2016-2017版高中生物 第4單元 遺傳變異與進化 第1章 生物進化理論 第1節(jié) 現代生物進化理論學案 中圖版必修2

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1、 第一章　生物進化理論 第一節(jié)　現代生物進化理論 1．說明現代生物進化理論的主要內容。 2．解釋生物進化的實質。(重點) 3．分析隔離在物種形成中的作用。(重難點) 現 代 生 物 進 化 理 論 1．生物進化的基本單位是種群 (1)種群的概念 (3)進化發(fā)生在種群而不是個體。 2．進化的實質是基因頻率的改變 3．自然選擇決定生物進化的方向 自然選擇保存了有利變異，消除了有害變異，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。 4．隔離導致新物種的形成 (1)隔離的類型：地理隔離和生殖隔離。 由于基因突變是不定向的，同時環(huán)境條件也不同，因此，對

2、不同種群生物的選擇方向也不同，使不同種群生物的基因庫改變的方向不同，最終形成了生殖隔離，產生了新的物種。 (2)生殖隔離的類型 生殖季節(jié)不同(如植物開花期、傳粉期不同，動物發(fā)情期、交配期不同)；雌雄配子不能結合的受精隔離；求偶行為不同的心理隔離；雜種不活、雜種不育。 (3)生物進化三個基本環(huán)節(jié)是突變、選擇和隔離。 [合作探討] 探討1：地理隔離一定會導致生殖隔離嗎？試分析原因。 提示：不一定。地理隔離是形成生殖隔離的先決條件，但如果兩地環(huán)境條件相同，自然選擇的方向相同，則兩種群不能形成生殖隔離。 探討2：變異能決定生物進化的方向嗎？ 提示：變異是不定向的，自然選擇通過消除有

3、害變異，保存有利變異，從而決定生物進化的方向。 探討3：按照現代生物進化理論，自然選擇是如何決定生物進化方向的？ 提示：自然選擇決定生物進化的方向：變異是不定向的不利變異被淘汰，有利變異逐漸積累→種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進化。 [思維升華] 1．區(qū)分物種和種群 種群 物種 概念 生活在同一地域的同種生物的所有成員。種群是生物進化和繁殖的基本單位，同一種群內的個體之間可以進行基因交流 具有一定的形態(tài)結構和生理功能，能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并且產生可育后代的生物 范圍 較小范圍內的同種生物的個體 分布在不同區(qū)域內的同種生物的所有種群 判斷標準

4、①種群的“三要素”，“同一地域”“同種”和“所有” ②同一物種的不同種群間不存在生殖隔離，交配能產生可育后代 ①能自由交配產生可育后代 ②不同物種間存在生殖隔離 聯系 ①同一物種是由不同的種群構成的 ②同一物種的不同種群存在地理隔離，但在一定條件下可以進行基因交流 2.地理隔離和生殖隔離 地理隔離 生殖隔離 區(qū) 別 概念 同一物種由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流 不同的物種間不能相互交配，即使交配成功，也不能產生可育后代 特點 自然條件下基因不能交流，一定條件下可以進行基因交流 種群間不能發(fā)生基因交流 結果 形

5、成不同的亞種 形成不同的物種 聯系 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時期；長期的地理隔離最終形成生殖隔離，生殖隔離是物種形成的關鍵，是物種形成的最后階段 (1)物種是自然狀態(tài)下能夠自由交配并產生可育后代的一群生物，一個物種可能在不同地點和時間形成不同的種群。 (2)種群是同一種生物、同一地點、同一時間形成的一個群體。種群“小”，不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離。 (3)判斷生物是不是同一物種，如果來歷不明，形態(tài)結構相似可靠依據是：看是否存在生殖隔離。若存在生殖隔離，則不是同一物種。 3．突變和基因重組可為進化提供原材料 (1)

