生物进化理论

第7章 现代生物进化理论

第1节 现代生物进化理论的由来

学习目的:现代生物进化理论的主要内容。 目的分析

现代生物进化理论和达尔文进化论比较

共同点:能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。

不同点:①达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理,而现代生物进化论克服了这一缺点。②达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化,认为种群是生物进化的基本单位。③达尔文的进化论中,自然选择来自过度繁殖和生存斗争,而现代生物进化论中,则将选择归于不同基因型有差异的延续,没有生存斗争,自然选择也在进行。 三. 1. 学习重点

⑴达尔文自然选择学说的重要内容。 ⑵分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

主要内容

历史贡献和局限性

主要内容

2.知识结构:现代生物进化理论的由来 达尔文的自然选择学说 历史贡献和局限性

生物进化观点对人们

思想观念的影响 达尔文以后进化理论的发展

四.知识构建

一、拉马克的进化学说

学生阅读教材相关内容:回答下列问题

1、生物进化的理论最先由谁提出来的?2、拉马克的进化学说的主要内容意义不足: 归纳总结:

1、生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此具有进步意义。

2、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。 3、对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。

二、达尔文的自然选择学说

1、达尔文自然选择学说的主要内容是 2、达尔文进化理论的中心观点是 在达尔文的观点中, 是生物进化的单位.

3.什么是自然选择4、达尔文自然选择学说的重要意义5、达尔文自然选择学说局限性表现在归纳总结:

1、达尔文的学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点,但他承认变异有的可以遗传,有的不能遗传。他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点,在解释适应性的形成时强调自然选择的作用。

2、达尔文自然选择学说的贡献,在于较好地解释了生物的多样性和适应性,相对系统地解释了生物进化的原因。

3、达尔文自然选择学说的局限性,在于他未能对遗传和变异的本质做出科学的解释,对生物进化的解释局限在生物个体水平。随着遗传学的“基因遗传”理论的诞生,获得性遗传被大多数学者所摒弃,物种形成的渐变过程无法解释“物种大爆发”现象,基因传衍以种群为单位而不是以个体为单位等,使达尔文自然选择学说从诞生起就不断地被质疑、修正,这就是现代生物进化理论的由来。

三.达尔文以后的进化理论的发展

随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已从 水平深入到 水平,人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点,已经被大多数学者所摒弃。关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以 为单位,发展到以 为基本单位。这样就形成了以 为核心的现代生物理论,从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。

(二)典型例题解析

例1 下列关于生物进化的论述中,不符合达尔文学说基本观点的有( ) (A)遗传和变异是自然选择发生作用的基础 (B)生物的变异是不定向的,自然选择是定向的

(C)变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型 (D)环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境

解析 达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化学说认为:遗传和变异是生物进化的内因,变异是不定向的,它为生物进化提供原材料。通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保留,并通过遗传积累起来,久而久之就产生出生物新类型。故(A)、(B)、(C)选项符合达尔文学说的基本观点,而(D)选项是拉马克进化学说的观点。答案:(D)。

例2 达尔文自然选择学说未能解释的是( )

(A)生物进化的原因 (B)现存生物适应性的原因 (C)生物多样性的原因 (D)生物不定向变异的原因

解析 自然选择学说的先进性是:论证了生物是不断进化的,并对生物进化的原因做出了合理的解释。局限性有:①对于遗传和变异的本质,未做出科学的解释;②对生物进化的解释也局限于个体水平;③强调物种形成是渐变的,不能解释物种大爆发现象。答案:(D)。

第2节 现代生物进化理论的主要内容 一 种群基因频率的改变与生物进化

学习目的

现代生物进化理论的主要内容(B) 本节重要知识点

1、种群是生物进化的基本单位

2、基因频率的概念,基因频率的计算公式 3、自然选择在生物进化过程中的作用 知识建构

一、种群是生物进化的基本单位 1、种群

(1)概念: 。

(2)特点:不是机械地集合在一起。个体之间彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。所以种群也是生物繁殖的基本单位。

2、基因库: 。 3、基因频率: 。 二、突变和基因重组产生生物进化的原材料

1、回忆变异类型

生物的变异 2、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10

8

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____ ____。 3、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:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。

典型例题1:中心血防站调查了1788个MN血型的人,其中397人是M型(LMLM),861人是MN型(LMLN),530人是N型(LNLN),请分别计算LM和LN的基因频率。

解析:本题考查基因频率的计算方法。据题意可知,M型者含有两个LM基因,MN型者含有一个LM和一个LN基因,N型者含有两个LN基因。

故本题应如此计算:

LM%=(2×397+861)/(2×1788)×100%=46.3% LN%=(861+2×530)/(2×1788)×100%=53.7%

例2、根据现代生物进化理论,判断下列说法正确的是( ) A.研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代 C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程

D.生物进化的方向,决定于生物变异的方向 合作探究

基因型频率、基因频率的计算方法? 质疑讲析

1.已知基因型频率求基因频率

(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3,那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别是:

(2)若以上关系中,设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

由以上公式可得出下列结论:

①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。 ②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+ 杂合子的频率。

2.已知基因频率求基因型频率

设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则AA的基因型频率=p2 aa的基因型频率=q2 Aa的基因型频率=2pq 四、课堂训练题

1.对生物进化的方向起决定作用的是 D(2000广东) A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.自然选择

2.某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体中色盲基因频率为 。 作业布置

隔离与物种的形成

学习目的:

隔离与物种的形成(B) 本节重要知识点

1、解释物种、隔离的概念。 2、理解地理隔离和生殖隔离。 3、理解隔离在生物进化中的作用。

2. 物种形成与生物进化的关系? 质疑讲析

1.变异与环境:变异在环境变化之前已经产生,环境只起选择作用,并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。

2.物种形成

(1)方式:渐变式和爆发式,爆发式是在很短时间内即可形成新物种,如多倍体的形成。 (2)三个环节

①突变和基因重组产生进化的原材料。 ②自然选择决定生物进化的方向。 ③隔离导致物种形成。

(二)课堂典型题例

例1 达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀,用现代进化理论解释,错误的是( ) (A)经过长期的地理隔离达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现条件下的地雀物种 (B)生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种

(C)这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,发生不同的突变和基因重组

(D)自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐步出现生殖隔离

例2下列说法正确的( )

