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1、专题四专题突破12生物的进化生生 物物课标导引定锚点 1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实,说明当今生物具有共同的祖先2.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识,说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征3.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势4.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加5.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境6.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生命进化史提供了科学的解释7.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成考点考点1 1 组成组成细胞的无机物细胞的无机物1.生物界在模式上具有巨大
2、的多样性,在类型上具有高度的统一性。()2.生物多样性锐减是全球重要生态环境问题之一。()3.化石证据与比较解剖学证据都能直接证明生物具有共同祖先。()4.大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施。()提示 生物界在模式上具有高度的统一性,在类型上具有巨大的多样性。提示 化石证据能直接证明生物具有共同祖先。提示 大量引进国外物种可能造成生物入侵,使生物多样性降低。5.植物和动物以及它们所拥有的全部基因构成了生物多样性。()6.保护生物多样性就要禁止一切形式的开发利用。()7.栖息地的减少及栖息地多样性的降低是生物多样性降低的重要原因。()提示 地球上所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的
3、全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物的多样性。提示 保护生物多样性并不是要禁止一切形式的开发利用,而是应合理地开发和利用。一、证明生物具有共同祖先的证据 化石证据(直接证据)大量化石证据证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的;大量化石证据还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序比较解剖学证据研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据胚胎学证据脊椎动物在胚胎发育的早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点细胞和分子水平的证据通过对细胞的形态、代谢等分析,在细胞水平证明生物具有共
4、同祖先;通过对蛋白质、DNA、RNA等生物大分子进行生化测定,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二、生物的多样性与统一性1.生物在类型上具有巨大的多样性,在模式上具有高度的统一性。2.生物统一性的实例(1)人的手臂、鲸的前鳍等在结构模式上具有统一性;(2)动物、植物、真菌等都是由真核细胞构成,真核生物在细胞结构上具有统一性;(3)真核生物和原核生物在分子层次具有高度统一性。三、生物多样性的形成、价值及保护(1)生物多样性的含义(2)生物多样性的价值与保护生物多样性的价值:包括直接价值与间接价值。生物多样性的保护a.内容:对面临灭绝的珍稀濒危物种和生态系
5、统进行绝对保护;对数量较大的可以开发的资源进行可持续的合理利用。b.主要形式:迁地保护和就地保护。考向考向1 生物具有共同祖先的证据典例1(2021浙江7月学考)下图为人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手的示意图。这些器官的外形和功能各不相同,但通过解剖比较发现,它们都由同种类型的骨骼组成。这一事实为人和其他脊椎动物具有共同祖先的观点提供了()A.化石的证据B.比较解剖学的证据C.胚胎学的证据D.分子水平的证据B 解析 人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手,它们的外形和功能各不相同,却有着相似的结构模式,它们都是由同样类型的骨骼组成,有相似的肌肉和血管,这一事实为人和其他脊椎动物具有共
6、同祖先的观点提供了比较解剖学的证据。考向考向2 生物多样性统一性、多样性及保护典例2(2021浙江1月学考)下列关于生物多样性、统一性和进化的叙述,错误的是()A.生物界的物种具有多样性B.生物界的物种在分子层次上具有统一性C.可遗传变异是进化性变化的前提D.人工选择对生物的进化没有影响解析 生物界的物种具有多样性,A项正确;生物界的物种在分子层次上具有统一性,B项正确;可遗传变异是进化性变化的前提,C项正确;人工选择能影响生物的进化,D项错误。D 典例3南极洲近海大陆架下的泥床盆地上存在许多巨型帝王蟹。在帝王蟹所在水域的上方,生活着大量的植物和动物,其中棘皮动物包括海蛇尾、海百合和海参。这些
7、棘皮动物都没有生活在帝王蟹所在水域。下列有关说法错误的是()A.南极水域所有的动物、植物和微生物共同构成了生物多样性B.生物多样性的形成是生物长期进化的结果C.帝王蟹的入侵可能会导致某些物种灭绝,使生物多样性减少D.要保护当地生物多样性不被帝王蟹破坏,可以采用合理的有计划的捕捞措施解析 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,A项错误。A考点考点2 2 生物进化生物进化的现代生物进化理论解释的现代生物进化理论解释1.环境因素可诱导基因朝某一方向突变。()2.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。()3.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生
8、定向改变。()4.任何基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属于进化的范畴。()提示 基因突变具有不定向性。提示 某物种仅存一个种群,该种群含有这个物种的全部基因,但每个个体不一定含有该物种的全部基因。5.若变异的性状影响了个体的存活和繁殖,自然选择就可能发生作用。()6.害虫抗药性的增强,是因为杀虫剂使害虫产生抗药能力,并在后代中不断积累。()7.瓢虫种群的黑色(B)、红色(b)两种体色是一对等位基因控制的相对性状,如果该种群中BB个体占16%,Bb个体占20%,则该种群b的基因频率为74%。()提示 害虫抗药性的增强,是杀虫剂对害虫进行了选择的结果。一、自然选择与适应的形成1.选择的类型与
