專題四專題突破12生物的進(jìn)化生物課標(biāo)導(dǎo)引·定錨點(diǎn)

1.嘗試通過化石記錄、比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實,說明當(dāng)今生物具有共同的祖先2.嘗試通過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等知識,說明當(dāng)今生物在新陳代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面具有許多共同特征3.舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢4.闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加5.說明自然選擇促進(jìn)生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境6.概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心,為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋7.闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成考點(diǎn)1組成細(xì)胞的無機(jī)物1.生物界在模式上具有巨大的多樣性,在類型上具有高度的統(tǒng)一性。(

)2.生物多樣性銳減是全球重要生態(tài)環(huán)境問題之一。(

)3.化石證據(jù)與比較解剖學(xué)證據(jù)都能直接證明生物具有共同祖先。(

)4.大量引進(jìn)國外物種是增加當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘闹匾胧?

)×

√×

×

提示

生物界在模式上具有高度的統(tǒng)一性,在類型上具有巨大的多樣性。

提示

化石證據(jù)能直接證明生物具有共同祖先。

提示

大量引進(jìn)國外物種可能造成生物入侵,使生物多樣性降低。

5.植物和動物以及它們所擁有的全部基因構(gòu)成了生物多樣性。(

)6.保護(hù)生物多樣性就要禁止一切形式的開發(fā)利用。(

)7.棲息地的減少及棲息地多樣性的降低是生物多樣性降低的重要原因。

(

)×

√×

提示

地球上所有的植物、動物和微生物,它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng),共同構(gòu)成了生物的多樣性。提示

保護(hù)生物多樣性并不是要禁止一切形式的開發(fā)利用,而是應(yīng)合理地開發(fā)和利用。一、證明生物具有共同祖先的證據(jù)

化石證據(jù)(直接證據(jù))大量化石證據(jù)證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來的;大量化石證據(jù)還揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進(jìn)化順序比較解剖學(xué)證據(jù)研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu),可以為這些生物是否有共同的祖先尋找證據(jù)胚胎學(xué)證據(jù)脊椎動物在胚胎發(fā)育的早期都有彼此相似的階段,這個證據(jù)支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點(diǎn)細(xì)胞和分子水平的證據(jù)通過對細(xì)胞的形態(tài)、代謝等分析,在細(xì)胞水平證明生物具有共同祖先;通過對蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子進(jìn)行生化測定,其差異的大小則揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,以及它們在進(jìn)化史上出現(xiàn)的順序二、生物的多樣性與統(tǒng)一性1.生物在類型上具有巨大的多樣性,在模式上具有高度的統(tǒng)一性。2.生物統(tǒng)一性的實例(1)人的手臂、鯨的前鰭等在結(jié)構(gòu)模式上具有統(tǒng)一性;(2)動物、植物、真菌等都是由真核細(xì)胞構(gòu)成,真核生物在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上具有統(tǒng)一性;(3)真核生物和原核生物在分子層次具有高度統(tǒng)一性。三、生物多樣性的形成、價值及保護(hù)(1)生物多樣性的含義(2)生物多樣性的價值與保護(hù)①生物多樣性的價值:包括直接價值與間接價值。②生物多樣性的保護(hù)a.內(nèi)容:對面臨滅絕的珍稀瀕危物種和生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行絕對保護(hù);對數(shù)量較大的可以開發(fā)的資源進(jìn)行可持續(xù)的合理利用。b.主要形式:遷地保護(hù)和就地保護(hù)?？枷?

生物具有共同祖先的證據(jù)典例1(2021浙江7月學(xué)考)下圖為人的上肢、貓的前肢、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手的示意圖。這些器官的外形和功能各不相同,但通過解剖比較發(fā)現(xiàn),它們都由同種類型的骨骼組成。這一事實為人和其他脊椎動物具有共同祖先的觀點(diǎn)提供了(

)A.化石的證據(jù)

B.比較解剖學(xué)的證據(jù)C.胚胎學(xué)的證據(jù) D.分子水平的證據(jù)B解析

人的上肢、貓的前肢、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手,它們的外形和功能各不相同,卻有著相似的結(jié)構(gòu)模式,它們都是由同樣類型的骨骼組成,有相似的肌肉和血管,這一事實為人和其他脊椎動物具有共同祖先的觀點(diǎn)提供了比較解剖學(xué)的證據(jù)?？枷?

