)程中，都進(jìn)化為適應(yīng)陸地和水體等不同生活環(huán)境的現(xiàn)代爬行動(dòng)物C鳥類起源于早期爬行類，在進(jìn)化過(guò)程中出現(xiàn)水生、陸生和飛翔生活的種類D哺乳類起源于早期爬行類，在進(jìn)化過(guò)程中出現(xiàn)適應(yīng)淡水、海水、沙漠、森林等環(huán)境的種類解析：選B早期爬行類在進(jìn)化過(guò)程中，由于變異類型不同，那些不適應(yīng)環(huán)境的變異類型被淘汰了，只有適應(yīng)環(huán)境變化的類型才被保留，并進(jìn)化為現(xiàn)代爬行動(dòng)物。8多選普通栽培稻是由普通野生稻進(jìn)化而來(lái)的，以下敘述正確的是()A普通野生稻在進(jìn)化過(guò)程中喪失了部分遺傳多樣性B普通野生稻的遺傳變異決定了普通栽培稻的進(jìn)化方向C落粒性突變對(duì)普通野生稻有利，對(duì)普通栽培稻不利D普通野生稻含有抗病蟲基因，是水稻育種的有用資源解析：選AD普通野生稻在進(jìn)化為普通栽培稻的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)了多次選擇，許許多多的個(gè)體被淘汰，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有一些基因喪失；普通栽培稻的進(jìn)化方向是由選擇決定的，這里包括自然選擇和人工選擇；落粒對(duì)野生稻有利，對(duì)普通稻也有利，只是對(duì)于人類不利；許多野生植物含有抗逆性基因，有利于培養(yǎng)作物優(yōu)良品種。9下列有關(guān)生物多樣性和進(jìn)化的敘述，不正確的是()A新物種的形成通常要經(jīng)過(guò)突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)B蜂鳥細(xì)長(zhǎng)的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長(zhǎng)期共同進(jìn)化形成的相互適應(yīng)的特征C細(xì)菌在接觸青霉素后會(huì)突變產(chǎn)生抗藥性，在青霉素的選擇作用下，具有抗藥性的個(gè)體生存下來(lái)D自然選擇能定向改變種群的基因頻率，決定了生物進(jìn)化的方向解析：選C新物種形成的一般過(guò)程中，突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，隔離是物種形成的必要環(huán)節(jié)，A正確；共同進(jìn)化是指生物與生物之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，B正確；細(xì)菌的抗藥性突變?cè)诮佑|青霉素以前已經(jīng)發(fā)生，青霉素只是起到了定向選擇的作用，C錯(cuò)誤；自然選擇定向改變種群的基因頻率，決定了生物進(jìn)化的方向，D正確。10蓍草是菊科植物的一種。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，植株高度如下圖所示。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(shuō)明蓍草株高的變化受到花園環(huán)境的影響解析：選C圖示結(jié)果表明原海拔高度不同的蓍草種子種在海拔高度為零的同一花園中，其植株高度有明顯差異，但若研究遺傳差異是否影響蓍草株高，還需原海拔處的株高數(shù)據(jù)。二、非選擇題(共30分)11(8分)研究地質(zhì)年代表中各地層所發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物化石，在地層中最初出現(xiàn)的是水生無(wú)脊椎動(dòng)物，以后依次出現(xiàn)了水生的魚類，開始登陸的兩棲類，登陸成功的爬行類，又由爬行類演化出鳥類和哺乳類，到新生代的第四紀(jì)才出現(xiàn)人類。這說(shuō)明：(1)脊椎動(dòng)物起源于_。(2)陸生脊椎動(dòng)物是_進(jìn)化而來(lái)的。