2017-2018學年高中生物 第五章 小專題 大智慧 生物的進化教學案 浙科版必修2
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1、生物的進化 一、生物的多樣性與統(tǒng)一性及解釋 1.生物的多樣性 不同的環(huán)境生活著不同的生物,這些生物在結構、功能、行為、生活方式等方面都有各自的特點,構成了生物的多樣性。生物多樣性是在特定環(huán)境中自然選擇的定向性和不同生物生存環(huán)境的多樣性共同形成的。多樣的環(huán)境必然對生物進行多方向的選擇,選擇的結果必然是不同環(huán)境中的生物多種多樣。 2.生物的統(tǒng)一性 生物界雖然在類型上具有巨大的多樣性,但在模式上卻具有高度的統(tǒng)一性。每一個或大或小的生物分類群,乃至整個生物界,在生物體、細胞或生物大分子等層次上,總會在一個或幾個層次的結構與功能上存在著統(tǒng)一的模式。 (1)統(tǒng)一的生物體模式: ①舉例:爬
2、行動物、哺乳動物、鳥類都是脊椎動物。人的手臂、海豚的鰭肢、鳥和蝙蝠的翼手,它們的外形和功能不同,但結構相似。 ②同源器官:指起源相同,結構和部位相似,而形態(tài)和功能不同的器官。在脊椎動物方面,如魚類的胸鰭,鳥類的翼和馬的前肢,都是前肢的各種狀態(tài),屬同源器官;在高等植物方面,如皂莢枝上的刺,葡萄的卷須,洋蔥的鱗莖和馬鈴薯的塊莖,雖然形態(tài)上區(qū)別極大,但都是莖的變態(tài),也屬同源器官。同源器官的存在,是支持生物進化觀點的一種間接證據(jù)。同源器官最有力地說明了這些動物起源相同,有共同的祖先。只是它們在進化的過程中,由于所處的環(huán)境不同,而在結構上出現(xiàn)形態(tài)和功能的不同。這是生物對生活環(huán)境的適應性。 (2)統(tǒng)一
3、的細胞模式: 如動物、植物、真菌、原生生物都是由細胞組成的。 (3)統(tǒng)一的生物大分子組成模式: 如真核生物和原核生物都是由相同類型的分子組成;所有生物共用一套遺傳密碼,共用一套轉運RNA,說明多樣性的生物具有高度的統(tǒng)一性,說明各種生物是由共同的祖先發(fā)展進化來的。 3.進化論對生物的統(tǒng)一性和多樣性的解釋 (1)隨著時間的推移,由于自然選擇等因素的作用,進化使一個物種演變?yōu)榱硪粋€物種。 同一物種的不同種群生活環(huán)境不同,種群之間發(fā)生性狀的分歧,一個物種可以發(fā)展出多個物種,一種類型可以發(fā)展出多種類型。 (2)彼此不同而不相似的物種,由一個祖先物種發(fā)展而來,遺傳的力量使它們保持某種結構和功
4、能的統(tǒng)一模式。 由于所有的動物有一個共同由來,所有的植物有一個共同由來,乃至整個生物界有一個共同由來。生物界既存在著巨大的多樣性,又在不同層次上存在著高度的統(tǒng)一性。 二、自然選擇是進化的一個重要動力和機制 1.自然選擇學說內容的整合 2.自然選擇的對象 (1)直接對象是生物的變異性狀(表現(xiàn)型)。 (2)間接對象是相關的基因型。 (3)根本對象是與變異性狀相對應的基因。即自然選擇的實質是環(huán)境對變異所對應的基因的選擇,因而可以改變種群的基因頻率。 3.自然選擇的因素 對生物的變異起選擇作用的是個體所處的自然環(huán)境。環(huán)境對變異的選擇是定向的。 4.自然選擇的手段:生存斗爭
5、(1)類型:包括種內斗爭、種間斗爭(競爭)、生物與非生物環(huán)境之間的斗爭。 (2)意義:生存斗爭對生物的某些個體的生存不利,但對物種的生存是有利的,并能推動生物的進化。 5.自然選擇的結果:適者生存,不適者淘汰。 通過多次的自然選擇,使生物的微小有利變異通過繁殖遺傳給后代的部分個體,使之得以積累和加強,使生物更好地適應環(huán)境,并朝著特定方向進化發(fā)展。自然選擇只選擇與環(huán)境相適應的變異類型。所以,生物產(chǎn)生的變異一般是多方向的,但是自然選擇是定向的,決定著生物進化的方向。 三、突變和重組產(chǎn)生進化的原材料 四、基因頻率與基因型頻率 1.基因頻率與基因型頻率的計算 (1)公式:基因頻率=
