二 隔离在物种形成中的作用
学案设计(一)
学习目标
1.隔离与物种的形成。
2.共同进化与生物多样性的形成。
3.说明共同进化的概念。
4.说明生物多样性产生的原因。
自主预习
1.物种:能够在自然状态下 并且产生 的一群生物称为一个物种(简称“种”);不同的物种之间一般 ,即使交配成功也不能 。?
2.隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能 的现象。?
(1)生殖隔离: 物种之间一般是不能 的,即使交配成功,也不能产生 的现象。?
(2)地理隔离: 生物由于 的障碍而分成不同的 ,使得种群间不能发生 的现象。?
3.隔离在物种形成中的作用:隔离是物种形成的必要条件, 的形成标志着新物种的形成。?
课堂探究
探究一:物种的概念
1.种群要繁衍下去,需要具备什么能力?马与马能交配吗?后代可育吗?
2.物种的概念中关键词是什么?
3.马和驴是同一物种吗?为什么?
4.不同物种之间繁殖后代的特点是什么?
5.一个鼠种群中的雌雄个体间可以进行交配,繁衍后代,这说明了什么?
6.当这个鼠群被汹涌大河分开后,它们是一个种群还是两个种群?
7.几千年后,河流干涸两个鼠种群又会和在一起。它们彼此大不相同。它们之间还能发生自由交配吗?
探究二:隔离及其在物种形成中的作用
1.东北虎和华南虎属于一个种群还是两个种群?自然条件下基因能交流吗?为什么?
2.东北虎和华南虎是不是同一物种?为什么?
3.虎和狮是同一物种吗?为什么?
4.地理隔离和生殖隔离的共同点是什么?
探究三:物种的形成
认真阅读教材P117“思考·讨论”——加拉帕戈斯群岛的地雀。分组讨论下面问题:
1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗?
2.不同岛屿上的地雀种群,产生突变的情况一样吗?
3.对不同岛屿上的地雀种群来说,环境作用有没有差别?这对种群基因频率的变化会产生什么影响?
4.如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?
5.物种形成,一定要经地理隔离吗?
6.由地理隔离一定产生生殖隔离吗?
7.新物种产生的标志是什么?
核心素养专练
1.达尔文自然选择学说未能解释的是( )
A.生物进化的原因
B.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
2.东北虎和华南虎这两个虎亚种的形成是因为( )
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果
D.基因突变的结果
3.下列说法正确的是( )
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.每个物种的形成都必定经历从地理隔离到生殖隔离的过程
4.下列关于隔离的叙述,不正确的是( )
A.自然界中多数物种的形成是先经过长期的地理隔离再形成生殖隔离
B.植物多倍体的形成不需要经过地理隔离
C.绵羊和山羊之间不存在生殖隔离
D.不同物种的个体之间存在着生殖隔离
5.下列各组不属于同一物种的是( )
A.深色桦尺蠖与浅色桦尺蠖
B.黑种人与白种人
C.马与驴
D.开红花的月季与开白花的月季
6.新物种形成的标志是( )
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
参考答案
自主预习
1.相互交配 可育后代 是不能相互交配 产生可育后代
2.自由交流
(1)不同 相互交配 可育后代
(2)同种 地理 种群 基因交流
3.生殖隔离
课堂探究
探究一
1.交配和繁殖;能交配;可育。
2.能相互交配,后代可育。
3.不是;所生后代不可育。
4.不能相互交配或者交配成功,但产生的后代不可育。
5.能进行基因交流。
6.两个种群。
7.不一定。
探究二
1.两个种群;不能,有地理隔离。
2.是;没有产生生殖隔离,交配后能够产生可育后代。
3.不是;虎狮兽是不育的,所以虎和狮是两个物种。
4.都不能进行基因交流。
探究三
1.由于这两个种群的个体数量都不够多,基因频率可能是不一样的。
2.不一样。因为突变是随机发生的。
3.不同岛屿的地形和植被条件不一样,环境作用有差别,导致种群基因频率朝不同的方向改变。
4.不会。因为个体间有基因的交流。
5.不一定,如人工诱导多倍体。
6.不一定,如东北虎和华南虎。
7.生殖隔离。
核心素养专练
1.D 2.A 3.B 4.C 5.C 6.C
学案设计(二)
学习目标
1.隔离与物种的形成。
2.共同进化与生物多样性的形成。
3.说明共同进化的概念。
4.说明生物多样性产生的原因。
自主预习
1.物种的概念:能够在 相互交配并且产生 的一群生物。?
2.隔离
(1)概念:不同 间的个体,在 下基因不能 的现象。?
(2)常见类型:
类型
发生范围
结果
生殖隔离
间?
①不能 ?②即使交配成功,也不能产生 ?
地理隔离
生物?
使种群间不能发生 ?
3.隔离在物种形成中的作用
(1)以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例,同一种地雀,从南美洲大陆迁来后,分布到不同的岛屿上,从而逐渐产生 隔离。?
①内因:不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和 ,而且不同种群之间不发生 。?
②外因:不同岛屿上的 和 互不相同,自然选择对不同种群 的改变起的作用不同。?
③结果: 形成明显差异,并逐步出现 ,从而形成不同中的地雀。?
(2)隔离是物种形成的 。?
课堂探究
探究一:物种的概念
《虎狮兽》(资料如下),并观察图片(下图)。
【资料1】墨西哥动物园斑马与驴交配产罕见“斑驴”
据英国《每日邮报》报道,墨西哥雷诺撒动物园近日迎来了新明星,一头斑马与驴交配的“斑驴宝宝”在动物园降生。
报道称,这头斑驴宝宝名叫库姆拉,它的妈妈雷伊斯是动物园的一头斑马,它的爸爸伊格拉西奥是附近农场的一头蓝眼睛的驴子。伊格拉西奥每天下午都会来动物园与斑马雷伊斯“约会”。库姆拉腿部斑纹像斑马妈妈,脸部和背部却像驴爸爸。
斑驴是很罕见的杂交动物,因为驴与斑马之间的染色体不相容。驴体细胞中有62条染色体,斑马因种类不同,体细胞中分别有32、44或46条染色体。
【资料2】狮虎兽(左)与虎狮兽(右)
虎狮兽是雄虎与雌狮杂交产生的(虎与狮各有19对同源染色体),虎狮兽头像老虎,有狮一样的鬃毛,身体像老虎,有类似虎皮的褐色条纹,特别是它们的眼睛、鼻子、耳朵及脸型、脚爪和尾巴等都具有狮、虎共有的血统,比狮子更“会”爬树,又像老虎一样能游泳,其性情更接近老虎,比较凶猛,它们的外形更像是一类全新物种。“虎狮兽”也被称为世间奇兽,在生物学、遗传学等方面有很重要的研究价值。
结合材料回答下列问题。
1.斑马与驴的体细胞中各含有多少条染色体?老虎与狮子的体细胞中各含有多少条染色体?斑马与驴是同一个物种吗?老虎与狮子是同一个物种吗?物种的概念是什么?
2.你是如何理解“基因自由交流”这一词语的?常见的隔离类型还有哪些呢?
学生阅读【资料3】《东北虎和华南虎》、【资料4】《世界三大人种的主要分布及混血儿》(资料如下)并观察图片(如下)。
【资料3】东北虎(左)和华南虎(右)
东北虎主要分布于中国东北部、俄罗斯西伯利亚地区和朝鲜半岛以及蒙古,是现存体型最大和战斗力最强的猫科动物。体色夏毛棕黄色,冬毛淡黄色。背部和体侧具有多条横列黑色窄条纹,通常2条靠近呈柳叶状。头大而圆,前额上的数条黑色横纹,中间条纹串通,极似“王”字,故有“森林之王”和“万兽之王”的美称。耳短圆,背面黑色,中央带有1块白斑。
华南虎是中国特有的虎亚种,生活在中国中南部,也叫作中国虎。识别特点:头圆,耳短,四肢粗大有力,尾较长,胸腹部杂有较多的乳白色,全身橙黄色并布满黑色横纹。在亚种老虎中体型较小的华南虎,是中国的十大濒危动物之一,目前几乎在野外灭绝,仅在各地动物园、繁殖基地里人工饲养着100余只。
【资料4】世界三大人种的主要分布
世界三大人种的分布与形成和地球地表的环境是分不开的,一般来说,可以把他们分为三大种族,即三大人种,他们是尼格罗人种、欧罗巴人种和蒙古人种,也就是我们熟知的世界三大人种:黑种人、白种人和黄种人。
黑种人分布在非洲大陆热带赤道地区;白种人主要分布在欧洲中部与北部,由于新航路的开辟,西方殖民主义者不断地扩张,把白种人带到了世界各地,因此还包括美洲、澳大利亚、东方的印度以及西亚的许多国家;黄种人主要分布在亚洲东部、东南亚,其中几乎有一半是中国人。混血儿指的是不同种族父母的后裔。
3.东北虎与华南虎是否属于同一个物种?地球上存在黄种人、黑种人与白种人,是否属于同一物种?判断的依据是什么?上述二者之间存在哪种隔离类型?
