第1節(jié)生物有共同祖先的證據(jù)【學習目標】1.基于化石的直接證據(jù),認同當今生物具有共同的祖先;2.運用比較解剖學、胚胎學、細胞生物學和分子生物學等間接證據(jù),說明當今生物具有共同的祖先。聚焦·學案一地層中陳列的證據(jù)——化石[學案設(shè)計]1.達爾文的生物進化論2.地層中陳列的證據(jù)——化石(1)概念:是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。(2)化石的形成(3)分布規(guī)律:生物的化石在地層里的出現(xiàn)是有一定順序的。一般來說,在越早形成的地層中出現(xiàn)的生物結(jié)構(gòu)越簡單、越低等,在越晚形成的地層中出現(xiàn)的生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、越高等。(4)證據(jù):赫氏近鳥龍化石——鳥類起源于恐龍;早期古人類化石——人猿共祖說。(5)結(jié)論①證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的。②揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。(6)應(yīng)用:利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。[典例]下列關(guān)于生物化石的敘述,錯誤的是()A.越古老的地層中,形成化石的生物越簡單、越低等B.生物化石都是由生物體的堅硬部分形成的C.生物化石為研究生物進化提供了最直接、最重要的證據(jù)D.赫氏近鳥龍化石的發(fā)現(xiàn),為鳥類起源于爬行類提供了證據(jù)[解析]研究發(fā)現(xiàn),越是古老的地層中,形成化石的生物越簡單、越低等,A正確;化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等,不僅僅是生物體的堅硬部分形成的,B錯誤;生物化石為研究生物進化提供了最直接、最重要的證據(jù),C正確;赫氏近鳥龍化石的發(fā)現(xiàn),為鳥類起源于爬行類提供了證據(jù),D正確。[答案]B[易錯提醒]辨析化石的種類遺體指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石遺跡是古生物活動或存在過的痕跡的化石,其中最主要的是足跡遺物指古代動物的糞便、卵(蛋)以及人類祖先使用的工具等[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列敘述的正誤(1)生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石。(√)(2)通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點,推測其行為特點。(√)(3)較晚形成的地層中,沒有較簡單、較低等的生物化石。(×)(4)我國發(fā)現(xiàn)的大量恐龍蛋化石是遺跡化石。(×)(5)達爾文的生物進化論主要由共同由來學說和自然選擇學說組成。(√)2.某生物學家成功地從一塊4萬年前的骨頭化石中測序了線粒體DNA的一個區(qū)域,使人類第一次獲得了已滅絕的原始人類基因序列。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.線粒體DNA不能遺傳給后代B.通過化石證據(jù)能夠證明生物有共同的祖先C.化石是指在自然作用下保存的古代生物的遺體、遺物等D.化石能夠揭示生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等的進化順序解析:選A線粒體中也存在少量的DNA,也能遺傳給后代,A錯誤;已發(fā)現(xiàn)的大量化石證據(jù),證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的,而且還揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序,B、D正確;化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等,C正確。3.我國科學家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近鳥龍化石,其身體骨架與恐龍非常接近,但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕,顯示其后肢和尾部都有飛羽;后肢發(fā)達,顯示其善跑不善飛。有關(guān)赫氏近鳥龍化石的認識,錯誤的是()A.該化石的發(fā)現(xiàn)為鳥類起源于爬行類提供了最直接的證據(jù)B.測定化石中238U和206Pb的比例可推測赫氏近鳥龍生存的年代C.在赫氏近鳥龍生存的年代,鳥類、哺乳類已成為地球上占優(yōu)勢的動物類群D.據(jù)牙齒特征可推測赫氏近鳥龍飲食情況,據(jù)骨骼特征可推測其運動方式解析:選C化石為研究生物進化提供了最直接、最重要的證據(jù),即該化石的發(fā)現(xiàn)為鳥類起源于爬行類提供了最直接的證據(jù),A正確;由于238U衰變?yōu)?06Pb的半衰期為45億年,因此測定化石中238U和206Pb的比例可推測赫氏近鳥龍生存的年代,B正確;赫氏近鳥龍化石為鳥類起源于恐龍?zhí)峁┝俗钪苯?、最重要的證據(jù),即鳥類、哺乳類應(yīng)在赫氏近鳥龍生存的年代之后出現(xiàn),C錯誤;生物體都有適應(yīng)性的特征,故根據(jù)牙齒特征可推測赫氏近鳥龍飲食情況,據(jù)骨骼特征可推測其運動方式,D正確。聚焦·學案二當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)[學案設(shè)計]|探|究|學|習|如圖分別為人和其他脊椎動物不同時期胚胎的比較,以及人的上肢和其他動物的前肢骨骼的比較。(1)根據(jù)圖1可以看出,人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育初期,不僅外形像魚,而且在結(jié)構(gòu)上都有鰓裂和尾,這說明了什么?到了胚胎發(fā)育晚期,除魚之外,人和其他脊椎動物的鰓裂都消失了,人的尾也消失了,這又說明了什么?提示:人和其他脊椎動物的胚胎發(fā)育初期在結(jié)構(gòu)組成方面相同,這說明這些生物是由共同原始祖先進化而來的;胚胎發(fā)育晚期,人和其他脊椎動物在形態(tài)方面不一樣,說明這些生物在不同的環(huán)境中向著不同方向進化。(2)根據(jù)圖2觀察,人的上肢、貓的前肢、鯨的鰭和蝙蝠的翼,它們在結(jié)構(gòu)組成方面相同嗎,這說明了什么?它們在形態(tài)方面一樣嗎,這又說明了什么?提示:它們在結(jié)構(gòu)組成方面相同,這說明這些生物都起源于一個共同的原始祖先。它們在形態(tài)方面不一樣,說明這些器官在進化過程中,由于它們生活的環(huán)境不同,為適應(yīng)不同的生活環(huán)境,逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。|認|知|生|成|1.當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)項目含義證據(jù)結(jié)論比較解剖學證據(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祖先尋找證據(jù)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢所在部位相似、結(jié)構(gòu)組成相同它們的起源相同,都是由共同的原始祖先進化而來的胚胎學證據(jù)胚胎學是指研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學科。比較不同動物以及人的胚胎發(fā)育過程,也可以看到進化的蛛絲馬跡人和魚的胚胎在發(fā)育早期出現(xiàn)鰓裂和尾,隨著發(fā)育的進行,人的鰓裂和尾消失了,而成年的魚仍然保留了鰓和尾;脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段人和其他脊椎動物都是由共同的祖先進化而來的,它們之間存在著或遠或近的親緣關(guān)系;原始祖先生活在水中細胞水平的證據(jù)統(tǒng)一的細胞模式將大多生物聯(lián)系在一起,眾多細胞水平證據(jù)可說明當今生物具有共同特征除病毒外,生物都有能進行代謝、生長和增殖的細胞,細胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)支持生物由共同的祖先進化而來分子水平的證據(jù)不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點,提示人們當今生物有共同的原始祖先不同生物的DNA和蛋白質(zhì)既有共同點,又有差異生物大分子差異的大小揭示了當今生物種類親緣關(guān)系的遠近,以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序2.總結(jié)不同生物在細胞和分子水平上的相同或相似之處(1)細胞水平不同的細胞都有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)。(2)分子水平①不同的細胞絕大多數(shù)生命活動所需的能量都是由ATP直接提供。②生物的遺傳物質(zhì)都是核酸。③幾乎所有生物都共用一套遺傳密碼。④遺傳信息的傳遞都遵循中心法則,傳遞的過程中都遵循堿基互補配對原則。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列敘述的正誤(1)通過對比不同物種的基因序列,可推斷不同物種的進化關(guān)系。(√)(2)人和魚的胚胎發(fā)育均經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,這個證據(jù)支持了達爾文的共同由來學說。(√)(3)比較解剖學發(fā)現(xiàn),不同種類的哺乳動物的前肢在形態(tài)上差別很大,這說明這些哺乳動物不是由共同祖先進化來的。