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第27课时 现代生物进化理论
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基础梳理
一、现代生物进化理论的由来
1、_____________是第一个提出比较完整的进化学说的科学家，人的主要观点是生物是由______________进化来的，生物是由____________到_____________逐渐进化的；生物的各种适应性特征是由于__________和_____________。
2、达尔文提出了生物进化的______________学说，他的主要观点是：_____________、_____________、_____________、_______________。
3、达尔文认为，生命现象的统一性是由于____________ _________________，生物的多样性是__________的结果。但由于条件的限制，达尔文不能对遗传和变异的本质做出科学的解释。
4、和现代生物进化理论相比，达尔文对生物进化的解释局限于__________水平。他强调物种形成都是渐变的结果，不能解释生物进化中的_____________。
二、现代生物进化理论的主要内容
1、___________是生物进化的基本单位。
2、_______________产生生物进化的原材料。
3、_______________决定生物进化的方向。
4、生物进化的实质是_____________________。
5、___________是物种形成的必要条件。
6、_______________导致物种多样性的形成。
考点突破
考点一、达尔文的自然选择学说
（一）达尔文自然选择学产的主要内容有四点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
1、过度繁殖：是自然选择的基础。这是任何生物都具有的能力，即使我们平时所见的繁殖能力很差的生物也具有这个能力，只有在个体数目很多的情况下，才可能出现大量的、种类不同的变异。
2、生存斗争：是自然选择的手段，也是生物进化的动力。生存斗争的形式很多，有生物与无机环境之间的斗争，不同种生物之间的斗争（种间斗争，包括竞争、捕食、寄生等），还有同种生物内部的斗争（种内斗争）。生物与无机环境之间的斗争和种间斗争时时刻刻都存在着，而由于过度繁殖，个体数目的增多和资源空间有限的矛盾越来越突出，种内斗争不断增强，同时生物与无机环境之间的斗争、种间斗争也不断发生变化，这样，就只能是在生存斗争中占据优势的个体能够生存下来。
3、遗传和变异：是生物进化的内因。生物在繁殖的后代中存在着遗传和变异现象，生物的变异是不定向的，在生存斗争中，有利环境的变异的个体被保留下来，而不适合环境的变异的个体在生存斗争中失败而被淘汰。
4、适者生存：是自然选择的结果。变异是不定向的，而自然选择是定向的，定向的选择决定着生物进化的方向。自然选择使适应环境的变异类型，通过多次选择和遗传变异的积累，使微小的有利变异得到积累和加强，保留下来的个体都是对环境的适应能力最强的，最终产生了适应环境的生物新类型。
达尔文还认为：自然选择是一个长期的、缓慢的和连续的过程。
（二）达尔文自然选择学说的成就和局限性
1、成就：科学地解释了生物的多样性和统一性，解释了生物进化的原因。
2、局限性：（1）受当时科学水平的限制，达尔文没有阐明遗传和变异的本质；（2）对生物进化的单位局限于个体水平；（3）认为生物进化是渐变的过程，不能解释生物进化过程中出现的物种大爆发现象。
（三）现代生物进化理论的核心是自然选择学说，是在自然选择学说基础上的发展。
例1、《物种起源》出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究。下列哪项是达尔文的观点
A. 适者生存，不适者被淘汰
B. 用进废退的理论
C. 种群是生物进化的基本单位
D. 隔离是物种形成的必要条件
【解析】用进废退的理论是拉马克提出来的，种群是生物进化的基本单位以及隔离是物种形成的必要条件是现代生物进化理论的基本内容。关键是要仔细区分自然选择学说和现代生物进化理论有关说法的差异。
【答案】A
变式1公鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，现代公鹿鹿角发达的原因是
A．每代经常使用的结果
B．变异朝有利于生殖的方向发展的结果
C．繁衍后代的需要
D．自然选择的结果
【解析】达尔文学说的核心是自然选择，A和C项是拉马克的观点，B项中，变异是不定向的。
【答案】D
考点二、种群的基因库和基因频率的概念，基因频率和基因型频率的计算
（一）基因库和基因频率
基因库是指某种生物全部基因的总合。
基因频率是指某基因占它和它的等位基因的比率。由此可以发现，基因库的基因频率两个概念考查的基因的范围不同。基因库是该物种的全部基因，而基因频率仅是考虑其中的一对基因。
（二）基因频率和基因型频率的计算
1、基因频率的计算：如A基因的频率=
