2019-2020年高中生物《7.2 现代生物进化理论的主要内容》学案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物《7.2 现代生物进化理论的主要内容》学案 新人教版必修2 一、 预习目标： 预习现代生物进化理论的主要内容，掌握进化的基本单位、原材料的来源、方向的决定、实质；种群、基因库、基因频率、物种的概念；物种形成的原因生物进化历程。 二、预习内容： 一、种群基因频率的改变与生物进化 (一) 种群是生物进化的基本单位： 1、种群：生活在一定区域的 的 个体。种群是生物进化的基本单位。也是生物繁殖的基本单位 2、基因库:一个种群中全部个体所含有的 。 基因频率：在一个种群基因库中， 占全部等位基因数的比率 （二）突变和基因重组产生进化的原材料 1、回忆变异类型 ________ 变异 突变 ________ ________ ________ ________ 2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？ 只有________________________________。 3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？ 因为只有________才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。________可以增加基因型的种类。 4、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？ 例如：每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少? 基因突变数是_______ 这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的____ ____。 5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？ 由于突变和基因重组都是________、________，因此它们只是提供了________ ，不能决定生物进化的方向。 （三）自然选择决定生物进化的方向 1、 不定向， 不定向； 2、 决定生物进化的方向； 3、生物进化的实质： 种群的基因频率 发生变化的过程。 二.隔离与物种的形成 1、 物种的概念：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2、 隔离在物种形成中的作用 隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象 隔离是 形成的必要条件，包括 和 。仅有地理隔离不能产生新的物种， 才是物种形成的关键。 3、隔离和物种形成： ① 主要方式－渐变式（经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种） ② 不同物种间都存在 隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过 隔离 三、提出疑惑 ： 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1、 现代生物进化理论的主要内容 2、 生物进化与生物多样性的形成 3、 进化的基本单位、原材料的来源、方向的决定、实质；种群、基因库、基因频率、物种的概念； 4、 物种形成的原因生物进化历程，生物多样性形成的原因 学习重点 1、 种群、基因库、基因频率、物种、隔离的概念； 2、 突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。 学习难点 1、 基因频率的概念； 2、自然选择对基因频率的影响 3、隔离在物种形成中的作用。 二、学习过程 探究活动一： 基因频率与基因型频率的计算： 一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解 种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数100% 种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数100% 例1 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体1xx人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？ 二、利用基因型频率求解基因频率 种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率＋1/2杂合体频率 例2 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占12%，那么基因A和a频率分别是多少？ 例3 据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？ 三、利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率 1 遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。 2 遗传平衡定律公式应用 ⑴ 遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式 设群体中A的基因频率为p,a的基因频率为q.