高中生物学案现代生物进化理论(中图版)必修2
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第一节现代生物进化理论
一、学习目标:
1.自然选择学说的主要内容。
掌握达尔文自然选择学说的主要内容的四个方面,并能正确评价该学说的意义和不足。
2.种群是生物进化的单位。
记住种群、基因库、基因频率的概念;理解种群是生物进化、生物繁殖的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;会计算基因频率。
3.突变和基因重组是产生进化的原材料。
理解突变和基因重组等可遗传变异的不定向性产生了生物进化的原材料。
4.自然选择决定生物进化的方向。
理解自然选择通过保留有利的基因型个体、淘汰不利的基因型个体导致种群基因频率的定向变化,从而决定了生物进化的方向。
5.隔离导致物种形成(物种的概念、隔离、物种形成)。
记住物种、隔离的概念;理解隔离在物种形成中的重要作用,掌握物种形成的三个基本环节。
二、学习重难点:
1、生殖隔离;
2、总结现代生物进化理论的基本观点
三、知识结构:
一、自然选择学说及其发展
1.主要内容:
(1)过度繁殖:生物的繁殖能力很强,能产生大量后代。
(基础)
(2)生存斗争:部分个体被淘汰。
(动力)
(3)遗传变异:生物个体既有亲本的遗传性状,又会出现变异。
(内因)
(4)适者生存:在生存斗争中,有利变异的个体适者生存,不利变异的不适者淘汰。
(结果)2.意义:能科学的解释的原因,以及生物的性和性。
3.不足:不能科学的解释的本质,不能解释自然选择如何对可遗传的变异起作用。
二、现代生物进化理论
1.种群是生物进化的。
也是生物繁殖的。
种群:生活在同一地点的的一群个体。
基因库:一个种群的所含有的叫这个种群的基因库。
基因频率:某种基因在某个群体中出现的比例。
影响基因频率的因素:、、。
生物进化的实质就是种群发生变化的结果。
2.生物进化的原材料—和。
产生基因重组
突变种群出现大
量的可遗传变异变异是不定向的形成了进化的原材料
3.生物进化的方向决定于。
经自然选择
变异是不定向的不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累种群的基因频率发生改变,生物朝一定方向缓慢进化。
4.隔离导致物种形成(必要条件)
(1)物种:分布在一定的,具有一定的形态、结构和生理功能,在自然状态下能够相互,并产生的一群生物个体。
(2)隔离:
概念:同一物种不同间的个体,在自然条件下,不能自由交流的现象。
类型:地理隔离、隔离。
(3)物种的形成:
自然选择1
变异类型1 新种1
生殖
隔离
自然选择2
5.现代生物进化理论的基本观点
(1)是生物进化的基本单位。
(2)生物进化的实质在于的改变。
(3)物种形成的三个基本环节是、和。
四、例题分析:
例1(2002年广东河南卷)达尔文自然选择学说未能解释的是
A.生物进化的原因 B.现存生物适应性的原因
C.生物多样性的原因 D.生物不定向变异的原因
考点分析该题考查达尔文自然选择学说的主要内容。
要求学生在掌握达尔文自然选择学说的主要内容的四个方面的基础之上,能够正确评价该学说的意义和不足。
解题思路达尔文的自然选择学说主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
该学说能够科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性,对于人们正确地认识生物界具有重要意义。
但是,由于受到当时科学发展水平的限制,对于遗传和变异的本质,达尔文还不能做出科学的解释。
他没有阐明自然选择的机理,没有阐明自然选择如何对可遗传的变异起作用。
因此正确答案是D。
失分陷阱自然选择是指在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程。
在对自然选择学说的理解中,有些同学注意到了该学说能解释生物的适应性的原因,而忽略了对生物多样性的原因的解释,易误选C。
例2 (2004年江苏卷)种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
种群中
的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。
下列叙述正确的有ABD
A.自然选择使种群基因频率发生定向改变 B.种群基因频率的改变导致生物进化
C.种群通过个体的进化而进化 D.种群通过地理隔离可能达到生殖隔离
考点分析该题考核种群的基本概念,要求学生从生物进化的角度分析种群的本质及核心内容。
解题思路种群是指生活在较小范围内的同一地点的同种生物的一群个体,通过个体间的交配保持一个共同的基因库。
种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。
生物进化的实质是种群基因频率的改变,朝着适应环境的方向发生定向的改变,自然选择保留适应环境的变异。
因此本题正确答案是ABD。
失分陷阱对种群概念的本质把握不准确,忽略了种群是生物进化的基本单位这一要点,而选不出C这一不正确项。
例3 下列关于隔离的叙述,不正确的是
A.阻止了种群间的基因交流
B.对所有的物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离
C,种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.不同的物种之间必然存在着生殖隔离
考点分析本题是考查隔离导致物种形成知识点中学生对地理隔离和生殖隔离的理解。
要求把握在物种形成过程中两种隔离的不同作用。