6、某基因的總數(shù)/種群中全部等位基因的總數(shù)。 基因型頻率=某基因型個體數(shù)/種群個體總數(shù)。 (2)兩者之間的關系: 種群中任何一對等位基因的頻率之和等于1,各種基因型頻率之和也等于1。 一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。 如:已知AA%=30%,Aa%=60%,aa%=10%,則a%=aa%+1/2Aa%=10%+1/2×60%=40%,A%=AA%+1/2Aa%=30%+1/2×60%=60%。 2.遺傳平衡定律 (1)公式:如果用p代表基因Y的頻率,q代表基因y的頻率。那么,遺傳平衡定律可以寫成:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。其中,p2代表一個
7、等位基因(如Y)純合子的頻率,q2代表另一個等位基因(如y)純合子的頻率,2pq代表雜合子(如Yy)的頻率。如果一個種群達到了遺傳平衡,其基因型頻率應當符合p2+2pq+q2=1。 (2)適用條件: ①種群是極大的。 ②種群個體間的交配是隨機的,也就是說,種群中每一個個體與種群中其他個體的交配機會是相等的。 ③沒有突變產(chǎn)生。 ④種群之間不存在個體的遷移或基因交流。 ⑤沒有自然選擇。 3.基因頻率與進化的關系 生物進化的實質是種群基因頻率發(fā)生定向改變,因此,可認為生物基因頻率發(fā)生了改變就意味著生物發(fā)生了進化。 五、地理隔離與生殖隔離的比較 項目 地理隔離 生殖隔離 區(qū)別
8、 概念 同一物種由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流 不同的物種間不能相互交配,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育后代 特點 自然條件下基因不能交流,一定條件下可以進行基因交流 種群間不能發(fā)生基因交流 結果 形成不同的亞種 形成不同的物種 聯(lián)系 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變時期;長期的地理隔離最終形成生殖隔離,生殖隔離是物種形成的關鍵,是物種形成的最后階段 六、物種形成的方式 1.異地的物種形成 現(xiàn)代生物進化理論的觀點對物種形成的解釋是:經(jīng)過長期的地理隔離,再達到生殖隔離。判斷新物種形成的標志是是否出現(xiàn)了生殖隔離
9、。 2.同地的物種形成 不同物種間都存在生殖隔離,物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離時期,但不一定要經(jīng)過地理隔離,如在同一自然區(qū)A物種進化為B物種。這就是所謂的同地的物種形成,圖示如下: 同一種群不同個體出現(xiàn)生殖隔離―→新物種 如:多倍體的形成。 二倍體植物二倍體配子 一、生物的多樣性、統(tǒng)一性及解釋 [典例1] 下列觀點符合生物的統(tǒng)一性的是( ) A.植物、動物、真菌等生物在結構、功能、生活方式等方面各有特點 B.人類和大猿的腦容量相差較大,人能直立行走,能制造并使用工具 C.人的手臂、海豚的鰭肢和蝙蝠的翼手在外形和功能上各不相同 D.爬行動物、鳥類、哺乳動物都是脊椎動物
10、 [解析] 不同生物總有一個或幾個層次的結構與功能存在著統(tǒng)一的模式。 [答案] D (1)整個生物界既具統(tǒng)一性的一面又具有多樣性的一面。 (2)不同物種的由來是由于遺傳、變異和環(huán)境的選擇。 二、自然選擇學說 [典例2] (江蘇高考)某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗,結果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關敘述正確的是( ) A.孕婦食用了殘留抗生素的食品,導致其體內大多數(shù)細菌突變 B.即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素,感染的細菌也有可能是耐藥菌 C.新生兒體內缺少免疫球蛋白,增加了致病菌的耐藥性 D.新生兒出生時沒有及時接種疫苗,導致耐藥菌形成 [解析] 抗生