A.地理隔离一旦形成,原来属于同一物种的个体就成了不同物种 B.生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的个体就成了不同物种 C.地理隔离是形成新物种的必然经历

D.每个新物种的形成都必定经历从地理隔离达到生殖隔离的过程

(三)课堂训练题

1、下列关于物种的说法,正确的是 ( )

(A)山羊和绵羊都是羊,是同一物种 (B)分布在一个自然区域的蜻蜓就是一个物种 (C)马和驴可以繁殖后代,所以马和驴是同一物种

(D)在自然状态下,能相互交配并繁殖出可育后代的一群生物个体

作业布置

共同进化和生物多样性的形成

学习目的:

1、说明共同进化的概念 B 2、说明生物多样性产生的原因 B

本节重要知识点

学习重难点:说明共同进化的概念

三、知识建构

(二)问题的归纳与总结

1、共同进化与生物多样性的形成

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,这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程,形成了现在千姿百态的物种。

生物多样性主要包括三个层次的内容:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程,在进化过程中,许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。了解这一进化历程的主要依据是化石。

2、现代生物进化理论的主要内容

以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容是: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材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变;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、生物与无机环境共同进化的过程,进化导致生物的多样性。

关于生物进化的原因,目前仍存在着不同的观点。生物进化的理论仍在发展。

遗传多样性:指遗传信息的总和,包括地球上所有动物、

 ↓ 植物、微生物个体的基因

物种多样性:指地球上生命有机体的多样性,目前被描 ↓ 述的物种约175万种

生态系统多样性:指生物圈中生态环境、生物群落和生 态过程的多样性

(三)课堂典型题例

例题精析:

例1、真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义,这主要表现在( )

①结构和功能更加完善。 ②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定基础。③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物进化

A ①② B ①③ C ②③ D ①②③

解析:真核生物在生物进化历史上具有重要意义,这主要表现在以下两个方面,一是与原核细胞相比,真核细胞的结构和功能复杂得多;一是真核细胞通过有丝分裂增殖,这是减数分裂(特殊有丝分裂)的进化出现前提,即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现了基因重组,推动了生物进化。 答案:D

第1节 现代生物进化理论的由来

一、学习目标 1、拉马克的进化学说 2、达尔文自然选择学说的主要内容 3、分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性 二、预习指导: (一)拉马克进化学说 1、主要内容: 用进废退 (1)生物不是 ,而是由 的生物 来的 (2)生物是由 到 逐渐进化的 (3)生物不断进化的原因:A、 B、 2、进步意义: 历史上第一个提出比较完整的进化学说; 对 论和 论给予巨大的打击。 3、历史局限: 缺少科学证据和事实根据的支持;过于强调 的变化直接导致物种的改变

(二)达尔文的自然选择学说

1、达尔文自然选择学说的解释模型

事实1:生物都有

的倾向事实2:物种内的推论1:个体间存 事实3:资源是 的事实4:个体间普遍个体数能保持在着2:具有推论3:

存在的个体 并事实5的机会多 逐代 ,

可以遗传的生物不断进

化出新类型

2、达尔文自然选择学说的主要内容:

; ; ; 。

其中 是生物生存的条件, 是生物生存的手段、动力, 为基础、内因, 为生物生存的结果。 3、达尔文自然选择学说的意义

(1)科学的解释了 的原因;

(2)科学的解释了生物 和 的产生,否定了 。 他承认变异有的 ,有的 ,他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的

力量”的观点,在解释适应性的形成是强调 的作用。

(3)不足:由于受到当时科学发展水平的限制,对于 的本质,达尔文还不能做出科学的解释。

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 和 性遗传的观点。

对生物进化的解释也局限于 水平,而实际上,如果个体出现可遗传的变异,相应基因必须在群体里取代 基因,这样 生物类型才可能形成。强调物种形成都是 的结果,不能很好的解释物种 的等现象

(三)达尔文以后进化理论的发展

现在生物进化理论对达尔文的自然选择学说进行了修改:

1、关于遗传和变异的研究,已经从 水平深入到 水平,人们逐渐认识到遗传和变异的本质; 2、 的观点,已经被大多数学者所摈弃;

3、研究的对象从生物 为单位,发展到以 为基本单位。

二、问题探讨:

【问题一】请利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长?

【问题二】请结合自然选择学说的解释模型,利用达尔文的自然选择学说的观点解释害虫抗药性越来越强的原因? 【问题三】 请结合自然选择学说的解释模型,利用达尔文的自然选择学说的观点解释下列现象 在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛,岛上经常刮大风,达尔文发现这里的昆虫有两种类型:一类是翅非常发达,一类是无翅或翅小不能飞翔。 【问题四】 枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这于它的生活有什么适应意义?从进化角度,怎样解释这种适应的形成? 总结:现代生物进化理论和达尔文进化论比较 共同点:能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。

不同点:①达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理,而现代生物进化论克服了

这一缺点。②达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化,认为种群是生物进化的基本单位。③达尔文的进化论中,自然选择来自过度繁殖和生存斗争,而现代生物进化论中,则将选择归于不同基因型有差异的延续,没有生存斗争,自然选择也在进行。 (二)典型例题解析 例1 下列关于生物进化的论述中,不符合达尔文学说基本观点的有( ) (A)遗传和变异是自然选择发生作用的基础 (B)生物的变异是不定向的,自然选择是定向的

(C)变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型 (D)环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境

解析 达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化学说认为:遗传和变异是生物进化的内因,变异是不定向的,它为生物进化提供原材料。通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保留,并通过遗传积累起来,久而久之就产生出生物新类型。故(A)、(B)、(C)选项符合达尔文学说的基本观点,而(D)选项是拉马克进化学说的观点。答案:(D)。

例2 达尔文自然选择学说未能解释的是( )

(A)生物进化的原因 (B)现存生物适应性的原因 (C)生物多样性的原因 (D)生物不定向变异的原因

解析 自然选择学说的先进性是:论证了生物是不断进化的,并对生物进化的原因做出了合理的解释。局限性有:①对于遗传和变异的本质,未做出科学的解释;②对生物进化的解释也局限于个体水平;③强调物种形成是渐变的,不能解释物种大爆发现象。答案:(D)。

十分钟随堂练(第七章第一节)

