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2019-2020年高中生物 第五章 第23課時 生物進(jìn)化理論的發(fā)展課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修2 目標(biāo)導(dǎo)航　1.說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，探討生物進(jìn)化論的觀點對人們思想觀念的影響，能運(yùn)用生物進(jìn)化論的觀點解釋一些生物現(xiàn)象。2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。3.了解達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說和分子進(jìn)化的中性學(xué)說。 一、現(xiàn)代達(dá)爾文主義 1．達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的三個基本觀點是：(1)______________；(2)____________________；(3)______________________。 2．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的局限性：不能從本質(zhì)上闡明______________的本質(zhì)及__________如何對遺傳和變異起作用等。 3．現(xiàn)代達(dá)爾文主義：______是生物進(jìn)化的基本單位；__________決定生物進(jìn)化的方向；______、______和______是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制。 二、進(jìn)化的實質(zhì)——種群基因頻率的改變 1．種群進(jìn)化的實質(zhì)是________________________。種群不僅是______的基本單位，而且還是__________的基本單位?？蛇z傳的變異為____________提供了原材料。可遺傳的變異主要來源于__________、__________和____________。 2．影響基因頻率變化的主要原因：____________、__________、__________和__________等條件。 三、隔離與物種的形成 1．______、______和______是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制。________________為生物進(jìn)化提供了原材料，但在自然選擇下，種群基因庫中的基因頻率發(fā)生改變，并不意味著____________的形成。新物種的形成還必須通過______機(jī)制。 2．隔離主要包括__________和__________。隔離會阻斷基因交流，擴(kuò)大差異，最終形成新的物種。 3．生殖隔離是指不同種群的個體不能__________或交配后產(chǎn)生________的后代。動物通過__________的不同、________的不同，植物通過______的不同、花的__________的變化，使種間雜交不能完成，這些都屬于生殖隔離。 四、中性學(xué)說 1．中性學(xué)說認(rèn)為，生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是__________，而是__________的隨機(jī)固定。每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。例如，血紅蛋白的氨基酸每年按約________的速率發(fā)生置換，細(xì)胞色素c的氨基酸置換率約為血紅蛋白的______。 2．DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是______的。中性突變對生物的生存既______也______，當(dāng)這些隨機(jī)漂變的突變，經(jīng)過日積月累積少成多，就會使同種生物的______________出現(xiàn)巨大的差異，形成不同的物種。當(dāng)中性突變積累導(dǎo)致生物性狀出現(xiàn)______之后，__________才會發(fā)生作用而導(dǎo)致表現(xiàn)型進(jìn)化。 知識點一　基因頻率的相關(guān)計算 1．在一個種群中隨機(jī)抽出100個個體，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其中，基因型為AA、Aa、aa的個體分別有18、78和4個，則該種群中A、a基因的基因頻率分別是 (　　) A．36%、64% B．92%、8% C．45%、56% D．57%、43% 2．某植物種群中，AA個體占16%，aa個體占36%。該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為 (　　) A．增大，不變；不變，不變 B．不變，增大；增大，不變 C．不變，不變；增大，不變 D．不變，不變；不變，增大 知識點二　自然選擇對種群基因頻率變化的影響 3．在某動物種群中，基因型AA個體占25%、Aa個體占50%、aa個體占25%，這三種基因型的個體在某一環(huán)境中的生存能力或競爭能力為AA＝Aa>aa，則在長期的自然選擇過程中，下列能正確表示A和a基因頻率變化的是下圖中的 (　　) 知識點三　隔離與物種形成 4．