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2019-2020年高中生物第五章生物的进化小专题大智慧生物的进化教学案浙科版必修2

发布时间:

生物的进化

一、生物的多样性与统一性及解释

1.生物的多样性

不同的环境生活着不同的生物, 这些生物在结构、 功能、 行为、生活方式等方面都有各

自的特点, 构成了生物的多样性。 生物多样性是在特定环境中自然选择的定向性和不同生物

生存环境的多样性共同形成的。 多样的环境必然对生物进行多方向的选择, 选择的结果必然

是不同环境中的生物多种多样。

2.生物的统一性

生物界虽然在类型上具有巨大的多样性, 但在模式上却具有高度的统一性。 每一个或大

或小的生物分类群, 乃至整个生物界,在生物体、 细胞或生物大分子等层次上,总会在一个

或几个层次的结构与功能上存在着统一的模式。

(1) 统一的生物体模式:

①举例:爬行动物、哺乳动物、鸟类都是脊椎动物。人的手臂、海豚的鳍肢、鸟和蝙蝠

的翼手,它们的外形和功能不同,但结构相似。

②同源器官:指起源相同,结构和部位相似, 而形态和功能不同的器官。在脊椎动物方

面,如鱼类的胸鳍,鸟类的翼和马的前肢,都是前肢的各种状态,属同源器官;在高等植物

方面,如皂荚枝上的刺,葡萄的卷须,洋葱的鳞茎和马铃薯的块茎,虽然形态上区别极大,

但都是茎的变态,也属同源器官。同源器官的存在,是支持生物进化观点的一种间接证据。

同源器官最有力地说明了这些动物起源相同, 有共同的祖先。 只是它们在进化的过程中, 由

于所处的环境不同,而在结构上出现形态和功能的不同。这是生物对生活环境的适应性。

(2) 统一的细胞模式:

如动物、植物、真菌、原生生物都是由细胞组成的。

(3) 统一的生物大分子组成模式:

如真核生物和原核生物都是由相同类型的分子组成;

所有生物共用一套遗传密码, 共用

一套转运 RNA,说明多样性的生物具有高度的统一性,说明各种生物是由共同的祖先发展进

化来的。

3.进化论对生物的统一性和多样性的解释

(1) 随着时间的推移, 由于自然选择等因素的作用, 进化使一个物种演变为另一个物种。

同一物种的不同种群生活环境不同, 种群之间发生性状的分歧, 一个物种可以发展出多

个物种,一种类型可以发展出多种类型。

(2) 彼此不同而不相似的物种,由一个祖先物种发展而来,遗传的力量使它们保持某种

结构和功能的统一模式。

由于所有的动物有一个共同由来, 所有的植物有一个共同由来, 乃至整个生物界有一个 共同由来。生物界既存在着巨大的多样性,又在不同层次上存在着高度的统一性。
二、自然选择是进化的一个重要动力和机制 1.自然选择学说内容的整合

2.自然选择的对象

(1) 直接对象是生物的变异性状 ( 表现型 ) 。

(2) 间接对象是相关的基因型。

(3) 根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基

因的选择,因而可以改变种群的基因频率。

3.自然选择的因素

对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。环境对变异的选择是定向的。

4.自然选择的手段:生存斗争

(1) 类型:包括种内斗争、种间斗争 ( 竞争 ) 、生物与非生物环境之间的斗争。

(2) 意义:生存斗争对生物的某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并能推

动生物的进化。

5.自然选择的结果:适者生存,不适者淘汰。

通过多次的自然选择, 使生物的微小有利变异通过繁殖遗传给后代的部分个体,

使之得

以积累和加强, 使生物更好地适应环境, 并朝着特定方向进化发展。 自然选择只选择与环境

相适应的变异类型。 所以,生物产生的变异一般是多方向的, 但是自然选择是定向的, 决定

着生物进化的方向。

三、突变和重组产生进化的原材料

四、基因频率与基因型频率

1.基因频率与基因型频率的计算

(1) 公式:基因频率=某基因的总数 / 种群中全部等位基因的总数。

基因型频率=某基因型个体数 / 种群个体总数。

(2) 两者之间的关系:

种群中任何一对等位基因的频率之和等于

1,各种基因型频率之和也等于 1。

一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+

1/2 杂合子的频率。

如:已知 AA%= 30%,Aa%= 60%,aa%= 10%,则 a%= aa%+ 1/2Aa%= 10%+1/2 ×60%= 40%,

A%= AA%+ 1/2Aa%= 30%+1/2 ×60%= 60%。

2.遗传平衡定律

(1) 公式:如果用 p 代表基因 Y 的频率, q 代表基因 y 的频率。那么,遗传平衡定律可 以写成: ( p+ q) 2= p2+ 2pq+ q2= 1。其中, p2 代表一个等位基因 ( 如 Y) 纯合子的频率, q2 代

