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文档简介
1、第七单元生物的变异与进化第22讲生物的进化课标要求1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实,说明当今生物具有共同的祖先。2.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识,说明当今生物在新陈代谢、DNA 的结构与功能等方面具有许多共同特征。3.适应是自然选择的结果。4.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。5.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。6.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。7.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生命进化史提供了科学的解释。8.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成素养目标1.分析不同类型的证据,探讨地
2、球上现存的丰富多样的物种是由共同祖先长期进化形成的(生命观念、科学思维、社会责任)。2.基于可遗传的变异,以及变异可能带来的生存与繁殖优势等方面的实例,解释生物的适应是自然选择的结果(生命观念、科学思维)续上表 【知识框架】考点一生物有共同祖先的证据1核心概念(1)达尔文生物进化理论的两大学说。(必修2 P100)共同由来学说:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 自然选择学说:揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。(2)化石:通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。(必修2 P100)(3)比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结
3、构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。(必修2 P102)(4)胚胎学证据:胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。(必修2 P103)2共同由来学说的证据(1)化石最直接的证据。作用:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。分布:大部分化石发现于沉积岩的地层中。结论:大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。(2)比较解剖学的证据。事实证据:蝙
4、蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是同源器官。意义:为生物是否有共同祖先寻找证据。(3)胚胎学的证据。事实证据:人和鱼的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾;人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。意义:支持人和其他脊椎动物有共同的祖先的论点。(4)细胞和分子水平的证据。事实证据:a.生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞。b细胞有共同的物质基础和结构基础等。c不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异。意义:a.支持生物有共同祖先的论点。b提示人们当今生物有着共同的原始祖先。c揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。1(教材必
5、修2 P102“思考讨论”)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的,但它们的外形及功能差别很大,试解释其原因。答案:这四种前(上)肢骨骼有相同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的,在漫长的进化过程中,因为适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。2(教材必修2 P103“思考讨论”)不同生物与人的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一,说明_。答案:现存各种生物有着或远或近的亲缘关系,差异大说明亲缘关系远,反之则近。同时也能反映各种生物在进化史上出现的顺序3化石在地质层中的分布规律是_。4(教材必修2 P104“拓展应用”)能够反驳“认为生物是自古以来就如此的
6、”观点最有效的证据是:_。答案:在越早形成的地层里,成为化石的生物越简单,越低等;在越晚形成的地层里,成为化石的生物越复杂,越高等答案:各种证据,如不同地质年代中相继出现的生物类群,已经绝灭的物种,物种大爆发事件,地壳剧烈运动、气候剧烈变化和小行星碰撞地球等事件对生物的影响;引用达尔文论证生物进化论时列举的大量证据,如在加拉帕戈斯群岛所发现的大量物种形成的事实判断正误。1生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。()2通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点,推测其行为特点。()3(经典高考题)古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石。()4我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化
7、石。()5通过对比不同物种的基因序列,可推断不同物种的进化关系。()6人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段,这个证据支持了达尔文的共同由来学说。()提示:大量的恐龙蛋化石是遗物化石。1人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近,说明_。2当今生物的细胞在结构和代谢方面的共同点有哪些?答案:人和类人猿有共同的祖先,并且亲缘关系很近答案:无论原核生物还是真核生物,都有相似的细胞基本结构。细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段基本相同,都是在细胞质基质中进行的,都能产生ATP。原核细胞中的蓝细菌和真核细胞中的叶肉细胞都有与光合作用有关的色素和酶等,它们都能进