(×)(4)不同生物之間的DNA序列都有一定的差異性,說明生物不是由共同祖先進化來的。(×)2.下列敘述中,能支持將線粒體用于生物進化研究的是()A.線粒體基因遺傳時遵循孟德爾遺傳定律B.線粒體DNA復(fù)制時可能發(fā)生突變C.線粒體存在于各地質(zhì)年代生物細胞中D.線粒體通過有絲分裂的方式進行增殖解析:選B孟德爾遺傳定律適用于進行有性生殖的真核生物細胞核基因控制的性狀的遺傳,位于細胞質(zhì)中的線粒體基因遺傳時不遵循孟德爾遺傳定律,A不符合題意;線粒體DNA在復(fù)制過程中可能發(fā)生基因突變,若該突變基因能遺傳給下一代,則可以為生物進化提供原材料,B符合題意;真核生物出現(xiàn)前,生物細胞中不存在線粒體,C不符合題意;有絲分裂為真核細胞的分裂方式,線粒體是細胞器,不能通過有絲分裂的方式進行增殖,D不符合題意。3.人類的血紅蛋白β鏈由146個氨基酸組成,比較不同種動物與人類血紅蛋白β鏈的區(qū)別,結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()動物種類短尾猿狗鳥青蛙七鰓鰻氨基酸不同的數(shù)目8324567125A.與題表中其他動物相比,短尾猿與人類親緣關(guān)系最近B.該數(shù)據(jù)為生物進化提供了分子水平的證據(jù)C.不同種動物的血紅蛋白運輸氧氣能力不同D.氨基酸不同與DNA堿基排列順序沒有關(guān)系解析:選D與表中的其他動物相比,短尾猿與人類的血紅蛋白β鏈氨基酸不同的數(shù)目最少,說明短尾猿與人類親緣關(guān)系最近,A正確;血紅蛋白屬于大分子物質(zhì),該數(shù)據(jù)為生物進化提供了分子水平的證據(jù),B正確;不同種動物中組成血紅蛋白的氨基酸存在差異,說明不同種動物的血紅蛋白的結(jié)構(gòu)也存在差異,根據(jù)“結(jié)構(gòu)決定功能”可知,它們的功能(運輸氧氣能力)會有不同,C正確;不同種動物血紅蛋白的氨基酸序列不同的根本原因是基因(DNA)中堿基的排列順序不同,D錯誤。一、建構(gòu)概念體系二、融通科學思維1.曾經(jīng)在地球上生存過的生物只有一小部分能夠形成化石。請依據(jù)化石的概念,分析為什么只有一小部分生物能夠形成化石?大部分生物不具有能夠持久保存的堅硬部分,如骨骼、枝葉等;大部分生物個體太小,則不易成為化石或不易被發(fā)現(xiàn)。2.運用下圖提供的各種動物DNA的堿基順序與人類相比較的數(shù)據(jù),回答下列問題:①圖中與人類親緣關(guān)系最密切的靈長類動物是黑猩猩,理由是黑猩猩的堿基序列與人類的最相似。②為什么黑猩猩、人類和大猩猩能產(chǎn)生具有相同氨基酸序列的酶和激素?因為黑猩猩、人類和大猩猩的絕大多數(shù)基因的堿基序列相同,而基因的堿基序列決定氨基酸序列,進而形成蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)能直接或間接形成酶、激素等,所以能產(chǎn)生具有相同氨基酸序列的酶和激素。三、綜合檢測反饋1.痕跡器官是生物體上已經(jīng)失去用處,但仍然存在的一些器官。鯨和海牛的后肢已經(jīng)退化,但體內(nèi)仍保留著后肢骨痕跡;食草動物的盲腸發(fā)達,人類的盲腸已經(jīng)極度退化,完全失去了消化功能。據(jù)此分析,下列敘述錯誤的是()A.后肢退化痕跡的保留說明鯨和海牛起源于陸地動物B.人類的盲腸退化與進化過程中生活習性的改變有關(guān)C.具有痕跡器官的生物是從具有這些器官的生物進化而來的D.蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,所以其和四足動物沒有共同祖先解析:選D陸地動物具有靈活的后肢,鯨和海牛后肢退化痕跡的保留,說明了其起源于陸地動物,A正確;人類的盲腸退化可能是由于生活習性的改變,使人類不需要盲腸的消化功能而使其退化,B正確;具有痕跡器官的生物說明這些器官在這些生物的祖先中存在過,也說明這些生物是從具有這些器官的生物進化而來的,C正確;蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,不能說明其和四足動物沒有共同祖先,D錯誤。2.線粒體的分裂依賴特定基因表達的蛋白質(zhì)參與調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),無論在動物細胞、植物細胞還是酵母菌中,線粒體的分裂都離不開一類重要的蛋白質(zhì)——發(fā)動蛋白。發(fā)動蛋白基因不僅在酵母菌和動物之間呈現(xiàn)同源性,還被發(fā)現(xiàn)于植物基因組中,說明線粒體分裂的分子機制在真核生物的演化中具有高度的保守性。下列有關(guān)敘述,錯誤的是()A.線粒體分裂的分子機制具有高度保守性支持共同由來學說B.比對不同生物的發(fā)動蛋白基因序列可為生物進化提供證據(jù)C.真核生物發(fā)動蛋白基因的突變,豐富了生物進化的原材料D.線粒體分裂機制的發(fā)現(xiàn),說明所有細胞具有結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性解析:選D線粒體分裂的分子機制在真核生物的演化中具有高度的保守性,該事實支持共同由來學說,A正確;比對不同生物的發(fā)動蛋白基因序列可為生物進化提供分子生物學證據(jù),B正確;真核生物發(fā)動蛋白基因的突變,豐富了生物進化的原材料,C正確;原核細胞不具有線粒體,D錯誤。3.某博物館內(nèi)展示的“世紀曙猿”化石,距今約4500萬年,已能看到高等靈長類動物的許多特征,研究發(fā)現(xiàn),靈長類動物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等與人類相似。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.“世紀曙猿”化石的發(fā)現(xiàn)能夠說明靈長類動物與人類具有共同的祖先B.對“世紀曙猿”化石進行研究,能夠分析出其體型大小和運動方式等C.從地層年齡與其對應(yīng)的化石中能夠總結(jié)出爬行類動物的出現(xiàn)早于魚類D.化石、比較解剖學和胚胎學等證據(jù)在生物進化研究中互為補充、相互印證解析:選C對“世紀曙猿”化石的研究發(fā)現(xiàn)靈長類動物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等與人類相似,說明兩者具有共同的祖先,A正確;利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征,則對“世紀曙猿”化石進行研究,能夠分析出其體型大小和運動方式等,B正確;已發(fā)現(xiàn)的大量化石證據(jù)揭示出生物由水生到陸生的進化順序,故從地層年齡與其對應(yīng)的化石中能夠總結(jié)出魚類的出現(xiàn)早于爬行類,C錯誤;化石、比較解剖學和胚胎學等證據(jù)在生物進化研究中互為補充、相互印證,D正確。4.同源器官是指不同生物的某些器官在外形、功能上有很大差別,但發(fā)育來源和基本結(jié)構(gòu)卻相同。下圖為人的上肢與三種脊椎動物的同源器官中骨骼比較的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.同源器官為研究生物進化提供了比較解剖學方面的證據(jù)B.比較不同動物的同源器官可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)C.同源器官中具有相同的基本結(jié)構(gòu),表明生物在進化過程中發(fā)生了定向變異D.上述四種脊椎動物的前(上)肢功能迥異,這與其生活的環(huán)境不同有關(guān)解析:選C同源器官為研究生物進化提供了比較解剖學方面的證據(jù),A正確;比較不同動物的同源器官可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù),B正確;生物的變異是不定向的,C錯誤;題述四種脊椎動物的前(上)肢功能迥異,但這些生物是由共同祖先演化而來的,其生活在不同環(huán)境中,向著不同的方向進化發(fā)展,因而產(chǎn)生了形態(tài)上的差異,D正確。第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成【學習目標】1.舉例說明適應(yīng)的普遍性和相對性;2.運用達爾文的自然選擇學說解釋適應(yīng)的形成,說明適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;3.評述達爾文的自然選擇學說的貢獻和局限性。聚焦·學案一適應(yīng)的普遍性和相對性[學案設(shè)計]|探|究|學|習|夏季的雷鳥擁有一身深色的羽毛,到了冬季便更換為雪白的羽毛,減少了被天敵捕食的風險。但是如果某一年的冬季來得晚,在下雪前雷鳥已將羽毛換成白色,反而更容易被天敵捕食。(1)雷鳥到了冬季便更換為雪白羽毛的現(xiàn)象,說明生物的什么特征?提示:適應(yīng)環(huán)境的特征。(2)如果某一年的冬季來得晚,羽毛換成白色反而更容易被天敵捕食,這種現(xiàn)象說明什么?提示:生物的適應(yīng)是相對的。|認|知|生|成|適應(yīng)的普遍性和相對性(1)適應(yīng)的含義一是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能;二是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。(2)適應(yīng)的特點普遍性和相對性。生物對環(huán)境的適應(yīng)是普遍存在的,現(xiàn)在生存的每一種生物,都具有與環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征或行為,但不一定能適應(yīng)各種變化,即適應(yīng)具有普遍性和相對性。(3)正確認識適應(yīng)的相對性①生物的適應(yīng)性特征不是絕對的。適應(yīng)的相對性還表現(xiàn)在它是一種暫時的現(xiàn)象,而不是永久的。當環(huán)境條件出現(xiàn)較大的變化時,適應(yīng)就變成了不適應(yīng),有時還成為有害的甚至致死的因素。