表另一个等位基因 ( 如 y) 纯合子的频率, 2pq 代表杂合子 ( 如 Yy) 的频率。如果一个种群达到 了遗传平衡,其基因型频率应当符合 p2+2pq+ q2= 1。

(2) 适用条件:

①种群是极大的。

②种群个体间的交配是随机的, 也就是说, 种群中每一个个体与种群中其他个体的交配

机会是相等的。

③没有突变产生。

④种群之间不存在个体的迁移或基因交流。

⑤没有自然选择。

3.基因频率与进化的关系

生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变, 因此, 可认为生物基因频率发生了改变

就意味着生物发生了进化。

五、地理隔离与生殖隔离的比较

项目

地理隔离

生殖隔离

区别

概念

同一物种由于地理上的障碍而分 成不同的种群,使得种群间不能

不同的物种间不能相互交配, 即使交配成 功,也不能产生可育后代

特点 结果 联系

发生基因交流

自然条件下基因不能交流,一定 条件下可以进行基因交流

种群间不能发生基因交流

形成不同的亚种

形成不同的物种

地理隔离是物种形成的量变阶段, 生殖隔离是物种形成的质变时期; 长期的

地理隔离最终形成生殖隔离, 生殖隔离是物种形成的关键, 是物种形成的最

后阶段

六、物种形成的方式 1.异地的物种形成

现代生物进化理论的观点对物种形成的解释是:经过长期的地理隔离,再达到生殖隔

离。判断新物种形成的标志是是否出现了生殖隔离。

2.同地的物种形成

不同物种间都存在生殖隔离, 物种的形成必须经过生殖隔离时期, 但不一定要经过地理

隔离,如在同一自然区 A 物种进化为 B 物种。这就是所谓的同地的物种形成,图示如下:

同一种群―外因―界素→不同个体出现生殖隔离― →新物种

如:多倍体的形成。

二倍体植物―减裂―数异―分常→ 二倍体配子

两―配个―子二―融倍―合→体

四倍体 新物种

一、生物的多样性、统一性及解释 [ 典例 1] 下列观点符合生物的统一性的是 ( ) A.植物、动物、真菌等生物在结构、功能、生活方式等方面各有特点 B.人类和大猿的脑容量相差较大,人能直立行走,能制造并使用工具 C.人的手臂、海豚的鳍肢和蝙蝠的翼手在外形和功能上各不相同

D.爬行动物、鸟类、哺乳动物都是脊椎动物 [ 解析 ] 不同生物总有一个或几个层次的结构与功能存在着统一的模式。 [ 答案 ] D

(1) 整个生物界既具统一性的一面又具有多样性的一面。

(2) 不同物种的由来是由于遗传、变异和环境的选择。

二、自然选择学说

[ 典例 2] ( 江苏高考 ) 某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验,结果显示

70%的

致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是

(

)

A.孕妇食用了残留抗生素的食品,导致其体内大多数细菌突变

B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素,感染的细菌也有可能是耐药菌

C.新生儿体内缺少免疫球蛋白,增加了致病菌的耐药性

D.新生儿出生时没有及时接种疫苗,导致耐药菌形成

[ 解析 ] 抗生素并非导致突变的因素, 即变异在前选择在后, 抗生素对细菌只起选择作

用,即 A 选项错误; 细菌的变异与是否接触过抗生素无关, 所以即使新生儿未接触过抗生素,

进入新生儿体内的细菌也存在抗药性的类型, 故 B 选项正确。 免疫球蛋白与致病菌的耐药性

无关, 故 C 选项错误。新生儿出生时没有及时接种疫苗时,将导致致病菌在体内的繁殖,而

耐药菌的形成是基因突变所致,与疫苗无关,故

D 选项是错误。

[ 答案 ] B

人工选择与自然选择的区别

(1) 人工选择:生物中普遍存在变异,人们根据自己的需要,把某些比较合乎要求的变

异个体挑选出来,让它们保留后代, 把其他变异个体淘汰掉, 不让它们传留后代。 经过连续

数代的选择, 人类所需要的变异被保存下来, 微小的变异因此积累成为显著变异, 从而培育

出新品种。

(2) 自然选择:环境条件以某种方式选择适应环境的个体繁殖后代。那些性状特征与环

境相适应的个体较之没有这种特征的个体能繁殖出更多的后代,

这样这种性状特征经过数代

选择后被保留下来,并得以积累,微小变异也可以成为显著变异,从而形成新的生物类型。

这个过程就是自然选择。 达尔文认为, 自然选择是进化的一个重要动力和机制, 是导致地球

上出现生物多样性的重要原因。

三、基因频率的计算

[ 典例 3] ( 山东高考 ) 用基因型为 Aa 的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交