8、行光合作用,把光能转化为化学能,将无机物转化为贮藏能量的有机物。3科学家推测鸟类起源于恐龙的依据是_。答案:化石证据显示赫氏近鸟龙的身体骨架与恐龙非常接近,但骨架周围有清晰的羽毛印痕,且其后肢发达,说明鸟类起源于恐龙1(生命观念)化石的种类(1)遗体化石:将古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。(2)遗迹化石:将古生物活动或存在过的痕迹保存下来的化石,其中最主要的是足迹。(3)遗物化石:将古动物的粪便、卵(蛋)以及人类祖先使用的工具等保存下来的化石。2(科学思维)教科书中能说明生物有共同祖先的事例(1)生物的遗传物质都是核酸。具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,只有少数病毒的遗传物质
9、是RNA。(2)地球上生物遗传信息的传递都遵循中心法则。这些信息传递过程在真核生物中和原核生物中都存在。(3)地球上生物遗传信息传递的过程都遵循碱基互补配对原则。(4)地球上的生物都共用同一套遗传密码。(5)生物体有共同起源的其他证据。大多数的细胞都具有生物膜系统(如细胞膜),而且原核细胞和真核细胞的生物膜都是以磷脂双分子层为基本支架的。3(生命观念)适应的相对性辨析(1)生物适应环境是暂时性的,因为环境是不断变化的。(2)生物保护性适应是不完善的,因为适应的产生是自然选择的结果,自然选择是一个漫长的过程。(3)生物的适应依赖于环境,有些生物的形态结构完全取决于环境的差异。考向围绕生物进化的证
10、据,考查生命观念典型例题(2021上海模拟)人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾,这一事实为生物进化提供的证据是()A胚胎学证据B生物化学证据C比较解剖学证据 D古生物化石证据解析:比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官。人体内残存了哺乳动物体内相当发达的阑尾,这属于比较解剖学上的同源器官。C符合题意。答案:C(2021全国模拟)细胞色素c是广泛存在于动、植物和微生物中的一种蛋白质,位于线粒体内的电子传递链中,若缺乏细胞色素c,耗氧量降低,生物出现呼吸作用障碍。若细胞色素c从线粒体释放到细胞质中后,会激活凋亡程序。细
11、胞色素c的氨基酸序列表现为高度的保守性,下表是多种生物与人类细胞色素c氨基酸序列的差异。下列说法错误的是()生物黑猩猩恒河猴兔牛、羊、猪果蝇小麦酵母差异01910273545A细胞色素c可以作为分子指标来判断不同种生物亲缘关系的远近B细胞色素c氨基酸序列的高度保守性说明生物可能是由共同的祖先进化而来C细胞色素c可能位于线粒体的内膜上,参与有氧呼吸第三阶段D细胞色素c直接控制细胞凋亡解析:据图可知,不同生物的细胞色素c氨基酸序列有差异,故可作为分子指标来判断不同种生物亲缘关系的远近,A正确;已知细胞色素c氨基酸序列表现为高度的保守性,说明生物可能是由共同的祖先进化而来,B正确;位于线粒体内的电子
12、传递链(有氧呼吸第三阶段)中,细胞色素c可能位于线粒体的内膜上,参与有氧呼吸第三阶段,C正确;细胞色素c从线粒体释放到细胞质中后,会激活凋亡程序,间接控制细胞凋亡,D错误。答案:D考点二自然选择与适应的形成1核心概念(1)适应:生物的形态结构适合于完成一定的功能。生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。(必修2 P106) 2适应的特性适应具有普遍性和相对性。 3拉马克的进化学说(1)生物的来源:地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的,各种生物适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。(2)进化原因:用进废退和获得性遗传。(3)意义:彻底否定了物种不变论。(4)局限性:对适应
13、形成的解释是肤浅的,未被人们普遍接受。4达尔文自然选择学说(1)达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。(2)自然选择学说的解释模型。(3)对适应的解释。适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。(4)意义。使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道。揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物多样性和适应性是进化的结果。(5)局限性。达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质。5达尔文以后进化理论的发展(1)关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到基因水
14、平,人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。(2)关于适应以及物种的形成等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到以种群为基本单位。(3)形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。1(教材必修2 P109“拓展应用”)工蜂不能繁殖后代,但它们适于采集花粉的性状在进化上仍有意义,原因是什么?2(教材必修2 P109“拓展应用”)人类对濒危动植物进行保护,不会干扰自然界正常的自然选择,原因是什么?答案:决定这些性状(有利变异)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中,可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状,才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。答案:在自然界,物种绝灭的速率本来是很缓慢的,人类活动大大加快了物