生物多樣性統(tǒng)一性、多樣性及保護(hù)典例2(2021浙江1月學(xué)考)下列關(guān)于生物多樣性、統(tǒng)一性和進(jìn)化的敘述,錯誤的是(

)A.生物界的物種具有多樣性B.生物界的物種在分子層次上具有統(tǒng)一性C.可遺傳變異是進(jìn)化性變化的前提D.人工選擇對生物的進(jìn)化沒有影響解析

生物界的物種具有多樣性,A項正確;生物界的物種在分子層次上具有統(tǒng)一性,B項正確;可遺傳變異是進(jìn)化性變化的前提,C項正確;人工選擇能影響生物的進(jìn)化,D項錯誤。D典例3南極洲近海大陸架下的泥床盆地上存在許多巨型帝王蟹。在帝王蟹所在水域的上方,生活著大量的植物和動物,其中棘皮動物包括海蛇尾、海百合和海參。這些棘皮動物都沒有生活在帝王蟹所在水域。下列有關(guān)說法錯誤的是(

)A.南極水域所有的動物、植物和微生物共同構(gòu)成了生物多樣性B.生物多樣性的形成是生物長期進(jìn)化的結(jié)果C.帝王蟹的入侵可能會導(dǎo)致某些物種滅絕,使生物多樣性減少D.要保護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有圆槐坏弁跣菲茐?可以采用合理的有計劃的捕撈措施解析

生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,A項錯誤。A考點(diǎn)2生物進(jìn)化的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋1.環(huán)境因素可誘導(dǎo)基因朝某一方向突變。

(

)2.某物種僅存一個種群,該種群中每個個體均含有這個物種的全部基因。

(

)3.無論是自然選擇還是人工選擇作用,都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變。

(

)4.任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何,都屬于進(jìn)化的范疇。(

)×

√√×

提示

基因突變具有不定向性。

提示

某物種僅存一個種群,該種群含有這個物種的全部基因,但每個個體不一定含有該物種的全部基因。5.若變異的性狀影響了個體的存活和繁殖,自然選擇就可能發(fā)生作用。

(

)6.害蟲抗藥性的增強(qiáng),是因為殺蟲劑使害蟲產(chǎn)生抗藥能力,并在后代中不斷積累。(

)7.瓢蟲種群的黑色(B)、紅色(b)兩種體色是一對等位基因控制的相對性狀,如果該種群中BB個體占16%,Bb個體占20%,則該種群b的基因頻率為74%。

(

)×

√√提示

害蟲抗藥性的增強(qiáng),是殺蟲劑對害蟲進(jìn)行了選擇的結(jié)果。

一、自然選擇與適應(yīng)的形成1.選擇的類型與作用(1)人工選擇選擇對象家養(yǎng)生物中普遍存在的變異個體選擇標(biāo)準(zhǔn)滿足人們自己的需要選擇手段挑選合乎要求的變異個體,淘汰其他變異個體;連續(xù)數(shù)代的選擇選擇結(jié)果人類所需要的變異被保存下來,微小變異積累成為顯著變異,從而培育出新品種(2)自然選擇①過程:同種生物普遍存在著變異個體,通過自然選擇,保留利于在特定環(huán)境中存活和繁殖的變異個體,淘汰其他變異個體。②結(jié)果:經(jīng)過世世代代的選擇,在種群中相關(guān)的有利變異被保存下來,并不斷得到積累,微小變異積成顯著變異,新類型、新物種由此產(chǎn)生。(3)選擇的作用:自然條件下,自然選擇是進(jìn)化的一個重要動力和機(jī)制。3.遺傳平衡定律:在一個大的隨機(jī)交配的種群里,基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變和選擇的情況下,世代相傳不發(fā)生變化,也稱為哈迪-溫伯格定律。4.使基因頻率發(fā)生變化的主要因素突變、基因遷移、遺傳漂變、非隨機(jī)交配和自然選擇等二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論為地球上的生命史提供了科學(xué)的解釋1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(1)個體不是進(jìn)化的單位,種群才是進(jìn)化的單位。(2)基因突變、基因重組和自然選擇等因素,造成種群的基因頻率總是在不斷變化。(3)自然選擇對種群基因頻率變化的影響原因在自然選擇的作用下,具有有利變異的個體有更多的機(jī)會產(chǎn)生后代,種群中相應(yīng)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(jī)會少,種群中相應(yīng)基因的頻率會下降選擇的對象①直接作用對象:個體的表型②實質(zhì):決定表型的基因選擇的結(jié)果①生物性狀上:朝著有利變異的方向不斷進(jìn)化②基因上:種群的基因頻率會發(fā)生定向改變進(jìn)化的實質(zhì)種群基因頻率的改變2.物種形成方式比較