11、素并非導致突變的因素,即變異在前選擇在后,抗生素對細菌只起選擇作用,即A選項錯誤;細菌的變異與是否接觸過抗生素無關,所以即使新生兒未接觸過抗生素,進入新生兒體內的細菌也存在抗藥性的類型,故B選項正確。免疫球蛋白與致病菌的耐藥性無關,故C選項錯誤。新生兒出生時沒有及時接種疫苗時,將導致致病菌在體內的繁殖,而耐藥菌的形成是基因突變所致,與疫苗無關,故D選項是錯誤。 [答案] B 人工選擇與自然選擇的區(qū)別 (1)人工選擇:生物中普遍存在變異,人們根據(jù)自己的需要,把某些比較合乎要求的變異個體挑選出來,讓它們保留后代,把其他變異個體淘汰掉,不讓它們傳留后代。經(jīng)過連續(xù)數(shù)代的選擇,人類所需要的變異
12、被保存下來,微小的變異因此積累成為顯著變異,從而培育出新品種。 (2)自然選擇:環(huán)境條件以某種方式選擇適應環(huán)境的個體繁殖后代。那些性狀特征與環(huán)境相適應的個體較之沒有這種特征的個體能繁殖出更多的后代,這樣這種性狀特征經(jīng)過數(shù)代選擇后被保留下來,并得以積累,微小變異也可以成為顯著變異,從而形成新的生物類型。這個過程就是自然選擇。達爾文認為,自然選擇是進化的一個重要動力和機制,是導致地球上出現(xiàn)生物多樣性的重要原因。 三、基因頻率的計算 [典例3] (山東高考) 用基因型為Aa的小麥分別進行連續(xù)自交、隨機交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個體、隨機交配并逐代淘汰隱性個體,根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如
13、下圖。下列分析錯誤的是( ) A. 曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4 B. 曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4 C. 曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n+1 D. 曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等 [解析] 對題目中提到四種交配方式逐一分析: (1)雜合子連續(xù)自交Fn中Aa的概率為(1/2)n,圖中曲線Ⅳ符合;自交得到的Fn中純合體比例為1-1/2n,F(xiàn)n-1中純合體的比例為1-(1/2)(n-1),二者之間差值是1/2n ,C錯誤。由于在雜合子的連續(xù)自交過程中沒有選擇,各代的A和a的基因頻率始終相等,D中關于曲線Ⅳ的描述正確;(2)雜合子的
14、隨機交配:親本中Aa比例為1,隨機交配子一代中Aa概率為1/2,繼續(xù)隨機交配不受干擾,A和a的基因頻率不改變,Aa的比例也保持定值,曲線Ⅰ符合此種小麥的交配方式,同時D中關于曲線Ⅰ的描述正確,D項正確;(3)連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個體:親本中Aa概率為1,自交一次并淘汰隱性個體后F1中Aa概率為2/3,再自交一次并淘汰隱性個體后F2中Aa的概率為2/5,即0.4,再自交一次并淘汰隱性個體后F3中Aa的比例為2/9,所以曲線Ⅲ為連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個體,B項正確。(4)隨機交配并逐代淘汰隱性個體:親本中Aa,隨機交配一次(可視為自交)產(chǎn)生子一代淘汰掉隱性個體后Aa概率是2/3,再隨機交配產(chǎn)生子
15、二代并淘汰掉隱性個體后Aa概率是1/2,A基因頻率為3/4,a的基因頻率為1/4,產(chǎn)生子三代中Aa的比例為2/5,曲線Ⅱ符合。在Ⅱ的F3中,Aa的基因型頻率為0.4,A正確。 [答案] C 四、隔離 [典例4] (上海高考)研究者對分布在喜馬拉雅山東側不同海拔高度的358種鳴禽進行了研究,繪制了該地區(qū)鳴禽物種的演化圖表(部分)及其在不同海拔分布情況的示意圖(圖中數(shù)字編號和字母代表不同鳴禽物種的種群)。 (1)在②③④⑤四個物種中,親緣關系最近的兩種_____________________________。 (2)該研究發(fā)現(xiàn),種群分布區(qū)域的擴大是喜馬拉雅鳥類新物種形成的關鍵步驟之
16、一,就⑥、⑦形成過程而言,種群X分布區(qū)域擴大的意義是__________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由種群X進化成為⑥⑦兩個物種的歷程約為7百萬年,⑥和⑦成為兩個不同物種的標志是________________。下列關于這一進化歷程的敘述,正確的是________(多選)