15、种绝灭的速率。因此,人类对濒危物种的保护,是在弥补自己对自然界的过失,不能说是干扰了自然界正常的自然选择。自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值,因此,不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。判断正误。1适应不仅是指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应。()2达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传变异的本质。()3(2019江苏卷)种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象。()4(经典高考题)自然选择是生物进化的重要动力。()提示:达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质。5(经典高考题)自然选择获得的性状都
16、可以通过遗传进行积累。()6(经典高考题)自然选择作用于对个体存活和生殖有影响的变异性状。()7(经典高考题)有害突变不能成为生物进化的原材料。()提示:自然选择获得的性状,若为可遗传变异的范畴,则可以通过遗传进行积累。提示:突变包括基因突变和染色体变异,可以为生物进化提供大量的选择材料。1利用拉马克进化观点,解释长颈鹿脖子长的原因是什么。2利用达尔文的进化观点,解释长颈鹿脖子长的原因是什么。答案:长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会伸长脖子去吃高处的树叶,这样长期“使用”它的脖子,久而久之就更长了(用进废退),然后遗传给了下一代(获得性遗传)。答案:在缺乏青草的干旱时期,颈部和四肢都较长的个体会有
17、较多的机会吃到高处的树叶,能够生存下来,并繁殖后代;而颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物,不容易生存下来,也无法繁殖后代,所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。3通过对长颈鹿的进化历程的分析,请解释达尔文自然选择学说中遗传变异和自然选择的关系。4在进化地位上越高等的生物,适应能力不一定越强,原因是什么?5与同种或类似的野生种类相比,家养动物的变异较多(如狗的变异比狼多)。可能的原因是什么?答案:变异是不定向的,自然选择的直接对象就是生物的变异性状,定向筛选出有利变异和不利变异,通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。答案:进化过程中出现的新物种,有些是靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁
18、衍的,不一定就比原来的物种适应能力更强。答案:这与人类根据自身的需要对家养动物采取的杂交育种等措施有关。(生命观念)自然选择学说的拓展(1)自然选择的因素:外界环境(环境不是诱变因素,而是选择因素)。(2)自然选择的手段:生存斗争(包括生物与环境、生物与生物之间的斗争)。(3)进化的内因:遗传和变异。(4)选择的结果:适者生存,不适者被淘汰。通常,外界环境条件变化越剧烈,选择越频繁,生物进化速度就越快。(5)环境因素的作用会提高突变的频率,但任何情况下变异都是不定向的,所以环境不能起到定向诱导变异的作用,它的作用是对不定向的变异进行定向选择。(6)在运用达尔文自然选择学说分析问题时,要注意“变
19、异在前,选择在后”的思路。考向围绕自然选择,考查生命观念典型例题(2021浙江卷)选择是生物进化的重要动力。下列叙述正确的是()A同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择B人工选择可以培育新品种,自然选择不能形成新物种C自然选择保存适应环境的变异,人工选择保留人类所需的变异D经自然选择,同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化解析:同一物种的个体差异,利于自然选择和人工选择,A错误;人工选择能培育出新品种,自然选择也能形成新的类型、新的物种,B错误;自然选择是自然界对生物的选择作用,使适者生存,不适者被淘汰;人工选择是人们根据自己的需要,对合乎要求的变异个体进行选择,最后选育出新品种,C正确
20、;由于同一物种不同种群所处的自然环境可能不同,故在自然选择的作用下,同一物种的不同种群的基因库可能发生不同的变化,D错误。答案:C1下列与适应及其形成有关的表述,正确的是()A适应仅指生物对环境的适应B生物形成的适应性特征不会遗传给后代C具有适应性特征的个体,不会被天敌发现D适应的相对性是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾形成的解析:适应不仅指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应,A错误;生物形成的适应性特征是由遗传物质决定的,可以遗传给后代,B错误;具有适应性特征的个体,不易被天敌发现,从而生存下来繁殖后代的机会大,但是在环境发生变化时,这些个体可能更易被天敌发现,C错误;适应的
21、相对性是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾形成的,D正确。答案:D2下列关于进化的叙述,错误的是()A达尔文创立的进化论使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道B关于遗传变异,达尔文接受了拉马克的器官用进废退和获得性遗传的观点C达尔文的自然选择学说认为生物的多样性是进化的结果,对遗传和变异现象的本质能够做出科学的解释D拉马克的进化论认为生物各种适应性特征的形成都是用进废退和获得性遗传的结果解析:达尔文以自然选择学说为基础的进化论使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道,A正确;关于遗传的变异是怎样产生的,达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点,B正确;达尔文的自
22、然选择学说认为,生物的多样性是进化的结果,但由于受到当时科学发展水平的限制,对于遗传和变异的本质,达尔文还不能做出科学的解释,C错误;拉马克认为生物的适应性是“用进废退”和“获得性遗传”的结果,D正确。答案:C考点三种群基因组成的变化与物种的形成1核心概念(1)种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。(必修2 P110)(2)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。(必修2 P111)(3)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。(必修2 P111)(4)物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。(必修2 P116)(5)隔离:在自然状态下,基