華南虎和東北虎兩個亞種的形成是因為 (　　) A．地理隔離的結(jié)果 B．生殖隔離的結(jié)果 C．地理隔離和生殖隔離的結(jié)果 D．基因突變和基因重組的結(jié)果 5．下列哪項形成了新物種 (　　) A．二倍體的西瓜經(jīng)秋水仙素處理成為四倍體西瓜 B．樺尺蠖體色的基因頻率由S(灰色)95%變?yōu)閟(黑色)95% C．馬與驢交配產(chǎn)生了騾 D．克隆羊多利 知識點四　中性學(xué)說 6．下列敘述中，符合中性學(xué)說的是 (　　) A．中性突變一般不引起生物性狀的改變，因此中性突變不是突變 B．當(dāng)自然選擇作用于中性突變時，有利的變異被積累 C．當(dāng)環(huán)境惡劣時，中性突變的進(jìn)化速率加快了 D．中性學(xué)說并沒有否認(rèn)選擇的作用，承認(rèn)形態(tài)、行為和生態(tài)性狀，即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進(jìn)化的 基礎(chǔ)落實 1．某一種群中某種可遺傳的變異性狀出現(xiàn)的頻率增加，這很可能因為 (　　) A．那個性狀對環(huán)境有很大的適應(yīng)性 B．該種群的全體成員都是那個性狀的純合子 C．那個變異性狀是由環(huán)境條件引起的 D．控制那個性狀的基因是隱性的 2．下列關(guān)于基因庫的描述，錯誤的是 (　　) A．基因庫指一個種群所含有的全部基因 B．生物個體總是要死亡的，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 3．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，突變和基因重組能產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇 (　　) A．黃色黃色、綠色 B．紅眼果蠅中出現(xiàn)了白眼 C．貓叫綜合征 D．無子西瓜 4．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。可以定向改變種群基因頻率的是 (　　) A．基因突變 B．基因重組 C．自然選擇 D．遷移 5．自然選擇直接作用于生物的 (　　) A．表現(xiàn)型 B．基因型 C．不利基因 D．肽鏈結(jié)構(gòu) 6．下列說法正確的是 (　　) A．某水庫里全部的魚構(gòu)成一個種群 B．種群中每個個體含有該種群基因庫的全部基因 C．自然界中種群的基因頻率總是在不斷變化著，基因頻率的變化是導(dǎo)致基因庫變化的原因 D．自然選擇是影響基因頻率的唯一因素 能力提升 7．若對生物的某種群進(jìn)行隨機(jī)抽樣，其中基因型為AA個體占20%，基因型為Aa個體占75%，基因型為aa個體占5%，那么a與A的基因頻率依次為 (　　) A．42.5%和57.5% B．57.5%和42.5% C．50%和50% D．80%和20% 8．隔離在物種形成中的主要作用 (　　) A．使種群間的個體互不相識 B．使種群間雌雄個體失去交配機(jī)會 C．使不同種群各適應(yīng)于不同的地理環(huán)境 D．使種群之間停止基因交流，各自向著不同的方向演變 9．下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(jìn)化，分別形成新物種b和c。在此進(jìn)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(jìn)化。下列有關(guān)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(dāng)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(dāng)時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10.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)，連趾便于劃水，游泳能力強(qiáng)，分趾則游泳能力較弱。若開始時，連趾和分趾的基因頻率各為0.5，當(dāng)海龜數(shù)量增加到使島上食物不足時，連趾的海龜容易從海水中獲得食物，分趾的海龜則會因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，海龜種群中連趾占整個種群的比例為________；分趾的海龜中雜合子占整個種群的比例為________。 (2)導(dǎo)致海龜種群的基因頻率發(fā)生變化的原因是什么？ ________________________________________________________________________。 (3)這種基因頻率的改變，是否發(fā)生了生物進(jìn)化？請簡述理由。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)這種基因頻率的改變，是否產(chǎn)生了新的物種？請簡述理由。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 11．通過雜交實驗表明：樺尺蠖體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是顯性。