17、。 A.X中的個體發(fā)生了可遺傳的突變 B.⑥⑦中每個個體是進化的基本單位 C.⑥⑦一直利用相同的生物和非生物資源 D.自然選擇的直接對象是種群X中不同的等位基因 E.不同海拔高度的選擇有利于不同種群的基因頻率朝不同方向演化 [解析](1)據(jù)圖分析,分支越向后,親緣關系越近,因為②、③是由最近的同一祖先進行而來的,故②③④⑤四個物種中,親緣關系最近的是②③。 (2) 種群分布區(qū)域的擴大會使物種⑥、⑦的生活環(huán)境發(fā)生變化,與原種群之間不能彼此接觸,逐漸形成地理隔離而導致生殖隔離。(3)新物種形成的標志就是生殖隔離,導致新物種形成的原因一般是原有物種產(chǎn)生了不同的可遺傳變異,再由于不同生活
18、環(huán)境的選擇不同,經(jīng)過長期的地理隔離,使種群的基因頻率朝不同方向演化而漸變形成的。 [答案] (1)②、③ (2) 有利于在⑥⑦原種群之間形成地理隔離/使⑥⑦原種群之間彼此不能接觸,失去交配機會 (3) 生殖隔離 A、E 新物種形成不一定經(jīng)過地理隔離,但不管哪種方式都需要達到生殖隔離。 五、生物進化的過程及實質 [典例5] 回答下列有關生物進化的問題。 (1)圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程。X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是________、________。 (2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成,這些個體的總和稱為________,這是生
19、物進化的________。 (3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因,稱為蜥蜴的________。 (4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀,W代表蜥蜴腳趾的分趾基因;w代表連趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。 ①由于蜥蜴過度繁殖,導致________加劇。 ②小島上食物短缺,連趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升,其原因可能是_____________ ________________________________________________________________________。 ③圖2所示的過程說明,自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比
20、例發(fā)生變化,其本質是因為蜥蜴群體內的________發(fā)生了改變。 (5)從生物多樣性角度分析,圖2所示群體中不同個體的存在反映了________多樣性。 [解析] (1)生物進化的過程包括三個環(huán)節(jié):突變和基因重組(變異)為生物進化提供原材料、自然選擇決定生物進化的方向、隔離導致新物種的產(chǎn)生。(2)生活在一定區(qū)域的同種生物為一個種群,種群是生物進化的單位。(3)種群中所有個體的基因為基因庫。(4)由于過度繁殖,種群密度增大,種內斗爭加劇。性狀的有利與有害是相對的,當環(huán)境缺少食物時,連趾個體適合游泳,可以從水中獲取食物,更適應環(huán)境。環(huán)境對生物性狀的選擇從分子水平看是對有利基因的選擇,從而引起基
21、因頻率的改變。(5)同一物種個體間的差異為遺傳多樣性。 [答案] (1)突變(變異)、自然選擇 (2)種群 基本單位 (3)基因庫 (4)①生存斗爭(種內斗爭)?、谶B趾型個體趾間有蹼,適合于游泳,可以從水中獲取食物。因此,在島上食物短缺時,連趾個體的生存和繁殖機會較多(合理即可)?、刍蝾l率 (5)遺傳 1.下列關于進化論對生物的統(tǒng)一性和多樣性的解釋說法錯誤的是( ) A.自然選擇導致形成生物的多樣性 B.物種保持結構和功能模式的統(tǒng)一性與遺傳有關 C.物種隨著時間推移是可變的 D.物種統(tǒng)一性是自然選擇使生物定向變異的結果 解析:選D 進化論認為物種是可變的,生物體在繁殖