2、基因型频率频率的计算：在计算公式中，分子是某种基因型的个体总数，而分子则是种群中的个体总数。
计算中若遇到计算伴性遗传的基因应特别注意，男性和女性中含有等位基因的个数是不同的。
（三）在生物进化过程中，基因频率和基因型频率不断发生改变，而基因库也在发生着改变，不同的物种有着不同的基因库，一旦基因库发生了改变，新物种就形成了。
例2、某小岛上原有果蝇20000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2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是
A. 43% B. 48% C. 52% D. 57%
【解析】未入侵之前VV个体有3000，Vv个体11000，vv个体6000，入侵后VV变为3000+2000=5000，其它类型个体不变，但总数变为22000，则V基因频率为（5000×2+11000）/（22000×2）
【答案】B
变式2、某学校对男学生体检时发现，在全校1160名学生中，男生有色盲80人，正常1080人。假设在男生和女生中色盲基因的基因频率相等，则在1000名女生中，预期色盲患者和携带者分别为
A 5，64 B 5，128
C 69，64 D 69，128
【解析】由男生的情况可计算出色盲基因频率为80/1160=6.89%，可推算出1000名女生中，色盲患者为6.89%×6.89%×1000=5，携带者为6.89%×93.11%×2×1000=128
【答案】B
考点三、隔离导致物种形成
1、生物进化与物种形成的比较
内容 物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 基因频率改变
变化后生物与原生物关系 新物种形成，生殖隔离，质变 生物进化，基因频率改变，量变
二者联系 ①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
2、种群和物种的比较
种群 物种
概念 指生活在同一地点的同种生物的一群个体。 种群是生物进化的单位和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流 是指分布在一定自然区域，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，并且能产生可育的后代。
生活地域 同一地点 一定自然区域，同一地点或不同地点
相互联系 一个物种可以包括多个种群（例如同种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个彼此被陆地隔离的的种群）。同一物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期下去可能发展为不同的亚种，而可能形成多个新物种
3、地理隔离和生殖隔离的比较
类型 定义 特点 关系
地理隔离 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 同种生物地理隔离消失后仍然可以进行基因交流 ①一般先经过长期的地理隔 离，然后形成生殖隔离；②有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离，例如多倍体的产生
生殖隔离 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代 永久性不能进行基因交流
例3、右图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和C。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是
A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B．C和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
【解析】本题考查物种形成的知识。A通过地里隔离形成两个种群a1和a2，有分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离。所以A错；由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离，B对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种。所以C不对。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
【答案】B
变式3、下列关于隔离的叙述，不正确的是
A、隔离阻止了种群间的基因交流
B、多数物种的形成都要经过长期的地理隔离
C、不同种群基因库不同是产生生殖隔离的根本原因
D、地理隔离一定会导致生殖隔离，从而使新物种形成
【解析】地理隔离不一定会导致生殖隔离。
【答案】D
考点四、共同进化和生物多样性的形成
1、共同进化包括生物之间的共同进化和生物与环境之间的共同进化。