②適應(yīng)相對性的根本原因:遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾。[遷移訓(xùn)練]1.下列關(guān)于生物適應(yīng)性的敘述,不正確的是()A.生物的適應(yīng)性可以理解為生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能B.適應(yīng)相對性的根本原因是遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾C.生物適應(yīng)的普遍性可以讓生物應(yīng)對環(huán)境條件的各種變化D.仙人掌的葉退化成針狀的形態(tài)是對干旱環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果解析:選C結(jié)構(gòu)決定功能,生物的適應(yīng)性可以理解為生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能,A正確;適應(yīng)相對性的根本原因是遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾,B正確;生物對環(huán)境的適應(yīng)是普遍存在的,現(xiàn)在生存的每一種生物,都具有與環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征或行為,但不一定能適應(yīng)各種變化,C錯誤;仙人掌的葉退化成針狀可以減少水分的蒸發(fā),其形態(tài)是對干旱環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果,D正確。2.下列實例不能體現(xiàn)適應(yīng)的相對性的是()A.雪地中的白野兔能騙過地上的狼,卻被空中的鷹發(fā)現(xiàn)B.竹節(jié)蟲俯身于竹枝上,其身體顏色和形態(tài)與竹枝相似C.仙人掌的葉退化成葉刺,光合作用減弱D.鼠能憑借靈敏的聽覺、鉆洞等而躲過貓的襲擊,卻易被蛇捕食解析:選B雪地中的白野兔能騙過地上的狼,卻被空中的鷹發(fā)現(xiàn),這說明適應(yīng)是相對的,A不符合題意;竹節(jié)蟲的身體顏色和形態(tài)與竹枝相似,體現(xiàn)了生物的適應(yīng)性,沒有體現(xiàn)適應(yīng)的相對性,B符合題意;仙人掌的葉退化成葉刺,這是對干旱環(huán)境的一種適應(yīng),但光合作用減弱,這說明適應(yīng)是相對的,C不符合題意;鼠能憑借靈敏的聽覺、鉆洞等而躲過貓的襲擊,卻易被蛇捕食,這說明適應(yīng)是相對的,D不符合題意。聚焦·學案二適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果[學案設(shè)計](一)準確理解適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果,自然選擇學說是達爾文生物進化論的核心1.拉馬克的進化學說2.達爾文的自然選擇學說(1)解釋模型(2)模型分析①過度繁殖為自然選擇提供了更多的選擇材料,加劇了生存斗爭。②生物進化是通過生存斗爭來實現(xiàn)的,生存斗爭是生物進化的動力。③生物的變異是不定向的,具有有利變異的個體在生存斗爭中易取得勝利而得以生存,有利變異通過遺傳得以累積和加強,產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新類型。④適者生存是自然選擇的結(jié)果。(3)對自然選擇學說的評價|情|境|思|考|探|究|如圖是長頸鹿的進化過程圖,據(jù)圖分析下列問題:(1)請利用拉馬克的觀點解釋長頸鹿脖子長的原因。提示:長頸鹿主要以樹葉為食,要想獲得足夠的食物就需天天伸長脖子去取食高處的樹葉,由于“用進廢退”,從而形成了長頸鹿脖子長的性狀。(2)結(jié)合變異知識,思考:環(huán)境引起的性狀改變一定能遺傳給后代嗎?提示:不一定。只有環(huán)境改變導(dǎo)致了遺傳物質(zhì)改變進而引起的性狀改變,才能遺傳給后代。(3)與拉馬克相比,達爾文認為生物進化的關(guān)鍵是什么?提示:達爾文改變了拉馬克過分強調(diào)用進廢退的觀點,而是強調(diào)自然選擇的作用。(4)雄鹿往往用鹿角作為爭奪配偶的武器。按照達爾文的觀點,試討論并解釋現(xiàn)在雄鹿鹿角發(fā)達的原因。提示:雄鹿的鹿角存在著發(fā)達和不發(fā)達的變異,雄鹿之間為爭奪配偶要進行生存斗爭,在生存斗爭的過程中,有發(fā)達鹿角的個體能夠得到配偶并把這種變異遺傳給后代,沒有發(fā)達鹿角的個體因爭奪不到配偶,其變異就不會遺傳給后代。經(jīng)過一代代的選擇,使現(xiàn)在的雄鹿鹿角較為發(fā)達。(二)兩種進化學說的比較及進化論的發(fā)展1.達爾文自然選擇學說與拉馬克進化學說的比較項目達爾文自然選擇學說拉馬克進化學說區(qū)別變異變異是不定向的,本來就有,環(huán)境和生物的意愿都不能決定生物變異的方向變異是定向的,環(huán)境和動物的意愿均可決定變異的方向適應(yīng)環(huán)境有利變異→適者生存;不利變異→不適者被淘汰環(huán)境和動物的意愿決定的變異都適應(yīng)環(huán)境進化方向自然選擇決定生物自身決定聯(lián)系承認生物是由更古老的生物進化而來,即由簡單→復(fù)雜、由低等→高等進化,且都是漸變的結(jié)果2.圖解達爾文自然選擇學說3.達爾文進化理論的發(fā)展[典例]如圖表示長期使用一種農(nóng)藥后,害蟲種群密度的變化情況,下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.A點種群中存在很多種變異類型,原因是變異具有不定向性和隨機性B.A→B的變化是農(nóng)藥作用的結(jié)果C.農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進行定向選擇,使害蟲產(chǎn)生了抗藥性D.B→C是抗藥性逐代積累的結(jié)果[解析]由于變異具有不定向性和隨機性,所以A點種群中存在很多變異類型,A正確;使用農(nóng)藥后,具有抗藥性變異的個體在生存斗爭中生存下來,而不具有抗藥性變異的個體在生存斗爭中被淘汰,A→B的變化是農(nóng)藥選擇的結(jié)果,B正確;抗藥性變異出現(xiàn)在使用農(nóng)藥之前,農(nóng)藥對害蟲抗藥性變異的定向選擇使具有抗藥性的害蟲增加,C錯誤;結(jié)合題圖分析可知,B→C是抗藥性逐代積累的結(jié)果,D正確。[答案]D[易錯提醒]有關(guān)變異和選擇的兩個注意點(1)環(huán)境因素的作用會提高突變的頻率,但任何情況下變異都是不定向的,所以環(huán)境不能起到定向誘導(dǎo)變異的作用,它的作用是對不定向的變異進行定向選擇。(2)在運用達爾文自然選擇學說分析問題時,要注意“變異在前,選擇在后”的思路。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列敘述的正誤(1)拉馬克認為生物的適應(yīng)性特征的形成是用進廢退和獲得性遺傳的結(jié)果。(√)(2)達爾文的自然選擇學說正確地解釋了生物的多樣性、適應(yīng)性以及遺傳變異的本質(zhì)。(×)(3)抗生素的濫用會使細菌產(chǎn)生抗藥性的原因是抗生素誘發(fā)細菌產(chǎn)生基因突變,使細菌中出現(xiàn)抗藥性強的個體。(×)(4)生存斗爭僅僅是指同種生物不同個體之間對食物和空間的爭奪。(×)2.關(guān)于達爾文自然選擇學說和拉馬克進化學說的區(qū)別,下列說法正確的是()A.達爾文自然選擇學說認為環(huán)境的作用可以引起不定向的變異B.拉馬克進化學說認為不定向的變異是由動物的意愿決定的C.達爾文自然選擇學說認為生物變異后就能適應(yīng)環(huán)境D.拉馬克進化學說認為生物通過變異適應(yīng)環(huán)境解析:選D達爾文自然選擇學說認為變異是不定向的,環(huán)境起選擇作用,只有具有有利變異的個體才能適應(yīng)環(huán)境,并得以保留,A、C錯誤。拉馬克進化學說認為生物的變異是定向的,生物為了適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生相應(yīng)的變異,B錯誤,D正確。3.用達爾文自然選擇學說的觀點進行判斷,下列敘述正確的是()A.長頸鹿經(jīng)常伸長脖子和前肢去吃樹上的葉子,因此頸和前肢變得很長B.北極熊生活在冰天雪地的環(huán)境中,它們的身體就產(chǎn)生了定向的白色變異C.野兔的保護色和鷹銳利的目光是它們長期相互選擇的結(jié)果D.在有毒農(nóng)藥長期的作用下,農(nóng)田害蟲產(chǎn)生抗藥性解析:選CA項所述屬于用進廢退、獲得性遺傳,是拉馬克進化學說的觀點,A錯誤;變異是不定向的,自然選擇是定向的,B錯誤;野兔的保護色和鷹銳利的目光是它們在長期的生存斗爭和相互選擇中形成的,C正確;害蟲的抗藥性是農(nóng)藥對害蟲的不定向變異選擇的結(jié)果,而不是農(nóng)藥長期作用的結(jié)果,D錯誤。一、建構(gòu)概念體系二、融通科學思維1.極地狐貍的耳朵短而圓,非洲沙狐的耳朵長而大,其原因是極地狐貍耳朵短而圓,有利于減少散熱;非洲沙狐耳朵長而大,有利于增加散熱。兩種狐貍的耳朵形態(tài)結(jié)構(gòu)均是對當?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)。2.某同學認為“在自然選擇學說中,變異的方向和自然選擇的方向是一致的”,該同學的觀點正確嗎?說出你的理由。不正確。在自然選擇之前,生物中存在多種變異,有有利的也有不利的,自然選擇選擇有利變異,淘汰不利變異。三、綜合檢測反饋1.適應(yīng)性演化是指物種在特定環(huán)境的選擇下,進化出有利于提高其適應(yīng)性的表型。如相比低海拔地區(qū),高海拔地區(qū)的動物一般有著更厚的脂肪層和更高的心臟與體重比。下列敘述錯誤的是()A.更厚的脂肪層可提供保暖和更多的能量,有利于適應(yīng)低溫環(huán)境B.更高的心臟與體重比可以加強供血能力,有利于適應(yīng)低氧環(huán)境C.適應(yīng)性演化為“用進廢退”和“獲得性遺傳”提供證據(jù)D.