♂(pA+qa)♀(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因频率为p2\，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。 例4 已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？ 探究活动二： 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。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，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，隔离是新物种形成的必要条件 物种：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 生殖 隔离 自然 选择 地理 隔离 基因频率发生改变 种群 小种群(产生许多变异） 新物种 影响基因频率变化的因素：（1）基因突变 （2）基因重组 （3）自然选择 （4）迁移 生物进化的实质是种群基因频率的定向变化，导致生物朝着一定的方向不断进化。 探究活动三：学完本节课，你能用“→”形式表示生物的进化吗？ 三、反思总结 四、当堂检测 1、下列哪项属于种群 （ 　） A、一个池塘中所有鱼类　　　　　　　 B、一块稻田里的所有昆虫 C、一片草地的所有蒲公英　　 　　　　D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼 2、若一个种群中，某一性状的出现频率增加，这很可能 ( ) A、这个性状对环境具有很强的适应性 B、该群体中具此性状的纯合体多 C、这个性状的出现是由环境条件引起的 D、控制这个性状的基因为隐性 3．(1)马(2N=64)和驴(2N=62)杂交能产生后代称为骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 ( ) A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离 (2)产生这种情况的原因主要是 ( ) A、染色体结构发生变化 B、马和驴的遗传物质有本质的区别 C、发生突变 D、减数分裂过程中无同源染色体的联会 4.现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，突变和重组、选择、隔离是新物种形成的基本环节。其中新物种的形成的必要条件是 ( ) A、基因突变 B、选择 C、生殖隔离 D、物种变化 5.华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为 ( ) A、地理隔离的结果 B、生殖隔离的结果 C、地理隔离和生殖隔离的结构 D、基因突变和基因重组的结果 7.据科学考察，海洋生物比陆地生物的进化速度缓慢，其原因是 （　　） A.海洋生物比陆地生物低等 B、海洋环境相对稳定 C、海洋生物发生变异少 D、海洋生物的变异个体生存机会少 8下列属于种群的是 （ ） A、一块水田里的全部水稻 、水草 B、 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C 、 一块朽木上的全部真菌 D、 一个池塘中全部鱼 9下列关于种群的说法不正确的是 （ ） A.同一种群的个体可以自由交配 B.种群是生物繁殖的基本单位 C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D. 种群是生物进化的基本单位 10生物进化的基本单位 （ ） A. 个体 B. 基因 C. 种群 D. 群体 11.下列关于基因库的叙述，正确的是 （ ） A一个种群种一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 B一个种群种全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库 C一个种群种全部个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡 12、在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中AA、Aa、aa的个体分别占 24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？ （ ） A.36%和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40% 13、现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴 （ ） A．猫叫综合症 B.高茎高茎 高茎、矮茎 C.镰刀型细胞贫血症 D.二倍体四倍体 三倍体 六倍体 14“基因突变对绝大多数个体是不利的，但却是生物进化的重要因素之一”。你认为这一说法（ ） A. 正确，基因突变虽对多数个体不利，但它为定向的自然选择提供了材料，为物种的进化奠定了基础 B. 正确，基因突变对多数个体不利，但突变的方向与生物进化的方向是一致的 C. 不正确，因为基因突变不利于个体的繁殖，会导致物种的绝灭 D. 不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化 15、自然选择直接作用于生物的 （ ） A. 表现型 B. 基因型 C. 不利变异的基因 D. 肽链结构 课后练习与提高 一、单项选择题 1．