22、時產(chǎn)生的子代發(fā)生的變異是不定向的,而自然選擇是定向的,不同環(huán)境的選擇可以形成生物的多樣性,生物在結構和功能模式上的統(tǒng)一性與遺傳有關。 2.下列有關種群基因庫的敘述不正確的是( ) A.一個種群的基因庫包括這個種群所含有的全部基因 B.生物的個體總是要死亡的,但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳 C.種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因 D.基因突變可改變基因庫的組成 解析:選C 一個種群的基因庫包括這個種群所含有的全部基因,基因庫不會因種群個體的死亡而消失,而因種群個體的繁殖而代代相傳,基因突變可產(chǎn)生新的基因,改變基因庫的組成。 3.16世紀末,張謙德在《朱砂魚譜》中總結金魚
23、選種的經(jīng)驗時說:“蓄類貴廣,而選擇貴精,須每年夏間市取數(shù)千頭,分數(shù)缸飼養(yǎng),逐日去其不佳者,百存一二,并作兩三缸蓄之,加意培養(yǎng),自然奇品悉具。”其中“逐日去其不佳者”和“分數(shù)缸飼養(yǎng)”的作用分別是( ) A.自然選擇,地理隔離 B.人工選擇,地理隔離 C.自然選擇,生殖隔離 D.人工選擇,生殖隔離 解析:選B “逐日去其不佳者”是人工選擇并去掉不好的個體;“分數(shù)缸飼養(yǎng)”是指利用地理上的障礙使彼此間無法相遇而不能交配,屬于地理隔離。 4.從某種群中隨機抽出100個個體,測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30、60和10個,則該種群中A、a基因的基因頻率分別是( ) A.7
24、0%,30% B.60%,40% C.40%,60% D.50%,50% 解析:選B 解法一:通過基因型計算基因頻率。在這100個個體中共有200個基因,其中A基因有2×30+60=120個,a基因有2×10+60=80(個),A基因的基因頻率為120÷200=60%,a基因的基因頻率為80÷200=40%。解法二:通過基因型頻率計算基因頻率。依據(jù)題意,基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30個、60個、10個,即AA、Aa、aa的基因型頻率分別為0.3、0.6、0.1。因為一個等位基因的頻率等于它的純合子頻率與1/2雜合子頻率之和,所以A的頻率為0.3+1/2×0.6=60%,基
25、因a的頻率為0.1+1/2×0.6=40%。 5.下列關于物種的敘述,正確的是( ) A.不同種群的生物不屬于同一個物種 B.能相互交配的一群生物個體是一個物種 C.隔離是形成新物種的必要條件 D.同一個物種的個體之間的性狀是相同的 答案:C 6.樺尺蠖的體色受一對等位基因控制,其中黑色(S)對淺色(s)為顯性。將某樺尺蠖種群分成兩組,分別遷移到A、B兩個區(qū)域,A地是煤炭工業(yè)重鎮(zhèn),B地是閉塞的山區(qū),數(shù)年后抽樣調查,結果如下表。下列有關說法中不正確的是( ) 區(qū)域 SS(%) Ss(%) ss(%) A 80 18 2 B 2 8 90 A.A地S基因
26、的頻率為89%,B地S基因的頻率為6% B.A、B兩地的樺尺蠖因長期地理隔離而屬于兩個物種 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就是種群基因頻率的變化 解析:選B 由題干中的數(shù)據(jù)可知A種群內S的基因頻率=×100%=89%,s的基因頻率=×100%=11%,而B種群內S的基因頻率=×100%=6%,而s的基因頻率=×100%=94%,可見A種群內控制黑色的S基因的基因頻率較高,而B種群內控制淺色的s基因頻率較大,這些不同是與這兩個種群的生活環(huán)境有關。A種群生活在污染嚴重的環(huán)境中,而B種群生活在基本未受污染的環(huán)境中??梢娚镞M化的實質是自然