探究二:隔离在物种形成中的作用
【资料5】
加拉帕戈斯成群结队的雀形目的鸣鸟都是从南美洲飞抵这里的古老品系的后代。它们在整个岛上找到了许多闲置的适于栖息的生态环境,并进化成在体型大小、鸟喙形状、羽毛颜色、声音、饮食和行为等方面各有不同的13个物种。不同物种的鸟,其嘴部的差异性就是这种适应性传播的最好证明。有些鸟具有典型的食籽喙,另一些以仙人掌植物为食的鸟长有一种长而尖的喙,还有一些以昆虫为主食的鸟拥有一个小乳头状的鸟喙。
4.加拉帕戈斯群岛上的地雀从何而来?
5.不同岛屿上的地雀种群,产生突变的情况一样吗?
6.不同岛屿上发生的自然选择一样吗?为什么?
7.不同岛屿上的地雀种群的基因频率的变化相同吗?
8.不同岛屿上的地雀种群的基因库相同吗?
9.不经过地理隔离是否能形成新物种?
核心素养专练
1.基于对种群和物种概念的理解,判断下列说法不正确的是( )
A.不同种群的生物可能属于同一个物种
B.一个物种只含有一个种群
C.同一物种具有相似的形态结构和生理功能
D.自然状态下,能通过有性生殖繁殖后代,且后代也有繁殖能力
2.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而达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现在的几种地雀物种
B.地理隔离一旦形成,原来同属一个物种的地雀很快就进化形成了不同物种的地雀
C.这些地雀原属同一物种,从南美迁来后,逐渐分布在不同岛屿,出现不同的基因突变和基因重组
D.在不同环境中,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
3.自然界中新物种的形成方式最常见的是通过长期的地理隔离而达到生殖隔离。这种方式需要通过三个环节的综合作用。下列不属于三个环节的是( )
A.提供进化原材料的突变和基因重组
B.使种群基因库中基因定向突变的特殊环境
C.使种群基因频率定向改变的自然选择
D.阻断不同种群间发生基因交流的隔离
4.大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群,两个种群所发生的变化如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程,最终达到生殖隔离
B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率,使生物发生进化
C.①~⑥只能表示新物种形成过程中基因突变是不定向和随机的
D.品系1和品系2种群基因库出现了差异,立刻形成物种1和物种2
5.下图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是( )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.留居a地区甲种群的基因频率不再发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同
6.下图甲、乙是不同的进化类型示意图,a、b、c、d表示不同物种。下列叙述正确的是( )
A.可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋白质种类等手段来判断物种间的亲缘关系
B.a、b由共同的原始祖先进化而来,二者之间不存在生殖隔离
C.海豚和鲨鱼外表相似但亲缘关系较远,不能用图乙表示
D.甲、乙两图不能说明自然选择在进化中的作用
7.下列关于自然界中影响物种形成的因素,不正确的是( )
A.突变和基因重组是物种形成的内因
B.自然选择是物种形成的外因
C.新物种形成说明生物发生了进化
D.物种的形成有的不需要经过隔离
8.下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,请据图回答问题。
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是 ,外因是 ,进化的实质是 。?
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种发生基因交流,其原因是 。?
(3)迁到乙岛的B物种可能会 。?
(4)假设种群中有一对等位基因A、a,A的基因频率为10%,a的基因频率为90%,那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为 ;若环境的选择作用使a的频率逐渐下降,A的频率逐渐上升,则后代中aa基因型个体频率的变化趋势是 。?
参考答案
自主预习
1.自然状态下 可育后代
2.(1)群体 自然条件 自由交流
(2)不同物种 同种 ①相互交配 ②可育后代
基因交流
3.(1)地理
①基因重组 基因交流
②食物 栖息条件 基因频率
③种群的基因库 生殖隔离
(2)必要条件
课堂探究
1.驴体细胞中有62条染色体,斑马因种类不同,体细胞中分别有32、44或46条染色体。老虎与狮子的体细胞中各含有38条染色体。斑马与驴、老虎与狮子不是同一个物种。同一物种的一群生物在自然状态下能够相互交配,并且能产生可育后代。
如果两个种群能相互交配,并能产生可育后代,就是同一物种。如果两个种群具有生殖隔离(两个种群不能相互交配,或是两个种群相互交配后,产生的后代是不育的),就属于不同物种。
2.“基因自由交流”指的是“受精作用”或是“交配”。常见的隔离类型还有地理隔离,指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
3.东北虎与华南虎属于同一个物种。地球上存在的黄种人、黑种人与白种人属于同一物种。判断的依据是:不存在生殖隔离,但存在着地理隔离。
4.南美洲。
5.不一样,突变是随机发生的。
6.不一样,不同的岛屿的食物和栖息环境不同,其自然选择也不同。
7.不同。
8.基因库存在差异。
9.有,二倍体形成四倍体。因为它们和原物种之间有了生殖隔离,正常的二倍体植株与四倍体植株杂交产生三倍体植株,三倍体植株在减数分裂时联会紊乱,无法产生正常的配子,所以,正常的二倍体植株与四倍体植株杂交不能产生可育后代,也就不是同一物种;另外,所培育的产品能够稳定地将其特征传递给子代,具有遗传的稳定性。
核心素养专练
1.B 2.B 3.B 4.B 5.C 6.A 7.D
8.(1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离 种群基因频率的改变
(2)已成生殖隔离 (3)形成新的物种 (4)1%、18%、81% 逐渐下降第1节 生物有共同祖先的证据
学案设计(一)
学习目标
1.说出生物共同由来学说的证据及相应规律。
2.阐明化石能够证明生物进化的原因。
自主预习
【自主学习1】地层中陈列的证据——化石
请同学们阅读教材P100相关内容,思考并回答:
1.达尔文的
生物进化论
两大学说
2.化石的概念:
化石是通过 保存在地层中的古代生物的 、 或 。?
3.化石的作用
(1)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的 及其 、 、 等特征。?
(2)化石是研究生物进化最直接、 的证据。?
4.大量化石证据,证实了生物是由 经过漫长的地质年代逐渐进化而来,而且还揭示出生物由 、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。?
【自主学习2】当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
请阅读教材P102~104,回答下列问题。
1.比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的 、 的形态和结构,可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据。?
2.胚胎学证据
胚胎学是指研究动植物胚胎的 和 过程的科学。胚胎学相关证据支持了人和其他脊椎动物有 的观点。?
3.细胞和水平的证据
从细胞和分子水平看,当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行 、 和 的细胞,细胞具有共同的 和 等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的 和 等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类 ,以及它们在进化史上出现的 。?
课堂探究
【课堂探究1】化石证据对共同由来学说的支持
请同学们阅读教材P101相关内容,思考并回答思考·讨论中的4个问题:
1.图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说吗?
2.2009年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石,其身体骨架与恐龙非常接近,但其骨架周围有清晰的羽毛印痕,显示其后肢和尾部都有飞羽;后肢发达,显示其善跑不善飞。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力的证据,这是为什么?
3.在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318万年前的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀缘,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。这一证据支持人猿共祖说吗?
4.怎样通过化石研究生物的进化?
【规律呈现】
口诀记忆用化石来研究生物的进化
地层形成有早晚,化石形成有特点;地层越深越简单,生物年代越久远;
由深到浅变复杂,生物进化是必然;化石证据最直接,研究进化规律现。
【课堂探究2】比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
思考并回答教材P102思考讨论相关问题:
1.这四种前(上)肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其种类有一致性吗?
2.从上到下看这四种前(上)肢骨骼,这些骨的排列顺序一致吗?
3.这四种前(上)肢骨骼的功能迥异,外形差别也很大,其内部结构模式为什么如此一致?
4.人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点?哺乳动物和鱼在骨骼结构上有哪些共同点?这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先?
【课堂探究3】从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考并回答教材P103思考讨论相关问题:
1.当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点?这说明了什么?
2.举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
3.人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么?
4.关于人与其他生物的亲缘关系,从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论?这些数据是否支持生物有着共同的起源?