1、拉马克学说的进步意义体现在 ( ) A.极其科学地解释了生物进化的原因 B.提出了用进废退和获得性遗传的理论

C.最先提出了比较完整的进化学说 D.使生物学第一次摆脱神学的束缚,走上了科学的轨道

2、长期使用某种农药,会发现灭虫效果越来越差,这是因为有些害虫产生了抗药性。害虫产生抗药性的原因是: ( )

A.害虫对农药进行选择的结果; B.定向变异的结果;

C.遗传的结果; D.农药对害虫的抗药变异进行选择的结果。

3、某植物单植年产百粒种子,其中大部分被鸟所食,或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株,按达尔文的观点,这一现象说明 ( )

A.物种是可变的; B.过渡繁殖,生存斗争; C.选择的不定向性; D.用进废退,获得性遗传。 4、对生物进化的方向起决定作用的是 ( ) A.基因重组; B.基因突变; C. 染色体变异; D. 自然选择。

5、用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述,其中正确的是 ( ) A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长; B.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们的身体产生了定向的白色变异; C.野兔的保护色和鹰锐利的目光,是他们长期互相选择的结果; D.在长期有毒农药的作用下,农田害虫产生了抗药性。

6、下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述 ( ) A.变异——生存斗争——有利变异的积累——适者生存; B.生存斗争——生物变异——有利变异的积累——适者生存; C.环境变化——生物变异——适者生存——有利变异积累; D.生物变异——生存斗争——适者生存——有利变异积累。

7、用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说,其缺陷 ( )

A.能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成;

B.认为生物个体是生物进化的基本单位; C.对遗传和变异的本质未能作出科学的解释; D.认为物种的形成都是渐变的结果,骤变不可能形成新物种。

8、在生物进化过程中,可以定向积累微小有利变异的是 ( ) A.定向的变异和自然选择 B.生存斗争和自然选择 C.自然选择和适者生存 D.自然选择和遗传 9、下列表述中那一项不是拉马克的观点 ( ) A.生物的种类是随着时间的推移而变化的; B.生物的种类从古到今是一样的; C.环境的变化使生物出现新的性状,并且将这些性状传给后代; D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用。

10、下图中的小圆圈表示物种,箭头表示物种的变异,箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。请根据

此图解答关于达尔文自然选择学说的问题:

(1)此图说明了一个什么观点。 (2)图解中为什么有的箭头被淘汰。 (3)图解画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么。 (4)图中能生存下来的个体都能。

第二节 现代生物进化理论的主要内容

一、学习目标

1、理解种群、基因库、基因频率的含义;会判定有关种群的描述,会计算基因频率; 2、理解生物进化过程的实质;掌握进化原材料的来源,进化方向的决定

3、掌握物种的概念 ,理解物种形成的必要条件隔离的概念及表现,隔离的类型; 4、举例说明共同进化的含义及物种多样性的形成 二、预习指导

(一)种群是生物进化的单位

1、种群:生活在 的 的一群个体。它是生物 和 的基本单位。

(2)特点:不是机械地集合在一起。个体之间彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。所以种群也是生物繁殖的基本单位。

2、基因库:一个种群的 个体所含有的 的基因,叫做这个种群的基因库。每一个种群都有它自己的基因库,种群中的 一代一代地死亡,但 却在代代相传的过程中保持和发展。 3、基因频率:某种基因在某个种群中出现的 ,叫做基因频率。

4、在自然界中,由于存在 、 和 等因素,种群的基因频率总是在 的。生物进化的过程实质上就是 的过程。 合作探究

基因型频率、基因频率的计算方法? 质疑讲析

课本p115:哈代-温伯格定律 1.已知基因型频率求基因频率

(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3,那么种群中

A基因的频率和a基因的频率分别是:

(2)若以上关系中,设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

由以上公式可得出下列结论:

①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。 ②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+ 杂合子的频率。

2.已知基因频率求基因型频率

设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则AA的基因型频率=p2 aa的基因型频率=q2 Aa的基因型频率=2pq

【问题】某昆虫种群中,绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a,调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、

60%、10%、那么A、a的基因频率是多少? 例题1.中心血防站调查了1788个MN血型的人,其中397人是M型(LMLM),861人是MN型(LMLN),530人是N型(LNLN),请分别计算LM和LN的基因频率。

解析:本题考查基因频率的计算方法。据题意可知,M型者含有两个LM基因,MN型者含有一个LM和一个LN基因,N型者含有两个LN基因。 故本题应如此计算:

LM%=(2×397+861)/(2×1788)×100%=46.3%

LN%=(861+2×530)/(2×1788)×100%=53.7%

例题2. 某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体中色盲基因频率为 。 (二)突变和基因重组产生进化的原材料

1、回忆变异类型

生物的变异1、现代遗传学的研究表明,可遗传的变异来源于和其中 和 统称为突变。

2、突变的有害和有利并不是绝对的,它取决于生物的

3、在突变过程中产生的 ,通过有性生殖过程中的 可以形成多种多样的 ,从而使种群出现大量的 。这些变异的产生是 、 的,因此,突变和基因重组只是产生了 ,并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

种群中产生的变异是 ,经过长期的 ,其中的不利变异被 ,有利变异则 ,从而使种群的基因频率发生 ,导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。由此可见,生物进化的方向是由 决定的。 例1.根据现代生物进化理论,判断下列说法正确的是( ) A.研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代 C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程

D.生物进化的方向,决定于生物变异的方向 例2.对生物进化的方向起决定作用的是

A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.自然选择 (四)隔离导致物种形成

1、物种:指分布在一定的自然区域内,具有一定的形态、结构和生理功能,而在 状态下能够相互 ,并能产生出 的一群生物个体。

2、隔离:指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下 不能自由交流的现象。常见的

有 和 。前者是由于地理上的障碍,使不同自然区域的种群无法相遇而不能交配,后者是指种群间的个体不能自由 ,或者交配后不能产生出 。

3、物种的形成:自然界中物种形成方式有多种,经过长期的 而达到 是比较常见的一种方式。 一旦形成,原来属于同一物种的不同种群就成了不同的物种。可见, 是新物种形成的必要条件。

(五)以自然选择为核心的现代生物进化理论

基本观点是: 是生物进化的基本单位,生物进化的实质在

于 。 、 以及 是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用, 产生分化,最终导致 的形成。在这个过程中, 产生生物进化的原材料, 使种群的基因频率 改变并决定生物进化的方向, 是新物种形成的必要条件。