(3)各類脊椎動(dòng)物之間的演化順序是_。(4)在越早形成的地層里，成為化石的生物_，在越晚形成的地層里，成為化石的生物_。這一事實(shí)說(shuō)明化石是生物進(jìn)化_。答案：(1)無(wú)脊椎動(dòng)物(2)水生脊椎動(dòng)物(3)魚類兩棲類爬行類鳥類和哺乳類(4)越簡(jiǎn)單越低等越復(fù)雜越高等最可靠的證據(jù)12(10分)下圖表示幾種哺乳動(dòng)物的起源情況，據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)圖示表明，現(xiàn)存的各類哺乳動(dòng)物具有共同的_。(2)原始的哺乳動(dòng)物(A)能進(jìn)化成各種不同的哺乳動(dòng)物，從內(nèi)在原因看是由于_，從外部原因看是因?yàn)開。(3)本圖示可以很好地體現(xiàn)生物界的_性和_性。(4)如果改變上述動(dòng)物的生活環(huán)境，具有_的動(dòng)物就能在新的環(huán)境中生存下來(lái)，而_的個(gè)體則被淘汰。解析：(1)圖中顯示，現(xiàn)存的哺乳動(dòng)物具有共同的原始祖先。(2)原始哺乳動(dòng)物進(jìn)化為各種不同哺乳動(dòng)物的內(nèi)在原因是生物的變異是不定向的，而外部原因則是生存環(huán)境多樣化。(3)該圖可顯示生物界的多樣性和適應(yīng)性。(4)在新環(huán)境中，只有適應(yīng)新環(huán)境的變異類型才能被保留下來(lái)，而不能適應(yīng)新環(huán)境的變異類型則被淘汰。答案：(1)原始祖先(2)生物的變異是不定向的環(huán)境是多樣化的(3)多樣適應(yīng)(4)適應(yīng)新環(huán)境變異沒有適應(yīng)新環(huán)境變異13(12分)如圖1顯示了某種甲蟲的兩個(gè)種群基因庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。種群中每只甲蟲都有相應(yīng)的基因型，A和a這對(duì)等位基因沒有顯隱性關(guān)系，共同決定甲蟲的體色，甲蟲體色的基因型和表現(xiàn)型如圖2所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)從圖2可知，控制甲蟲體色的基因是通過(guò)控制_進(jìn)而控制生物性狀。不同體色的甲蟲體現(xiàn)了生物多樣性中的_的多樣性。(2)在種群中出現(xiàn)了基因型為AA的甲蟲，A基因最可能的來(lái)源是_。該來(lái)源為生物進(jìn)化_。AA個(gè)體的出現(xiàn)將會(huì)使種群基因庫(kù)中的_發(fā)生改變。(3)圖中箭頭表示通過(guò)遷移，兩個(gè)種群的基因庫(kù)之間有機(jī)會(huì)進(jìn)行_。由此可知，種群和種群之間不存在_。(4)根據(jù)圖1兩個(gè)種群中不同體色的甲蟲分布比例，可以初步推測(cè)出處于工業(yè)污染較為嚴(yán)重的環(huán)境中的是種群_，該環(huán)境對(duì)甲蟲的生存起到_作用。解析：控制甲蟲體色的基因可通過(guò)控制酶的合成，控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物性狀，不同體色的甲蟲體現(xiàn)了生物多樣性中的遺傳多樣性。圖1的種群中A基因的來(lái)源為基因突變。種群、間若能進(jìn)行基因交流，表明尚未產(chǎn)生生殖隔離。在工業(yè)污染較為嚴(yán)重的環(huán)境中，體色較深的類型多被保留，體色較淺者，多被淘汰。答案：(1)酶的合成來(lái)控制代謝遺傳(2)基因突變提供原材料基因頻率(3)基因交流生殖隔離(4)選擇知識(shí)歸納整合1數(shù)形結(jié)合思想在進(jìn)行DNA分子中堿基比例、基因表達(dá)和DNA分子半保留復(fù)制過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算時(shí)，可巧用數(shù)形結(jié)合思想。