6、可遺傳的變異為生物進化提供了原材料。 ①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。 ②突變的頻率雖然很低，但一個種群往往由許多個體組成，而且每一個個體中的每一個細胞都含有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產生大量的突變。 (2)基因突變能夠產生新的基因?；蛲蛔儭⒒蛑亟M和染色體變異都能產生新的基因型，都屬于可遺傳的變異，但只有基因突變能產生新的基因(等位基因)。 (3)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。 (4)突變是不定向的，基因重組是隨機的，可為進化提供原材料，但不能決定生

7、物進化的方向。 4．自然選擇學說 5．現代生物進化理論 6．達爾文自然選擇學說與現代生物進化理論的異同點 1．下列關于物種和種群的敘述中，錯誤的是(　　) A．一個物種可以形成多個種群，一個種群中只能含有一個物種 B．若物種乙是由物種甲進化來的，則物種乙和物種甲之間一定發(fā)生了生殖隔離 C．突變、基因重組和自然選擇均能定向改變種群的基因頻率 D．若種群1與種群2的基因頻率都發(fā)生了改變，則這兩個種群都在進化 【解析】　突變和基因重組為生物的進化提供原材料，能定向改變種群基因頻率的只有自然選擇，其決定進化的方向。故C項錯誤。 【答案】　C 2．對自然選擇學說的正

8、確理解是(　　) ①環(huán)境改變使生物產生適應性的變異?、谀軌蜻z傳的變異是生物進化的基礎?、圩儺愂遣欢ㄏ虻摹、茏儺愂嵌ㄏ虻摹、葑儺惤涍^長期自然選擇和積累可以產生出生物的新類型 A．②④⑤　　　　　 B．②③⑤ C．①②④ D．①③⑥ 【解析】　變異是不定向的，而自然選擇是定向的；生物產生不同方向的變異，但只有適應當前環(huán)境的個體能生存下來。重點在于：環(huán)境“選擇了某種變異”，而不是“使生物產生變異”。 【答案】　B 1．下列哪項不是生物進化的原材料(　　) A．基因突變　　　　　 B．基因重組 C．不遺傳的變異 D．染色體變異 【解析】　突變和基因重組為生物進化提供了原材料

9、，其中突變又包括基因突變和染色體變異。 【答案】　C 2．某海島上生活著一種昆蟲，經調查翅的長度和個體數量的關系如圖曲線。后來該小島上經常刮大風，若干年后再進行調查，你認為最能代表此時情況的曲線圖是(　　) 【導學號：73730080】 【解析】　在“大風”這一選擇因素作用下，該昆蟲的翅長度向兩個極端方向發(fā)展與環(huán)境相適應，而翅長度居中者將被淘汰。 【答案】　D 3．下列關于物種的敘述，不正確的是(　　) A．同一物種的個體之間在自然條件下能夠相互交配和繁殖，并能夠產生可育后代 B．經過長期的地理隔離而達到生殖隔離是物種形成比較常見的一種方式 C．區(qū)分物種有多種依據，

10、但最主要的是看有無生殖隔離 D．不同物種的種群在自然條件下基因不能自由交流 【解析】　同一物種的個體之間不存在生殖隔離，能產生可育后代；經過地理隔離會使基因庫產生差異，長期進化就有可能產生生殖隔離；物種的區(qū)分依據就是看是否存在生殖隔離；不同種群間的個體，由于有生殖隔離，所以在自然條件下基因不能自由交流。 【答案】　C 4．下列關于隔離的敘述，不正確的是(　　) A．阻止了種群間的基因交流 B．物種的形成都必定先經過長期的地理隔離 C．遺傳組成上的差異是產生生殖隔離的根本原因 D．多倍體植物的產生不需要經過地理隔離 【解析】　地理隔離使自然選擇的方向不同，但物種的形成最終是防止

11、種群間的基因交流，即生殖隔離。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種的形成。 【答案】　B 5．根據達爾文自然選擇學說(圖解如下)，下列敘述不屬于對現代生物進化理論的補充、完善的是(　　) A．生物進化的實質是種群基因頻率的變化 B．種群是生物進化的基本單位 C．隔離是物種形成的必要條件 D．自然選擇決定生物進化的方向，是通過生存斗爭實現的 【解析】　自然選擇學說和現代生物進化理論都認為自然選擇決定生物進化的方向，因此D項不是對現代生物進化理論的補充和完善內容。 【答案】　D 學業(yè)分層測評(十九) (建議