(六)共同进化于生物多样性的形成 1、共同进化的概念: 2、生物多样性的形成:

(1)生物圈的形成是__________________与______________的结果,是_____________________的产物。 (2)生物多样性主要包括三个层次的内容:___________、___________、___________。生物多样性的形成经历了漫长的___________。

(3)生物进化历程的主要依据是___________。最早的生物化石是距今___________。 3、生物进化理论在发展:

(1)有些学者的研究表明,基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或是非害即益的,而是

_____________________,___________对这些突变不起作用,这些基因经过长期的积累,会导致种群间遗传物质出现较大差别。因此有人主张,决定生物进化方向的是_______________,而不是自然选择。 (2)更多的学者则认为_______________________________,因此,不能否认 ____________的作用。

(3)还有人提出物种形成并不都是___________的过程,而是种群_____________________交替出现的过程。总之进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。 例题精析:

例、真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义,这主要表现在( )

①结构和功能更加完善。 ②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定基础。③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物进化

A ①② B ①③ C ②③ D ①②③

解析:真核生物在生物进化历史上具有重要意义,这主要表现在以下两个方面,一是与原核细胞相比,真核细胞的结构和功能复杂得多;一是真核细胞通过有丝分裂增殖,这是减数分裂(特殊有丝分裂)的进化出现前提,即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现了基因重组,推动了生物进化。 答案:D

三、问题探究:

【问题一】1、所有的变异都能导致基因频率的变化吗?只有 。

2、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么?

答: ________。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。

【问题二】完成简图,理解新物种形成的过程。

一个种群 新物种产生

地质变迁

环境变化

种群

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 小结:

种群)小种群 (产生许多()基因频率 ( )新物种 发生改变

【问题三】思考为什么捕食者的存在有利于增加物种多样性?什么是“精明的捕食者”策略?

十分钟随堂练(第二节)

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.(1)已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个30000人的人群中,蓝 眼人3600人,褐眼人26400人,其中纯合体有1200人。那么,在这个人群 中A和a的基因频率为( )

A、0.64和0.36 B、0.36和0.64 C、0.50和0.50 D、0.82和0.18 (2)种群的基因频率总是_________________的,其原因是( ) A、自然选择 B、自然选择和遗传漂变

C、自然选择、遗传漂变和迁移 D、自然选择、遗传漂变、迁移、突变等 (3)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、减数分裂过程中联会紊乱

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 6.用生物进化论的观点解释病菌的抗药性不断增强的原因是( )(多选) A、使用抗菌素的剂量不断加大,病菌向抗药能力增强方向变异 B、抗菌素对病菌进行人工选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的 C、抗菌素对病菌进行自然选择,生存下来的个体都是抗药能力强的

D、病菌中原来就的抗药性强的个体,在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体 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.根据现代生物进化理论.判断下列说法正确的是( ) A、生物进化的方向.决定于生物变异的方向 B、生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程

C、研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代

D、研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 9、.某海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系如右图曲线。后来该小岛上经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为最能代表此时情况的曲线图是( )

10、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.六倍体 12.滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。 (1)细菌抗药性变异的来源属于 。

(2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因,但是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染,原因在于菌群中 。

(3)细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行 的结果,其内在实质是 。

(4)在抗生素的作用下,细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。而有性生殖的生物,淘汰一个原来频率较低的隐性基因,形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代,原因是 。 1.下列属于生殖隔离的是( )

A.东北虎和华南虎 B.马和驴杂交后代不育

C.鸟类和青蛙 D.山羊和绵羊杂交后杂种不活 2.现代进化论与达尔文进化论观点不同的是( )

A.可遗传的变异是生物进化的原始材料 B.自然选择决定生物进化的方向 C.种群基因频率的改变是生物进化的实质 D.自然选择是环境对生物的选择 3.有关物种的叙述正确的是( )

① 一个种群就是一个物种 ② 具有一定的形态结构和生理功能,能相互交配且产生可育后代的一群生物个体 ③ 隔离是新物种形成的必要条件 ④ 在物种形成的过程中,地理隔离和生殖隔离是同时出现的 A.①②③ B.②③ C.②④ D.①④ 4.新物种形成的必要条件是( )

A.具有一定的形态结构和生理功能 B.产生了地理隔离 C.形成了生殖隔离 D.改变了基因频率

1、狼和鹿通过捕食与被捕食的关系,奔跑的速度都比原来快了,这是因为二者 ( ) A.能量交流 B. 相互竞争 C. 趋同进化 D. 相互选择 2.生态圈包括( )

A、对流层、水圈、土壤圈 B、平流层、水圈上层、土壤圈 C、平流层、水圈、土壤圈 D、对流层、水圈下层、土壤圈

3.生物圈稳态是由于生物圈具有多层次的自动自动调节能力,其自动调节能力的基础是( ) A、生物之间的食物链 B、生物的多样性 C、生物之间的食物网 D、生物的适应性 4、蒲公英的种子像“小伞”;窃衣的种子、果实上有刺;飞猴有“翅膀”,这些说明了( ) A遗传和变异 B地理隔离 C生存斗争 D生物的适应性

5、地球上出现需氧型生物,自养型生物,真核生物的先后顺序依次为( ) A B需氧型生物,真核生物 C D 6、下列叙述中不正确的一项是( )

A、一个物种的形成或灭绝,会影响到其他若干物种的进化 B、物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 C、生物多样性的形成过程,也就是新物种不断形成的过程 D、捕食者的存在有利于增加物种的多样性

7、有性生殖的出现加快了生物进化的步伐,原因是有性生殖( ) A、能产生大量后代 B、产生的后代成活率较高

C、能出现更多的突变类型 C、使基因重组产生更多变异类型

8.在下列四种措施中能提高区域生态系统自动调节能力的是( ) A、减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量 B、增加该生态系统内各营养级生物的种类

C、使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡 D、减少该生态系统内的生物种类

9. 下图可用达尔文的什么理论来解释( ) 11.(1)19世纪中叶以来,随着英国重工业的发展,尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺

请回答下列问题:

①自然选择是 的过程。 ②表中两组数据 大于 、 大于 共同支持“自然选择决定进化方向”