核心素养专练
1.共同由来学说解释了物种形成的原因。( )
2.通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点,推测其行为特点。( )
3.人和鱼的胚胎发育经历了有腮裂及有尾的阶段,这可以用人与鱼有共同祖先来解释。( )
4.比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。( )
5.生物进化的证据是多方面的,其中能作为直接证据的是( )
A.化石证据
B.胚胎学证据
C.比较解剖学证据
D.分子生物学证据
6.生物都有共同的祖先,下列各项不能作为支持者论点的证据的是( )
A.所有生物共用一套遗传密码
B.所有生物都由ATP供能
C.各种生物的细胞具有基本相同的结构
D.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
7.化石记录显示,在越古老的地方的地层里成为化石的生物( )
A.种类少,结构简单而低等
B.种类多,结构复杂而高等
C.种类少,结构复杂而高等
D.种类多,结构简单而低等
8.没有人能亲历生物进化的全过程,科学家们通过各种方法研究生物的进化,下列叙述错误的是( )
A.化石是研究生物进化非常重要的证据
B.比较法是研究生物进化中常采用的方法
C.通过对鸟化石的研究可以推断鸟类可能是古代爬行类动物进化来的
D.通过对黑猩猩和人类基因图谱的比较可以得出人类是由黑猩猩进化来的
参考答案
自主预习
[自主学习1]
1.共同由来学说 自然选择学说 2.自然作用
遗体 遗物 生活痕迹 3.(1)种类 形态 结构 行为(2)最重要 4.原始的共同祖先 简单到复杂
[自主学习2]
1.器官 系统 2.形成 发育 共同祖先 3.代谢 生长 增殖 物质基础 结构基础 DNA 蛋白质
亲缘关系的远近 顺序
课堂探究
[课堂探究1]
1.图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说。不同地层的形成年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生物特征越复杂。例如,21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物,7亿年前的地层中出现了多细胞生物,这说明多细胞生物的出现时间晚于单细胞真核生物,可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。同理根据图6-2可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
2.基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既有恐龙的特征,也具有鸟类的特征,属于恐龙和鸟类的过渡类型,这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。
3.支持,露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,说明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一类森林古猿。
4.①化石比较直观,可以观察生物的形态结构;②根据不同类型的化石及周围环境,可以推测生物的生理状态、生活环境等;③根据地层年龄,可推测化石所代表生物生活的年代以及进化顺序。
[课堂探究2]
1.都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨,其种类有一致性。
2.排列顺序一致。
3.这四种前(上)肢骨骼有相同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中,因为适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。
4.人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构十分发达,脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的作用,头骨骨块减少或愈合,使头骨坚硬,起到保护作用,哺乳动物和鱼都有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外,一些具体的骨也有共同点,如哺乳动物中耳的3块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点,支持现有的脊椎动物有着原始的共同祖先。
[课堂探究3]
1.都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。二者相同的细胞结构模式,说明二者有共同的祖先。
2.都有呼吸作用,代谢中的酶类非常相似,都有相同的能量“货币”——ATP,绿色植物能进行光合作用,等等。
3.说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
4.人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c,说明这些生物都有共同的祖先。细胞色素c的氨基酸序列差异的大小,揭示了不同生物之间亲缘关系的远近,差异越小,表明亲缘关系越近。
核心素养专练
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.A 6.D 7.A 8.D
学案设计(二)
学习目标
1.说出生物共同由来学说的证据及相应规律。
2.阐明化石证明生物进化的原因。
自主预习
生物有共同祖先的证据
1.达尔文进化论主要内容是什么?
2.什么是化石?
3.化石在研究生物进化方面的作用是什么?
4.生物共同祖先在比较解剖学上的证据是什么?
5.胚胎学有什么证据证明人与其他哺乳动物有共同祖先?
6.细胞和分子水平方面有什么证据证明生物有共同祖先?
课堂探究
[课堂探究1]
1.为什么说化石是研究生物进化的最直接证据?
2.地层中最早出现的生物类群是什么?
[课堂探究2]
下图分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较,以及人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较,独立思考:
图1
图2
1.根据图1可以看出,人和其他脊椎动物在胚胎发育初期,不仅外形像鱼,而且在结构上都有鳃裂和尾,这说明了什么?到了胚胎发育晚期,除鱼之外,人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了,人的尾也消失了,这又说明了什么?
2.根据图2观察,人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手,它们在结构组成方面相同吗?这说明了什么?它们在形态方面一样吗?这又说明了什么?
核心素养专练
1.我国在古脊椎动物的研究中发现,鸟类在进化过程中腕掌骨不断愈合(下图),这是飞行结构优化的体现。该研究结果属于( )
A.胚胎学证据
B.比较解剖学证据
C.化石证据
D.细胞和分子水平的证据
2.因为病毒不能形成化石以及它们复制机制的复杂,使得研究病毒的起源十分困难。有关病毒的起源及与细胞的关系,目前最能被接受的是:生物大分子→细胞→病毒。下列观点能支持病毒的起源是在细胞产生之后的是( )
A.病毒既具有化学大分子的属性,又具有生物的部分特征
B.所有病毒都是寄生的,病毒离开细胞不能进行新陈代谢
C.病毒的化学组成简单,只有核酸和蛋白质两类分子
D.有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似
3.某一化石采集队,在甲、乙、丙三个不同地层内挖掘到许多化石。记录清单如下:甲地层(恐龙蛋、始祖鸟、龟);乙地层(马、象牙、犀牛);丙地层(三叶虫、乌贼、珊瑚)。这些地层依地质年代远近排列应是( )
A.甲、丙、乙
B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙
D.乙、丙、甲
4.用哪种方法寻找生物进化的证据时需要测定遗传物质中的碱基序列( )
A.比较器官的形态和结构
B.比较猩猩、恒河猴、兔和人类的基因序列
C.比较多种生物的蛋白质
D.比较多种生物的氨基酸序列
5.科学家测定了某保护区MG、CE、DP、DW四种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列,由此判断它们的亲缘关系。这属于进化的( )
A.胚胎学证据
B.细胞和分子水平的证据
C.比较解剖学证据
D.化石证据
6.请回答与生物进化有关的问题。
(1)在分子生物学方面,可以通过比较不同物种生物的 、基因序列、 来判断亲缘关系远近。比较DNA时,可通过DNA—DNA杂交技术了解两种生物基因组的 ,从而判断出它们之间亲缘关系的远近,由于DNA测序技术的进步和普及,人们可直接对比不同物种的 ,从而推断出物种之间的进化关系。在蛋白质分子方面,如果两种生物由共同祖先分歧后经过的时间越长,它们的蛋白质 就越大。因此,可以根据两种生物的相应蛋白质中 来判断亲缘关系的远近。?
(2)运用下图提供的各种动物DNA的碱基顺序与人类相比较的数据以及你已有的知识,回答下面的问题。
①与人类亲缘关系最密切的灵长类动物是 。为什么? 。?
②解释为什么黑猩猩、人类和大猩猩能产生具有相同氨基酸序列的酶和激素? 。?
7.科学家比较各种生物的细胞色素c(一种蛋白质)的化学结构,发现它们都含有103个肽键,但结构有差异,与人类的氨基酸的差异数目如下表。请据此回答。
生物名称
黑猩猩
猕猴
马
鸡
小麦
酵母菌
与人类的氨基酸的差异数目
0
1
12
13
35
44
(1)与人亲缘关系最近的是 ,最远的是 。?
(2)本实验说明氨基酸的差异越小,物种间的 ,氨基酸的差异越大,物种间的 。?
(3)这些生物的细胞色素c在化学结构上的相似性说明 。?
参考答案
自主预习
1.共同由来学说与自然选择学说。
2.化石指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和生活痕迹。
3.利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
4.哺乳动物一些器官功能迥异,但内部结构模式一致。
5.脊椎动物在胚胎发育早期具有彼此相似的阶段。
6.(1)当今生物有许多共同特征,如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物具有共同祖先这一论点的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
课堂探究
[课堂探究1]
1.利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征,它记录着地球和生物进化的历史。
2.单细胞的生物。
[课堂探究2]
1.在结构组成方面相同,这说明这些生物是由共同原始祖先进化而来的;在形态方面不一样,又说明这些生物在不同的环境中向着不同方向进化。
2.相同,这说明这些生物都起源于一个共同的原始祖先,并且它的共同原始祖先活在水中。不同,这些器官只是在进化过程中,由于它们生活环境的不同,为适应不同的生活环境,逐渐出现了形态和功能上的不同。(答案不唯一)
核心素养专练
1.C 2.B 3.C 4.B 5.B
6.(1)DNA 蛋白质 相似程度 基因序列 发生改变的可能性 观察到的差异大小
(2)①黑猩猩 因为黑猩猩的碱基序列与人类的最相似
②因为黑猩猩、人类和大猩猩的基因的碱基序列绝大多数相同,所以能产生具有相同氨基酸序列的酶和激素。其原理是:基因的碱基序列→氨基酸序列→蛋白质(酶、激素等)种类
7.(1)黑猩猩 酵母菌 (2)亲缘关系越近 亲缘关系越远 (3)这些生物有着共同的原始祖先第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
一 种群基因组成的变化
学案设计(一)
学习目标
1.解释种群是生物进化的基本单位,简述基因频率的概念及基因频率的计算方法。
2.说出突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
3.举例说明自然选择在生物进化中的作用。
4.尝试运用数学方法讨论“基因频率的变化”和构建探究“自然选择对种群基因频率变化的影响”的数学模型,来引导学生建构数学模型,理解生物进化的实质。
自主预习
[自主学习1]
1.判断以下生物是否属于一个种群,并回忆种群的概念并分析关键词。
(1)一个湖泊中的全部鱼。( )
(2)一个湖泊中的全部鲤鱼。( )
(3)一片草地上的全部草。( )
(4)一片草地上的成年野兔。( )
(5)种群:生活在 的 的 个体。?
2.阅读教材P112~113,探究并回答问题。
(1)种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位?
(2)新形成的蝗虫种群与前一年的比较,种群的基因组成是否有变化?
[自主学习2]
1.基因库:一个种群中 所含有的 。?
2.基因频率:在基因库中, 占 的比率。公式:A%= 。?
3.基因型频率:某种 个体数占该种群 的比率。公式:AA%= 。?
课堂探究
探究一:种群和种群基因库
[合作探究1]
例1:在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为BB的个体占40%,基因型为Bb的个体占50%,基因型为bb的个体占10%,B和b位于常染色体上,则基因B和b的频率分别是( )
A.90%,10%
B.65%,35%
C.50%,50%
D.35%,65%
例2:某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查时发现,女性色盲5人,女性携带者15人。男性色盲11人。色盲基因b位于X染色体上,求Xb的频率。
讨论:1.位于常染色体上的基因的基因频率与基因型频率的关系。
2.位于X染色体上的基因,在计算基因频率时应该注意哪些问题?