12、用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．新物種形成的標志是(　　) A．具有新的生理功能 B．出現新的形態(tài)結構 C．出現地理隔離 D．形成生殖隔離 【解析】　物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產生可育后代的一群生物，不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育后代。存在生殖隔離標志著新物種形成。 【答案】　D 2．據統(tǒng)計美洲棉尾兔的分布情況是這樣的，在美國東部棉尾兔有8種，而在西部多山地區(qū)則有23種，這說明下列哪種因素在物種的形成中起了重要作用？(　　) A．變異　　　　　 B．遺傳 C．地理隔離 D．生殖隔離 【解析】　美洲棉尾兔在東西部的差異主要是

13、由于地理方面的原因造成的。故物種形成的原因是地理隔離。 【答案】　C 3．下列關于種群和物種的敘述中，不正確的是(　　) A．一個種群屬于同一個物種 B．兩個種群間生物若存在生殖隔離，則這兩個種群就屬于兩個物種 C．同一物種的個體都是生活在一起的 D．種群是生物進化的基本單位，也是生物繁殖的單位 【解析】　生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體是一個種群，能夠在自然狀況下相互交配并且產生可育后代的一群生物是同一個物種，同一物種可以因地理隔離形成不同的種群。 【答案】　C 4．在一個氣候環(huán)境多變的生態(tài)系統(tǒng)中，生存機會最多的種群是(　　) A．個體最大的種群　　 B．個體最小的種群

14、 C．個體差異最少的種群 D．個體差異最多的種群 【解析】　如果種群中缺少變異，環(huán)境變化時，種群中的個體要適應就可能全部適應，要是不適應就有可能被全部淘汰。 【答案】　D 5．下列符合現代生物進化理論的敘述的是(　　) A．物種的形成可以不經過隔離 B．生物進化過程的實質在于有利變異的保存 C．基因突變產生的有利變異決定生物進化的方向 D．自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率 【解析】　隔離包括地理隔離和生殖隔離。物種的形成可以不經過地理隔離，但必須出現生殖隔離，故A項錯誤；生物進化的實質是種群中的基因頻率發(fā)生定向改變，故B項錯誤；生物進化的方向由自然選擇決定，故C項

15、錯誤?；蛲蛔儺a生的有利變異在自然選擇的作用下，有更多產生后代的機會，故種群中相應基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應基因的頻率會下降；綜合上述可見，自然選擇是通過作用于個體而影響種群的基因頻率的。 【答案】　D 6．在同一區(qū)域中生長著兩種杜鵑花，在人工條件下，它們之間都可以雜交成功。但在自然狀態(tài)下不能雜交，因為一種杜鵑花在6月初產生花粉，另一種在6月下旬產生花粉。這種現象屬于(　　) 　　　　　　　 A．優(yōu)勝劣汰 B．過度繁殖 C．生殖隔離 D．性狀分離 【解析】　由于生殖季節(jié)不同，即開花期不同而引起的生殖隔離。 【答案】　C 7．公

16、鹿往往用角作為爭奪配偶的武器，按照達爾文的觀點，現代的公鹿鹿角發(fā)達的原因是(　　) A．代代經常使用的結果 B．變異朝著有利于生殖的方向發(fā)展的結果 C．繁衍后代的需要 D．自然選擇的結果 【解析】　按照達爾文的自然選擇學說，公鹿鹿角發(fā)達是爭奪配偶(生育權)的有利變異，是經過長期逐代自然選擇定向積累的結果。 【答案】　D 8．隨著全球范圍內抗生素的廣泛和大量應用，抗藥細菌不斷出現，它可以通過多種途徑對抗生素產生抗性，下列分析正確的是(　　) 【導學號：73730081】 A．抗生素的不斷使用，使細菌逐漸適應而產生抗藥性 B．細菌的變異是不定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇

17、 C．細菌的變異是定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇 D．抗生素使細菌產生了定向變異 【解析】　抗生素是一類廣譜殺菌藥物，對細菌具有殺滅作用，同時具有選擇作用，抗生素沒有殺滅所有的細菌，原因是細菌中有經過變異而具有對抗生素具有抗性的個體，抗生素殺滅不具有抗性的個體，即對不定向的變異進行了定向選擇。 【答案】　B 9．如圖表示物種形成的過程，圖中小圓圈表示物種，箭頭表示物種產生變異，帶有兩條短線的箭頭是被淘汰的變異個體，請判斷下列說法錯誤的是(　　) A．不同物種形成的過程可以表示為A→B→C→D B．自然選擇的方向可以表示為A→B→C→D C．物種形成的基本過程是突變和基因重

18、組、自然選擇、地理隔離 D．變異是不定向的，大多數變異對生物是有害的 【解析】　由題圖可以看出，變異是不定向的，大多數變異產生的個體都被淘汰了，故是有害的；不同物種形成的過程和自然選擇的方向都可以表示為A→B→C→D；物種形成的基本過程是突變和基因重組、自然選擇、隔離，只有達到生殖隔離才標志著新物種形成。 【答案】　C 10．下圖是加拉帕戈斯群島上物種演化的模型，A、B、C、D為四個物種及其演化關系，據圖回答問題。 (1)A物種進化為B、C兩個物種的兩個外部因素是________和________。 (2)甲島上的B物種遷到乙島后，不與C物種進化為同一物種的原因是：B與C之間已

19、經形成 ________。 (3)遷到乙島的B物種進化為D物種的原因是__________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 【答案】　(1)自然選擇　地理隔離　(2)生殖隔離　(3)因甲、乙兩島的環(huán)境條件不同，且存在地理隔離，最終形成生殖隔離 [能力提升] 11．按照達爾文的自然選擇學說，下列敘述正確的是(　　) A．害蟲抗藥性的增強，是因為

20、殺蟲劑引起害蟲產生抗藥性，并在后代中不斷積累 B．食蟻獸的長舌是長期舔食樹縫中的螞蟻，反復不斷伸長的結果 C．鹿與狼在長期的生存斗爭中相互選擇，結果都發(fā)展了各自的特征 D．春小麥連年冬種可變成冬小麥，這是環(huán)境影響的結果 【解析】　害蟲抗藥性的產生不是殺蟲劑引起的，種群內本來就存在抗藥性的變異，殺蟲劑僅僅起到了選擇的作用，A錯誤；某些器官由于經常使用而發(fā)達，并且傳遞給下一代，這是拉馬克的“用進廢退”觀點，B錯誤；春小麥和冬小麥是兩個物種，春小麥不會由于連年冬種而成為冬小麥，D錯誤。C項說明鹿和狼相互選擇，生存下來的類型經過一代代的積累，結果發(fā)展成為具有各自特征的種群，這符合達爾文自然選擇

21、學說的觀點。 【答案】　C 12．如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示分析正確的是(　　) A．圖中A表示基因突變和基因重組，為生物進化提供原材料 B．種群基因頻率發(fā)生改變是形成新物種的前提 C．圖中B表示地理隔離，是新物種形成的必要條件 D．圖中C表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產生后代 【解析】　圖中A應表示突變和基因重組，突變包括基因突變和染色體變異。圖中B表示地理隔離，但并不是新物種形成的必要條件，有些新物種(如多倍體)形成不需要經過地理隔離。存在生殖隔離的兩種生物除了不能雜交產生后代外，還有能進行交配卻不能產生可育后代，產生了后代但后代不育等。 【答案】　B

22、 13．(2014·江蘇高考)某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關敘述正確的是(　　) 【導學號：73730082】 A．孕婦食用了殘留抗生素的食品，導致其體內大多數細菌突變 B．即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌也有可能是耐藥菌 C．新生兒體內缺少免疫球蛋白，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，導致耐藥菌形成 【解析】　A項，抗生素不能誘導細菌發(fā)生突變，而是對具有不同耐藥性的細菌進行選擇。 B項，細菌本身就存在耐藥性的與非耐藥性的兩種類型，所以即使新生兒未接觸過抗生素，新生兒感染的細菌也可能存在耐藥性的