2、生物之间的竞争、捕食和寄生等关系使生物之间相互选择，共同进化。
3、捕食关系中捕食者不但不会造成被捕食者灭绝，反而有利用增加物种多样性。捕食者大量捕食在同一营养级中个体数最多的物种，而这类物种在该营养级中占据中优势地位，因此，捕食者的存在有利于劣势种的生存，因而增加了物种多样性。
4、生物与环境的共同进化不仅增加了物种多样性，而且增加了生态系统的多样性。典型的例子是自养型生物的出现使原始地球大气中出现了氧气，氧气的出现后才有了需氧型生物。
例4．下列叙述中正确的一项是
A．一个物种的形成或灭绝，会影响到其他所有物种的进化
B．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
C．生物多样性的形成过程，也就是新物种不断形成的过程
D．捕食者的存在有利于增加物种的多样性
【解析】有些物种之间存在着直接或较为密切的间接联系，它们之间是共同进化的，但在一个生态系统中，当一个物种灭绝后，会有其它物种代替已灭绝的物种，对某些物种的影响是很小的，甚至没有影响，因此不能说所有的。共同进化不但可以通过生存斗争实现，也可以通过种间互助实现。生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性，因此A、B、C项都是的错误的
【答案】D
变式4有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有性生殖
A、能产生大量后代
B、产生的后代成活率较高
C、能出现更多的突变类型　
C、使基因重组产生更多变异类型
变式4有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有性生殖
A、能产生大量后代
B、产生的后代成活率较高
C、能出现更多的突变类型
D、使基因重组产生更多变异类型
【解析】有性生殖过程中，发生基因重组，从而使变异种类增多，而基因突变与生殖方式无关。
【答案】D
课时作业
1．现代生物进化理论是在达尔文进化论的基础上进一步发展起来的，下列选项中不属于达尔文进化论观点的是（ ）
A．变异是自然选择的原始材料
B．个体是生物进化的基本单位
C．种群是生物进化的基本单位
D．适者生存，不适者被淘汰
【答案】C
2.有关物种叙述正确的是（ ）
①不同种群的生物肯定不属于同一个物种②具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体③隔离是形成新物种的必要条件④在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离
A.①②④ B.②③④ C.②③ D.①②③④
【解析】不同的种群不一定不属于一个物种，只要未形成生殖隔离，均应视作同一物种。并不是所有的物种形成都需要地理隔离。
【答案】C
3.下列关于生物进化问题的叙述中，正确的是（ ）
①自然选择导致了生物的定向变异和进化
②生殖隔离只能通过地理隔离来实现
③种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因
④不同物种间必然存在着生殖隔离
⑤隔离、可遗传的变异和自然选择是物种形成的三个环节
⑥达尔文的自然选择学说认为种群是生物进化的单位
A.③④⑤ B.①②④⑥
C.②③④ D.①④⑤⑥
【解析】变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向；没有地理隔离也可能形成生殖隔离；种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因；不同物种间必然存在着生殖隔离；隔离、可遗传的变异、自然选择是物种形成的三个环节；现代生物进化理论认为种群是生物进化的单位。
【答案】C
4．某种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图1，图中黑色部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率的结果最可能是图2中的（ ）
图2
【解析】如图所示，AA的繁殖成功率较低，所以后代中A的频率将会逐渐降低，a的频率将会升高，所以aa的频率将会升高，AA的频率会比原来降低。
【答案】B
5.果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80%为BB的个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是（ ）
A.25% B.32%
C.50% D.64%
【解析】根据题目提供的条件可求出：B＝80%，b＝20%，随机交配后Bb的基因型频率＝2×80%×20%＝32%。
【答案】B
6.隔离在物种的形成过程中，起着非常重要的作用，下列叙述中不正确的是（ ）
A.隔离阻止了种群间的基因交流
B.物种的形成都必定先经过长期的地理隔离
C.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离