[自主总结1]
1.常染色体上:男性、女性每个个体可以看作含有两个基因,存在A%= ,a%= 。?
2.伴X遗传:女性每个个体可以看作含有 个基因,男性只含有 个基因,则不适用上述关系。?
[合作探究2]
小组合作思考讨论以下问题:
1.理想条件的含义是什么?
2.每一代基因频率(如A%)与雌、雄配子中A配子所占比率存在怎样的关系?
3.子代的基因型频率与亲代的基因频率的关系如何?每一代的基因频率与基因型频率的变化如何?
4.一个随机交配的群体,某一对相对性状中,aa的基因型频率是0.81,则杂合子Aa的频率是( )
A.0.1
B.0.6
C.0.9
D.0.18
[自主总结2]
1.理想条件下,无论自由交配多少代,每一代的基因频率 (填“变”或“不变”)。?
2.理想条件下,无论自由交配多少代,一般基因型频率从第 代开始保持不变。?
探究二:种群基因频率的变化
[自主学习3]阅读教材P112,并回答问题。
1.可遗传的变异的来源有哪几个方面?
2.基因突变与基因频率的改变有什么关系呢?
3.突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么?
4.自然界中生物的自然突变频率很低,而且一般对生物体是有害的,那为什么还以此作为生物进化的原材料?
5.自然界的生物进化是有方向的,生物具有普遍的适应现象。突变和基因重组产生的变异有方向吗?它们会使生物产生适应性吗?
[自主总结3]
1.突变和基因重组都属于可遗传变异,可为进化 。?
2.突变和基因重组是随机的、不定向的,因此 (填“能”或“不能”)决定生物进化的方向。?
探究三:自然选择对种群基因频率变化的影响
[自主学习4]
1.提出问题
桦尺蠖种群中S基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢?
2.作出假设
自然选择使桦尺蠖种群基因频率 改变。?
3.设计探究方案
(1)表格计算思路:先计算每年各种基因型个体的数量,然后再计算各种基因型个体占的比例,最后计算基因频率。
(2)1870年后桦尺蠖的体色、基因型频率、基因频率的变化表格。
第1年
第2年
第3年
第4年
……
体色
浅色
30%
34.4%
39.1%
44%
黑色
70%
65.6%
60.9%
56%
SS
10%
11.5%
13.1%
14.7%
Ss
20%
22.9%
26%
29.3%
ss
70%
65.6%
60.9%
56%
基因频率
S
20%
23%
26%
29%
s
80%
77%
74%
71%
4.结论:自然选择使桦尺蠖种群中基因频率 改变。?
[合作探究3]
1.在这个探究实验中根据上面的数据分析,树干变黑这一环境条件对桦尺蠖产生了什么样的影响?原因是什么?
2.在自然选择中,直接受选择的是基因型还是表型?
3.在自然选择中,桦尺蠖的进化是指的浅色个体体色逐渐变深吗?
4.应用以上所学内容分析:害虫的抗药性出现在喷药前还是之后,药物起什么作用?
[自主总结4]
1.自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因,使基因频率 。?
2. 决定生物进化的方向。?
3.生物进化的实质: 。?
4.引起基因频率改变的因素:突变、选择。
核心素养专练
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.生物进化的基本单位是( )
A.个体
B.基因
C.种群
D.群体
3.若一个种群中某一性状出现的频率增加,这很可能是( )
A.这个性状对环境有很强的适应性
B.该群体中具有此性状的纯合子多
C.这个性状的出现是由环境变化引起的
D.控制这个性状的基因为隐性
4.使用某种农药来防治害虫,时间愈长,效果愈差的原因是( )
A.农药诱导害虫产生了抗药性
B.农药使害虫产生了隔离
C.农药选择并积累了害虫抗药性
D.害虫在农药作用下,抗药性越来越强
5.如果在一个种群中,基因型AA的比例为25%,基因型Aa的比例为50%,基因型aa的比例为25%,已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力,则随机交配一代后,基因型aa的个体所占的比例为( )
A.1/16
B.1/9
C.1/8
D.1/4
6.注射抗流感疫苗可以预防病毒性流感的发生。但是,流感似乎防不胜防,不断有新的流感病毒出现。这些不断出现并引起流感爆发的新病毒是( )
A.病毒对新环境适应的结果
B.定向变异的结果
C.基因突变的结果
D.病毒对疫苗选择的结果
7.某小岛上原有果蝇20
000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2
000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,F1中V的基因频率约为( )
A.43%
B.48%
C.52%
D.57%
8.据调查,某小学的小学生中,基因型的比例为XBXB(42%)、XBXb(7%)、XbXb(1%)、XBY(46%)、XbY(4%),则在该地区XB的基因频率是( )
A.91.3%
B.8.7%
C.74.7%
D.35.3%
9.关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是( )
A.在某种条件下两种基因的频率可以相等
B.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境
D.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零
10.某种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示,图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择后,下一代中三种基因型频率的结果最可能是( )
甲
11.“基因突变对绝大多数个体是不利的,但却是生物进化的重要因素之一”。你认为这一说法( )
A.正确,基因突变虽对多数个体不利,但它为定向的自然选择提供了原材料,为生物的进化奠定了基础
B.正确,基因突变对多数个体不利,但突变的方向与生物进化的方向是一致的
C.不正确,因为基因突变不利于个体的繁殖,会导致物种的绝灭
D.不正确,因为基因突变会导致个体死亡,不利于生物进化
12.某小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因,w代表联趾(趾间有蹼)基因,下图表示这两种性状比例变化的过程。
(1)由于蜥蜴过度繁殖,导致 加剧。?
(2)小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是 。?
(3)如图所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的 发生了改变。?
(4)从生物多样性角度分析,如图所示群体中不同个体的存在反映了 多样性。?
参考答案
自主预习
[自主学习1]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)一定区域 同种生物 全部
2.(1)种群是生物繁殖、进化的基本单位。
(2)有。
[自主学习2]
1.全部个体 全部基因
2.某个基因 全部等位基因数 ×100%
3.基因型 个体总数 ×100%
[合作探究1]
例1:B
例2:Xb=×100%=×100%=6%
讨论:略
[自主总结1]
1.AA%+1/2Aa% aa%+1/2Aa%
2.两 一
[合作探究2]
1.①种群数量足够大;②全部的雌雄个体间都能自由交配并产生后代;③没有迁入与迁出;④没有自然选择;⑤也没有突变。
2.相等。
3.AA%=(A%)2 Aa%=2×A%×a% aa%=(a%)2
不变。
4.D
[自主总结2]
1.不变
2.2
[自主学习3]
1.基因突变、基因重组和染色体变异。其中,基因突变和染色体变异统称为突变。
2.基因突变可以产生新的等位基因,是可遗传变异的根本来源,是种群基因频率改变的基础。
3.不一样。因为只有基因发生改变才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率。基因重组可以增加基因型的种类,但不能产生新基因。
4.①种群包括很多个体,个体包括很多基因,所以种群发生突变的量是很大的。
②突变的有利或有害并不是绝对的,而是相对的,它取决于生物的生存环境。
5.突变和基因重组都是随机的,不定向的,它只为进化提供原材料,不能决定生物进化的方向。
[自主总结3]
1.提供原材料
2.不能
[自主学习4]
2.定向
4.定向
[合作探究3]
1.影响:黑色个体数量增加,浅色个体数量减少;S基因频率增加,s基因频率减少。原因:在树干变黑这一环境中,很多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,产生后代的机会少,相应的基因频率不断降低。
2.表型(天敌看到的是桦尺蠖的体色)。
3.不是,进化是指在桦尺蠖种群中,黑色个体所占比例增加,浅色个体所占比例降低。
4.之前。药物起自然选择的作用而非诱变的作用。
[自主总结4]
1.定向改变
2.自然选择
3.种群基因频率的改变
核心素养专练
1.C 2.C 3.A 4.C 5.B 6.C 7.B 8.A 9.B
10.B 11.A
12.(1)生存斗争(种内斗争)
(2)联趾型个体趾间有蹼,适于游泳,可以从水中获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)
(3)基因频率 (4)基因
学案设计(二)
学习目标
1.解释种群是生物进化的基本单位,简述基因频率的概念及基因频率的计算方法。
2.说出突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
3.举例说明自然选择在生物进化中的作用。
4.尝试运用数学方法讨论“基因频率的变化”和构建探究“自然选择对种群基因频率变化的影响”的数学模型,来引导学生建构数学模型,理解生物进化的实质。
自主预习
一、种群和种群基因库
1.种群
含义:生活在一定区域的 生物 个体的集合。?
2.基因库与基因频率
(1)基因库:一个种群中 所含有的 。?
(2)基因频率:在一个种群基因库中, 的比率。?
二、种群基因频率的变化
可遗传变异的来源
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
1.选择的对象:
(1)直接作用对象:个体的 。?
(2)最终选择的对象:决定表型的 。?
2.选择的结果:
基因方面:种群 会发生 改变。?