生物適應(yīng)性演化的結(jié)果可擴大其生存空間解析:選C脂肪可以儲存較多的能量,具有保溫作用,更厚的脂肪層可提供保暖和更多的能量,有利于適應(yīng)低溫環(huán)境,A正確;高海拔地區(qū)氧氣含量較低,更高的心臟與體重比可以加強供血能力,提高運輸氧氣的能力,有利于適應(yīng)低氧環(huán)境,B正確;適應(yīng)性演化不能為“用進廢退”“獲得性遺傳”提供證據(jù),C錯誤;生物適應(yīng)性演化使生物能適應(yīng)不利于生存的特定環(huán)境,擴大了其生存空間,D正確。2.果蠅3號染色體可發(fā)生不同位置的片段顛倒(倒位)。調(diào)查某山脈不同海拔地區(qū)野生果蠅種群中三種不同倒位變異(ST、AR、CH)個體所占的比例,結(jié)果如下表。研究者推測溫度是導(dǎo)致該結(jié)果的重要因素。相關(guān)分析錯誤的是()STARCH低海拔53%32%15%中海拔30%48%22%高海拔5%71%24%A.倒位不改變基因數(shù)量,對果蠅無影響B(tài).據(jù)表可知AR變異更適應(yīng)高海拔環(huán)境C.不同溫度飼養(yǎng)該地果蠅可檢驗此推測D.變異類型分布情況是自然選擇的結(jié)果解析:選A倒位不改變基因數(shù)量,但染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,會使染色體上基因的排列順序發(fā)生改變,導(dǎo)致性狀變異,對果蠅有影響,A錯誤;由題表信息可知,隨著海拔的升高,AR變異的個體所占的比例增加,說明AR變異更適應(yīng)高海拔環(huán)境,B正確;海拔高度的變化會引起溫度的改變,因此在不同溫度下飼養(yǎng)該地果蠅可檢驗溫度是導(dǎo)致果蠅分布不同的推測,C正確;變異是不定向的,自然選擇是定向的,因此變異類型分布情況是自然選擇的結(jié)果,D正確。3.人們在希臘附近海域發(fā)現(xiàn)了一只擁有“大拇指”的條紋原海豚,它的前鰭如圖1所示,研究者推測基因的異常表達使該海豚的前鰭發(fā)育出現(xiàn)了異常,圖2是正常海豚前鰭的X光片。下列敘述錯誤的是()A.該變異不一定會被保存下來并得到積累B.海豚沒有形成五指可能與胚胎時期細胞沒有發(fā)生充分凋亡有關(guān)C.“大拇指”可能賦予該條紋原海豚新的前鰭功能,是一種適應(yīng)性進化D.海豚前鰭與人手臂由同種類型的骨骼組成,為“脊椎動物來自共同祖先”提供了證據(jù)解析:選C該變異若不是有利變異,則不一定會被保存下來并得到積累,A正確;海豚沒有形成五指可能與胚胎時期細胞沒有發(fā)生充分凋亡有關(guān),B正確;“大拇指”可能賦予該條紋原海豚新的前鰭功能,但不一定適應(yīng)環(huán)境,C錯誤;海豚前鰭與人手臂由同種類型的骨骼組成,為“脊椎動物來自共同祖先”提供了比較解剖學的證據(jù),D正確。4.某學者按選擇結(jié)果將自然選擇分為三種類型:穩(wěn)定選擇、分裂選擇和單向選擇,如圖所示。結(jié)合資料和圖示,下列分析正確的是()資料1:19世紀中葉以前,曼徹斯特地區(qū)的樺尺蛾幾乎都是淺色的,后來由于工業(yè)污染,到了20世紀中葉,黑色的樺尺蛾成了常見的類型。資料2:某海島上風力較大,昆蟲只有殘翅(無翅)和翅特別發(fā)達兩種類型,而飛行能力一般的昆蟲則逐漸被淘汰。A.資料1和資料2中生物適應(yīng)性的形成是定向變異的結(jié)果B.資料1中的選擇屬于上述自然選擇三種類型中的分裂選擇C.資料2中的選擇屬于上述自然選擇三種類型中的單向選擇D.據(jù)圖分析,穩(wěn)定選擇有利于表型頻率高的個體生存解析:選D變異具有不定向性,A錯誤;資料1中的選擇(最終主要剩下黑色樺尺蛾)屬于題述自然選擇三種類型中的單向選擇,B錯誤;資料2中的選擇(最終出現(xiàn)殘翅和翅特別發(fā)達兩種表型)屬于題述自然選擇三種類型中的分裂選擇,C錯誤;據(jù)圖分析,穩(wěn)定選擇有利于表型頻率高的個體生存,D正確。5.螺旋蛆蠅是家畜的毀滅性寄生物,在實驗室里對兩組個體數(shù)相同的螺旋蛆蠅進行不同的處理:一組使用殺蟲劑,另一組使用電離輻射促使雄性不育。實驗結(jié)果如圖所示,請回答下列有關(guān)問題:(1)用殺蟲劑處理,可使群體中的個體數(shù)在短時間內(nèi)迅速減少,但從處理后的第二世代的個體數(shù)又逐漸回升了,其原因是螺旋蛆蠅中存在著類型,而殺蟲劑起了,選擇出了耐藥個體,經(jīng)過逐代,耐藥變異特性得以加強,就逐漸形成了耐藥新品種,而使殺蟲劑失效。

(2)用電離輻射促使雄性不育的方法,在遺傳學上叫,用這種方法最終能達到理想效果,但需要較長時間,其原因是很低,需要在幾代中反復(fù)進行,才能使的數(shù)量逐漸增多。

(3)實驗結(jié)果表明,使用的方法消滅螺旋蛆蠅的效果較好。

解析:(1)用殺蟲劑處理,可使群體中的個體數(shù)在短時間內(nèi)迅速減少,但螺旋蛆蠅中存在著耐藥變異類型,而殺蟲劑起了選擇作用,選擇出了耐藥個體,經(jīng)過逐代累積,耐藥變異特性得以加強,就逐漸形成了耐藥新品種,而使殺蟲劑失效,所以從處理后的第二世代的個體數(shù)又逐漸回升了。(2)用電離輻射促使雄性不育的方法,在遺傳學上叫人工誘變,由于基因突變頻率很低,需要在幾代中反復(fù)進行,才能使突變個體的數(shù)量逐漸增多,所以用這種方法最終能達到理想效果,但需要較長時間。(3)實驗結(jié)果表明,使用電離輻射促使雄性不育的方法消滅螺旋蛆蠅效果較好。答案:(1)耐藥變異選擇作用累積(2)人工誘變基因突變率突變個體(或雄性不育個體)(3)電離輻射促使雄性不育[課時跟蹤檢測]第1、2節(jié)(A級選擇題每小題2分,B級選擇題每小題4分,本檢測滿分50分)A級強基固本1.人的胚胎在發(fā)育早期會出現(xiàn)鰓裂和尾,這與魚以及其他脊椎動物非常相似,這個證據(jù)支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。該證據(jù)屬于()A.化石證據(jù) B.比較解剖學證據(jù)C.胚胎學證據(jù) D.細胞和分子水平證據(jù)解析:選C人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都出現(xiàn)了相似的結(jié)構(gòu),如鰓裂和尾,這個證據(jù)支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點,屬于胚胎學證據(jù),C符合題意。2.2022年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者從化石中提取、測序并繪制了尼安德特人的基因組,分析了現(xiàn)代人類和已滅絕古代人類的基因差異,發(fā)現(xiàn)尼安德特人的部分基因通過智人流向現(xiàn)代人類,他的發(fā)現(xiàn)為探索我們何以成為獨特的人類提供了基礎(chǔ)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.尼安德特人的化石為研究人類進化提供了直接證據(jù)B.尼安德特人可能通過與智人雜交將其基因傳遞給現(xiàn)代人類C.不同年代的“人”在DNA和蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)方面不存在共同點D.基因組測序技術(shù)為探索現(xiàn)代人類的進化提供了分子水平的證據(jù)解析:選C化石是研究生物進化的直接證據(jù),尼安德特人的化石為研究人類進化提供了直接證據(jù),A正確;由題意可知,尼安德特人的部分基因通過智人流向現(xiàn)代人類,則尼安德特人可能通過與智人雜交將其基因傳遞給現(xiàn)代人類,B正確;不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點,又存在差異性,故不同年代的“人”在DNA和蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)方面存在共同點,C錯誤;基因組測序技術(shù)為探索現(xiàn)代人類的進化提供了分子水平的證據(jù),D正確。3.生物是不斷進化的,能和生存環(huán)境相適應(yīng)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.地球上現(xiàn)存的生物都有親緣關(guān)系,它們都有共同的祖先B.自然選擇學說認為,進化地位越高等的生物適應(yīng)環(huán)境的能力越強C.達爾文認為適應(yīng)的來源是可遺傳的變異,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果D.生物適應(yīng)同一環(huán)境的方式是多元的,適應(yīng)也具有相對性解析:選B生物進化理論表明,生物都有共同的祖先,即所有生物都有親緣關(guān)系,A正確;生物不論在進化地位上的位置如何,都是自然選擇的結(jié)果,都具有適應(yīng)能力,適應(yīng)能力一般與進化地位的高低無關(guān),B錯誤;達爾文的自然選擇學說認為適應(yīng)的來源是可遺傳的變異,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果,C正確;同一環(huán)境下,生物朝著適應(yīng)環(huán)境的方向進化,但方向不是唯一的,所以生物適應(yīng)同一環(huán)境的方式是多元的,適應(yīng)也具有相對性,D正確。4.下列關(guān)于動物形態(tài)結(jié)構(gòu)特點與功能的敘述,錯誤的是()A.兔的牙齒分化為門齒、臼齒,與其吃植物的習性相適應(yīng)B.節(jié)肢動物體表的外骨骼,可防止體內(nèi)水分蒸發(fā)C.魚鰓內(nèi)含有豐富的血管,有利于魚在水中呼吸D.家鴿具有喙,是其適于飛行的主要原因解析:選D兔是食草動物,兔的牙齒分為門齒和臼齒,與其食性相適應(yīng),A正確;節(jié)肢動物的體表有外骨骼,可防止體內(nèi)水分的蒸發(fā),是長期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果,B正確;魚的呼吸器官是鰓,鰓內(nèi)含有豐富的毛細血管,可以在水中充分進行氣體交換,有利于魚在水中呼吸,C正確;家鴿具有喙,與其飛行特點無關(guān),D錯誤。