这一论点。 (2)生物20世纪50年代后,英国开

始实行控制计划,大气环境污染得到

SO含量

了治理。请根据下图说出 三者的变化关系并解释原因。

2

第7章 现代生物进化理论

第1节 现代生物进化理论的由来

学习目的:现代生物进化理论的主要内容。 目的分析

现代生物进化理论和达尔文进化论比较

共同点:能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。

不同点:①达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理,而现代生物进化论克服了这一缺点。②达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化,认为种群是生物进化的基本单位。③达尔文的进化论中,自然选择来自过度繁殖和生存斗争,而现代生物进化论中,则将选择归于不同基因型有差异的延续,没有生存斗争,自然选择也在进行。 三. 1. 学习重点

⑴达尔文自然选择学说的重要内容。 ⑵分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

主要内容

历史贡献和局限性

主要内容

2.知识结构:现代生物进化理论的由来 达尔文的自然选择学说 历史贡献和局限性

生物进化观点对人们

思想观念的影响 达尔文以后进化理论的发展

四.知识构建

一、拉马克的进化学说

学生阅读教材相关内容:回答下列问题

1、生物进化的理论最先由谁提出来的?2、拉马克的进化学说的主要内容意义不足: 归纳总结:

1、生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此具有进步意义。

2、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。 3、对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。

二、达尔文的自然选择学说

1、达尔文自然选择学说的主要内容是 2、达尔文进化理论的中心观点是 在达尔文的观点中, 是生物进化的单位.

3.什么是自然选择4、达尔文自然选择学说的重要意义5、达尔文自然选择学说局限性表现在归纳总结:

1、达尔文的学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点,但他承认变异有的可以遗传,有的不能遗传。他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点,在解释适应性的形成时强调自然选择的作用。

2、达尔文自然选择学说的贡献,在于较好地解释了生物的多样性和适应性,相对系统地解释了生物进化的原因。

3、达尔文自然选择学说的局限性,在于他未能对遗传和变异的本质做出科学的解释,对生物进化的解释局限在生物个体水平。随着遗传学的“基因遗传”理论的诞生,获得性遗传被大多数学者所摒弃,物种形成的渐变过程无法解释“物种大爆发”现象,基因传衍以种群为单位而不是以个体为单位等,使达尔文自然选择学说从诞生起就不断地被质疑、修正,这就是现代生物进化理论的由来。

三.达尔文以后的进化理论的发展

随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已从 水平深入到 水平,人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点,已经被大多数学者所摒弃。关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以 为单位,发展到以 为基本单位。这样就形成了以 为核心的现代生物理论,从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。

(二)典型例题解析

例1 下列关于生物进化的论述中,不符合达尔文学说基本观点的有( ) (A)遗传和变异是自然选择发生作用的基础 (B)生物的变异是不定向的,自然选择是定向的

(C)变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型 (D)环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境

解析 达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化学说认为:遗传和变异是生物进化的内因,变异是不定向的,它为生物进化提供原材料。通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保留,并通过遗传积累起来,久而久之就产生出生物新类型。故(A)、(B)、(C)选项符合达尔文学说的基本观点,而(D)选项是拉马克进化学说的观点。答案:(D)。

例2 达尔文自然选择学说未能解释的是( )

(A)生物进化的原因 (B)现存生物适应性的原因 (C)生物多样性的原因 (D)生物不定向变异的原因

解析 自然选择学说的先进性是:论证了生物是不断进化的,并对生物进化的原因做出了合理的解释。局限性有:①对于遗传和变异的本质,未做出科学的解释;②对生物进化的解释也局限于个体水平;③强调物种形成是渐变的,不能解释物种大爆发现象。答案:(D)。

第2节 现代生物进化理论的主要内容 一 种群基因频率的改变与生物进化

学习目的

现代生物进化理论的主要内容(B) 本节重要知识点

1、种群是生物进化的基本单位

2、基因频率的概念,基因频率的计算公式 3、自然选择在生物进化过程中的作用 知识建构

一、种群是生物进化的基本单位 1、种群

(1)概念: 。

(2)特点:不是机械地集合在一起。个体之间彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。所以种群也是生物繁殖的基本单位。

2、基因库: 。 3、基因频率: 。 二、突变和基因重组产生生物进化的原材料

1、回忆变异类型

生物的变异 2、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10

8

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____ ____。 3、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:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。

典型例题1:中心血防站调查了1788个MN血型的人,其中397人是M型(LMLM),861人是MN型(LMLN),530人是N型(LNLN),请分别计算LM和LN的基因频率。

解析:本题考查基因频率的计算方法。据题意可知,M型者含有两个LM基因,MN型者含有一个LM和一个LN基因,N型者含有两个LN基因。

故本题应如此计算:

LM%=(2×397+861)/(2×1788)×100%=46.3% LN%=(861+2×530)/(2×1788)×100%=53.7%

例2、根据现代生物进化理论,判断下列说法正确的是( ) A.研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代 C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程

D.生物进化的方向,决定于生物变异的方向 合作探究

基因型频率、基因频率的计算方法? 质疑讲析

1.已知基因型频率求基因频率

(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3,那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别是:

(2)若以上关系中,设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

由以上公式可得出下列结论:

①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。 ②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+ 杂合子的频率。

2.已知基因频率求基因型频率

设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则AA的基因型频率=p2 aa的基因型频率=q2 Aa的基因型频率=2pq 四、课堂训练题

1.对生物进化的方向起决定作用的是 D(2000广东) A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.自然选择

2.某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体中色盲基因频率为 。 作业布置

隔离与物种的形成

学习目的:

隔离与物种的形成(B) 本节重要知识点

1、解释物种、隔离的概念。 2、理解地理隔离和生殖隔离。 3、理解隔离在生物进化中的作用。

2. 物种形成与生物进化的关系? 质疑讲析

1.变异与环境:变异在环境变化之前已经产生,环境只起选择作用,并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。

2.物种形成

(1)方式:渐变式和爆发式,爆发式是在很短时间内即可形成新物种,如多倍体的形成。 (2)三个环节

①突变和基因重组产生进化的原材料。 ②自然选择决定生物进化的方向。 ③隔离导致物种形成。

(二)课堂典型题例

例1 达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀,用现代进化理论解释,错误的是( ) (A)经过长期的地理隔离达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现条件下的地雀物种 (B)生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种

(C)这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,发生不同的突变和基因重组

(D)自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐步出现生殖隔离

例2下列说法正确的( )