课堂探究
探究一:探讨种群与进化的关系
1.以下三幅图片代表的群体是否都属于种群?说明作出判断的理由。
2.火车站聚集的人群不属于种群,你能说明原因吗?
3.唐代和现代生活在山东半岛的人群是否属于同一种群?
思考与讨论:某昆虫种群中,绿色翅的基因为A,红色翅的基因为a,调查发现,AA、Aa、aa的个体分别占20%、60%、20%,那么A和a的基因频率各是多少?
1.如果让该种群中的个体随机交配,依据孟德尔遗传定律,子一代、子二代的基因型频率和基因频率又会怎样呢?
2.分析后代的基因型频率和基因频率的计算结果,尝试解释出现这种结果需具备的条件。
拓展:种群基因频率及基因型频率的变化将遵循哈迪—温伯格平衡定律,符合公式p+q=1和(p+q)2=1,其中p表示等位基因中显性基因的频率,q表示等位基因中隐性基因的频率,p2表示显性纯合子的基因型频率,q2表示隐性纯合子的基因型频率,2pq表示杂合子的基因型频率。
练习:基因a是控制人白化病的基因,纯合子aa表现为白化病。调查发现,某人群中每10
000人有一个白化病患者,求白化病基因及其显性基因的频率。
3.倘若该图片中的种群翅色由红色转为绿色,其控制翅色的基因将如何变化?
方法归纳:(1)通过基因型求基因频率
例1:在一个种群中随机抽出100个个体,其中基因型为AA的个体24个,基因型为Aa的个体72个,基因型为aa的个体4个,那么基因A和a的频率分别是( )
A.24%,72%
B.36%,64%
C.57%,43%
D.60%,40%
(2)通过基因型频率求基因频率
例2:在一个自由交配的种群中,如AA个体占18%,Aa个体占82%,假设隐性个体全部淘汰,试计算这个种群中A和a的基因频率。
例3:对某校学生进行红绿色盲遗传病调查后发现:780名女生中有患者23人、携带者52人;820名男生中有患者65人,那么该群体中红绿色盲基因的频率是( )
A.4.4%
B.5.1%
C.6.8%
D.10.2%
探究二:突变和基因重组及自然选择在生物进化中的作用
1.所有的变异都能导致基因频率的改变吗?为什么?
2.在三种可遗传的变异中,基因突变和染色体变异可以统称为突变。突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么?
3.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?自然界生物进化是有方向的,生物具有普遍的适应现象。突变和基因重组产生的变异有方向吗?它们会使生物产生适应性吗?
思考与讨论:变异不能决定生物进化的方向,那么生物进化的方向是由什么因素决定的呢?请阅读教材P113“探究·实践”中的资料,根据资料内容引导学生提出问题:“浅色桦尺蠖为什么越来越少?”“桦尺蠖种群中ss基因型频率为什么越来越低?”“桦尺蠖种群中s(S)的基因频率为什么越来越低(高)?”“桦尺蠖种群中S(s)基因频率为什么定向改变了?”……请同学们对上述问题作出合理的解释。
作出假设:自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。
指导学生阅读有关内容,分组讨论情境中的有关问题,进行计算并将结果填写在表格中:
第1年
第2年
第3年
第4年
……
SS
10%
11.5%
Ss
20%
22.9%
ss
70%
65.6%
基因频率
S
20%
23%
s
80%
77%
分析这些结果,会得到怎样的结论?
总结: 为生物进化提供了原始材料, 可以使基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。?
核心素养专练
1.下列关于种群的说法,错误的是( )
A.生物进化的基本单位是种群
B.一个池塘中全部的鱼是一个种群
C.一个种群的全部基因叫作该种群的基因库
D.种群是生物繁殖的基本单位
2.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群关于该杀虫剂的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( )
家蝇种群来源
敏感型纯合子(%)
抗性杂合子(%)
抗性纯合子(%)
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因中碱基对缺失的结果
B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
C.比较三个地区家蝇种群抗性基因频可知,乙地区家蝇种群抗性基因突变率最高
D.丙地区家蝇种群敏感性基因频率高是自然选择的结果
3.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( )
A.增大、不变、不变、不变
B.不变、增大、增大、不变
C.不变、不变、增大、不变
D.不变、不变、不变、增大
4.下列与生物进化相关的叙述,正确的是( )
A.进化总是由突变引起的
B.进化时基因频率总是变化的
C.变异个体总是适应环境的
D.进化改变的是个体而不是群体
5.在一个种群中随机抽取一定数量的个体,其中基因型为AA的个体占总数的24%,基因型为Aa的个体占总数的72%,基因型为aa的个体占总数的4%,那么,A和a的基因频率分别是( )
A.24%和72%
B.36%和64%
C.57%和43%
D.60%和40%
6.某学校男女生比例为1∶1,红绿色盲(由基因B、b控制)患者占0.7%(患者中男∶女=2∶1),红绿色盲基因携带者(表型正常)占5%,那么该校学生中Xb的基因频率是( )
A.3.96%
B.3.2%
C.2.97%
D.0.7%
7.下列有关种群基因库的叙述中,不正确的是( )
A.一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因
B.生物的个体总是要死亡的,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可以改变基因库的组成
8.“蝴蝶泉头蝴蝶树,蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺,自树下垂疑花序。”每年的四五月间,大理蝴蝶泉一带有数量庞大的大丽王蝴蝶种群,它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究发现,黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性,且亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配,请根据孟德尔的分离定律计算,并回答问题:
(1)子代的基因型频率是 。?
(2)若要使蝴蝶后代的基因频率维持在这一理想状态下,除题干给出的特点外还应具备哪些条件?
(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝶,专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化。
参考答案
自主预习
一、1.同种 全部
2.(1)全部个体 全部基因 (2)某个基因占全部等位基因数
二、基因突变 染色体变异 突变
三、1.(1)表型 (2)基因型 2.基因频率 定向
课堂探究
探究一
1.前两者属于种群。生活在同一区域的同种生物全部个体叫作种群,种群的个体并不是机械地集合在一起。
2.火车站聚集的人群是机械的集合,彼此之间无关联。
3.不属于。
思考与讨论
该种群基因A的频率为50%,基因a的频率为50%。
1.基因频率在亲代和子代中是稳定不变的,基因型频率到子二代也会稳定下来。
2.a.该种群非常大;b.所有的雌雄个体都能自由交配;c.没有迁入和迁出;d.自然选择对不同表型的个体没有作用;e.这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。
练习
a的基因频率q=0.01,则p=1-q=1-0.01=0.99。
3.A基因增多,a基因减少。由此引导得出生物进化的实质就是基因频率的改变。
方法归纳
例1:根据上面的公式得,A基因频率=(2×24+72)/(100×2)×100%=60%,则a基因频率=40%。
例2:A的基因频率=AA+1/2Aa=18%+1/2×82%=59%,a的基因频率是1-59%=41%。
例3:C
探究二
1.只有可遗传的变异才能导致下代基因型频率和基因频率的改变。
2.不一样。因为只有基因发生改变才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率。重组可以增加基因型的种类。
3.突变和重组都是随机的、不定向的,它只是为进化提供原始材料。
答案提示:自然选择使种群基因频率发生定向改变。
环境对桦尺蠖产生了怎样的影响?在自然选择作用中,直接受选择的是基因型还是表型?
思考与讨论
环境的选择作用越大,基因频率的改变幅度就越大。在黑色背景下,浅色桦尺蠖被天敌发现和捕食的概率大于黑色的桦尺蠖,黑色背景不影响桦尺蠖的生存和繁殖,直接受选择的是表型。
总结:突变和基因重组 自然选择
核心素养专练
1.B 2.C 3.C 4.B 5.D 6.A 7.C
8.(1)AA
36%、Aa
48%、aa
16% (2)没有迁入和迁出,没有基因突变,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的。(3)如果该性状适应环境,则控制白翅的基因频率会增大;如果该性状不适应环境,则控制白翅的基因频率会减小。第4节 协同进化与生物多样性的形成
学案设计(一)
学习目标
1.说出什么叫协同进化,包括哪几个方面。
2.说出生物多样性的内容,简述生物进化大事件。
3.说出现代生物进化理论的主要内容。
自主预习
1.生物与生物之间的协同进化
(1)某种兰花具有细长的花矩←协同进化→某种蛾类具有 口器。?
(2)斑马的奔跑速度加快←协同进化→ 的奔跑速度加快。?
(3)捕食者所吃掉的大多是被捕食者中 的个体,客观上起到了 种群发展的作用。?
(4)“收割理论”:
①捕食者往往捕食个体数量 的物种。?
②避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占 的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加 。?
“精明的捕食者”策略:捕食者一般不能 。?
2.协同进化的含义
(1)含义:不同 、生物与 在相互影响中不断 。?
(2)结果:通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的 ,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的 。?
3.生物多样性的三个层次: → → 。?
课堂探究
问题1:达尔文作出上述推测的理由是什么?
问题2:如果后来未发现这样的蛾类昆虫,是否说明达尔文推测是错误的?
探究一:协同进化
学生阅读教材P119~121,幻灯片展示自主学习的内容。
1.举例说明什么是协同进化?
2.“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示?
3.为什么捕食者的存在有利于增加物种多样性?