5.達爾文的生物進化論中提出“共同由來學說”,其指出地球上的所有生物都是由共同祖先進化而來的。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)B.當今生物都有能進行生長、代謝和增殖的細胞,也為生物都有共同祖先提供支持C.成年人沒有鰓裂和尾,而成年的魚有鰓裂和尾,從這一點來說不支持生物有共同祖先D.不同的生物都含有蛋白質(zhì)等生物大分子,這從分子水平上支持生物有共同祖先解析:選C化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù),A正確;當今生物都有能進行生長、代謝和增殖的細胞,這從細胞水平上為生物都有共同祖先提供支持,B正確;在胚胎發(fā)育早期人也會出現(xiàn)鰓裂和尾,因此,從人體整個發(fā)育過程看,與魚一樣都有鰓裂和尾,支持生物有共同祖先的觀點,C錯誤;不同的生物都含有蛋白質(zhì)等生物大分子,這從分子水平上支持生物有共同祖先,D正確。6.1859年,某人從歐洲帶了24只野兔來到澳大利亞。一個世紀之后,野兔的數(shù)量已經(jīng)躥升至6億只,造成了嚴重的生態(tài)災(zāi)難。為了消滅兔子,引進了黏液瘤病毒。僅僅兩年時間內(nèi),有超過90%的兔子因感染病毒而死亡。而此后30年間,兔子的數(shù)量再次大量回升。下列敘述錯誤的是()A.一個世紀后,野兔的數(shù)量已經(jīng)躥升至6億只,說明生物都有過度繁殖的傾向B.早期在黏液瘤病毒的選擇下,少量具有抗性的兔子生存下來,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果C.兔子擅長打洞又警惕,有利于躲避敵害是自然選擇的結(jié)果,該進化過程是不定向的D.后來兔子的數(shù)量再次大量回升,說明兔子對黏液瘤病毒的抗性變異是一種可遺傳變異解析:選C一個世紀后,野兔的數(shù)量已經(jīng)躥升至6億只,說明生物都有過度繁殖的傾向,A正確;在黏液瘤病毒的選擇下,少量具有抗性的兔子生存下來,并且能繁殖后代,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果,B正確;變異是不定向的,而自然選擇是定向的,C錯誤;在黏液瘤病毒的選擇下,少量具有抗性的兔子生存下來,并且能繁殖后代,具有抗性的兔子比例增加,兔子的數(shù)量再次大量回升,說明兔子對黏液瘤病毒的抗性變異是一種可遺傳變異,D正確。7.科學家在遼寧獲得了一件幾乎完整的化石骨架,研究發(fā)現(xiàn)其特殊的前上頜骨形態(tài)和肱骨三角肌嵴都是古神翼龍科成員的典型特征。與中國翼龍屬(古神翼龍科的一種)相比,它頭骨更低長、鼻眶前孔上方的前上頜骨嵴突呈半圓形、鼻骨突更短。經(jīng)各方面的研究后最終將其定為新物種——義縣始無齒翼龍。下列說法錯誤的是()A.化石是研究生物進化的最直接的證據(jù)B.義縣始無齒翼龍和中國翼龍屬可能具有共同的祖先C.生物進化的證據(jù)僅包括比較解剖學證據(jù)和化石證據(jù)D.通過化石可以了解已滅絕的生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點并推測其行為特點解析:選C化石是研究生物進化最直接的證據(jù),A正確;研究發(fā)現(xiàn)義縣始無齒翼龍?zhí)厥獾那吧项M骨形態(tài)和肱骨三角肌嵴都是古神翼龍科成員的典型特征,而中國翼龍屬是古神翼龍科的一種,故可從比較解剖學的角度說明義縣始無齒翼龍和中國翼龍屬具有共同的祖先,B正確;除了化石證據(jù),生物進化的證據(jù)還包括比較解剖學證據(jù)、胚胎學證據(jù)、細胞和分子水平證據(jù),C錯誤;利用化石可以確定已經(jīng)滅絕的生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點,推測其行為特點,D正確。8.(7分)解剖學證據(jù)揭示蝙蝠和鳥類的前肢骨骼具有同源性(如圖),據(jù)圖回答問題:(1)蝙蝠和鳥類的前肢骨骼具有同源性,說明了什么?。(2)有人認為,蝙蝠翼手和鳥類翅膀的功能相同,因此,蝙蝠和鳥類的共同祖先肯定具有飛翔能力。這樣的觀點正確嗎?嘗試基于證據(jù)說明理由:

。

答案:(1)蝙蝠和鳥類是由共同祖先演化而來(2)這樣的觀點不正確,兩者的共同祖先生活在不同環(huán)境中,向著不同的方向進化發(fā)展,其結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的生活環(huán)境,進而使它們擁有了飛行的能力,但不能判斷它們的共同祖先是否會飛行9.(10分)達爾文在環(huán)球考察中,登上遠離南美大陸的加拉帕戈斯群島,這片島嶼是在距今幾百萬年前由海底火山爆發(fā)形成的,島上有幾百種特有物種,其中一些特有物種引起了達爾文的關(guān)注,因此他在島上進行了一個多月的考察。(1)有人認為,島嶼上奇花異草薈萃,珍禽怪獸云集,說明該群島上的環(huán)境條件很適合各種各樣的生物生存。這樣的觀點正確嗎?為什么?用達爾文生物進化理論應(yīng)如何解釋?(2)根據(jù)各種不同的需要,對蕓薹屬甘藍種植物進行人工選育,選育出了花椰菜、卷心菜和羽衣甘藍等品種(如下圖),各個品種之間的外觀形態(tài)、營養(yǎng)價值有明顯差異。上述不同甘藍品種植物的選育過程,能否作為支持達爾文生物進化理論的證據(jù)?為什么?答案:(1)不正確?，F(xiàn)存在該島嶼上的生物是長期自然選擇留下來的,其他生物可能在選擇過程中被淘汰了,所以無法判斷其他動植物是否也適應(yīng)島嶼上的環(huán)境。(2)不能。這些品種的選育是人工選擇的結(jié)果,不能體現(xiàn)自然選擇的過程。B級發(fā)展提能10.下列與達爾文自然選擇學說觀點不相符的是()A.雷鳥在不同季節(jié)出現(xiàn)不同體色,這對它躲避敵害十分有利B.草原上狼和兔子的奔跑速度都越來越快,這是相互選擇的結(jié)果C.由于缺乏青草,長頸鹿需要經(jīng)常伸長頸吃高處的樹葉而形成了長頸D.經(jīng)常刮大風的海島上,有翅能飛的昆蟲很少,無翅或殘翅昆蟲特別多解析:選C雷鳥經(jīng)過長期進化可以在不同季節(jié)出現(xiàn)不同體色,對躲避敵害十分有利,與達爾文自然選擇學說觀點相符合,A不符合題意。狼和兔子之間存在捕食關(guān)系,草原上狼和兔子的奔跑速度都越來越快,利于獲得食物或躲避敵害,這是長期相互選擇的結(jié)果,與達爾文自然選擇學說觀點相符合,B不符合題意。C項所述與用進廢退和獲得性遺傳的觀點相符,與達爾文自然選擇學說觀點不相符,C符合題意。由于這些海島上經(jīng)常刮大風,有翅能飛但翅膀不夠強大的昆蟲,就常常被大風吹到海里,因而生存和繁殖后代的機會較少;無翅或殘翅的昆蟲,由于不能飛翔,就不容易被風吹到海里,因而生存和繁殖后代的機會就多,經(jīng)過長時間的自然選擇,島上無翅或殘翅的昆蟲就特別多,這與達爾文自然選擇學說觀點相符合,D不符合題意。11.雄性孔雀的體表有橘黃色斑塊,該橘黃色斑塊有利于吸引異性,從而提高繁殖的成功率,但同時也容易吸引天敵,雄性孔雀可以通過改變橘黃色斑塊的數(shù)量來提高對環(huán)境的適應(yīng)性。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.該實例說明生物的某種性狀對環(huán)境的適應(yīng)具有相對性B.人工圈養(yǎng)環(huán)境下的雄性孔雀一定不會出現(xiàn)橘黃色斑塊C.繁殖季節(jié)雄性孔雀的橘黃色斑塊數(shù)量可能比非繁殖季節(jié)的多D.雄性孔雀可以改變橘黃色斑塊的數(shù)量是長期自然選擇的結(jié)果解析:選B根據(jù)題干信息“該橘黃色斑塊有利于吸引異性,從而提高繁殖的成功率,但同時也容易吸引天敵”,說明了生物的某種性狀對環(huán)境的適應(yīng)具有相對性,A正確;人工圈養(yǎng)環(huán)境下的雄性孔雀也具有求偶行為,故會出現(xiàn)橘黃色斑塊,B錯誤;根據(jù)題干信息可以推測,繁殖季節(jié)雄性孔雀的橘黃色斑塊數(shù)量可能比非繁殖季節(jié)的多,C正確;雄性孔雀可以改變橘黃色斑塊的數(shù)量是長期自然選擇的結(jié)果,D正確。12.(11分)化石證據(jù)有助于研究生物的進化,比較解剖學、胚胎學以及細胞和分子水平的研究,都給生物進化的有關(guān)研究提供了有力的支持。(1)大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大量化石證據(jù)和解剖學證據(jù)等證實了不同的生物是由原始的逐漸進化而來的,在漫長的進化過程中,生物體在等方面發(fā)生著全面的進化。

(2)魚類終身存在的鰓裂在人胚胎發(fā)育的早期也出現(xiàn)過,這屬于為生物進化提供的證據(jù)。

(3)不同生物與人的細胞色素c的氨基酸序列的差異如表所示。生物名稱黑猩猩獼猴馬雞金槍魚小麥鏈孢霉酵母菌氨基酸差異/個01101321354344從表中可以看出,微生物、動物、植物和人的細胞內(nèi)均有細胞色素c,這一事實說明。通過比較人與不同生物在細胞色素c的氨基酸序列上的差異,得出的結(jié)論是人和間的親緣關(guān)系最近。這項比較從水平為生物的進化提供了證據(jù)。