如：在計(jì)算DNA分子中的堿基比例時(shí)，先畫出DNA分子平面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(如圖1所示)，其次將題目中的數(shù)量關(guān)系和圖形結(jié)合，明確已知的堿基比例是占一條鏈的情況，還是占整個(gè)DNA分子的情況，最后在理清兩條鏈堿基關(guān)系的基礎(chǔ)上作答。在解答有關(guān)基因表達(dá)過(guò)程中的計(jì)算時(shí)，可結(jié)合圖2，明確DNA分子中的堿基、RNA分子中的堿基、多肽中氨基酸的數(shù)量關(guān)系，并關(guān)注變化的情況，如RNA某一位置出現(xiàn)了終止密碼子，多肽中的氨基酸必發(fā)生變化，如何變化可結(jié)合該圖思考得出結(jié)論。有關(guān)DNA分子半保留復(fù)制過(guò)程中的計(jì)算可參看圖3。2分解組合思想分解組合思想就是把組成生物的兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀分離開來(lái)，用單因子分析法一一加以研究，最后把研究的結(jié)果用一定的方法組合起來(lái)，運(yùn)用數(shù)學(xué)中的乘法原理或加法原理進(jìn)行計(jì)算。在遺傳概率的計(jì)算中，分解組合思想大放光芒。(1)基因分離定律的三把鑰匙若后代性狀分離比為顯隱31，則雙親一定都是雜合子(用D、d表示)。即DdDd3D_1dd。若后代性狀分離比為顯隱11，則雙親一定是測(cè)交類型。即Dddd1Dd1dd。若后代性狀只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子。即DDDD或DDDd或DDdd。(2)解題思路先確定此題是否遵循基因的自由組合定律。如不遵循，則不用此法。分解：將所涉及的兩對(duì)(或多對(duì))基因或性狀分離開來(lái)，單獨(dú)考慮，用基因分離定律的三把鑰匙進(jìn)行研究。組合：將分離定律研究的結(jié)果按一定方式進(jìn)行組合。(3)應(yīng)用求基因型、表現(xiàn)型種類數(shù)求患病概率當(dāng)甲、乙兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，利用基因分離定律計(jì)算得知：患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，可利用乘法原理或加法原理計(jì)算其他概率，如兩病兼患的概率為mn，只患一種病的概率為m(1n)n(1m)mn2mn。3集合思想集合思想已成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的理論基礎(chǔ)，用集合語(yǔ)言可以簡(jiǎn)明扼要地表述數(shù)學(xué)概念，準(zhǔn)確、簡(jiǎn)捷地進(jìn)行數(shù)學(xué)推理。在生物學(xué)的一些計(jì)算中，如能主動(dòng)運(yùn)用數(shù)學(xué)的集合思想去解題，對(duì)于培養(yǎng)我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力大有裨益。(1)在人類的遺傳病中，若只考慮甲病的情況，患甲病的概率為a，只考慮乙病的情況，患乙病的概率為b，兩個(gè)事件互相獨(dú)立，則不患甲病和不患乙病的概率分別是集合a和集合b的補(bǔ)集，分別用1a、1b表示，如圖1所示。圖2中，同時(shí)患兩病的概率可看成集合a、集合b的交集。只患甲病的概率為集合a中集合ab的補(bǔ)集，數(shù)值aab。(集合ab是集合a的子集)(2)在基因頻率和基因型頻率的計(jì)算中，也可運(yùn)用集合思想。以一對(duì)等位基因A、a為例，若A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則集合p、q互為補(bǔ)集，即pq1，圖3所示。體會(huì)基因頻率的動(dòng)態(tài)變化，如p增加，則q減少。在圖4中AA、Aa、aa三者基因型頻率互為補(bǔ)集，即AA的基因型頻率Aa的基因型頻率aa的基因型頻率1，留意三者的動(dòng)態(tài)變化，如AA和Aa的基因型頻率增加，則aa的基因型頻率減少。