23、類型。 C項，新生兒體內缺少免疫球蛋白，將會導致體內的致病菌數量增加，但不會增加其耐藥性，耐藥性的增加是藥物對致病菌進行選擇的結果。 D項，新生兒出生時沒有及時接種疫苗，不能對該類細菌產生免疫力，將導致致病菌在體內繁殖。 【答案】　B 14．某時期，長江中下游地區(qū)的大塊農田發(fā)生稻化螟蟲害，承包土地的農民起初在稻田里噴灑DDT農藥，但幾年后又不得不以放養(yǎng)青蛙來代替噴灑農藥。如圖為在此時期內稻化螟種群密度變化示意圖，分析并回答下列問題： (1)從A點到B點，在施用殺蟲劑的初期，害蟲種群密度都急劇下降，但仍有極少數個體得以生存，原因是__________________________

24、____________ ___________________________________________________________。 (2)從B點到C點曲線回升的原因是__________________________________ ___________________________________________________________。 在這個過程中，農藥對害蟲起________作用，這種作用是________(填“定向”或“不定向”)的， 是通過農藥與害蟲之間的________實現的。 (3)一般認為，C到E點為生物防治期，請根據曲線對比兩種治蟲方

25、法，可以看出農藥防治害蟲的缺點是_________________________________________ ___________________________________________________________。 (4)如果A到D為農藥防治期，這說明在C點時，農民在使用農藥時可能采取了某種措施，這種措施最可能是________。 【解析】　(1)由于變異是不定向的，某些害蟲具有抗藥性變異，所以在施用殺蟲劑的初期，害蟲種群密度急劇下降，但仍有極少數個體得以生存。(2)由于抗藥性變異是可以遺傳的，使害蟲種群的抗藥性增加，種群中個體數量增多，所以BC段曲線回升。該過程中

26、農藥起選擇作用，具有定向性，通過生存斗爭來實現。(3)用農藥防治害蟲會使害蟲種群抗藥性增強，不能有效地控制害蟲數量。(4)C點害蟲數量又開始大量減少，最可能是因為改用了其他種類的農藥。 【答案】　(1)變異是不定向的，某些害蟲具有抗藥性變異 (2)這種抗藥性變異是可以遺傳的，使害蟲種群的抗藥性增加，種群中個體數量增多　選擇　定向　生存斗爭 (3)會使害蟲種群的抗藥性增加，不能有效地控制害蟲數量 (4)改用了其他種類的農藥 15．回答下列有關生物進化的問題： (1)圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是__________、_____

27、_____。 (2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為________，這是生物進化的________。 (3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的________。 (4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因；w代表聯趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。 圖2 ①由于蜥蜴過度繁殖，導致________加劇。 ②小島上食物短缺，聯趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升，其原因可能是___________________________________________________________ ____

28、_______________________________________________________。 ③圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質是因為蜥蜴群體內的________發(fā)生了改變。 【解析】　(1)生物進化的基本環(huán)節(jié)是突變、自然選擇和隔離；(2)小島上原有蜥蜴?zhèn)€體構成種群，是進化的基本單位；(3)小島上生存的蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因稱為基因庫；(4)蜥蜴過度繁殖導致生存斗爭(種內斗爭)加劇，使小島上食物短缺，而聯趾型蜥蜴能游泳可以獲取更多食物，適應環(huán)境，個體數逐漸增加，這種變化的本質是種群基因頻率的變化。 【答案】　(1)突變(變異)　自然選擇　(2)種群　基本單位　(3)基因庫　(4)①生存斗爭(種內斗爭)?、诼撝盒蛡€體趾間有蹼，適合游泳，可以從水中獲取食物。因此，在島上食物短缺時，聯趾個體的生存和繁殖機會較多?、刍蝾l率 13