27、選擇使生物的基因頻率發(fā)生改變,但A、B種群間并不存在生殖隔離。 7.根據(jù)生物進化理論,下列觀點中正確的是( ) A.人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中 B.生物進化的方向與基因突變的方向一致 C.冬季來臨時植物葉中可溶性糖含量增高是為了更好地防止凍害 D.受農(nóng)藥處理后種群中抗藥性強的個體有更多機會將基因傳遞給后代 解析:選D 人工培育的新物種有的也可以生活在野外如雜交水稻等;基因突變具有多方向性,而生物進化的方向取決于自然選擇的方向。冬季來臨時,植物體內可溶性糖含量增加,增大了細胞內溶液的濃度,降低了凝固點,有利于適應寒冷環(huán)境,而不是為了適應寒冷環(huán)境。農(nóng)藥處理后選擇了具有抗藥性
28、的個體,淘汰了沒有抗藥性的個體,因此抗藥性強的個體生存下來并繁殖的機會大大增加。 8.右圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2,經(jīng)過漫長的進化,分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻,a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布,向d方向進化。下列有關敘述正確的是( ) A.b和d存在地理隔離,所以一定存在生殖隔離 B.c和d不存在地理隔離,卻可能存在生殖隔離 C.a(chǎn)1中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同,則b和d是同一物種 D.a(chǎn)1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同,則c和d是不同物種 解析:選B 判斷是不是一個物種的標準是:兩個種群間
29、能否隨機交配并產(chǎn)生可育的后代?;蝾l率不同只能說明生物發(fā)生了進化,不一定產(chǎn)生生殖隔離,形成新物種。新物種的形成一般先經(jīng)過地理隔離而后產(chǎn)生生殖隔離,但經(jīng)過地理隔離不一定就產(chǎn)生生殖隔離。沒有地理隔離時,由于c和d基因庫的差別也可能產(chǎn)生生殖隔離。 9.對于達爾文在加拉帕戈斯群島上發(fā)現(xiàn)幾種地雀,下列根據(jù)生物進化理論對其的解釋中,錯誤的是( ) A.經(jīng)過長期的地理隔離達到生殖隔離,導致原始地雀物種形成現(xiàn)在條件下的地雀物種 B.生殖隔離一旦形成,原來屬于同一物種的地雀很快進化形成不同的物種 C.這些地雀原先屬于同一雀種,從南美大陸遷來后,逐漸分布在不同的群島,出現(xiàn)不同的突變和基因重組 D.自然
30、選擇對不同種群的基因頻率的改變所起的作用有所差別,最終導致這些種群的基因庫變得很不相同,并逐步出現(xiàn)生殖隔離 解析:選B 原屬同一物種的地雀,從南美大陸遷來后,因在不同群島上生活(地理隔離),產(chǎn)生不同的突變和基因重組,這是生物進化的原材料。由于每個島上的食物和棲息條件互不相同,自然選擇對其基因頻率的改變所起的作用就有差別,在同一個種群中,某些基因被保留下來,而在另一個種群中,被保留下來的可能是另一些基因,久而久之,由于自然選擇的不同使各個種群的基因庫變的很不相同,并逐步出現(xiàn)生殖隔離,生殖隔離一旦形成,原來同一物種的地雀就形成了不同物種的地雀。不過物種的進化是十分緩慢的,往往要成千上萬年才能實現(xiàn)
31、,不是一朝一夕就可形成的。 10.新物種形成最顯著的標志和生物進化的標志分別是( ) ①具有了特殊的形態(tài)結構?、诜N群基因頻率發(fā)生改變?、劬哂辛艘欢ǖ纳砉δ堋、墚a(chǎn)生了生殖隔離 A.①② B.③④ C.④② D.①④ 解析:選C 生殖隔離是新物種形成的最顯著標志,有新物種形成一定存在生物進化。因為新物種形成過程中,適者生存,不適者淘汰,種群基因頻率必定發(fā)生改變。因此,生物進化的標志是種群基因頻率發(fā)生改變。生物有進化但不一定有新物種的形成。 11.在一個海島上,一種海龜中有的腳趾是連趾(ww),有的腳趾是分趾(WW、Ww),連生的腳趾便于劃水,游泳能力強,分趾
32、則游泳能力較弱。若開始時,連趾和分趾的基因頻率各為0.5,當海龜數(shù)量增加到島上食物不足時,連趾的海龜容易從海水中得到食物,分趾的海龜則不易獲得食物而餓死,若干萬年后,基因頻率變化成W為0.2,w為0.8。請問: (1)該種群中所有海龜所含的基因稱為該種群的________?;蝾l率變化后,從理論上計算,連趾海龜占整個種群的比例為________;雜合子數(shù)量占分趾海龜數(shù)量的比例為________,由此可見,自然選擇通過作用于種群個體的________,從而引起種群基因頻率的改變。 (2)根據(jù)題意,海龜是否發(fā)生了生物進化?______,請簡述理由_____________________。