在19世紀(jì)中期以前，樺尺蠖種群中S基因頻率很低，在5%以下，到20世紀(jì)則上升到95%以上。試分析產(chǎn)生這一變化的原因。 (1)在19世紀(jì)，樺尺蠖的棲息地曼徹斯特地區(qū)，樹干上長滿了地衣，在此環(huán)境條件下，種群s基因頻率升高的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生存，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，種群S基因頻率升高的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述事例說明，種群中產(chǎn)生的變異是____________的，經(jīng)過了長期的____________，其中不利變異被不斷______，有利變異則逐漸__________，從而使種群的________發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢地進(jìn)化。因此，生物進(jìn)化的方向是由__________決定的。 答案 知識清單 一、1.(1)物種是可變的　(2)生存斗爭和自然選擇　(3)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果 2．遺傳和變異　自然選擇 3．種群　自然選擇　突變　選擇　隔離 二、1.種群內(nèi)基因頻率的改變　生殖　生物進(jìn)化　生物的進(jìn)化　基因突變　基因重組　染色體變異 2．基因突變　遷移　自然選擇　遺傳漂變 三、1.突變　選擇　隔離　可遺傳的變異　新物種　隔離 2．地理隔離　生殖隔離 3．自由交配　不可育　求偶方式　繁殖期　花期 形態(tài)結(jié)構(gòu) 四、1.自然選擇　中性突變　10－9　1/3 2．中性　無利　無害　不同種群間　差異　自然選擇 對點訓(xùn)練 1．D　[方法一：通過基因型計算基因頻率。在這100個個體中共有A和a基因200個，其中，A基因有182＋78＝114個，a基因有78＋42＝86個。則A基因的基因頻率為114200100%＝57%，a基因的基因頻率為86200100%＝43%。 方法二：通過基因型頻率計算基因頻率?；蛐蜑锳A、Aa、aa的個體分別有18、78和4個，即AA、Aa、aa的基因型分別為18%、78%和4%，因為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，所以A的頻率為18%＋78%2＝57%，a的頻率為78%2＋4%＝43%。] 2．C　[因為AA＝16%、aa＝36%，則Aa＝48%。可以算出A的基因頻率＝(162＋48)/200＝40%，同理a的基因頻率＝60%。 (1)如果是自由交配，則在群體所產(chǎn)生的所有雌配子中含A基因和a基因的各占40%、60%，在群體所產(chǎn)生的所有雄配子中含A基因和a基因的也是各占40%、60%，雌雄配子結(jié)合的機(jī)會均等，所以如果該種群進(jìn)行隨機(jī)交配，產(chǎn)生的后代中基因型AA的個體占40%40%＝16%。 (2)如果是自交，假如各種基因型個體的生殖能力一樣，AA自交的后代仍然還是AA，且AA自交的后代占所有后代的16%；aa自交的后代仍然還是aa，且aa自交的后代占所有后代的36%；Aa自交的后代出現(xiàn)分離，在Aa自交的后代中AA、Aa、aa各占1/4、2/4、1/4，而Aa自交的后代占所有后代的48%，所以這個種群自交一代后，基因型AA的個體占16%＋48%1/4＝28%，基因型Aa的個體占48%2/4＝24%，所以A基因頻率＝(282＋24)/200＝40%。] 3．A　[由題意可知，A的基因頻率為25%＋50%1/2＝50%，a的基因頻率為1－50%＝50%。三種基因型的個體在某一環(huán)境中的生存能力或競爭能力是AA＝Aa>aa，則在長期的選擇過程中，aa是個體會被逐漸淘汰，但Aa的競爭力與AA一致，因此a的基因頻率不會降為0。] 4．A　[華南虎和東北虎是長期地理隔離而形成的兩個虎亞種，它們沒有形成生殖隔離，仍屬同一物種。] 5．A　[(1)根據(jù)物種的概念：能自由交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。(2)判斷是否形成新物種的標(biāo)準(zhǔn)是新形成的物種與原來物種間是否存在生殖隔離，若存在生殖隔離，說明已形成了新物種，否則還沒有形成新物種。A項中，四倍體西瓜自交能產(chǎn)生可育后代，說明四倍體西瓜屬于一個物種，四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的三倍體西瓜高度不育，說明兩者存在生殖隔離，則四倍體西瓜是一個新物種。B項中，基因頻率發(fā)生了改變，說明發(fā)生了生物進(jìn)化，但未突破物種的界限，仍屬于同一物種。C項中的騾子不育，說明沒有形成新物種。D項中多利羊是通過無性繁殖產(chǎn)生的，其遺傳組成基本不變，仍屬于原來的物種。] 6．D　[中性學(xué)說認(rèn)為多數(shù)或絕大多數(shù)突變都是中性的，即無所謂有利或有害，因此對于這些中性突變不會發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。突變大多在種群中隨機(jī)地被固定或消失，而不是通過選擇才被保留或淘汰的。 