當(dāng)達(dá)到遺傳平衡時(shí)，基因頻率和基因型頻率保持不變，為恒定值。結(jié)合圖3和圖4理解，圖3中的p、q恒定時(shí)，圖4中的AA的基因型頻率p2，Aa的基因型頻率2pq，aa的基因型頻率q2，三者的數(shù)值恒定不變。強(qiáng)化針對(duì)訓(xùn)練1(上海高考)小麥粒色受不連鎖的三對(duì)基因A/a、B/b、C/c控制。A、B和C決定紅色，每個(gè)基因?qū)αＩ黾有?yīng)相同且具疊加性，a、b和c決定白色。將粒色最淺和最深的植株雜交得到F1。F1的自交后代中，與基因型為Aabbcc的個(gè)體表現(xiàn)型相同的概率是() A1/64 B6/64C15/64 D20/64解析：選B由題可知粒色最深的植株基因型為AABBCC(6顯)，顏色最淺的植株基因型為aabbcc(0顯)，此外，小麥粒色還存在5顯、4顯、3顯、2顯、1顯等情況。AABBCC與aabbcc雜交得到F1(AaBbCc)，F(xiàn)1自交后代中與Aabbcc(1顯)表現(xiàn)型相同的有Aabbcc(1/21/41/4)、aaBbcc(1/41/21/4)、aabbCc(1/41/41/2)，合計(jì)6/64。2在阿拉伯牽?；ǖ倪z傳實(shí)驗(yàn)中，用純合紅色牽牛花和純合白色牽?；s交，F(xiàn)1全是粉紅色牽?；?。將F1自交后，F(xiàn)2中出現(xiàn)紅色、粉紅色和白色三種類型的牽?；?，比例為121，如果將F2中的所有粉紅色的牽牛花和紅色的牽?；ň鶆蚧旌戏N植，進(jìn)行自由受粉，則后代應(yīng)為()A紅色粉紅白色121B粉紅紅色11C紅色白色31D紅色粉紅白色441解析：選D設(shè)阿拉伯牽?；ɑㄉ苫駻、a控制。由題意可知，F(xiàn)2中粉紅色牽?；ê图t色牽?；ㄖ校珹、a的基因頻率分別是A2/3、a1/3，則自由受粉后代中各基因型的頻率為AA4/9、Aa4/9、aa1/9，即紅色粉紅白色441。3如圖是甲、乙兩種單基因遺傳病在某家族中的系譜圖(與甲病有關(guān)的基因?yàn)锳、a，與乙病有關(guān)的基因?yàn)锽、b)。經(jīng)調(diào)查在自然人群中甲病發(fā)病率為19%。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)甲病的遺傳方式是_，僅考慮甲病，在患病人群中純合子的比例是_。(2)乙病致病基因是_性基因，要確定其是否位于X染色體上，最好對(duì)家族中的_個(gè)體進(jìn)行基因檢測(cè)。(3)若乙病基因位于X染色體上，2的基因型是_。3與自然人群中僅患甲病的男子婚配，則他們后代患遺傳病的概率為_。解析：(1)3和4是患者，而3是患者，4正常，說(shuō)明甲病是顯性基因控制的遺傳病，并且根據(jù)4是患者、4(女性)正常，排除X染色體上的顯性遺傳病的可能性，因此，甲病的遺傳方式為常染色體顯性遺傳。在自然人群中甲病發(fā)病率為19%，說(shuō)明甲病已達(dá)到遺傳平衡狀態(tài)，根據(jù)AAAa19%，利用數(shù)學(xué)集合思想，aa81%，結(jié)合遺傳平衡公式，可推知a的基因頻率0.9，A的基因頻率0.1，AA1%，Aa18%，則患病人群中純合子的比例1%/19%1/19。(2)1和2正常，而1是患者，2正常，說(shuō)明控制乙病的基因?yàn)殡[性基因；如果1或3含該致病基因，則該病為常染色體隱性遺傳，如果1或3不含該致病基因，則該病為伴X染色體隱性遺傳。(3)若乙病基因位于X染色體上，根據(jù)上下代個(gè)體的遺傳情況，可推知2的基因型為aaXBXb。3的基因型為1/2AaXBXB或1/2AaXBXb，自然人群中僅患甲病的男子的基因型為1/19AAXBY或18/19AaXBY。利用分解組合思想，后代中患甲病的概率1/19(18/19)(3/4)29/38；患乙病的概率(1/2)(1/4)1/8，則不患甲病的概率為129/389/38，不患乙病的概率11/87/8，則患病的概率1(9/38)(7/8)241/304。答案：(1)常染色體顯性遺傳1/19(2)隱1或3(3)aaXBXb241/304