使用某种农药来防治害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果越来越差。原因是（ ） A．害虫对农药进行了定向选择 B．害虫对农药产生了定向的变异 C．害虫对农药产生了隔离 D．农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择 2．下列关于隔离的叙述，不正确的是 （ ） A．阻止了种群间的基因交流 B．对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离 C．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因 D．不同的物种间必然存在着生殖隔离 3．蒲公英的种子像“小伞”，苍耳的种子，果实上有刺，这属于 （ ） A．遗传和变异 B．地理隔离 C．生存斗争 D．生物的适应性 4．生物进化的内因是 （ ） A．过度繁殖 B．生存斗争 C．遗传和变异 D．适者生存 5．“白雪公主”兔是一种重要的产毛兔，它的形成是 （ ） A．人类对其产生的有利于其生存的变异选择的结果 B．自然选择的结果 C．自然选择和人工选择的结果 D．人工对其产生的有利于人的需要的变异的选择 6．下列符合自然选择学说理论的是 （ ） A．长颈鹿最初都是短颈 B．长颈鹿在缺乏青草时，只能吃树上叶片，由于颈的经常使用而逐渐变长 C．长颈鹿的长颈必须通过长期遗传和变异，逐代选择才能形成 D．长颈鹿的长颈是由环境引起的，所以说是自然选择的产物 7．害虫抗药性的出现，按达尔文进化论的观点，最好的解释是 （ ） A．农药浓度的增加使害虫抗药性也增加 B．群体中有抗药性的害虫生存下来并不断繁殖 C．这一农药使害虫产生了抗药性 D．农药引起的害虫的抗药能力可在后代中不断积累而增加 8．现代生物进化理论的基本观点是 （ ） ①种群是生物进化的基本单位 ②种群是生物繁殖的基本单位 ③生物进化的实质在于种群基因频率的改变 ④自然选择决定生物进化的方向 A．①③ B．①② C．③④ D．①④ 9．下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的有 （ ） A．种群基因频率的改变不一定引起生物的进化 B．只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变 C．生物进化的实质是种群基因频率的改变 D．生物性状的改变一定引起生物的进化 10．下列关于种群的说法中，错误的是 （ ） A．种群的个体间会相互影响 B．一个种群是不同生物个体的总和 C．种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中保持和发展 D．对一个种群有利的环境，可能对另一个种群不利 11．下列关于物种的叙述，错误的是 （ ） A．物种是形态上类似，彼此能交配的，要求类似环境条件的生物个体的总和 B．物种是一个具有共同的基因库的与其他类群有生殖隔离的类群 C．区分物种有多种依据，但主要是看有无生殖隔离 D．不同物种的生物若生活在同一地区，也会有基因交流 12．若一个群体中，某一性状出现的频率增加，这很可能是 （ ） A．这个性状对环境具有很强的适应性 B．该群体中具此性状的纯合体多 C．这个性状的出现是由环境条件引起的 D．控制这个性状的基因为隐性 13．若是果蝇种群中，XB的基因频率为90％，Xb的基因频率为10％，雌雄果蝇数相等，理论上XbXb、XbY的基因型比例依次为 （ ） A．1%、2% B．0．5%、5% C．10%、10% D．5%、0．5% 14．在某一人群中，调查得知，隐性性状为16%，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa排列） （ ） A．0.36 0.48 0.16 B．0.48 0.36 0.16 C．0.16 0.48 0.36 D．0.16 0.36 0.48 15．已知人的褐眼对蓝眼是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼人有26400人，其中纯合体有1xx人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别是（ ） A．0.64和0.36 B．0.36和0.64 C．0.50和0.50 D．0.82和0.18 16．在某一人群中（此人群处于遗传平衡）已调查得知，隐性性状者为16％，问该性状不同类型的基因型频率是多少（按AA,Aa,aa顺序排列答案） （ ） A．0.36，0.48，0.16 B．0.48，0.36，0.16 C．0.16，0.48，0.36 D．0.16，0.36，0.48 17．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人，820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是 （ ） A．4．4% B．5．1% C．6．8% D．10．2% 18．在一个多变的生态系统中，下列生存机会最大的种群是 （ ） A．个体差异最小的种群 B．个体差异最多的种群 C．个体最大的种群 D．个体最小的种群 19．生物进化中的自然选择的作用，主要有利于下列哪种情况的生物生物进化 （ ） A．幼小生物 B．生物个体 C．生物细胞 D．生物物种 20．1937年某人把原产丹麦和德国的白三叶草移到瑞典栽培，这里气候较寒冷．最初白三叶草的产量很低，但经过若干年后产量显著提高．对这一事实作出的解释中不正确的是（ ） A．不耐寒的个体被自然淘汰　　　　　　　B．