中性學(xué)說強(qiáng)調(diào)遺傳漂變的作用，但沒有否認(rèn)選擇的作用，承認(rèn)形態(tài)、行為和生態(tài)性狀，即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進(jìn)化的。所以，我們可以認(rèn)為，中性學(xué)說與其說是反對達(dá)爾文主義的，不如說是在現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展的水平上，對達(dá)爾文主義的補(bǔ)充和發(fā)展。] 課后作業(yè) 1．A　[該種群這種可遺傳的變異性狀出現(xiàn)的頻率增加，并不意味著該種群的全體成員都是那個性狀的純合子，也不能說明控制該性狀的基因是隱性的，故B、D兩項與題意不符。由于環(huán)境條件變化所引起的變異是不遺傳的，也就得不到積累加強(qiáng)，故C項所述是錯誤的。根據(jù)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，種群內(nèi)某一可遺傳的變異性狀出現(xiàn)的頻率增加，說明此變異性狀能適應(yīng)環(huán)境，被自然選擇所保留，并逐代積累加強(qiáng)。] 2．C 3．A　[“突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料”中的突變是廣義的突變，包括基因突變和染色體變異，B屬基因突變，C、D屬染色體變異。A中綠色的出現(xiàn)屬隱性基因的純合，不屬于突變。] 4．C　[基因突變具有不定向性，基因重組和基因突變都是可遺傳的變異，可遺傳變異僅僅是選擇的原材料。種群中如果含A基因的個體比含a基因的個體更多地遷移到另一個地區(qū)，這個種群中A基因和a基因的頻率就會發(fā)生相應(yīng)的變化，但不會定向地改變種群的基因頻率。自然選擇則可以定向改變。] 5．A 6．C　[種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體，魚是一類動物，不是一種生物，所以A不對?；驇焓侵敢粋€種群中全部個體所含有的全部基因，即種群基因庫是由每一個個體的全部基因組成，但一個個體并不能包含該種群的全部基因，所以B也不對。自然選擇是影響基因頻率的因素，但不是唯一因素，除此之外，還有基因突變、染色體變異等，所以D不對。由于自然界中總是存在自然選擇、突變等因素的作用，因此種群的基因頻率總是不斷變化的，基因頻率的變化必然導(dǎo)致基因庫的變化。] 7．A 8．D　[物種的形成過程中，由于地理隔離，使種群的基因庫向不同的方向變化并逐步出現(xiàn)生殖隔離，使原屬于同一物種的生物演變成不同的物種。] 9．B　[a通過地理隔離形成兩個種群a1和a2，又分別演化出b、d和c三個種群，雖然有地理隔離，但是不一定會產(chǎn)生生殖隔離，所以A錯。由于d是由a1演變而來，所以c與d之間可能存在生殖隔離，B對?；蝾l率的改變不一定會導(dǎo)致生殖隔離，產(chǎn)生新的物種，但是產(chǎn)生了生殖隔離的種群，基因頻率一定會變化。a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同，但是b和d由于地理隔離存在，所以可能不是同一物種，所以C不對。即使a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同，只要c和d不存在生殖隔離他們?nèi)允峭晃锓N。] 10．(1)基因庫　64%　32% (2)自然選擇導(dǎo)致海龜種群的基因頻率發(fā)生定向變化 (3)發(fā)生了進(jìn)化。因為只要種群基因頻率發(fā)生改變，就是在進(jìn)化　(4)沒有產(chǎn)生新物種，只是種群基因頻率改變，并沒有產(chǎn)生生殖隔離 解析　(1)一個種群中全部個體所含有的全部基因叫這個種群的基因庫。島上的海龜是一個種群，所有海龜所含基因稱為該種群的基因庫。連趾是隱性純合子，基因型為ww，雜合子分趾海龜?shù)幕蛐蜑閃w，根據(jù)遺傳平衡定律可知： ww%＝(w%)2＝80%80%＝64%， Ww＝2W%w%＝220%80%＝32%。 (2)從題干信息看出，海龜數(shù)量增加導(dǎo)致島上食物減少，分趾海龜因不易從海水中獲得食物而餓死，導(dǎo)致W的基因頻率下降；連趾海龜因易于從海水中獲得食物而存活，從而使w的基因頻率上升，即自然選擇導(dǎo)致海龜種群的基因頻率發(fā)生了變化。 (3)生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，只要種群的基因頻率發(fā)生了變化，生物就發(fā)生了進(jìn)化。 (4)判斷是否產(chǎn)生了新物種的標(biāo)準(zhǔn)是能否雜交并產(chǎn)生可育的后代，即實現(xiàn)基因交流。 11．(1)淺色型(s)樺尺蠖與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類所捕食，使后代繁殖個體多，導(dǎo)致基因頻率升高 (2)黑色型個體在污染成黑色的樹皮上不易暴露而生存，導(dǎo)致S基因頻率升高 (3)不定向　自然選擇　淘汰　積累　基因頻率　自然選擇 解析　自然選擇的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，自然選擇在生物進(jìn)化中的作用是決定生物進(jìn)化的方向。即生物產(chǎn)生了不定向變異后，由自然選擇決定其生存或淘汰。