23、因不能自由交流的现象。(必修2 P116)(6)生殖隔离:不同物种之间一般是不能交配的,即使交配成功也不能产生可育后代。(必修2 P116)(7)地理隔离:同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。(必修2 P116)2种群特点(1)种群中的个体并不是机械地集合在一起。(2)种群是生物繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。(3)种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。3种群基因频率的变化(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因。可遗传变异类型的形成:基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型。 可
24、遗传变异的结果:只提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。 (3)自然选择对种群基因频率变化的影响。原因:不断淘汰发生不利变异的个体,选择保留发生有利变异的个体。 选择的对象。a直接作用对象:个体的表型。 b最终选择的对象:决定表型的基因型。 选择的结果。a基因方面:种群基因频率会发生定向改变。 b生物性状方面:导致生物朝着一定的方向不断进化。4种群和物种的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流在自然状态下能够相互交配,并能够产生可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域
25、内的同种生物的许多种群组成续上表 判断标准种群必须具备“三同”,即同一时间、同一地点、同一物种同一物种的不同种群不存在生殖隔离,交配能够产生可育后代主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)不同物种之间存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离,长期发展下去可成为不同的亚种,进而可形成多个新物种5.地理隔离与生殖隔离的比较项目地理隔离生殖隔离特点自然条件下不进行基因交流种群间不进行基因交流联系地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段一般经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离,也可能不经过地理隔离直
26、接形成生殖隔离,如多倍体的产生只有地理隔离不一定形成生殖隔离,但能产生亚种,如东北虎和华南虎生殖隔离是物种形成的标志,是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限6物种形成与生物进化的比较内容物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物关系属于不同物种可能属于同一物种二者联系只有不同种群的基因库产生了明显差异,出现生殖隔离才能形成新物种进化不一定产生新物种,新物种产生一定存在进化新物种的形成是长期进化的结果1(教材必修2 P126)DDT起初被用作杀虫剂时非常有效,若干年后, DDT的杀虫效果越来越差。请对昆虫产生抗药性做出解释。2(教材必修2 P118“拓展应用”)斑马的染色体
27、数为22对,驴的染色体数为31对,斑马和驴杂交产生的后代兼具斑马和驴的特征,俗称“斑驴”。从染色体组的角度分析,“斑驴”不可育的原因是什么?答案:昆虫在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异。在未使用DDT时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势;使用DDT以后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性强的个体有机会产生更多的后代,一段时间以后,DDT的杀虫效果就会下降。答案:由题中所给斑马和驴的染色体数可知,“斑驴”的染色体数为53条(不是偶数),“斑驴”无法通过减数分裂产生正常的配子。3(教材必修2 P110“问题探讨”)先有鸡还是先有蛋?你的观点及理由是什么
28、?答案:先有鸡或先有蛋这两种观点都有一定的道理,但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性,也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。新物种形成的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程,以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志,并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。判断正误。1(2020浙江卷)自然选择可打破遗传平衡。()2(经典高考题)自然选择加速了种群生殖隔离的进程。()3(2020山东卷)将割裂的栖息地连接,促进了绿孔雀间的基因交流。()4(2020海南卷)近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加。()5(经典高考题)若没有其他因
29、素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变。()提示:虽然没有其他因素的影响,但是由于群体数量较少,因此小群体的基因频率在各代可能会发生改变。6(经典高考题)某种生物产生新基因并稳定遗传后,形成了新物种。()提示:某种生物产生新基因后改变了种群的基因频率,说明生物进化了,而新物种形成的标志是生殖隔离。若将一个濒临灭绝的生物种群释放到一个新的环境中,有充足的食物,没有天敌。请根据所学知识预测该种群将发生的变化:_。答案:若气候等其他条件也合适,并且这个种群具有一定的繁殖能力,该种群的个体总数会迅速增加。否则,也可能仍然处于濒危状态甚至灭绝4(科学思维)自然选择使种群的基因频率发生定向改变
30、5(科学思维)物种形成的三大模式答案:基因频率染色体变异生殖隔离染色体加倍关于现代进化理论基本观点的几点辨析(1)突变基因突变。“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变异”。(2)变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱发基因突变。(3)变异是不定向的,而自然选择能定向改变种群的基因频率,从而使种群发生定向进化。(4)只有地理隔离而没形成生殖隔离,可能产生亚种,但没有产生新物种。(5)能产生后代同一物种。两个个体虽然能够交配产生后代,但子代有可能高度不育,如马和驴虽然能够产生子代,但子代不育,因此马和驴是两个物种。考向一围绕基因频率和基因型频率的计算,考查