解析:(1)大量的化石證據(jù),證實了不同的生物是由原始的共同祖先逐漸進化而來;在漫長的進化過程中,生物體在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能等方面發(fā)生著全面的進化。(2)魚類終身存在的鰓裂在人胚胎發(fā)育早期也出現(xiàn)過,這屬于生物有共同祖先的胚胎學證據(jù)。(3)微生物、動物、植物和人的細胞內(nèi)均有細胞色素c,這一事實說明不同生物之間具有一定的親緣關(guān)系;與題表中其他生物相比,人和黑猩猩細胞色素c的氨基酸序列的差異最小,表明人和黑猩猩間的親緣關(guān)系最近,這是從分子水平為生物進化提供的證據(jù)。答案:(1)共同祖先形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能(2)胚胎學(3)不同生物之間具有一定的親緣關(guān)系黑猩猩分子第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成【學習目標】1.闡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內(nèi)涵;2.運用數(shù)學方法討論種群基因頻率的變化;3.闡明自然選擇對種群基因頻率變化的影響;4.說明隔離在物種形成中的作用。第1課時種群基因組成的變化聚焦·學案一種群和種群基因庫[學案設(shè)計](一)熟記三個基本概念的含義1.種群的概念及特點概念生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合特點①生物進化的基本單位;②雌雄個體可以通過繁殖將各自的基因遺傳給后代舉例一片草地上的所有蒲公英;一片樹林中的全部獼猴2.種群基因庫與基因頻率基因庫一個種群中全部個體所含有的全部基因基因頻率在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比值(二)掌握基因頻率的計算方法|探|究|學|習|某樺尺蛾種群中,樺尺蛾的體色受一對等位基因S和s控制,黑色(S)對淺色(s)是顯性,抽樣調(diào)查100個個體,測得基因型為SS、Ss、ss的個體數(shù)分別為10個、20個、70個。假設(shè)該樺尺蛾種群非常大、所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代、沒有遷入和遷出、不同體色的個體生存和繁殖的機會是均等的、基因S和s都不產(chǎn)生突變。根據(jù)孟德爾的分離定律計算并回答問題。(1)請結(jié)合上面的材料完成下表:親代基因型的比值SS(10%)Ss(20%)ss(70%)配子的比值S(10%)S(10%)s(10%)s(70%)子一代基因型頻率SS(4%)Ss(32%)ss(64%)子一代基因頻率S(20%)s(80%)子二代基因型頻率SS(4%)Ss(32%)ss(64%)子二代基因頻率S(20%)s(80%)(2)子二代、子三代以及若干代以后,種群的基因頻率會同子一代一樣嗎?提示:子二代、子三代以及若干代以后,種群的基因頻率與子一代一樣。|認|知|生|成|1.以一對等位基因(A、a)為例(N表示基因數(shù)或基因型個體數(shù))(1)A或a的基因頻率為PA=NAPa=Na(2)AA或Aa或aa的基因型頻率為PAA=NAAPAa=NAaPaa=Naa2.已知調(diào)查的各種基因型的個體數(shù),計算基因頻率(1)某基因頻率=該基因總數(shù)該基因及其等位基因總數(shù)×100%,即PA=2PPa=PAa(A、a代表基因,PAA、PAa、Paa代表三種基因型個體數(shù))(2)設(shè)有N個個體的種群,AA、Aa、aa的個體數(shù)分別為n1、n2、n3,A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示,AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示,則:PA=2n1+n22N=n1N+Pa=2n3+n22N=n3N+3.X染色體上基因的基因頻率計算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。ZW型性別決定也是這樣。例如,用N表示個體數(shù),p表示XA頻率,q表示Xa頻率,則有p=2Nq=2N4.利用哈迪?溫伯格定律(遺傳平衡定律),由基因頻率計算基因型頻率(1)成立前提①種群非常大;②所有雌雄個體之間自由交配;③沒有遷入和遷出;④沒有自然選擇;⑤沒有突變。(2)計算公式①設(shè)A的基因頻率為p,a的基因頻率為q,則p+q=1。即:AA的基因型頻率=p2,Aa的基因型頻率=2pq,aa的基因型頻率=q2。②實例:若已知AA的基因型頻率為m,則A的基因頻率為m。[例1]果蠅長翅(V)和殘翅(v)由常染色體上的一對等位基因控制。假定某果蠅種群有20000只果蠅,其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%,若再向該種群中引入20000只純合長翅果蠅,在不考慮其他因素影響的前提下,下列關(guān)于純合長翅果蠅引入后的敘述,錯誤的是()A.v基因頻率降低了50%B.V基因頻率增加了50%C.雜合果蠅比例降低了50%D.殘翅果蠅比例降低了50%[解析]由題干信息可知,該果蠅種群中,vv的基因型頻率為4%,可計算出v的基因頻率=0.2、V的基因頻率=0.8,進而計算出引入純合長翅果蠅前,vv有0.04×20000=800(只),Vv有2×0.2×0.8×20000=6400(只),VV有0.8×0.8×20000=12800(只)。引入純合長翅果蠅后,v的基因頻率=(800×2+6400)/(40000×2)=0.1,V的基因頻率=10.1=0.9,故A正確,B錯誤;因雜合果蠅(Vv)和殘翅果蠅(vv)數(shù)目不變,而該種群的總數(shù)增加一倍,所以雜合果蠅和殘翅果蠅的比例各降低50%,C、D正確。[答案]B[例2]現(xiàn)有一個由AA、Aa、aa三種基因型個體組成的動物種群,已知該種群中具有繁殖能力的個體之間通過隨機交配進行繁殖,而aa個體不具有繁殖能力。該種群繁殖一代,若子代中AA∶Aa∶aa=9∶6∶1,則親代中AA、Aa和aa的數(shù)量比可能為()A.4∶3∶4 B.5∶5∶1C.6∶2∶3 D.4∶1∶4[解析]設(shè)親代具有繁殖能力的個體中AA的比例為x,則Aa的比例為1x,產(chǎn)生的配子A的比例為x+(1x)/2=(1+x)/2,a配子的比例為(1x)/2,隨機交配的后代中,AA所占的比例為[(1+x)/2]2=9/16,可求得x=1/2,即該種群具有繁殖能力的個體中AA和Aa所占比例均為1/2,但親本中aa的數(shù)量無法計算,故B項符合題意。[答案]B[歸納拓展]自交和自由交配時基因頻率和基因型頻率的變化規(guī)律交配方式基因頻率基因型頻率自交不改變改變,且純合子增多,雜合子減少自由交配處于遺傳平衡不改變不改變不處于遺傳平衡不改變改變[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列敘述的正誤(1)一個種群中某基因占所有基因數(shù)的比值叫作基因頻率。(×)(2)在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下,種群的基因頻率不會發(fā)生變化。(×)(3)若親子代間基因頻率不變,基因型頻率也一定不變。(×)(4)種群是生物進化的基本單位,自然選擇的直接選擇對象是個體的表型。(√)(5)基因庫是指生物體內(nèi)的全部基因,是固定不變的。(×)2.下列有關(guān)種群基因庫的敘述,錯誤的是()A.一個種群的基因庫包括這個種群中全部個體所含有的全部基因B.種群中每個個體都含有種群基因庫的全部基因C.生物個體總是要死亡的,但是基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳D.基因突變可以改變基因庫的組成解析:選B一個種群的基因庫包括這個種群全部個體所含有的全部基因,但是每個個體不一定含有種群基因庫的全部基因,A正確,B錯誤;基因庫會通過種群個體的繁殖而代代相傳,C正確;基因突變能產(chǎn)生新基因,可以改變基因庫的組成,D正確。3.某二倍體動物種群有100個個體,其常染色體上某基因有A1、A2、A3三個等位基因。對這些個體的基因A1、A2、A3進行PCR擴增(體外DNA擴增),凝膠電泳及統(tǒng)計結(jié)果如圖所示(不同基因?qū)?yīng)不同條帶)。該種群中A3的基因頻率是()A.52% B.27%C.26% D.2%解析:選B該動物種群個體數(shù)為100,由題圖可知,其中有2個個體的基因型為A3A3,15個個體的基因型為A1A3,35個個體的基因型為A2A3,則A3的基因頻率=(2×2+15+35)÷(100×2)×100%=27%,B符合題意。4.遺傳學上的平衡種群是指在理想狀態(tài)下,基因頻率和基因型頻率都不再改變的大種群。某哺乳動物的平衡種群中,栗色毛和黑色毛由常染色體上的一對等位基因控制。下列敘述正確的是()A.遺傳平衡的“理想狀態(tài)”是指種群間的雌雄個體可以自由交配B.觀察該種群,若新生的栗色個體多于黑色個體,則說明栗色為顯性C.該種群中,若隱性基因頻率為20%,則顯隱性個體比例為24∶1D.若該種群栗色與黑色的基因頻率相等,則栗色個體數(shù)等于黑色個體數(shù)解析:選C遺傳平衡的“理想狀態(tài)”需滿足5個條件,即:種群數(shù)量足夠多、雌雄個體間自由交配、沒有遷入和遷出、自然選擇不發(fā)生作用、沒有突變發(fā)生,A錯誤;根據(jù)“新生的栗色個體多于黑色個體”不能說明栗色為顯性,B錯誤;該種群中,若隱性基因頻率為20%,根據(jù)遺傳平衡定律,隱性個體占4%,顯性個體占96%,故顯隱性個體比例為24∶1,C正確;若顯性基因頻率和隱性基因頻率相等,則顯性個體數(shù)目多于隱性個體數(shù)目,但由于毛色的顯隱性未知,故無法判斷栗色和黑色個體數(shù)量關(guān)系,D錯誤。5.某種群中,某種基因型頻率和某個基因頻率隨繁殖代數(shù)增加發(fā)生的比例變化情況如表(用A/a表示相關(guān)基因)。不考慮突變和基因重組、環(huán)境變化等其他因素。下列敘述正確的是()繁殖代數(shù)甲乙初始11/211/21/421/41/8???n(1/2)n(1/2)n+1A.甲不可表示基因型為Aa的種群連續(xù)自交情況下,Aa的基因型頻率B.甲可表示該種群個體自由交配的情況下,Aa的基因型頻率的變化C.該種群中所有個體所含有的全部A、a基因構(gòu)成該種群的基因庫D.乙可表示在含A基因的雄配子致死時基因型為Aa的生物種群連續(xù)自交時A的基因頻率解析:選D基因型為Aa的種群連續(xù)自交,后代中Aa的概率為(1/2)n,與表格中類型甲數(shù)據(jù)相符,A錯誤;若不考慮突變和基因重組、環(huán)境變化等其他因素,在群體中個體之間自由交配的情況下,Aa的基因型頻率不變,與第1代的相同,B錯誤;種群的基因庫是指種群中全部個體所含的全部基因,而不是僅指一對等位基因,C錯誤;在含A基因的雄配子致死的情況下,基因型為Aa的種群連續(xù)自交,第n代的A基因頻率為(1/2)n+1,與表中數(shù)據(jù)相符,D正確。