探究二:生物多样性的形成
1.生物多样性包括哪些内容?
2.生物进化历程的主要依据是什么?
3.为什么说有性生殖的出现加快了生物进化的步伐?
(设计意图:通过对相关图片和课本文字的阅读,提高学生分析资料,提炼信息的能力。通过对“精明捕食者”策略的理解,能够联系生活,增强保护环境的意识。)
过渡: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。
探究三:生物进化理论在发展
阅读教材P123~124,回答下列问题。
1.现代生物进化理论的核心是什么?
2.中性突变学说、间断平衡理论的主要观点是什么?
核心素养专练
1.某种兰花有细长的花矩,花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是( )
A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C.口器与花矩的相互适应是协同进化的结果
D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
2.下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.捕食者的存在不利于增加物种的多样性
B.个体的迁入和迁出可能会导致种群基因频率发生改变
C.不可遗传的变异能为生物的进化提供原材料
D.协同进化就是指不同物种之间在相互影响中不断进化
3.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
4.中性学说认为决定生物进化的方向是( )
A.自然选择
B.生存斗争
C.中性突变的逐渐积累
D.变异
5.地球上出现需氧型生物,自养型生物,真核生物的先后依次为( )
A.需氧型生物,自养型生物,真核生物
B.自养型生物,需氧型生物,真核生物
C.自养型生物,真核生物,需氧型生物
D.需氧型生物,真核生物,自养型生物
参考答案
自主预习
1.(1)同样细长的吸管似的
(2)猎豹
(3)年老、病弱或年幼 促进
(4)①多 ②绝对优势 物种多样性 将所有的猎物吃掉
2.(1)物种 无机环境 进化和发展 (2)物种 生态系统
3.遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性
课堂探究
问题1:兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫,这种兰花就难以完成传粉受精,这个物种也就不存在了。
问题2:如果后来未发现这样的蛾类昆虫,达尔文的推测就仅仅是一种猜测,不能被证实。当然,未发现这样的蛾类昆虫,不等于这样的昆虫一定不存在,因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。
探究一
1.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,这就是协同进化。
2.合理利用生物资源。
3.“收割理论”:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成提供空间。
探究二
1.遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2.化石。
3.生物通过有性生殖,实现了基因的重组,这就增强了生物变异的多样性。
探究三
1.自然选择学说。
2.前者:基因突变并不是非益即害或非害即益。
后者:物种形成并不都是渐变的过程,而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。
核心素养专练
1.C 2.B 3.D 4.C 5.B
学案设计(二)
学习目标
1.说出什么叫协同进化,包括哪几个方面。
2.说出生物多样性的内容,简述生物进化大事件。
3.说出现代生物进化理论的主要内容。
自主预习
1.协同进化的含义
(1)含义:不同 之间、生物与 之间在相互影响中不断 。?
(2)结果:通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的 ,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的 。?
2.生物多样性的三个层次: → → 。?
课堂探究
探究一:协同进化
1.我们发现自然会选择斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体,同时也会选择狮子种群中跑得快的个体,这样的选择对斑马种群与狮子种群的生存有什么益处?
2.这种捕食关系的存在对斑马种群是有害无益的吗?
3.筒状花有什么特点?
4.为之传粉的昆虫有什么特点?
【资料分析】
【资料1】受骗上当的雄蜂
蜂兰开出的花屡屡使雄性野蜜蜂“受骗上当”。蜂兰开的花,形状酷似雌性蜜蜂,有头、有翅、有腹不说,身上还有许多短毛,简直可以以假乱真。更不可思议的是,它居然还能发出一种雌蜂准备交配的气味,以迷惑雄蜂。这些都是蜂兰良好的伪装本领。再说“上当”者雄蜜蜂。它每年在温暖的春天定时从蛰伏的土中爬出来;而在此时,雌蜂们还在睡梦之中。雌蜂一般在雄蜂出土后两周才出土。妙就妙在,蜂兰抢在雌蜂出土前两周开花,钻了雌蜂的空子。雄蜂一出土就闻到了蜂兰散发的迷人气味。它迫不及待地循着气味找去,果然看见“雌蜂”正在那里等着它哩,于是便不顾一切地扑上去。无形之中,雄蜂帮助蜂兰花传了粉。
【资料2】茅蒿菜捕食昆虫
茅蒿菜的叶面密布分泌黏液的腺毛,当昆虫停落在叶面上时,即被黏液粘住,而腺毛又极敏感,有物触及,便会向内和向下运动,将昆虫紧压于叶面。当昆虫逐渐被腺毛分泌的蛋白质分解酶所消化后,腺毛重新张开再次分泌黏液,故常在叶片上见到昆虫的躯壳。这类植物本身有叶绿素,可以进行光合作用,但根系极不发达,生活的环境缺乏氮元素,因此靠捕食昆虫就能弥补其氮素养分的不足。
1.蜂兰像什么?
2.一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其他物体的现象叫作拟态。拟态对蜂兰的生存有什么益处?
3.茅蒿菜属于植物还是动物?
4.茅蒿菜捕食小昆虫对其生存有什么益处?
探究二:生物多样性的形成
1.生物多样性可分为几个层次?
2.地球形成时周围环境为原始海洋,没有单质氧,此时生物的呼吸方式是什么?
3.能进行光合作用的蓝细菌出现后,地球上出现了氧气,此时生物的呼吸方式是什么?
4.有性生殖的出现对生物进化起了什么作用?
5.造山运动使海洋缩小,陆地扩大,给生物带来了哪些影响?
探究三:生物进化理论在发展
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界生命史的解释要点: 是自然选择的结果; 是生物进化的基本单位; 提供进化的原材料, 导致种群基因频率的定向改变,进而通过 形成新的物种;生物进化的过程实际上是 、 协同进化的过程;生物多样性是 的结果。?
核心素养专练
1.下列观点不符合现代生物进化理论的是( )
A.自然选择可引起种群基因频率发生定向改变
B.马和驴可以交配并繁殖后代,因此马和驴之间不存在生殖隔离
C.种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生改变
D.野兔的快速奔跑和狼的快速追赶是它们协同进化的结果
2.下列有关生物进化的叙述,错误的是( )
A.基因突变的方向和环境之间没有明确的因果关系
B.自然选择的实质是选择种群的有利基因,不决定新基因的产生
C.隔离是新物种形成的必要条件,包括地理隔离和生殖隔离
D.协同进化指生物与无机环境之间的进化,不包括生物多样性的形成
3.下列事实不属于协同进化的是( )
A.工业的发展导致大量温室气体排放,使全球气温升高
B.随着光合生物的出现,大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了条件
C.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,这是它们长期相互选择的结果
D.4亿年前形成了原始的陆生植物,随后出现了适应陆地生活的动物
4.科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的
B.花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C.各种昆虫口器长度差异体现了遗传(基因)多样性和物种多样性
D.昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期协同进化的结果
5.安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中,长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,是该植物的唯一的传粉者。由此无法推断出( )
长舌蝠从长筒花中取食花蜜
A.长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争
B.长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代
C.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
D.长舌蝠和长筒花相互适应、协同进化
6.沟酸浆属植物中有两个亲缘关系很近的物种:一种开粉红花,由红色的蜂鸟为其传粉;另一种开黄花,由大黄蜂为其传粉。将两物种控制花色的一对基因互换,两物种的传粉者也会随之互换。由此无法推断出的是( )
A.物种花色是其与传粉者长期自然选择的结果
B.两物种的性状差异一定不是少数基因决定的
C.传粉者不同是两种植物间隔离的形式之一
D.传粉者在传粉时被捕食的概率较低
参考答案
自主预习
1.(1)物种 无机环境 进化和发展 (2)物种
生态系统
2.遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性
课堂探究
探究一
1.狮子跑得快,才能捕到斑马;斑马肌肉发达、动作敏捷才能不被狮子捕食。
2.不是,捕食者所吃掉的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体,客观上起到促进种群发展的作用。
3.有细长的花矩,花矩的顶端贮存着花蜜。
4.有同样细长的吸管似的口器,可以从花矩中吸到花蜜。
资料分析
1.蜂兰像雌蜂。
2.蜂兰的拟态有利于蜂兰的传粉。
3.植物。
4.茅蒿菜根系不发达,消化小昆虫后可补充生命活动所需的氮元素。
探究二
1.三个层次,遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2.无氧呼吸。
3.有氧呼吸。
4.生物通过有性生殖,实现了基因重组,增强了生物变异的多样性,明显加快了生物进化的速度。
5.一些海洋植物开始适应陆地生活,形成原始的陆生植物。
探究三
适应 种群 突变和基因重组 自然选择 隔离 生物与生物 生物与无机环境 协同进化
核心素养专练
1.B 2.D 3.A 4.A 5.B 6.B第2节 自然选择与适应的形成
学案设计(一)
学习目标
1.熟记拉马克进化学说、达尔文自然选择学说的主要内容,提升解释进化现象的能力。
2.举例说明适应的普遍性与相对性。
3.总结出达尔文自然选择学说的后续发展。
4.运用达尔文自然选择学说解释长颈鹿脖子长、病菌和农业害虫抗药性形成的原因。
自主预习
[自主学习1]
1.适应的含义
(1)生物的形态结构适合于完成 。?
(2)生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中 。?