耐寒的个体得以生存并繁衍 C．三叶草在生长过程中逐渐适应了新环境　D．这是一个自然选择的过程 21．某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设为工业区。下列为该地区不同时期两个变种尺蛾的数量比，这种变化的原因是 （ ） 森林时期 建成工业区后50年 灰尺蛾 黑尺蛾 灰尺蛾 黑尺蛾 99% 1% 1% 99% A．工业煤烟使灰尺蛾变为黑尺蛾 B．灰尺蛾远离,黑尺蛾迁入 C．自然选择作用 D．定向变异作用 22．长期使用青霉素治病，会出现一些抗药性强的细菌，使青霉素的药效降低。其原因是（ ） A．细菌适应了青霉素 B．青霉素使细菌产生了突变 C．细菌为了适应青霉素而产生了定向变异 D．青霉素对细菌的不定向变异进行了定向选择 23．华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为 （ ） A．地理隔离的结果 B．生殖隔离的结果 C．地理隔离和生殖隔离的结果 D．基因突变和基因重组的结果 24．生殖隔离的形成包括 （ ） ①动物因为求偶方式和繁殖期不同造成不能交配 ②植物因开花季节和形态不同而不能交配 ③动物胚胎发育早期死亡 ④产生的杂种后代没有生育能力 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 25．20世纪初，美国从印度引进大陆棉，由于检疫存在问题，使印度棉铃虫流入美国，下列关于这一问题的预测，不正确的是 （ ） A．短时间内，印度棉铃虫和美国棉铃虫是两个种群 B．长时间后，美国棉铃虫可形成一个新物种 C．现在的美国棉铃虫和印度棉铃虫可自由交配 D．现在的美国棉铃虫和印度棉铃虫可能交配成功，但不一定能繁殖 26．右图是对一个物种中两个亚种种群(种群数量较大)的某一性状测量的结果绘制的曲线图，如果将这两个亚种置于同一生态系统中，并使之随机交配而进行基因交流，在进行了相当长时间的基因交流后，下列4种根据预测的结果绘制成的曲线，你认为比较合理的是 （ ） 27．有一个老鼠种群，最初生活在一个地域，一条新建的高速公路将该种群分为A和B两个种群。如果A种群生物的地域发生了一系列的环境变化，而B种群地区没有，种群A进的速率是 （ ） A．最初比B慢 B．最初比B快 C．与B相同 D．开始比B慢然后比B快 28．下图横坐标为纬度变化、纵坐标为温度变化，下图中4个不规则的图形Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种不同的生物的生存范围。若环境变化剧烈，则 物种有被淘汰的危险。 A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 二、非选择题 29．桦尺蠖的体色受—对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性。科学家研究发现在19世纪时，曼彻斯特地区SS基因型个体占4%，ss基因型个体占94%，后来随着工业的发展，煤烟污染了环境，s的基因频率降低，S的基因频率提高。请回答 (1)19世纪时，桦尺蠖种群中S和s的基因频率分别是 。 (2)工业革命后桦尺蠖种群中s的基因频率降低的原因是 。 (3)上述凋查研究说明种群中产生的变异是 ，但基因频率的改变是 ， 由此说明生物进化的方向是由自然选择决定的。 30．下图是对某甲虫成灾的马铃薯地块先后使用两种杀虫剂的实验结果曲线，请分析回答： （1）甲虫抗药性的增强是 的结果。在这里杀虫剂是 因素，而内因是 。 （2）使用杀虫剂后均有少数甲虫生存，其内在因素是 。 （3）曲线回升是通过 与 之间的 来实现的。 （4）根据图示，写出提高杀虫效果的有效方法是 。 31．某种蝇是家禽的毁灭性寄生虫,在一实验室里,用杀虫剂和电离辐射分别处理这种蝇的两个数量相同的群体,电离辐射能导致雄蝇不育,实验结果如下图 （1）用杀虫剂处理，可使群体中的个体数在短期内迅速减少。但 从处理后的第二代开始个体数量逐渐回升，这是因为群体中具 有少量 的个体，能 杀虫剂这个环境，在定向的 中得到保存，继续繁殖具有 的后代。 （2）用电离辐射使雄性不育的处理方法，在遗传上称为 。 （3）用电离辐射的方法比用杀虫剂消灭害虫的好处，除效果外还 可以防止 ，这对保护环境是有利的。 32．根据分类学记载，现在地球上生活着的生物约有200万种，但是每年都有新种被发现。近年来在深海中，海底3000米的深海热泉也周围，都发现了以前没有记载的生物。这就说明，生物界的物种还待人们去继续发现。请根据以上材料分析： （1）从分子水平看，生物性状具有多样性的直接原因是 ，根本原因是 。 （2）从遗传水平看，生物新性状的出现主要是由于 的结果，而进行有性生殖的生物，后代的不同表现型主要是由于 的结果。 （3）从进化的角度看，生物物种多样性主要是由于 。 （4）现代生物学研究表明，通过 技术也可以定向创造出动植物新品种和微生物新类型。 33．生产生活中，由于长期和大量使用药物，致使许多细菌、害虫、农作物等产生了抗药性，并使抗药性在群体中很快蔓延。 （1）细菌抗药性的产生和扩展首先是由于细胞质中的 发生了 。 （2）有些杂草对除草剂也能产生抗药性，这是由于除草剂不能再与叶绿体基因独立编码的一种与光合作用有关的蛋白质发生亲和，因而不影响光合作用的进行。该种抗药性的遗传特点是 。 （3）生产上运用化学杀虫剂杀虫，常导致害虫再度大爆发。除因产生抗药性外，生态学原因还有 等。 （4）能抗棉铃虫等的抗虫棉的生态效益显著，有人认为抗虫棉就是无虫棉，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？（说明理由）