聚焦·學案二種群基因頻率的變化及自然選擇對該變化的影響[學案設(shè)計]|探|究|學|習|碳青霉烯類抗生素是治療重度感染的一類藥物。下表為四年內(nèi),該類抗生素在某醫(yī)院住院患者中的人均使用量,以及從患者體內(nèi)分離得到的某種細菌對該類抗生素的耐藥率變化。年份第1年第2年第3年第4年住院患者該類抗生素的人均使用量/g0.0740.120.140.19某種細菌對該類抗生素的耐藥率/%2.66.1110.925.5(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,這種細菌耐藥率的變化與抗生素的使用量之間存在什么關(guān)系?提示:這種細菌耐藥率隨抗生素使用量的增加而提高。(2)該種細菌抗藥性變異的來源是什么?是使用抗生素導(dǎo)致的嗎?抗生素起的作用是什么?提示:基因突變;不是;抗生素起選擇作用。(3)細菌耐藥率逐漸升高的實質(zhì)是什么?提示:細菌抗藥性基因頻率升高。(4)請概括自然選擇與種群基因頻率、生物進化的關(guān)系。提示:在自然選擇的作用下,種群的基因頻率發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。|認|知|生|成|1.可遺傳變異為生物進化提供原材料微點撥:①由于突變和基因重組都是隨機的、不定向的,因此它們只提供了生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。②變異的有利和有害是相對的,由生存環(huán)境決定。2.自然選擇對種群基因頻率變化的影響3.影響種群基因頻率變化的因素(1)內(nèi)因:基因突變和部分染色體變異(如缺失和重復(fù)等)能直接引起基因頻率的變化,基因重組只改變了基因型頻率,在自然選擇的作用下淘汰部分個體后可引起基因頻率的變化。(2)外因:自然選擇——決定生物進化的方向[典例]下列有關(guān)生物進化的敘述,正確的是()A.基因突變、基因重組和染色體變異屬于可遺傳的變異,為生物進化提供了原材料B.在生物的生存斗爭中,失敗的個體會被淘汰,這不利于生物的進化C.自然選擇的方向和環(huán)境發(fā)展的方向之間沒有明確的因果關(guān)系D.在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,種群的基因頻率不會改變[解析]突變(基因突變、染色體變異)和基因重組提供了生物進化的原材料,A正確;在生存斗爭中,失敗的個體會被淘汰,有利于生物更好地適應(yīng)環(huán)境,有利于生物的進化,B錯誤;自然選擇決定生物進化的方向,經(jīng)過自然選擇保留下來的個體是適應(yīng)環(huán)境的,C錯誤;在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,受突變和基因重組等因素的影響,種群的基因頻率可能會發(fā)生改變,D錯誤。[答案]A[易錯提醒]進化中的“定向”與“不定向”(1)變異是不定向的。(2)自然選擇是定向的。(3)自然選擇引起的種群基因頻率的變化是定向的。(4)生物進化是定向的。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列敘述的正誤(1)從根本上講,沒有突變,就沒有生物的進化。(√)(2)有害突變不能成為生物進化的原材料。(×)(3)所有變異都不能決定生物進化的方向,但都能提供進化的原材料。(×)(4)自然選擇決定生物變異和進化的方向。(×)2.(教材P112“探究·實踐”發(fā)掘訓(xùn)練)樺尺蛾的體色受一對等位基因控制,其中黑色(S)對淺色(s)為顯性。將某樺尺蛾種群分成兩組,分別遷移到A、B兩地,A地是煤炭工業(yè)重鎮(zhèn),B地是閉塞的山區(qū),數(shù)年后抽樣調(diào)查,結(jié)果如表所示。下列有關(guān)說法不正確的是()基因型頻率SS/%Ss/%ss/%A地80182B地2890A.A地S基因的頻率為89%,B地S基因的頻率為6%B.A地的大部分s基因突變?yōu)镾基因,故S基因的頻率升高C.從上述材料得知生物進化的方向是由自然選擇決定的D.從上述材料得知生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的變化解析:選B由題表數(shù)據(jù)可知,A地S基因的頻率=80%+1/2×18%=89%,s基因的頻率=189%=11%;而B地S基因的頻率=2%+1/2×8%=6%,s基因的頻率=16%=94%,A正確?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?A地S基因的頻率較高,與該種群的生活環(huán)境有關(guān),B錯誤。A地環(huán)境嚴重污染,而B地環(huán)境基本未受污染,可見生物進化的實質(zhì)是自然選擇使生物的基因頻率發(fā)生改變,C、D正確。3.下列有關(guān)基因頻率的說法,正確的是()A.個體的遷入、遷出會使種群的基因頻率發(fā)生改變B.基因頻率是指某對等位基因占整個種群基因庫的比值C.自然選擇直接作用的是個體的表型,對種群的基因庫無影響D.基因突變和基因重組可以改變個體的表型,對種群的基因庫無影響解析:選A遷入和遷出均能使種群中不同基因型的個體數(shù)量發(fā)生改變,因此可能使種群的基因頻率發(fā)生改變,A正確;基因頻率是指在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比值,B錯誤;自然選擇直接作用于個體的表型,會影響基因頻率,從而對種群的基因庫產(chǎn)生影響,C錯誤;基因突變可以產(chǎn)生新的等位基因,可以改變個體的表型,從而對種群的基因庫產(chǎn)生影響,D錯誤。4.下列有關(guān)基因頻率和生物進化的敘述,錯誤的是()A.當環(huán)境發(fā)生改變時,種群產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的變異B.自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變C.基因突變產(chǎn)生新基因改變了種群的基因頻率,對生物進化有重要意義D.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變解析:選A變異是不定向的,環(huán)境對不定向的變異起選擇作用,A錯誤;在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化,B正確;基因突變產(chǎn)生了新基因,從而改變了種群的基因頻率,基因突變?yōu)樯锏倪M化提供了原材料,對生物進化有重要意義,C正確;生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,D正確。5.在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體,其中基因型為BB的個體占18%,基因型為Bb的個體占78%、基因型為bb的個體占4%,那么基因B和b的頻率分別是()A.18%、82% B.36%、64%C.57%、43% D.92%、8%解析:選C由題意可知,該種群中BB=18%,Bb=78%,bb=4%,因此B的基因頻率=18%+1/2×78%=57%,b的基因頻率=4%+1/2×78%=43%,C正確。6.若某種群中原本只存在基因型為Aa的個體,由于外界因素的改變,該種群被分割成甲、乙兩個種群,如圖表示分割后的兩個種群中A基因的基因頻率變化情況。下列敘述正確的是()A.T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同B.T時刻將甲、乙種群混合后,A基因的基因頻率為0.5C.甲、乙種群均未發(fā)生進化D.環(huán)境通過對基因型的選擇影響基因頻率解析:選A雜合子的基因型頻率=2×A基因的頻率×a基因的頻率,所以T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同,A正確;由于甲、乙兩個種群不一定一樣大,所以不能判斷混合后的種群基因頻率,B錯誤;兩個種群基因頻率均有改變,故均發(fā)生了進化,C錯誤;環(huán)境通過對表型的選擇影響基因頻率,D錯誤。一、建構(gòu)概念體系二、融通科學思維1.基因重組不能產(chǎn)生新基因,也能為進化提供原材料的原因是基因重組可以形成多種多樣的基因型,使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。2.達爾文認為自然選擇決定生物進化的方向,從現(xiàn)代生物進化理論的觀點看,這樣說的根本原因是在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。三、綜合檢測反饋1.種群的基因頻率會受多種因素的影響而發(fā)生一定的變化。下列敘述正確的是()A.穩(wěn)定的環(huán)境條件下,種群的基因頻率保持不變B.雌雄個體自由交配的種群中,基因頻率不發(fā)生改變C.自然選擇和人工選擇都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變D.突變可以使種群基因頻率發(fā)生定向改變,為進化提供原材料解析:選C穩(wěn)定的環(huán)境條件下,突變和基因重組等因素會使種群的基因頻率改變,A錯誤;遺傳平衡中種群的基因頻率不變,但需要滿足的條件有種群非常大、所有雌雄個體都能自由交配、沒有遷入和遷出、自然選擇不起作用等,B錯誤;在自然選擇和人工選擇作用下,都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變,C正確;基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變,突變具有不定向性,不能使種群基因頻率發(fā)生定向改變,D錯誤。2.從某果蠅種群中隨機抽取100只,若基因型為aa、Aa和AA的個體分別為20只、50只和30只,則A、a的基因頻率分別是()A.40%、60% B.55%、45%C.35%、65% D.40%、60%解析:選B由題意可知,A的基因頻率=(30×2+50)/200=0.55,即55%,a的基因頻率=155%=45%,故B正確。3.