2.适应的特点
(1) :所有的生物都具有适应环境的特征,例如,保护色、警戒色或拟色等。?
(2) :生物对环境的适应只是一定程度上的适应,即适应具有局限性。?
[自主学习2]
拉马克的基本观点
1.地球上所有的生物都不是神造的,而是由 来的。?
2.生物是由 到 逐渐进化的。?
3.生物的各种适应性特征的形成都是由于 和 ,这是生物不断进化的主要原因。?
[自主学习3]达尔文自然选择学说
1.进步性:达尔文的自然选择学说,揭示了生命现象的统一性是由于 ,生物的多样性是 的结果。?
2.局限性
(1)对于 的本质未作出科学解释。?
(2)对生物进化的解释局限于 水平。?
课堂探究
探究一:适应的普遍性和相对性
请同学们阅读课本P106,完成思考·讨论:
1.查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?
2.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性?
3.在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应相对性的原因。
4.通过以上三个问题可以看出,适应还有什么特点?
探究二:拉马克的进化学说
1.拉马克进化学说的进步意义和局限性?
2.下列表述不属于拉马克的观点的是( )
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,并且将这些性状遗传给后代
D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用
探究三:达尔文的自然选择学说
1.阅读教材P107图6-6,认真分析自然选择学说的解释模型,总结自然选择学说的四项内容。
2.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,并指出上述现象与岛上经常刮海风有关。请试用达尔文的自然选择观点来回答以下问题。
(1)这些昆虫与海风是什么关系?
(2)这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了什么作用?选择的是表型还是基因型?
(3)通过这种现象说明变异是定向的还是不定向的?自然选择呢?
3.用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿形成的原因。
探究四:达尔文以后进化理论的发展
阅读教材P109内容,总结达尔文以后进化理论的发展。
总结进化理论的发展:
(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)获得性遗传的观点已经被大多数学者所摈弃。
(3)研究的对象从以生物 为单位,发展到以 为基本单位。?
核心素养专练
1.达尔文生物学说的中心内容是( )
A.用进废退学说
B.自然选择学说
C.过度繁殖学说
D.生存斗争学说
2.下列有关生物进化的论述,不符合达尔文学说基本观点的是( )
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
3.使用某种农药来防治某种害虫,开始效果很显著,但长期使用以后效果越来越差,其原因是( )
A.害虫对农药产生了定向的变异
B.害虫对农药进行了定向选择
C.害虫对农药产生了隔离
D.农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择
4.对生物进化的方向起决定作用的是( )
A.基因突变
B.染色体变异
C.获得性遗传
D.自然选择
5.果蝇多是有翅的,但后来产生了残翅的类型,这些类型的个体在森林中难以生存,但在海岛上生活得很好,这说明( )
A.突变是有害的
B.突变的有利和有害取决于环境条件
C.突变是有益的
D.环境条件的变化对突变体都是有利的
6.马达加斯加群岛与非洲大陆只相隔狭窄的海峡,但两地生物种类有许多不同。造成这种现象的原因最可能是( )
A.自然选择的方向不同
B.变异的方向不同
C.岛上的生物未进化
D.它们的祖先不同
7.到了寒冷的冬天,柳树纷纷落叶,而松树却依然郁郁葱葱,这表明( )
A.柳树不适应寒冷的环境,松树适应寒冷的环境
B.它们都能适应寒冷的环境
C.柳树适应寒冷的环境,松树不适应寒冷的环境
D.它们之间进行着种间斗争
8.在下列几种简式中,能较确切地说明达尔文进化论的是( )
A.遗传变异→生存斗争→适者生存
B.环境变化→定向变异→去劣留优
C.生存斗争→用进废退→适者生存
D.环境变化→用进废退→获得性遗传→适者生存
9.自然选择直接作用于生物的( )
A.表型
B.基因型
C.不利变异的基因
D.肽链结构
10.鲸鱼和鲨鱼是不同纲的两种动物,但它们却有着相同的生活环境和相似的体形,这是因为( )
A.相同变异的结果
B.进化的方向相同
C.起源于共同的原始祖先
D.相同的环境自然选择的结果
11.下列用达尔文自然选择学说不能解释的是( )
A.生物进化的原因
B.生物不定向变异的原因
C.生物多样性的原因
D.现存生物适应性的原因
12.用达尔文自然选择学说分析狼的进化过程。
(1)狼群中存在不同类型的个体,如有跑得快的,有跑得慢的。它说明生物具有 的特性,而这种特性一般是 的。 和 是生物进化的内在因素。?
(2)随着环境的改变,食物稀少,跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样,食物、环境对狼起了 作用,而这种作用是 的,它决定着生物进化的 。?
(3)狼的进化过程是通过 实现的。?
13.开始使用杀虫剂时,对某种害虫效果显著,但随着杀虫剂的继续使用,该种害虫表现出越来越强的抗药性,实验证明害虫种群中原来就存在具有抗药性的个体,这证明:
(1)害虫种群中个体抗药性的体现了 ,生物变异一般是 的。?
(2)杀虫剂的使用对害虫起了 作用,而这种作用是 的。?
(3)害虫抗药性的增加,是通过害虫和杀虫剂之间的 来实现的。?
参考答案
自主预习
[自主学习1]
1.(1)一定的功能 (2)生存和繁殖
2.(1)普遍性 (2)相对性
[自主学习2]
1.古老生物进化 2.低等 高等 3.用进废退 获得性遗传
[自主学习3]
1.所有生物都有共同祖先 适应性
2.(1)遗传和变异 (2)个体
课堂探究
探究一
1.天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
2.有,如果雪下的比较晚,这种体色反而易被敌害发现。
3.适应性特征来自遗传,即来源于可遗传的有利变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的,遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
4.相对性:生物对环境的适应只是一定程度上的适应,即适应具有局限性。
探究二
1.进步意义:拉马克提出地球上的生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化而来;反对神创论和物种不变论。
局限性:他认为生物各种适应性特征的形成原因是用进废退和获得性遗传。
2.B
探究三
1.A.过度繁殖;B.生存斗争;C.遗传变异;D.适者生存。
2.(1)这些昆虫与海风的关系是生存斗争。
(2)这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了选择作用。选择的是表型。
(3)变异是不定向的;自然选择是定向的。
3.达尔文认为:古代的长颈鹿存在着颈长和颈短、四肢长和四肢短的变异,这些变异是可以遗传的,四肢长和颈长的能够吃到高处的树叶,就容易生存下去,并且繁殖后代;四肢短和颈短的个体,吃不到高处的树叶,当环境改变食物缺少时,就会因吃不到足够的树叶而导致营养不良,体质虚弱,本身活下来的可能性很小,留下后代的概率就会就更小。经过许多代以后,四肢短和颈短的长颈鹿就被淘汰了。这样,长颈鹿一代代的进化下去,就成了今天我们看到的长颈鹿。
探究四
(1)性状 基因 (3)个体 种群
核心素养专练
1.B 2.D 3.D 4.D 5.B 6.A 7.B 8.A 9.A
10.D 11.B
12.(1)变异 不定向 遗传 变异 (2)选择 定向
方向 (3)生存斗争
13.(1)差异 不定向 (2)选择 定向 (3)生存斗争
学案设计(二)
学习目标
1.熟记拉马克进化学说、达尔文自然选择学说的主要内容,提升解释进化现象的能力。
2.举例说明适应的普遍性与相对性。
3.总结出达尔文自然选择学说的后续发展。
4.运用达尔文自然选择学说解释长颈鹿脖子长、病菌和农业害虫抗药性形成的原因。
自主预习
一、适应的普遍性和相对性
1.适应的含义
(1)生物的形态结构适合于完成 。?
(2)生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中 。?
2.适应的特点
(1) :所有的生物都具有适应环境的特征,例如,保护色、警戒色或拟色等。?
(2) :生物对环境的适应只是一定程度上的适应,即适应具有局限性。?
二、拉马克进化学说的主要观点
1.彻底否定了物种不变论,提出当今所有的生物都是由 来的。?
2.生物各种适应性特征的形成都是由于 和 。?
三、达尔文的自然选择学说
1.它揭示了生物界的统一性是由于所有的生物 ,生物的 性是进化的结果。?
2.自然选择学说的局限性
(1)达尔文对于遗传和变异的认识局限于 。?
(2)不能科学地解释 。?
课堂探究
探究一:适应的普遍性和相对性
请同学们阅读教材P106,完成思考讨论:
(1)查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?
(2)雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性?
(3)在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应相对性的原因。
(4)通过以上三个问题可以看出,适应还有什么特点?
探究二:拉马克的进化学说
学生阅读教材,总结拉马克的进化学说的主要内容、意义及局限性,完成以下表格。
内容
进步意义
不足
思考与讨论:
1.食蚁兽的舌头细长是如何形成的?生活在洞穴中的鼹鼠的眼睛萎缩退化,其原因是什么?
2.长颈鹿的脖子很长,是怎样进化形成的?
3.如果按照拉马克的观点,未来的人应该会是什么样子?
