高中生物第七章现代生物进化理论章末整合提升教学案新人教版必修2.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学第七章 现代生物进化理论知识系统构建规律方法整合整合一现代生物进化理论与达尔文的自然选择学说的比较项目达尔文的自然选择学说现代生物进化理论基本观点(1)遗传和变异是自然选择的内因；(2)过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料，加剧了生存斗争；(3)变异是不定向的，而自然选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向；(1)种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变；(2)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节；(3)突变和基因重组提供了生物进化的原材料；小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学(4)生存斗争是自然选择的过程；(5)适者生存是自然选择的结果；(6)自然选择的过程是一个长期、缓慢、连续的过程。(4)自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；(5)隔离是物种形成的必要条件。不同点没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体的进化从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位共同点都能解释生物进化的原因和生物多样性、适应性例 1现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改的内容()A进化的基本单位是种群，而不是生物个体B自然选择是因为生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的C生物进化的实质在于种群基因频率的改变D现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异有关理论结合起来答案B 解析达尔文的自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位，而现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位；达尔文的自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质，而现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程。整合二两种物种形成过程的比较项目异地的物种形成同地的物种形成所需时间经过漫长的时间和许多世代的逐渐演变较短时间物种形成的常见方式常见的方式是一个分布区很广的物种通过地理隔离等先形成亚种，然后发展产生生殖隔离，形成两个或多个物种通过个体的突变，远缘杂交及染色体加倍等方式，在自然选择的作用下逐渐形成了新物种举例加拉帕戈斯群岛上多种地雀的形成自然状态下多倍体植物的形成，多倍体育种等联系物种的形成都是以生殖隔离的形成为标志注意生物进化理论认为：突变和基因重组、自然选择、隔离是生物进化和物种形成中的重要环节，其中突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件。例 2荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时，发现一株月见草细胞中的染色体数目由原来的 2n24(条)变成 4n48(条)，成为四倍体植株。该四倍体植株与二倍体植株()小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学A属于两个物种，因为二者之间杂交不能产生可育的后代B属于两个物种，因为二者之间不能杂交产生后代C属于同一物种，因为二者的染色体是同源的D属于同一物种，因为二者之间可以杂交产生后代答案A 解析月见草的四倍体(4n48)是可育的，能够交配并产生可育后代，所以为一个新的物种，但二倍体与四倍体杂交后产生的三倍体是不育的，所以二倍体与四倍体存在生殖隔离。整合三种群基因型频率和基因频率的计算1已知各种基因型的个体数，计算基因频率某基因频率该基因总数该基因及其等位基因总数100%A2AAAa2 AA Aaaa100%aAa 2aa2 AA Aaaa100%(A、a 为基因，AA、Aa、aa 为三种基因型个体数)2已知基因型频率计算基因频率设有N个个体的种群，AA、Aa、aa 的个体数分别为n1、n2、n3，A、a 的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa 的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：PA2n1n22Nn1N12n2NPAA12PAaPa2n3n22Nn3N12n2NPaa12PAa由以上公式可以得出下列结论：某等位基因的频率该等位基因纯合子的频率1/2 杂合子的频率。3伴性遗传中基因频率的计算X XX XXX XX XX XXX2100%2()()AAAaAAAAaaaAaYYYNNNpNNNNNX XX XXX XX XX XXX2100%2()()aaAaaaaAaAAaAYYYNNNqNNNNN(p为 XA频率，q为 Xa频率)4利用遗传平衡定律计算基因型频率(1)前提条件：种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示 A的基因频率，q表示 a 的基因频率，小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学则：基因型 AA的频率p2；基因型 Aa的频率 2pq；基因型 aa 的频率q2。5自交和自由交配时基因(型)频率变化规律(1)自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。例 3某小麦种群中TT个体占 20%，Tt 个体占 60%，tt个体占 20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是()A50%、50%B50%、62.5%C62.5%、50%D50%、100%答案B 解析由题意可知，病害发生前T 的基因频率为(20260)20050%；由于某种病害导致tt个体全部死亡，病害发生后T的基因频率为(20260)(200202)62.5%。例 4某植物种群中，AA个体占 16%，aa 个体占 36%，该种群随机授粉产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率依次是()A增大，不变；不变，不变B不变，增大；增大，不变C不变，不变；增大，不变D不变，不变；不变，增大答案C 解析由题意知，种群中A的基因频率为40%，a 的基因频率为60%，随机授粉产生的后代中AA个体的百分比：40%40%16%，aa：60%60%36%，Aa：48%，A的基因频率：16%48%1/240%。自交产生的后代中AA个体百分比：16%48%1/4 28%，aa：36%48%1/4 48%，Aa：1/2 48%24%，A的基因频率：28%1/2 24%40%。热点考题集训1达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论分别认为进化的基本单位是()A个体、个体B个体、种群C种群、种群D种群、个体答案B 解析现代生物进化理论以达尔文的自然选择学说为核心，是自然选择学说的改进和发展。小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学达尔文认为进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。