解题思路地理隔离是指分布在不同自然区域的种群,由于高山河流、沙漠等地理上的障碍,使彼此间无法相遇而不能交配。
生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配,或交配后不能产生可育后代,地理隔离因时间长短、环境异同,可能形成生殖隔离,但不能必然导致生殖隔离。
有的虽然产生了地理隔离,但双方环境基本相似也不可能导致生殖隔离。
题中不正确的是B。
失分陷阱隔离是指不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
但同一物种尽管存在着地理隔离,但双方环境基本相似也不会产生生殖隔离,有同学会误选为A,认为没有阻止种群间的基因交流。
例4(2001年广东生物卷)用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是A.使用抗菌素的剂量不断加大,病菌向抗药能力增强方向变异
B.抗菌素对病菌进行人工选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的
C.抗菌素对病菌进行自然选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的
D.病菌中原来就有抗药性强的个性,在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体考点分析该题考核点为突变和基因重组是产生进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向。
解题思路无论是否使用抗菌素,由于突变和基因重组,使病菌原来就存在着抗药性的变异,而且这种变异是不定向的,可能抗药性更强,也可能更弱。
使用抗菌素只对这种变异起到了选择作用,杀死了抗药性弱的病菌,抗药性强的病菌没有被杀死而存活下来。
长期下去,保留下来的就是抗药性不断增强的病菌。
正确答案是CD。
失分陷阱有同学会认为随着抗菌素药力的不断加大,对病菌起到了选择作用,因此选择保留下来的都是抗药性较强的个体,以为这是人工选择的结果,而误选B。
例5(2000年广东生物卷)对生物进化的方向起决定作用的是
A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.自然选择
考点分析该题考查对自然选择决定生物进化的方向的了解。
自然选择使生物向着适应环境的方向发展。
解题思路生物的变异是不定向的,自然选择保留了有利的基因型个体,淘汰了不利的基因型个体,导致种群基因频率发生定向变化,从而决定了生物进化的方向。
正确答案是D。
失分陷阱突变和基因重组是生物进化的原材料,变异的不定向性使得生物存在大量的变异,保留下来的只能是适应环境的变异,但决定方向的不是突变,只能是自然选择。
五、知识拓展:
1.自然选择学说知识的拓展
(1)选择的对象。
从表面看自然选择是对一个个生物个体的选择,而实际上自然选择是对个体包含的变异进行的选择。
从现代分子遗传水平看,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,从而改变种群不同基因频率。
(2)选择的因素。
对生物的变异起选择作用的不是生物自身,而是个体所处的自然环境。
环境因素很多,有一种或几种起主导的选择作用。
如用农药喷洒害虫,害虫大量死亡(无抗药性),少数害虫生存且繁殖后代(抗药性)。
农药是这一变化中主导的选择因素,它把群体中早已存在的抗药性个体与不抗药个体区分开来。
如果不喷洒农药,害虫无论抗药与否都能生存。
农药起到了选择作用,把抗药性选择保留下来,并通过繁殖传给后代,使抗药性状在下一代某些个体中得以积累和加强。
可见环境对生物变异的选择是定向的,朝着适应环境的方向进化。
(3)选择的手段。
生存斗争是选择的手段。
生物的过度繁殖与有限生活条件之间的矛盾,必然引起并加剧生存斗争。
通过生存斗争,使少数具有有利变异的个体生存下来,从而完成一次自然对生物的选择。
生存下来的少数生物个体充分利用现有的丰富的生活条件,迅速生长、发育,并繁殖产生大量的后代,又引起新一轮的生存斗争,生物又面临着再一次的选择。
所以说自然选择是通过生存斗争实现的。
(4)选择的结果。
自然选择的结果是适者生存、不适者被大自然淘汰。
生物产生不定向变异,由自然选择决定这些变异的生存或淘汰。
自然选择只选择与环境相适应的变异类型,淘汰不适应环境的变异个体,即自然选择是定向的,自然选择决定着生物进化的方向。
2.种群和物种有何不同?
答:(1)二者的概念不同:种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
物种是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体。
(2)二者的范围不同。
一般来讲,种群是指较小范围内的同种生物的个体,而物种是由许多分布在不同区域的同种生物的种群组成的。
(3)判断的标准不同。
种群的标准是同—地点的同种生物,通过个体间的交配保持一个共同的基因库。
物种的标准主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代。
不同的物种间有明显的形态差异,凡属于同一个物种的个体,一般能自由交配并产生可育后代,不同物种的个体。
一般不能杂交,即使杂交也往往不育
3.物种形成就是生物进化吗?
答:不是。
任何基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属于进化的范围;而物种的形成必须是当基因频率的改变突破了种的界限而形成生殖隔离时才行。
因此隔离是物种形成的必要条件,而不是生物进化的必要条件。