31、科学思维典型例题1(2021广东卷)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1 500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是()A15%、85%B25%、75%C35%、65% D45%、55%考向二围绕物种组成,考查生命观念典型例题2(经典高考题)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,下列做法合理的是()A了解这两个种群所在地区之间的距离后做出判断B观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象C将两个种群置于相同环境条件下,比较其死亡率D将两个种群置于相同环境条件下,比较其出生率解析:新物种形成的标志是出现生殖隔离
32、,因此为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,可观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象,若存在生殖隔离现象则不属于同一个物种,反之属于同一个物种。因此,A、C、D错误,B正确。答案:B1(2019浙江卷)研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定,得知红花(CC)金鱼草35株、粉红花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列叙述正确的是()A金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库B不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的C基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料D种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%考点四(实验)自然选择对种群基因频率变化的影响【实验原理
33、】自然选择可改变种群基因频率。【实验步骤】(1)提出问题:桦尺蛾种群中s基因的频率为什么越来越低?(2)做出假设:自然选择可以使种群的基因频率定向改变。(3)创设数字化问题情境。1870年,桦尺蛾种群的基因型频率为SS 10%,Ss 20%,ss 70%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第210年间,该种群每年的基因型频率各是多少? 每年的基因频率是多少?【实验结果】(1)根据基因型频率计算每年基因频率,将结果写在下表中。项目第1年第2年第3年个数占比存活个数占比存活个数占比基因型频率SS1010%1111
34、.5%1213%Ss2020%2222.9%2426%ss7070%6365.6%5761%基因频率S20%23%26%s80%77%74%(2)实验结论:自然选择会使种群的基因频率发生定向改变。考向围绕自然选择改变基因频率,考查科学思维典型例题(2019天津卷)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。下列叙述错误的是()A深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低C浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠
35、的隐性纯合子频率高(2020海南卷)金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍,种质退化现象较严重,人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是()A生长更快的金鲳鱼养殖品种,是人工选择的结果B野生种群和人工种群的基因库不同C近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加D如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外,会增加野生种群的遗传多样性解析:为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,是为培养适合人类需要的生物品种,属于人工选择,A正确;人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群,两个种群的基因库不同,B正确;近亲繁殖能够使纯
36、合基因型的频率迅速增加,C正确;遗传多样性的本质是遗传变异,人工种群大量逃逸到野外,不会使野生种群发生遗传变异,故其遗传多样性不会改变,D错误。答案:D考点五(实验)探究抗生素对细菌的选择作用【实验原理】一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。【实验步骤】(1)用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线,将培养皿分为4个区域,分别标记为。(2)取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上。(3)用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在号区域的中央,再分别夹取1张抗生
37、素纸片放在号区域的中央,盖上皿盖。(4)将培养皿倒置于37 的恒温箱中培养1216 h。(5)观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈?如果有,测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径,并取平均值。(6)从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤25。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径。注意:实验结束后,应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。【实验结果】在培养基上有(填“有”或“无”)细菌生长,在放有抗生素纸片的区域无(填“有”或“无”)细菌生长。连续培养几代后,抑菌圈的直径会变小。【实验结论】抗生素对细菌具有定向选择作用。考向围绕抗生素的选