2根据达尔文自然选择学说图解(如图)，下列对现代生物进化理论的补充、完善等内容中，不正确的是()A现代生物进化理论是在研究种群中基因频率变化的基础上发展起来的B种群是生物进化的基本单位C物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节D种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因答案D 解析种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组为生物进化提供原材料，隔离使分化的种群之间失去自由交流基因的机会，是形成新物种的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。从实质上看生物进化是种群基因频率变化的结果，种群基因库是种群中全部生物个体的全部基因的总和，每个个体只有种群基因库的一部分基因。3新物种形成最显著的标志是()A具有一定的形态结构B具有一定的生理功能C产生了生殖隔离D改变了基因频率答案C 解析具有一定的形态结构和生理功能是作为物种存在的一种必要的特征，但标志新物种形成的应是产生生殖隔离。基因频率的改变情况只能说明生物进化情况。4如图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是()A四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99 万年的累积小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学D大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同答案C 解析物种的形成是遗传变异、选择和隔离三个环节共同作用的结果，A 错误；自然选择决定生物进化的方向，B错误；人与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历 99 万年左右的积累，C正确；通过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系较大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多，D错误。5关于生物进化方面的证据，下列相关叙述中，正确的是()A图 1 四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异B图 2 昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应C图 3 是两种体色的桦尺蠖，它们的性状分化证实了物种形成的机制D图 4 中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性答案D 解析生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致，故A、B两项都不正确；生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成机制；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，二者之间相互选择，共同进化。6调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：基因型XBXBXBXbXbXbXBY XbY 比例(%)42.32 7.36 0.32 46 4 则该校学生中XB和 Xb的基因频率分别是()A6%、8%B92%、8%C78%、92%D8%、92%答案B 解析伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为7.36%0.32%2 4%42.32%27.36%20.32%2 46%4%100%8%，则 XB的基因频率为92%。7下表中 D和 d 表示某地区某种生物的一对等位基因，表中数据能说明()年份1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 基因 D的频率0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10 小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学基因 d 的频率0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90 A.1970 年杂合子的比例为18%B1930 年显性个体和隐性个体数目接近C1970 年后的较短时间内D的频率为0 D显性纯合子更能适应该地区变化的环境答案A 解 析根 据 表 中 提 供 的 数 据，由 遗 传 平 衡 定 律 公 式 计 算，1970 年 杂 合 子 的 比 例 为20.100.90 18%；1930 年隐性个体的比例为0.510.51 26%，显性个体的比例则为126%74%；从表中基因频率的变化趋势看出，1970 年后 D的频率不会在较短的时间内变为0；d 的基因频率上升，表明隐性性状更能适应该地区变化的环境。8在非洲人群中，每10 000 人中有 1 人患囊性纤维原瘤，该病属于常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的概率约为()A1/25 B1/50 C1/100 D1/200 答案D 解析由题干可知，该病为隐性遗传病。设正常基因为A，基因频率为p，致病基因为a，基因频率为q，那么p22pqq21，pq1，因为 aaq21/10 000，所以q 1/100，p1q99/100，Aa%2pq299/1001/100 198/10 000。该妇女生有患病孩子，其基因型为 Aa，健康男子的基因型为Aa 的概率为19810 00019810 000991002。那么他们所生孩子患病的概率为1/4 2/101，约为1/200。91 万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群。两个种群现在已经发生了明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。请分析回答下列问题：(1)结合现代生物进化理论分析可知，b 过程的实质变化是_。小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学(2)的存在说明了_。(3)原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%。环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa 的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa 的个体数量减少 20%。则一年后a 的基因频率为 _，基因型为aa 的个体比例为 _。答案(1)种群基因频率的改变(2)变异是不定向的(3)45.455%18.18%解析松鼠种群在不同的环境选择下进化，产生各种特异性变异，导致种群基因频率发生差异性变化，直至成为不同物种。由题意可知，A 的基因频率为50%，则原来种群中AA、Aa、aa 的基因型频率分别为25%、50%、25%，可设其分别为25 只、50 只、25 只，则一年后种群中基因型为AA、Aa、aa 的个体数量分别为30 只、60 只、20 只，其基因型频率分别为27.27%、54.55%、18.18%，所以此时a 的基因频率为45.455%。10下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型。图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请据图回答下面的问题。(1)由 A物种进化为B、C两个物种的内因是_，外因是 _，进化的实质是 _。(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与 C物种发生基因交流，其原因是 _。(3)迁移到乙岛的B物种可能会 _。(4)假设种群中有一对等位基因A和 a，A的基因频率为0.1，a 的基因频率为0.9，那么 AA、Aa、aa 3 种基因型的频率分别为_；若环境的选择作用使a 的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa 基因型个体的变化趋势是_。答案(1)遗传变异甲、乙两岛环境不同且有地理隔离种群基因频率的改变(2)已形成生殖隔离(3)形成新的物种(4)1%、18%、81%逐渐下降解析(4)根据遗传平衡原理，AA 0.1 0.1 0.01；Aa20.1 0.9 0.18；aa0.9 0.90.81。