項目異地的物種形成(漸進(jìn)的物種形成)同地的物種形成時間經(jīng)過漫長的時間和許多世代的逐漸演變較短時間(一次有性生殖過程中形成)方式一個

種群

兩個

種群

遺傳組成

出現(xiàn)差異

形成

新物種二倍體

植物

二倍體

配子

四倍體

(新物種)實例加拉帕戈斯群島上多種地雀的形成植物體細(xì)胞雜交、多倍體育種聯(lián)系物種的形成都以生殖隔離的形成為標(biāo)志典例1(2022浙江7月學(xué)考)生物界中廣泛存在配偶選擇。具有鮮艷羽毛的雄鳥可以在配偶選擇中獲勝,但鮮艷的色彩易被天敵發(fā)現(xiàn);雄性巨鹿頭頂角發(fā)達(dá),易覓得配偶,但頭頂角過于發(fā)達(dá)造成行動不便。下列敘述錯誤的是 (

)A.配偶選擇發(fā)生在一個物種與另一個物種之間B.配偶選擇中某些占優(yōu)勢的特征不利于個體生存C.配偶選擇可能會導(dǎo)致雄性生存率下降D.適應(yīng)是有條件的,是一種相對意義上的適應(yīng)A解析

配偶選擇發(fā)生在同一個物種之間,A項錯誤;由題干可知,配偶選擇中某些占優(yōu)勢的特征不利于個體生存,B項正確;據(jù)題意可知,鮮艷羽毛的雄鳥和頭頂角發(fā)達(dá)的雄性巨鹿更容易被捕食者捕食,會導(dǎo)致雄性生存率下降,C項正確;由題意知,鳥類鮮艷的羽毛,對生存不利,但這一特性對雌鳥具有較強(qiáng)的吸引力,使鮮艷羽毛個體的交配機(jī)會增加,對繁殖有利,故適應(yīng)是相對的,是一種相對意義上的適應(yīng),D項正確。典例2(2023浙江6月選考)浙江浦江縣上山村發(fā)現(xiàn)了距今1萬年的稻作遺址,證明我國先民在1萬年前就開始了野生稻馴化。經(jīng)過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產(chǎn)量不斷提高,尤其是袁隆平院士團(tuán)隊培育成的超級雜交稻品種,創(chuàng)造水稻高產(chǎn)新紀(jì)錄,為我國糧食安全作出杰出貢獻(xiàn)。下列敘述正確的是

(

)A.自然選擇在水稻馴化過程中起主導(dǎo)作用B.現(xiàn)代稻的基因庫與野生稻的基因庫完全相同C.馴化形成的現(xiàn)代稻保留了野生稻的各種性狀D.超級雜交稻品種的培育主要利用基因重組原理D解析

在水稻馴化過程中人工選擇起主導(dǎo)作用,A項錯誤;現(xiàn)代稻是經(jīng)過長期馴化和改良形成的,因而可推測現(xiàn)代稻與野生稻的基因庫不完全相同,B項錯誤;馴化形成現(xiàn)代稻的過程中淘汰了一些不良性狀,而保留了野生稻的優(yōu)良性狀,C項錯誤;超級雜交稻品種的培育借助于雜交育種,該過程的原理主要是基因重組,D項正確。能力提升利用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析生物的進(jìn)化,需明確幾個關(guān)系(1)先后問題:選擇的前提是生物存在普遍的變異,即先有變異再有選擇,未進(jìn)行選擇之前,具有相關(guān)變異的生物之所以不具有繁殖優(yōu)勢,原因就在于這種變異對于當(dāng)時的環(huán)境而言并不是有利變異。(2)方向問題:變異具有突發(fā)性,是不定向的,選擇為定向,決定了生物進(jìn)化的方向。(3)關(guān)于選擇類型的判斷:這種問題只需要看選擇的結(jié)果,若選擇的結(jié)果是人們需求的,則為人工選擇,否則為自然選擇。如優(yōu)良金魚的篩選,最終篩選的個體是人們所需的,這種選擇是人工選擇,而農(nóng)田中噴灑農(nóng)藥,部分害蟲活下來,這種選擇為自然選擇。(4)物種形成的判斷:物種的形成方式多樣,可以是漸進(jìn)式的(經(jīng)過地理障礙)或突變式的(染色體組數(shù)目變化),最終都以生殖隔離作為形成物種的標(biāo)志。(5)什么樣的變異才能被選擇?并不是所有的可遺傳變異都能為進(jìn)化提供原材料,只有使生物的繁殖和存活出現(xiàn)差異的可遺傳變異才能為生物進(jìn)化提供原材料?？枷?

基因頻率的計算典例3在某一動物種群內(nèi),基因型為AA的個體占20%,基因型為Aa的個體占80%。該種群A和a的基因頻率分別是

(

)A.40%

60% B.50%

50%

C.20%

80% D.60%

40%解析

A基因頻率為20%+1/2×80%=60%,a基因頻率為1-60%=40%。D3.X染色體上基因的基因頻率的計算XY型性別決定的生物,基因在X染色體上,Y染色體上無等位基因,計算時只計X染色體上的基因數(shù),不考慮Y染色體。