【解析】种群间基因库的差异使得基因交流中断，产生生殖隔离，形成新物种；但并不是所有的物种形成都需要长期的地理隔离，如多倍体育种。
【答案】B
7.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。这种方式不需要下列哪一环节的作用（ ）
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变异的特殊环境
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
【解析】生物的变异是不定向的。
【答案】B
8.农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（ ）
A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生
B.杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加
C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D.抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性
【解析】根据自然选择学说，使用杀虫剂之前，害虫种群个体中就存在抗药性差异(变异)，有的具有抗药性，有的无抗药性。长期使用某种杀虫剂之后，杀虫剂选择了具有抗药性的害虫，使种群中抗药性基因频率增大，所以杀虫效果下降。
【答案】B
9.（2009年深圳二模）根据现代生物进化理论，下列叙述正确的是（ ）
A．进化地位越高等的生物适应能力越强
B．捕食者的存在对被捕食者是有害无益的
C．生物进化的实质是种群基因频率的定向改变
D．基因库出现明显差异的两个种群即为两个物种
【解析】进化地位高等的生物适应能力是相对的，因为环境是变化的，同种变异在不同环境中可能是有利变异，也可能是不利变异。
【答案】C
10．下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（ ）
A．图中a表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料
B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C．图中b表示地理隔离，是新物种形成的必要条件
D．图中c表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代
【解析】图中a应表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异，图中b表示地理隔离，但并不是新物种形成的必要条件，有些新物种(如多倍体)形成不需要经过地理隔离。生殖隔离的两种生物除了不能杂交产生后代，也可能进行交配却不能产生可育后代。
【答案】B
11.（2009年肇庆二模）镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折。现在甲、乙两地区进行调查，其中乙为疟疾流行地区。两地区人群中各种基因的比例如下图：
回答下列问题：
（1）在甲地区人群中A的基因频率为___________。a的基因频率为___________；乙地区人群中A的基因频率为__________。a的基因频率为____________。
（2）若干年后再进行调查，甲地区人群中的A的基因频率将___________，乙地区人群中的A的基因频率将____________。
（3）如果在乙地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现A基因的频率会_____________。
（4）对于一个已出生的孩子，如何利用光学显微镜检查其是否携带镰刀型细胞贫血症的致病基因？____________________________________________________________。
【答案】（1）96．5%，3.5%，50.5%，49.5%
（2）上升下降
（3）上升
（4）制作血涂片，观察红细胞形状
12.如图为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，试分析：
(1)曲线回升是通过______________之间的____________来实现的。
(2)杀虫剂的使用对甲虫起了____________作用，这种作用是_____________(定向、不定向)的，结果导致甲虫的抗药性_____________(增强、减弱)。
(3)根据以上分析，使用杀虫剂治虫有其缺点，主要有：
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。
针对这些缺点，你认为消灭甲虫应采用什么方法较好？_____________________________________________________________。