33、(3)這種基因頻率的改變,是否產(chǎn)生了新的物種?________,請簡述理由_____________。 (4)海龜?shù)扰佬袆游?,在此過程中,適應陸地生活的需要,在胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)了________。幼體性別在不同的溫度條件下出現(xiàn)不同的比例,說明____________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)該種群中所有海龜所含的基因稱為該種群的基因庫,連趾海龜占整個種群的比例為:(0.8)2=64%,分趾海龜數(shù)量所占比例為:(0.2)2+2×0.8×0
34、.2=36%,其中雜合體占32%,純合體占4%,雜合體在分趾海龜中所占的比例為8/9。(2)生物進化的標志是基因頻率的改變,既然基因頻率有了變化,說明生物發(fā)生了進化。(3)基因頻率雖然發(fā)生了改變,由于沒有出現(xiàn)生殖隔離,因此沒有出現(xiàn)新的物種。 答案:(1)基因庫 64% 8/9 表現(xiàn)型 (2)是 種群基因頻率已經(jīng)改變 (3)沒有 雖然種群基因頻率發(fā)生了改變,但并沒有產(chǎn)生生殖隔離 (4)羊膜 生物的表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境條件共同作用的結果 12.某地區(qū)從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲,至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基因,S表示野生敏感型
35、基因。據(jù)圖回答: (1)R基因的出現(xiàn)是________的結果。 (2)在RR基因型頻率達到峰值時,RS、SS基因型頻率分別為4%和1%,此時R基因的頻率為________。 (3)1969年中期RR基因型幾近消失,表明在________的環(huán)境條件下,RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應能力________。 (4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑,預測未來種群中,最終頻率最高的基因型是________,原因是________________________________________________________________________ ________________
36、________________________________________________________。 解析:(1)新基因的出現(xiàn)是基因突變的結果。(2)RS、SS基因型頻率分別是4%和1%,則RR的基因型頻率為95%,則R的基因頻率為95%+4%÷2=97%。(3)根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論觀點,適者生存,不適者被淘汰,因此1967年中期停用殺蟲劑后,RR基因型頻率下降,SS基因型頻率上升,說明在不使用殺蟲劑的環(huán)境條件下,RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應能力低。(4)由(3)分析可知,不再使用殺蟲劑,SS基因型幼蟲更能適應環(huán)境,RR基因型幼蟲不適應環(huán)境,從而使S基因頻率上升,R基因頻率下降,這樣的持續(xù)選擇作用導致SS基因型頻率最高。 答案:(1)基因突變 (2)97% (3)不再使用殺蟲劑 低 (4)SS 在不使用殺蟲劑的環(huán)境條件下,持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來越低 13
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