A.地理隔离一旦形成,原来属于同一物种的个体就成了不同物种 B.生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的个体就成了不同物种 C.地理隔离是形成新物种的必然经历

D.每个新物种的形成都必定经历从地理隔离达到生殖隔离的过程

(三)课堂训练题

1、下列关于物种的说法,正确的是 ( )

(A)山羊和绵羊都是羊,是同一物种 (B)分布在一个自然区域的蜻蜓就是一个物种 (C)马和驴可以繁殖后代,所以马和驴是同一物种

(D)在自然状态下,能相互交配并繁殖出可育后代的一群生物个体

作业布置

共同进化和生物多样性的形成

学习目的:

1、说明共同进化的概念 B 2、说明生物多样性产生的原因 B

本节重要知识点

学习重难点:说明共同进化的概念

三、知识建构

(二)问题的归纳与总结

1、共同进化与生物多样性的形成

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,这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程,形成了现在千姿百态的物种。

生物多样性主要包括三个层次的内容:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程,在进化过程中,许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。了解这一进化历程的主要依据是化石。

2、现代生物进化理论的主要内容

以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容是: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材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变;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、生物与无机环境共同进化的过程,进化导致生物的多样性。

关于生物进化的原因,目前仍存在着不同的观点。生物进化的理论仍在发展。

遗传多样性:指遗传信息的总和,包括地球上所有动物、

 ↓ 植物、微生物个体的基因

物种多样性:指地球上生命有机体的多样性,目前被描 ↓ 述的物种约175万种

生态系统多样性:指生物圈中生态环境、生物群落和生 态过程的多样性

(三)课堂典型题例

例题精析:

例1、真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义,这主要表现在( )

①结构和功能更加完善。 ②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定基础。③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物进化

A ①② B ①③ C ②③ D ①②③

解析:真核生物在生物进化历史上具有重要意义,这主要表现在以下两个方面,一是与原核细胞相比,真核细胞的结构和功能复杂得多;一是真核细胞通过有丝分裂增殖,这是减数分裂(特殊有丝分裂)的进化出现前提,即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现了基因重组,推动了生物进化。 答案:D

第1节 现代生物进化理论的由来

一、学习目标 1、拉马克的进化学说 2、达尔文自然选择学说的主要内容 3、分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性 二、预习指导: (一)拉马克进化学说 1、主要内容: 用进废退 (1)生物不是 ,而是由 的生物 来的 (2)生物是由 到 逐渐进化的 (3)生物不断进化的原因:A、 B、 2、进步意义: 历史上第一个提出比较完整的进化学说; 对 论和 论给予巨大的打击。 3、历史局限: 缺少科学证据和事实根据的支持;过于强调 的变化直接导致物种的改变

(二)达尔文的自然选择学说

1、达尔文自然选择学说的解释模型

事实1:生物都有

的倾向事实2:物种内的推论1:个体间存 事实3:资源是 的事实4:个体间普遍个体数能保持在着2:具有推论3:

存在的个体 并事实5的机会多 逐代 ,

可以遗传的生物不断进

化出新类型

2、达尔文自然选择学说的主要内容:

; ; ; 。

其中 是生物生存的条件, 是生物生存的手段、动力, 为基础、内因, 为生物生存的结果。 3、达尔文自然选择学说的意义

(1)科学的解释了 的原因;

(2)科学的解释了生物 和 的产生,否定了 。 他承认变异有的 ,有的 ,他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的

力量”的观点,在解释适应性的形成是强调 的作用。

(3)不足:由于受到当时科学发展水平的限制,对于 的本质,达尔文还不能做出科学的解释。

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 和 性遗传的观点。

对生物进化的解释也局限于 水平,而实际上,如果个体出现可遗传的变异,相应基因必须在群体里取代 基因,这样 生物类型才可能形成。强调物种形成都是 的结果,不能很好的解释物种 的等现象

(三)达尔文以后进化理论的发展

现在生物进化理论对达尔文的自然选择学说进行了修改:

1、关于遗传和变异的研究,已经从 水平深入到 水平,人们逐渐认识到遗传和变异的本质; 2、 的观点,已经被大多数学者所摈弃;

3、研究的对象从生物 为单位,发展到以 为基本单位。

二、问题探讨:

【问题一】请利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长?

【问题二】请结合自然选择学说的解释模型,利用达尔文的自然选择学说的观点解释害虫抗药性越来越强的原因? 【问题三】 请结合自然选择学说的解释模型,利用达尔文的自然选择学说的观点解释下列现象 在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛,岛上经常刮大风,达尔文发现这里的昆虫有两种类型:一类是翅非常发达,一类是无翅或翅小不能飞翔。 【问题四】 枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这于它的生活有什么适应意义?从进化角度,怎样解释这种适应的形成? 总结:现代生物进化理论和达尔文进化论比较 共同点:能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。

不同点:①达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理,而现代生物进化论克服了

这一缺点。②达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化,认为种群是生物进化的基本单位。③达尔文的进化论中,自然选择来自过度繁殖和生存斗争,而现代生物进化论中,则将选择归于不同基因型有差异的延续,没有生存斗争,自然选择也在进行。 (二)典型例题解析 例1 下列关于生物进化的论述中,不符合达尔文学说基本观点的有( ) (A)遗传和变异是自然选择发生作用的基础 (B)生物的变异是不定向的,自然选择是定向的

(C)变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型 (D)环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境

解析 达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化学说认为:遗传和变异是生物进化的内因,变异是不定向的,它为生物进化提供原材料。通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保留,并通过遗传积累起来,久而久之就产生出生物新类型。故(A)、(B)、(C)选项符合达尔文学说的基本观点,而(D)选项是拉马克进化学说的观点。答案:(D)。

例2 达尔文自然选择学说未能解释的是( )

(A)生物进化的原因 (B)现存生物适应性的原因 (C)生物多样性的原因 (D)生物不定向变异的原因

解析 自然选择学说的先进性是:论证了生物是不断进化的,并对生物进化的原因做出了合理的解释。局限性有:①对于遗传和变异的本质,未做出科学的解释;②对生物进化的解释也局限于个体水平;③强调物种形成是渐变的,不能解释物种大爆发现象。答案:(D)。

十分钟随堂练(第七章第一节)