拉馬克的進化學說、達爾文的自然選擇學說以及現(xiàn)代生物進化理論為研究生物進化軌跡提供了堅實的基礎(chǔ)。下列有關(guān)生物進化的敘述,錯誤的是()A.達爾文的生物進化論主要包含共同由來學說和自然選擇學說B.拉馬克提出的進化學說在當時是有進步意義的C.按達爾文的生物進化論解釋,不同島嶼上地雀喙形的不同,是因為島嶼的不同環(huán)境對地雀進行了選擇D.曼徹斯特地區(qū)的樹干變黑對淺色樺尺蛾的基因型直接進行了選擇,進而降低了淺色基因頻率,種群發(fā)生進化解析:選D達爾文的生物進化論主要包含了共同由來學說和自然選擇學說,A正確;拉馬克徹底否定了物種不變論,拉馬克提出的進化學說在當時是有進步意義的,B正確;按達爾文的自然選擇學說解釋,不同島嶼上地雀喙形的不同是因為島嶼不同環(huán)境對地雀進行了選擇,C正確;曼徹斯特地區(qū)的樹干變黑對淺色樺尺蛾的表型直接進行了選擇,進而降低了淺色基因頻率,種群發(fā)生進化,D錯誤。4.科學家根據(jù)化石復(fù)原了九尾狐甲魚,九尾狐甲魚長約10厘米,身體除了有甲殼和典型的下歪尾外,尾鰭還具有9個手指狀的分叉,形成一排羽狀的鰭,像9條尾巴,使其能夠成為一個靈活的“游泳者”。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.九尾狐甲魚發(fā)生進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變B.九尾狐甲魚進化過程中發(fā)生的基因突變是不定向的C.控制尾鰭形狀的基因構(gòu)成了九尾狐甲魚種群的基因庫D.九尾狐甲魚羽狀尾鰭的形成體現(xiàn)了生物對環(huán)境的適應(yīng)解析:選C生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,A正確;基因突變是可遺傳變異的一種,基因突變具有不定向性,B正確;種群的基因庫包含種群中所有個體的所有基因,而不是只包含了控制尾鰭形狀的基因,C錯誤;九尾狐甲魚羽狀尾鰭使其能夠成為一個靈活的“游泳者”,體現(xiàn)了生物對環(huán)境的適應(yīng),D正確。5.研究發(fā)現(xiàn),討厭香菜的人11號染色體上的OR6A2嗅覺受體基因中出現(xiàn)了常見的單核苷酸多態(tài)性變異(SNP),也就是DNA序列中單個核苷酸發(fā)生了變化,當這類人接近香菜時,香菜所散發(fā)出來的醛類物質(zhì)會讓他們感受到肥皂味。研究發(fā)現(xiàn),喜愛吃香菜與A基因有關(guān),討厭吃香菜與a基因有關(guān)。據(jù)調(diào)查某地區(qū)人群中a基因頻率為30%。下列有關(guān)敘述正確的是()A.人群中全部A和a基因構(gòu)成了一個基因庫B.a基因頻率較低是因為該人群中SNP發(fā)生得晚C.香菜散發(fā)出來的醛類物質(zhì)會導(dǎo)致a基因頻率逐漸上升D.人口流動可能導(dǎo)致該區(qū)域的a基因頻率改變,種群發(fā)生進化解析:選D基因庫是一個種群中所有個體的全部基因的總和,A錯誤;SNP發(fā)生的早晚與人群中A、a的基因頻率無關(guān),B錯誤;香菜散發(fā)出來的醛類物質(zhì)不會影響a基因頻率,C錯誤;生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,人口流動可能導(dǎo)致該區(qū)域的a基因頻率改變,種群發(fā)生進化,D正確。第2課時探究抗生素對細菌的選擇作用、 隔離在物種形成中的作用聚焦·學案一探究抗生素對細菌的選擇作用[基本知能]1.實驗原理一般情況下,一定濃度的抗生素會殺死細菌,但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時,如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來。2.實驗步驟步驟1分組、編號、做標記用記號筆在培養(yǎng)皿的底部畫2條相互垂直的直線,將培養(yǎng)皿分為4個區(qū)域,分別標記為①~④步驟2接種取少量細菌的培養(yǎng)液,用無菌的涂布器(或無菌棉簽)均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上續(xù)表步驟3自變量控制用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區(qū)域的中央,再分別夾取1張抗生素紙片放在②~④號區(qū)域的中央,蓋上皿蓋步驟4培養(yǎng)將培養(yǎng)皿倒置于37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12~16h步驟5因變量觀測觀察培養(yǎng)基上紙片附近是否出現(xiàn)抑菌圈,如果有,測量和記錄每個實驗組中抑菌圈的直徑,并取平均值步驟6重復(fù)實驗從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌,接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng),重復(fù)步驟2~5。如此重復(fù)幾代,記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的直徑3.實驗結(jié)果與區(qū)域①相比,區(qū)域②③④紙片周圍會出現(xiàn)抑菌圈;②③④區(qū)域抑菌圈的平均直徑逐代縮小。4.實驗結(jié)論(1)細菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異。(2)抗生素的選擇作用導(dǎo)致了耐藥菌比例的逐漸升高。[探究問題](1)為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌?提示:抗生素能夠殺死細菌,在抑菌圈邊緣抗生素濃度較低,可能存在具有耐藥性的細菌。(2)在培養(yǎng)基上是否有細菌生長?在放有抗生素紙片的區(qū)域呢?提示:在培養(yǎng)基上有細菌生長,在放有抗生素紙片的區(qū)域也可能有細菌生長。(3)在連續(xù)培養(yǎng)幾代后,抑菌圈的直徑發(fā)生了什么變化?這說明抗生素對細菌產(chǎn)生了什么作用?提示:在連續(xù)培養(yǎng)幾代后,抑菌圈的直徑逐代縮小,這說明抗生素對細菌進行了選擇作用。(4)濫用抗生素的現(xiàn)象十分普遍。例如,有人生病時覺得去醫(yī)院很麻煩,就直接吃抗生素;有的禽畜養(yǎng)殖者將抗生素添加到動物飼料中。你認為這些做法會有什么后果?提示:這些做法都會促進耐藥菌的增加。[釋解疑難]實驗相關(guān)問題分析(1)抗生素不是誘變因子,因此細菌耐藥性變異的產(chǎn)生與抗生素無關(guān)。(2)細菌產(chǎn)生耐藥性變異的過程屬于基因突變,而基因突變具有不定向性。(3)濾紙片上的抗生素殺死了其周圍的細菌,使其不能形成菌落而出現(xiàn)抑菌圈。(4)實驗結(jié)束后,應(yīng)將耐藥菌、培養(yǎng)基、紙片等進行滅菌處理,防止對環(huán)境造成污染。(5)如果同時做多種抗生素的實驗或某種抗生素多個濃度的實驗,每次使用鑷子時,都要清洗鑷子并在酒精燈火焰上灼燒,防止抗生素污染。[遷移訓(xùn)練]1.下圖為克雷白桿菌產(chǎn)生卡那霉素抗性的過程,下列敘述正確的是()A.卡那霉素使克雷白桿菌產(chǎn)生抗藥性B.從a時期到b時期克雷白桿菌群體發(fā)生了進化C.卡那霉素抗性基因及其等位基因構(gòu)成了基因庫D.種群內(nèi)的基因朝著抗卡那霉素抗性增強的方向突變解析:選B據(jù)題圖可知,克雷白桿菌的抗藥性本身就存在,并不是卡那霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生的,卡那霉素只是起選擇作用,A錯誤;由圖可知,與a時期相比,b時期不耐受卡那霉素的個體減少,而耐受卡那霉素的個體大量增加,則種群基因頻率一定發(fā)生了改變,克雷白桿菌群體發(fā)生了進化,B正確;一個種群中全部個體所含有的全部基因叫作這個種群的基因庫,C錯誤;基因突變具有隨機性和不定向性,D錯誤。2.“超級細菌”因具有NDM基因,耐藥性極強,現(xiàn)存抗生素均不能有效將其殺滅。如圖是“超級細菌”進化的基本過程。下列分析正確的是()A.圖中a表示細菌的變異,可能是基因突變或染色體變異B.細菌經(jīng)a過程后產(chǎn)生不同性狀,說明基因突變具有普遍性C.圖中b所表示的是定向進化過程D.抗生素的濫用會導(dǎo)致NDM基因出現(xiàn)和該基因頻率增加解析:選C細菌不含染色體,A錯誤;細菌經(jīng)a過程后,產(chǎn)生不同性狀,說明突變具有隨機性和不定向性,B錯誤;抗生素的選擇作用使細菌發(fā)生定向進化,C正確;NDM基因的出現(xiàn)是由于基因突變,抗生素的濫用會使該基因頻率增加,D錯誤。聚焦·學案二隔離在物種形成中的作用[學案設(shè)計](一)辨清物種與隔離的概念及隔離的類型1.物種與隔離2.地理隔離和生殖隔離的比較(1)圖中A屬于地理隔離,一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化,兩個分開的小種群若重新相遇,可以再融合在一起。(2)圖中B屬于生殖隔離,一旦形成就保持物種間基因的不可交流性,從而保證了物種的相對穩(wěn)定。(3)地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段。(二)理解隔離在物種形成中的作用|探|究|學|習|加拉帕戈斯群島由許多互不相連、彼此獨立的小島組成。達爾文發(fā)現(xiàn)該群島上有13種地雀,如圖表示這13種地雀之間的進化關(guān)系。(1)從圖中可以看出,這些不同種的地雀都是由南美洲地雀這一共同祖先進化而來的。(2)南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后,在不同島嶼上形成不同種群,在自然狀態(tài)下,這些不同種群之間能進行基因交流嗎?為什么?提示:不能,因為存在地理隔離。(3)不同島嶼上的地雀種群,產(chǎn)生突變的情況一樣嗎?為什么?提示:不一樣,因為突變是隨機的、不定向的。(4)不同島嶼上的地雀種群,進化方向相同嗎?為什么?提示:不相同。因為不同島嶼上