【解析】从图中可以看出使用杀虫剂在早期都取得了一定的效果，甲虫的种群密度都明显下降，但下降到一定程度时，又会增加，说明杀虫剂的使用没有杀死有抗药能力的甲虫，而这部分有抗药能力的甲虫大量繁殖导致种群密度上升。
【答案】(1)甲虫与杀虫剂生存斗争(2)选择定向增强(3)①使具有抗药性害虫的比例上升②对环境造成污染生物防治等
13.如图所示为某群岛上物种演化的模型，A、B、C、D、E、F为六个物种，请据图回答：
(1)已知甲岛上B物种为有翅蝉，过了相当长时间后，逐渐演化成了残翅蝉E和超长翅蝉F，请根据达尔文的自然选择学说结合甲岛上多风的自然条件，推测甲岛上B物种演化的过程。
(2)甲岛上B物种偶尔有一次乘着季风，飞到了乙岛上，试分析B物种进入乙岛后可能会给乙岛上C物种带来的影响？
(3)已知乙岛上的C物种属XY型性别决定。已知C物种中有斑点性状是由X染色体上的隐性基因b控制的，但雌性是性染色体杂合体，雄性是性染色体纯合体。某研究人员要通过杂交培育出一批在幼小时就能通过有无斑点来识别雌雄的物种C，请帮助他设计一个实验方案，画出实验图解并作简单说明。
【解析】在强海风的环境下，B物种的个体中，只有能够抵御海风的超长翅蝉和残翅蝉能够生存下来，其余的有翅蝉会被刮起的大风吹到海里而淘汰。B物种作为外来物种，有可能和C物种和谐共处，也有可能因为不适应环境而被淘汰，还有可能与C物种形成竞争，把C物种淘汰，成为该岛的优势物种。XBXB(雄性)、XBXb(雄性)和XBY(雌性)都是无斑点的，XbXb(雄性)和XbY(雌性)都是有斑点的。则XbXb(雄性)和XBY(雌性)结合，后代的基因型及表现型有XBXb(雄性)无斑点和XbY(雌性)有斑点，在幼小时通过有无斑点就能识别雌雄。
【答案】(1)甲岛上B物种，通过大量繁殖，产生了大量的个体，新个体中就含有许多新的变异性状，其中，只有超长翅的F物种和残翅的E物种在甲岛多风的环境中，能够适应环境而生存下来，其他的被淘汰。
(2)甲岛上B物种到达乙岛上后，可能面临以下情况：一是与C物种和谐相处，种群共同发展；二是由于不适应环境而被淘汰；三是与C物种形成竞争，最终处于优势，淘汰C物种。
(3)设计方案：
P：雌性：XBY×雄性：XbXb
↓
F： XBXb XbY
雄性 雌性
无斑点 有斑点
说明：利用雌性无斑点的C物种与雄性有斑点的C物种杂交，后代凡是有斑点的则为雌性的C物种，凡是无斑点的则为雄性的C物种。
第九单元 人和高等动物生命活动的调节
课标考纲要求
课标要求 考纲说明
1、说明稳态的生理意义2、概述人体神经调节的结构基础和调节过程3、说明神经冲动的产生和传导4、概述人脑的高级功能5、描述动物激素的调节6、探讨动物激素在生产中的应用7、举例说明神经体液调节在维持稳态中的作用8、描述体温调节、水盐调节、血糖调节9、概述人体免疫系统在维持稳态中的作用10、关注艾滋病的流行和预防 1、描述内环境的组成和理化性质2、说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介3、尝试构建人体细胞与外界环境物质交换模型4、说明内环境稳态及其生理意义；简述稳态的调节机制5、概述人和高等动物神经调节的结构基础和调节过程6、说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递7、概述人脑的高级功能8、说明神经调节与体液调节的关系9、描述体温调节10、说明水平衡的调节11、描述血糖平衡的调节过程，理解反馈调节12、以甲状腺为例，说明分级调节和反馈调节
考纲分析解读和复习指导
1、内环境和稳态一节的复习，应注意整体和局部的关系。从整体看，包括组织细胞、内环境和外界环境三个层次，从局部看，内环境又包括血浆、组织液和淋巴。首先应建立一个完整的组织细胞与外界环境进行物质交换的模型（即示意图），图中应表现出组织细胞与组织液之间的物质交换，组织液、血浆、淋巴之间的物质交换，外界环境中的物质通过相关系统和血浆或淋巴进行物质交换。通过建立这样一个模型，理解细胞与外界环境的物质交换。
2、神经调节一节的复习，重点是认识和理解兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间传递，在神经纤维上的传导，以电位变化为中心，分析各种电位方面的问题；在细胞间的传递，要围绕递质的释放、作用分析，在此基础上要会分析兴奋在反射弧上的传导（传递），以及判断反射弧损伤或药物阻断等问题。
3、激素调节一节，两个典型的调节血糖调节和体温调节，不但能理解它们的调节过程，还要能画出调节过程的示意图。
4、神经调节和体液调节的关系一节，除了从理论上掌握神经调节和体液调节的区别与联系外，还要从具体实例中理解二者之间的分工协调。体温调节中，重点是神经调节这一环节，在明确反射弧的感受器和神经中枢所在的部位，效应器都有哪些及它们的作用。同时，还要理解在不同状态下，人的产热量和散热量的关系。
5、免疫作为稳态调节的重要方面，复习过程中不但要注意免疫的具体过程，还要把免疫上升到稳态调节这一层次上认识，理解在病原体侵染时，人体是如何保持稳态或失去稳态的。

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