1、拉马克学说的进步意义体现在 ( ) A.极其科学地解释了生物进化的原因 B.提出了用进废退和获得性遗传的理论

C.最先提出了比较完整的进化学说 D.使生物学第一次摆脱神学的束缚,走上了科学的轨道

2、长期使用某种农药,会发现灭虫效果越来越差,这是因为有些害虫产生了抗药性。害虫产生抗药性的原因是: ( )

A.害虫对农药进行选择的结果; B.定向变异的结果;

C.遗传的结果; D.农药对害虫的抗药变异进行选择的结果。

3、某植物单植年产百粒种子,其中大部分被鸟所食,或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株,按达尔文的观点,这一现象说明 ( )

A.物种是可变的; B.过渡繁殖,生存斗争; C.选择的不定向性; D.用进废退,获得性遗传。 4、对生物进化的方向起决定作用的是 ( ) A.基因重组; B.基因突变; C. 染色体变异; D. 自然选择。

5、用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述,其中正确的是 ( ) A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长; B.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们的身体产生了定向的白色变异; C.野兔的保护色和鹰锐利的目光,是他们长期互相选择的结果; D.在长期有毒农药的作用下,农田害虫产生了抗药性。

6、下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述 ( ) A.变异——生存斗争——有利变异的积累——适者生存; B.生存斗争——生物变异——有利变异的积累——适者生存; C.环境变化——生物变异——适者生存——有利变异积累; D.生物变异——生存斗争——适者生存——有利变异积累。

7、用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说,其缺陷 ( )

A.能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成;

B.认为生物个体是生物进化的基本单位; C.对遗传和变异的本质未能作出科学的解释; D.认为物种的形成都是渐变的结果,骤变不可能形成新物种。

8、在生物进化过程中,可以定向积累微小有利变异的是 ( ) A.定向的变异和自然选择 B.生存斗争和自然选择 C.自然选择和适者生存 D.自然选择和遗传 9、下列表述中那一项不是拉马克的观点 ( ) A.生物的种类是随着时间的推移而变化的; B.生物的种类从古到今是一样的; C.环境的变化使生物出现新的性状,并且将这些性状传给后代; D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用。

10、下图中的小圆圈表示物种,箭头表示物种的变异,箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。请根据

此图解答关于达尔文自然选择学说的问题:

(1)此图说明了一个什么观点。 (2)图解中为什么有的箭头被淘汰。 (3)图解画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么。 (4)图中能生存下来的个体都能。

第二节 现代生物进化理论的主要内容

一、学习目标

1、理解种群、基因库、基因频率的含义;会判定有关种群的描述,会计算基因频率; 2、理解生物进化过程的实质;掌握进化原材料的来源,进化方向的决定

3、掌握物种的概念 ,理解物种形成的必要条件隔离的概念及表现,隔离的类型; 4、举例说明共同进化的含义及物种多样性的形成 二、预习指导

(一)种群是生物进化的单位

1、种群:生活在 的 的一群个体。它是生物 和 的基本单位。

(2)特点:不是机械地集合在一起。个体之间彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。所以种群也是生物繁殖的基本单位。

2、基因库:一个种群的 个体所含有的 的基因,叫做这个种群的基因库。每一个种群都有它自己的基因库,种群中的 一代一代地死亡,但 却在代代相传的过程中保持和发展。 3、基因频率:某种基因在某个种群中出现的 ,叫做基因频率。

4、在自然界中,由于存在 、 和 等因素,种群的基因频率总是在 的。生物进化的过程实质上就是 的过程。 合作探究

基因型频率、基因频率的计算方法? 质疑讲析

课本p115:哈代-温伯格定律 1.已知基因型频率求基因频率

(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3,那么种群中

A基因的频率和a基因的频率分别是:

(2)若以上关系中,设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

由以上公式可得出下列结论:

①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。 ②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+ 杂合子的频率。

2.已知基因频率求基因型频率

设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则AA的基因型频率=p2 aa的基因型频率=q2 Aa的基因型频率=2pq

【问题】某昆虫种群中,绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a,调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、

60%、10%、那么A、a的基因频率是多少? 例题1.中心血防站调查了1788个MN血型的人,其中397人是M型(LMLM),861人是MN型(LMLN),530人是N型(LNLN),请分别计算LM和LN的基因频率。

解析:本题考查基因频率的计算方法。据题意可知,M型者含有两个LM基因,MN型者含有一个LM和一个LN基因,N型者含有两个LN基因。 故本题应如此计算:

LM%=(2×397+861)/(2×1788)×100%=46.3%

LN%=(861+2×530)/(2×1788)×100%=53.7%

例题2. 某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体中色盲基因频率为 。 (二)突变和基因重组产生进化的原材料

1、回忆变异类型

生物的变异1、现代遗传学的研究表明,可遗传的变异来源于和其中 和 统称为突变。

2、突变的有害和有利并不是绝对的,它取决于生物的

3、在突变过程中产生的 ,通过有性生殖过程中的 可以形成多种多样的 ,从而使种群出现大量的 。这些变异的产生是 、 的,因此,突变和基因重组只是产生了 ,并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

种群中产生的变异是 ,经过长期的 ,其中的不利变异被 ,有利变异则 ,从而使种群的基因频率发生 ,导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。由此可见,生物进化的方向是由 决定的。 例1.根据现代生物进化理论,判断下列说法正确的是( ) A.研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代 C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程

D.生物进化的方向,决定于生物变异的方向 例2.对生物进化的方向起决定作用的是

A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.自然选择 (四)隔离导致物种形成

1、物种:指分布在一定的自然区域内,具有一定的形态、结构和生理功能,而在 状态下能够相互 ,并能产生出 的一群生物个体。

2、隔离:指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下 不能自由交流的现象。常见的

有 和 。前者是由于地理上的障碍,使不同自然区域的种群无法相遇而不能交配,后者是指种群间的个体不能自由 ,或者交配后不能产生出 。

3、物种的形成:自然界中物种形成方式有多种,经过长期的 而达到 是比较常见的一种方式。 一旦形成,原来属于同一物种的不同种群就成了不同的物种。可见, 是新物种形成的必要条件。

(五)以自然选择为核心的现代生物进化理论

基本观点是: 是生物进化的基本单位,生物进化的实质在

于 。 、 以及 是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用, 产生分化,最终导致 的形成。在这个过程中, 产生生物进化的原材料, 使种群的基因频率 改变并决定生物进化的方向, 是新物种形成的必要条件。