9、作用(1)人工选择选择对象家养生物中普遍存在的变异个体选择标准满足人们自己的需要选择手段挑选合乎要求的变异个体,淘汰其他变异个体;连续数代的选择选择结果人类所需要的变异被保存下来,微小变异积累成为显著变异,从而培育出新品种(2)自然选择过程:同种生物普遍存在着变异个体,通过自然选择,保留利于在特定环境中存活和繁殖的变异个体,淘汰其他变异个体。结果:经过世世代代的选择,在种群中相关的有利变异被保存下来,并不断得到积累,微小变异积成显著变异,新类型、新物种由此产生。(3)选择的作用:自然条件下,自然选择是进化的一个重要动力和机制。3.遗传平衡定律:在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在
10、没有迁移、突变和选择的情况下,世代相传不发生变化,也称为哈迪-温伯格定律。4.使基因频率发生变化的主要因素突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配和自然选择等二、现代生物进化理论为地球上的生命史提供了科学的解释1.现代生物进化理论的主要内容(1)个体不是进化的单位,种群才是进化的单位。(2)基因突变、基因重组和自然选择等因素,造成种群的基因频率总是在不断变化。(3)自然选择对种群基因频率变化的影响原因在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降选择的对象直接作用对象:个体的表型实质:
11、决定表型的基因选择的结果生物性状上:朝着有利变异的方向不断进化基因上:种群的基因频率会发生定向改变进化的实质 种群基因频率的改变2.物种形成方式比较 项目异地的物种形成(渐进的物种形成)同地的物种形成时间经过漫长的时间和许多世代的逐渐演变较短时间(一次有性生殖过程中形成)方式一个种群 两个种群 遗传组成出现差异 形成新物种二倍体植物 二倍体配子 四倍体(新物种)实例加拉帕戈斯群岛上多种地雀的形成植物体细胞杂交、多倍体育种联系物种的形成都以生殖隔离的形成为标志典例1(2022浙江7月学考)生物界中广泛存在配偶选择。具有鲜艳羽毛的雄鸟可以在配偶选择中获胜,但鲜艳的色彩易被天敌发现;雄性巨鹿头顶角发
12、达,易觅得配偶,但头顶角过于发达造成行动不便。下列叙述错误的是()A.配偶选择发生在一个物种与另一个物种之间B.配偶选择中某些占优势的特征不利于个体生存C.配偶选择可能会导致雄性生存率下降D.适应是有条件的,是一种相对意义上的适应A解析 配偶选择发生在同一个物种之间,A项错误;由题干可知,配偶选择中某些占优势的特征不利于个体生存,B项正确;据题意可知,鲜艳羽毛的雄鸟和头顶角发达的雄性巨鹿更容易被捕食者捕食,会导致雄性生存率下降,C项正确;由题意知,鸟类鲜艳的羽毛,对生存不利,但这一特性对雌鸟具有较强的吸引力,使鲜艳羽毛个体的交配机会增加,对繁殖有利,故适应是相对的,是一种相对意义上的适应,D项
13、正确。典例2(2023浙江6月选考)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高,尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造水稻高产新纪录,为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是()A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理D 解析 在水稻驯化过程中人工选择起主导作用,A项错误;现代稻是经过长期驯化和改良形成的,因而可推测现代稻与野生稻的基因库不完全相同,B项错误;驯化形成现代稻的
14、过程中淘汰了一些不良性状,而保留了野生稻的优良性状,C项错误;超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种,该过程的原理主要是基因重组,D项正确。能力提升利用现代生物进化理论分析生物的进化,需明确几个关系(1)先后问题:选择的前提是生物存在普遍的变异,即先有变异再有选择,未进行选择之前,具有相关变异的生物之所以不具有繁殖优势,原因就在于这种变异对于当时的环境而言并不是有利变异。(2)方向问题:变异具有突发性,是不定向的,选择为定向,决定了生物进化的方向。(3)关于选择类型的判断:这种问题只需要看选择的结果,若选择的结果是人们需求的,则为人工选择,否则为自然选择。如优良金鱼的筛选,最终筛选的个体是人们所需
15、的,这种选择是人工选 择,而农田中喷洒农药,部分害虫活下来,这种选择为自然选择。(4)物种形成的判断:物种的形成方式多样,可以是渐进式的(经过地理障碍)或突变式的(染色体组数目变化),最终都以生殖隔离作为形成物种的标志。(5)什么样的变异才能被选择?并不是所有的可遗传变异都能为进化提供原 材料,只有使生物的繁殖和存活出现差异的可遗传变异才能为生物进化提供原材料。考向考向2 基因频率的计算典例3在某一动物种群内,基因型为AA的个体占20%,基因型为Aa的个体占80%。该种群A和a的基因频率分别是()A.40%60%B.50%50%C.20%80%D.60%40%解析 A基因频率为20%+1/28
16、0%=60%,a基因频率为1-60%=40%。D 3.X染色体上基因的基因频率的计算XY型性别决定的生物,基因在X染色体上,Y染色体上无等位基因,计算时只计X染色体上的基因数,不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。例如,用N表示个体数,p表示XA频率,q表示Xa频率,则有:考向考向3 生物进化与物种的形成典例4(2023浙江温州十校联合体期末)数十万年前,北美大陆西北部形成的冰川屏障将当地乌鸦分隔为两个种群,这两个种群在漫长的演化后分化成两个不同的物种:西北乌鸦和美洲乌鸦。最新遗传学证据表明,随着冰川的消融,这两种乌鸦在“分道扬镳”数十万年之后,通过长期杂交,正在重新融合为同一个物种。下列叙述正确的是()A.西北乌鸦和美洲乌鸦的产生属于异地物种的形成B.冰川屏障属于地理隔离,是物种形成的必要条件C.西北乌鸦和美洲乌鸦将重新融合为数十万年前的原物种D.冰川消融不利于西北乌鸦和美洲乌鸦的基因交流A解析 西北乌鸦和美洲乌鸦的产生是先经过地理隔离进而产生生殖隔离形成新物种的过程,故西北乌鸦和美洲乌鸦的产生属于异地物种的形成,A项正确;物种的形成不一定要经过一个漫长的地理隔离阶段,如使用秋水仙