探究三:达尔文的自然选择学说
1.请同学们自主学习达尔文自然选择学说的解释模型,从中总结出达尔文的自然选择学说的主要内容是什么?思考和说出每一幅图分别体现了自然选择学说的哪个内容。
2.学生运用自然选择学说的解释模型解释长颈鹿的进化形成过程。
3.日常生活中,我们常使用大量的抗生素来治疗细菌感染造成的疾病。可是一种抗生素使用一段时间后,杀菌的效果会下降,原因是细菌产生了抗药性。如何解释细菌抗药性的形成过程及原因?
4.为了消灭农林中的害虫,能否反复使用一种杀虫剂,为什么?
5.达尔文的自然选择学说与拉马克的观点有何异同?怎样辩证地评价达尔文的自然选择学说?请同学们阅读教材内容,总结并填写以下表格。
自然选择学说的主要内容
进步意义
局限性
对人们观念的影响
探究四:请阅读以下材料,分析自然选择学说的内容及其局限性。
材料1 1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现,动物的演化要比今天快得多,动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在,只是处于非常原始的状态。
材料2 生物群落中,个体之间不仅有激烈的生存斗争,也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的食物残渣,母狮子会合作哺乳别的幼狮子,老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去,以自杀来保护群体。
材料3 许多重要性较低、不至于影响生物生存的器官或特征仍有其特定功能,如眉毛、头发、人喜怒哀乐的表情、人语言的能力和人的长相。缺乏这些器官或特征并不足以使生物成为“不适者”而灭亡。
探究五:达尔文以后进化理论的发展
随着现代生物科学的迅猛发展,人们对遗传和变异的研究,已经从 深入到 ,研究的对象也从生物个体为单位,发展到以 为基本单位,多数人摈弃了获得性遗传的观点,逐渐形成了以达尔文自然选择学说为核心的现代生物进化理论。?
核心素养专练
1.刺猬背部布满硬刺,遇敌害时,身体蜷缩成团,使硬刺竖起,以保护自己,但有时却被狐狸抛向空中,待其落地伸展躯体时便被吃掉,这个例子说明了 ,造成该现象的根本原因是( )?
A.适应的普遍性 自然选择是定向的
B.适应的相对性 环境条件的不断变化
C.适应的多样性 变异是不定向的
D.自然选择的定向性 现存生物对环境的适应是绝对的
2.(2019·日照高一质量检测)下列哪项是拉马克进化学说的观点( )
A.同种生物不同个体之间在许多性状上存在差异
B.生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量
C.不适应生存环境的生物会被淘汰
D.适应的形成是用进废退和获得性遗传的结果
3.下列关于达尔文自然选择学说的叙述,正确的是( )
A.自然选择所保留的变异,对人类都是有利的
B.“生存”的“适者”,对人类都是有益的
C.在自然选择中,人类起着主导作用
D.“适者生存,不适者被淘汰”的过程中,起主导作用的是环境条件
4.下图中理论值与实际生存个体数差别很大,可用来解释此种现象的是达尔文进化理论中的( )
A.过度繁殖
B.生存斗争
C.遗传变异
D.适者生存
5.干旱条件下育成的作物品种,适于在干旱地区种植;潮湿条件下育成的作物品种,适于在潮湿地区种植。在这里,干旱和潮湿所起的作用是( )
A.诱变
B.隔离
C.选择
D.进化
6.(2019·山东师大附中期中)下列关于达尔文自然选择学说和人工选择的叙述,正确的是( )
A.自然选择所保留的变异,对人类都是有利的
B.自然选择的结果与人工选择的结果往往是一致的
C.“适者生存,不适者被淘汰”的过程中,起主导作用的是环境条件
D.所有选择过程中,人类起着主导作用
7.(2019·荆门一中期中)关于达尔文学说和拉马克学说的区别,正确的说法是( )
A.达尔文学说认为环境的作用可引起不定向的变异
B.拉马克学说认为不定向的变异由动物的意愿决定
C.达尔文学说认为变异后就能适应环境
D.拉马克学说认为生物通过变异适应环境
8.(2019·四川绵阳中学月考)水蚤是一种水生小动物。某兴趣小组的同学用等量的水蚤分别做了如图所示的A、B两组实验:水温的改变是实验的唯一变量,其他条件均相同;水蚤在不同的水温中均为12小时。实验过程和实验现象如图所示。请据图回答下列问题。
(1)实验结果表明,多数水蚤生活的最适温度约为 ℃。?
(2)有些水蚤能在20
℃环境中生活,还有些水蚤能在28
℃环境中生活,这表明水蚤个体之间存在着 ,从而体现了生物的变异一般是 的。温度的改变对水蚤起了 作用,而这种作用是 的。?
(3)20
℃环境中生活的水蚤移到28
℃环境中将会死亡,同时,28
℃环境中生活的水蚤移到20
℃环境中也会死亡。这说明当环境条件发生变化时,如果生物缺少 ,就要被环境所淘汰。?
参考答案
自主预习
一、1.(1)一定的功能 (2)生存和繁殖 2.(1)普遍性 (2)相对性
二、1.更古老的生物进化 2.用进废退 获得性遗传
三、1.都有共同祖先 多样性和适应
2.性状水平 遗传变异的本质
课堂探究
探究一
(1)天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
(2)有,如果雪下的比较晚,这种体色反而易被敌害发现。
(3)适应性特征来自遗传,即来源于可遗传的有利变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的,遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
(4)相对性:生物对环境的适应只是一定程度上的适应,即适应具有局限性。
探究二
内容
进步意义
不足
1.认为生物是进化的,是由低等到高等逐渐进化的。2.认为进化的原因是“用进废退”和“获得性遗传”。
1.历史上第一个系统地提出了进化理论的学者。2.反对神创论和物种不变论。
1.拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持。2.拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变,实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。
1.拉马克认为,器官用得越多就越发达,器官废而不用,就会造成形态上的退化。食蚁兽的舌头之所以细长,是由于长期舔食蚂蚁的结果。鼹鼠的眼睛之所以萎缩退化是由于生活在地下长期不用造成的。
2.拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶,它们想要长颈,于是天天使劲地将颈伸长,终于形成了现在的长颈鹿。
3.略
探究三
1.学生根据模型总结出自然选择学说的主要内容是过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。第一幅图体现了过度繁殖,第二幅图体现了生存斗争,第三幅图体现了遗传变异,第四幅图体现了适者生存。
2.古代的鹿的颈和前肢较短,它们能通过繁殖产生很多的后代(过度繁殖)。在其后代中有的个体颈长,有的颈短(遗传变异)。在远古时代,气候湿润,草原上的草本植物非常茂盛,各种长颈鹿均能吃到充足的食物而生存。随着气候的变化,草本植物越来越少,逐渐形成了稀树草原。颈短的鹿由于吃不到足够的食物而饿死,而颈长的鹿则可以吃到高处的树叶而生存下来,并通过繁殖产生后代(生存斗争和适者生存)。经过若干万年,颈长的有利变异逐渐得到积累,从而进化成了现代的长颈鹿。
3.细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,包括抗药性强的变异、抗药性弱的变异、不抗药的变异等。在使用抗生素后,抗药性弱和不抗药的个体大量死亡,抗药性强的个体能够存活下来并能产生大量的后代,抗药性强的变异逐代积累和加强,一段时间后抗生素的杀菌效果就会下降。
4.不能,因为长期使用一种杀虫剂,会使抗药性强的害虫存活下来并繁殖后代,导致害虫的抗药性增强和杀虫剂杀虫效果的下降。
5.
自然选择学说的主要内容
进步意义
局限性
对人们观念的影响
①所有生物都有共同的祖先。②生物的多样性是进化的结果。③生物界的种类之间有一定的内在联系。
①解释生物进化的原因。②揭示生物多样性的原因。③解释生物适应性的形成(拟态、保护色、警戒色)。
①对于遗传和变异的本质不能作出科学解释。②对生物进化的解释局限于个体水平。③强调物种形成都是渐变的结果,无法解释物种大爆发现象。
给予神创论和物种不变论以致命的打击,为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
答案:(1)达尔文接受了拉马克关于器官“用进废退”和“获得性遗传的观点”,承认变异是可以遗传的;但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)达尔文的自然选择学说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,给予神创论和物种不变论以致命的打击;但由于受到科学水平的限制,他未能对遗传和变异的本质作出科学的解释,而是接受了拉马克的用进废退和获得性遗传的观点;他对生物进化的解释也局限于个体水平,且强调物种的形成都是渐变的结果。
探究四
提示:上述三个材料中的现象,都不能用达尔文的自然选择学说来解释。达尔文认为物种都是渐变形成的,是生物的有利变异经过长期的自然选择、积累和加强的结果,不能解释材料1中物种大爆发的现象。达尔文认为生存斗争是生物进化的动力,但是材料2表明,生物群落中不仅有生存斗争,还有广泛的互助、全面合作,通过互助和合作使微弱的个体得以生存,从而使“不适者也生存”。达尔文认为自然选择的结果是适者生存,不适者淘汰,对材料3中重要性很低的器官和特征来说却几乎无选择作用。由此可以看出很多现象还不能用达尔文的自然选择学说来解释,生物进化的理论还有待于进一步的发展和完善。
探究五
性状水平 基因水平 种群
核心素养专练
1.B 2.D 3.D 4.B 5.C 6.C 7.D
8.(1)25 (2)各种变异类型 不定向 选择 定向 (3)适应新环境的变异