(六)共同进化于生物多样性的形成 1、共同进化的概念: 2、生物多样性的形成:

(1)生物圈的形成是__________________与______________的结果,是_____________________的产物。 (2)生物多样性主要包括三个层次的内容:___________、___________、___________。生物多样性的形成经历了漫长的___________。

(3)生物进化历程的主要依据是___________。最早的生物化石是距今___________。 3、生物进化理论在发展:

(1)有些学者的研究表明,基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或是非害即益的,而是

_____________________,___________对这些突变不起作用,这些基因经过长期的积累,会导致种群间遗传物质出现较大差别。因此有人主张,决定生物进化方向的是_______________,而不是自然选择。 (2)更多的学者则认为_______________________________,因此,不能否认 ____________的作用。

(3)还有人提出物种形成并不都是___________的过程,而是种群_____________________交替出现的过程。总之进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。 例题精析:

例、真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义,这主要表现在( )

①结构和功能更加完善。 ②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定基础。③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物进化

A ①② B ①③ C ②③ D ①②③

解析:真核生物在生物进化历史上具有重要意义,这主要表现在以下两个方面,一是与原核细胞相比,真核细胞的结构和功能复杂得多;一是真核细胞通过有丝分裂增殖,这是减数分裂(特殊有丝分裂)的进化出现前提,即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现了基因重组,推动了生物进化。 答案:D

三、问题探究:

【问题一】1、所有的变异都能导致基因频率的变化吗?只有 。

2、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么?

答: ________。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。

【问题二】完成简图,理解新物种形成的过程。

一个种群 新物种产生

地质变迁

环境变化

种群

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 小结:

种群)小种群 (产生许多()基因频率 ( )新物种 发生改变

【问题三】思考为什么捕食者的存在有利于增加物种多样性?什么是“精明的捕食者”策略?

十分钟随堂练(第二节)

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.(1)已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个30000人的人群中,蓝 眼人3600人,褐眼人26400人,其中纯合体有1200人。那么,在这个人群 中A和a的基因频率为( )

A、0.64和0.36 B、0.36和0.64 C、0.50和0.50 D、0.82和0.18 (2)种群的基因频率总是_________________的,其原因是( ) A、自然选择 B、自然选择和遗传漂变

C、自然选择、遗传漂变和迁移 D、自然选择、遗传漂变、迁移、突变等 (3)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、减数分裂过程中联会紊乱

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 6.用生物进化论的观点解释病菌的抗药性不断增强的原因是( )(多选) A、使用抗菌素的剂量不断加大,病菌向抗药能力增强方向变异 B、抗菌素对病菌进行人工选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的 C、抗菌素对病菌进行自然选择,生存下来的个体都是抗药能力强的

D、病菌中原来就的抗药性强的个体,在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体 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.根据现代生物进化理论.判断下列说法正确的是( ) A、生物进化的方向.决定于生物变异的方向 B、生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程

C、研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代

D、研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 9、.某海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系如右图曲线。后来该小岛上经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为最能代表此时情况的曲线图是( )

10、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.六倍体 12.滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。 (1)细菌抗药性变异的来源属于 。

(2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因,但是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染,原因在于菌群中 。

(3)细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行 的结果,其内在实质是 。

(4)在抗生素的作用下,细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。而有性生殖的生物,淘汰一个原来频率较低的隐性基因,形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代,原因是 。 1.下列属于生殖隔离的是( )

A.东北虎和华南虎 B.马和驴杂交后代不育

C.鸟类和青蛙 D.山羊和绵羊杂交后杂种不活 2.现代进化论与达尔文进化论观点不同的是( )

A.可遗传的变异是生物进化的原始材料 B.自然选择决定生物进化的方向 C.种群基因频率的改变是生物进化的实质 D.自然选择是环境对生物的选择 3.有关物种的叙述正确的是( )

① 一个种群就是一个物种 ② 具有一定的形态结构和生理功能,能相互交配且产生可育后代的一群生物个体 ③ 隔离是新物种形成的必要条件 ④ 在物种形成的过程中,地理隔离和生殖隔离是同时出现的 A.①②③ B.②③ C.②④ D.①④ 4.新物种形成的必要条件是( )

A.具有一定的形态结构和生理功能 B.产生了地理隔离 C.形成了生殖隔离 D.改变了基因频率

1、狼和鹿通过捕食与被捕食的关系,奔跑的速度都比原来快了,这是因为二者 ( ) A.能量交流 B. 相互竞争 C. 趋同进化 D. 相互选择 2.生态圈包括( )

A、对流层、水圈、土壤圈 B、平流层、水圈上层、土壤圈 C、平流层、水圈、土壤圈 D、对流层、水圈下层、土壤圈

3.生物圈稳态是由于生物圈具有多层次的自动自动调节能力,其自动调节能力的基础是( ) A、生物之间的食物链 B、生物的多样性 C、生物之间的食物网 D、生物的适应性 4、蒲公英的种子像“小伞”;窃衣的种子、果实上有刺;飞猴有“翅膀”,这些说明了( ) A遗传和变异 B地理隔离 C生存斗争 D生物的适应性

5、地球上出现需氧型生物,自养型生物,真核生物的先后顺序依次为( ) A B需氧型生物,真核生物 C D 6、下列叙述中不正确的一项是( )

A、一个物种的形成或灭绝,会影响到其他若干物种的进化 B、物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 C、生物多样性的形成过程,也就是新物种不断形成的过程 D、捕食者的存在有利于增加物种的多样性

7、有性生殖的出现加快了生物进化的步伐,原因是有性生殖( ) A、能产生大量后代 B、产生的后代成活率较高

C、能出现更多的突变类型 C、使基因重组产生更多变异类型

8.在下列四种措施中能提高区域生态系统自动调节能力的是( ) A、减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量 B、增加该生态系统内各营养级生物的种类

C、使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡 D、减少该生态系统内的生物种类

9. 下图可用达尔文的什么理论来解释( ) 11.(1)19世纪中叶以来,随着英国重工业的发展,尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺

请回答下列问题:

①自然选择是 的过程。 ②表中两组数据 大于 、 大于 共同支持“自然选择决定进化方向”

这一论点。 (2)生物20世纪50年代后,英国开

始实行控制计划,大气环境污染得到

SO含量

了治理。请根据下图说出 三者的变化关系并解释原因。

2


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