38、择作用,考查科学思维典型例题(2021江苏模拟)MIC是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度。某研究小组将含有相同浓度抗生素的四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的琼脂平板上,进行药敏试验以了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度,用于指导临床合理选用抗生素。图1为实验器材,图2为实验结果。下列叙述错误的是()A为获得长满测试菌的琼脂平板,需要使用图1中工具B据图2可知抗生素的MIC大于抗生素的MICC图2抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素的突变株D图2抑菌圈中离纸片越近的菌落对抗生素的抗性越强解析:为获得长满测试菌的琼脂平板,需要用到的接种方法是稀释涂布平板法。稀释涂布
39、平板法需要用到酒精灯、涂布器和培养基,A正确。MIC 是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度。含有相同浓度抗生素的四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的琼脂平板上,抗生素的抑菌圈比抗生素的抑菌圈小。说明抗生素的 MIC 大于抗生素的 MIC。即想要达到和抗生素相同的抑菌效果抗生素要增加浓度才行,B正确。图2抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素的突变株,这些突变株在抗生素的环境下能够存活并繁殖形成菌落。细菌是原核生物,发生变异最可能是基因突变,C正确。在抑菌圈中出现的菌落都是对该种抗生素具有抗性的菌株,它们之间抗性的强弱无法根据题干信息进行判断。如果要判断它们之间抗性的强
40、弱还需进一步实验才能确定,D错误。答案:D(2021江苏模拟)在某细菌均匀分布的平板上,放置含有不同抗生素的纸片后进行培养,在纸片周围会出现透明区域抑菌圈,可测定该细菌对各种抗生素的敏感性。下列叙述错误的是()A该实验中使用涂布平板法接种细菌B不同抗生素在平板上的扩散速率会影响抑菌圈的大小C形成的抑菌圈越大表示细菌对抗生素的敏感性越高D未出现抑菌圈可能是由于抗生素诱导细菌产生了抗药性变异解析:由于该细菌在平板上是均匀分布的,所以该实验中使用涂布平板法接种细菌,A正确;在平板上扩散速度慢的抗生素,形成的透明圈可能较小,因此,不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,B正确;形成的抑菌
41、圈越大说明抑菌效果越好,表示细菌对抗生素的敏感性越高,C正确;细菌的变异是不定向的,抗生素对细菌抗药性变异的产生起的是选择作用而不是诱导作用,D错误。答案:D考点六协同进化与生物多样性的形成1核心概念(1)协同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(必修2 P121)(2)生物多样性:主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。(必修2 P121)(3)收割理论:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。(必修2 P119)2协同进化的方式与结果(1)方式
42、。生物与生物之间协同进化。捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病幼或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。生物与无机环境之间协同进化。地球上的原始大气没有氧气,最早的生物是厌氧型生物,能进行光合作用的生物的出现,使大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了前提条件。(2)结果:通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种、丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统。3生物多样性的形成生物进化历程中的关键事件。4生物进化理论在发展(1)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史做出了科学的解释:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原
43、材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。(2)中性突变学说:大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因突变不起作用,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。(3)间断平衡学说:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。 (教材必修2 P122“思考讨论”)恐龙是在中生代后期绝灭的,物种的绝灭对生物多样性的影响是:_。答案:物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的;恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛判断正误。1(2020浙江卷)自然选择是进化的因素。()2(经典高考题)由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将被分隔的森林斑块彼此连接起来的作用。生态通道有利于保护该种松鼠的遗传多样性。()3(2020海南卷)人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群,野生种群和人工种群的基因库不同。()4(2021河北卷)增加我国麋鹿种群的遗传多样性,不利于种群的进一步发展。()提示:生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,增加我国麋鹿种群的遗传多样性,有利于种群的进一步发展。如何理解“协同进化就是生态的舞台,
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