并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代

Aa 基因型频率绘制曲线如

下图。下列分析错误的是 ( )

A. 曲线Ⅱ的 F3 中 Aa 基因型频率为 0.4

B. 曲线Ⅲ的 F2 中 Aa 基因型频率为 0.4 C. 曲线Ⅳ的 Fn 中纯合体的比例比上一代增加

(1/2) n+1

D. 曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间 A 和 a 的基因频率始终相等

[ 解析 ] 对题目中提到四种交配方式逐一分析:

(1) 杂合子连续自交 Fn 中 Aa 的概率为 (1/2) n,图中曲线Ⅳ符合; 自交得到的 Fn 中纯合体

n

( n-1)

n

比例为 1- 1/2 , Fn- 1 中纯合体的比例为 1- (1/2)

,二者之间差值是 1/2 , C 错误。由

于在杂合子的连续自交过程中没有选择,各代的

A 和 a 的基因频率始终相等, D 中关于曲线

Ⅳ的描述正确; (2) 杂合子的随机交配:亲本中 Aa 比例为 1,随机交配子一代中 Aa 概率为

1/2 ,继续随机交配不受干扰, A 和 a 的基因频率不改变, Aa 的比例也保持定值,曲线Ⅰ符

合此种小麦的交配方式,同时 D 中关于曲线Ⅰ的描述正确, D 项正确; (3) 连续自交并逐代

淘汰隐性个体:亲本中 Aa 概率为 1,自交一次并淘汰隐性个体后 F1 中 Aa 概率为 2/3 ,再自

交一次并淘汰隐性个体后 F2 中 Aa 的概率为 2/5 ,即 0.4 ,再自交一次并淘汰隐性个体后 F3

中 Aa 的比例为 2/9 ,所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体,

B 项正确。 (4) 随机交配

并逐代淘汰隐性个体:亲本中 Aa,随机交配一次 ( 可视为自交 ) 产生子一代淘汰掉隐性个体

后 Aa 概率是 2/3 ,再随机交配产生子二代并淘汰掉隐性个体后

Aa 概率是 1/2 ,A 基因频率

为 3/4 , a 的基因频率为 1/4 ,产生子三代中 Aa 的比例为 2/5 ,曲线Ⅱ符合。在Ⅱ的 F3 中,

Aa 的基因型频率为 0.4 , A 正确。

[ 答案 ] C

四、隔离

[ 典例 4] ( 上海高考 ) 研究者对分布在喜马拉雅山东侧不同海拔高度的

358 种鸣禽进行

了研究,绘制了该地区鸣禽物种的演化图表 ( 部分 ) 及其在不同海拔分布情况的示意图 ( 图中

数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群 ) 。

(1) 在②③④⑤四个物种中,亲缘关系最近的两种

_____________________________ 。

(2) 该研究发现,种群分布区域的扩大是喜马拉雅鸟类新物种形成的关键步骤之一,就

⑥、⑦形成过程而言, 种群 X 分布区域扩大的意义是 __________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________ 。

(3) 由种群 X 进化成为⑥⑦两个物种的历程约为 7 百万年,⑥和⑦成为两个不同物种的

标志是 ________________ 。下列关于这一进化历程的叙述,正确的是 ________( 多选 ) 。

A. X 中的个体发生了可遗传的突变

B.⑥⑦中每个个体是进化的基本单位

C.⑥⑦一直利用相同的生物和非生物资源

D.自然选择的直接对象是种群 X 中不同的等位基因

E.不同海拔高度的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化

[ 解析 ](1) 据图分析,分支越向后,亲缘关系越近,因为②、③是由最近的同一祖先进

行而来的, 故②③④⑤四个物种中, 亲缘关系最近的是②③。 (2) 种群分布区域的扩大会

使物种⑥、 ⑦的生活环境发生变化, 与原种群之间不能彼此接触, 逐渐形成地理隔离而导致

生殖隔离。 (3) 新物种形成的标志就是生殖隔离,导致新物种形成的原因一般是原有物种产

生了不同的可遗传变异, 再由于不同生活环境的选择不同, 经过长期的地理隔离, 使种群的

基因频率朝不同方向演化而渐变形成的。

[ 答案 ] (1) ②、③

(2) 有利于在⑥⑦原种群之间形成地理隔离 / 使⑥⑦原种群之间彼此不能接触,失去交

配机会

(3) 生殖隔离 A 、 E

新物种形成不一定经过地理隔离,但不管哪种方式都需要达到生殖隔离。 五、生物进化的过程及实质 [ 典例 5] 回答下列有关生物进化的问题。

(1) 图 1 表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。 X、 Y、 Z 表示生物进化中的基本环节。 X、

Y 分别是 ________、________。

(2) 该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为

________ ,这是生物进

化的 ________。

(3) 小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的

________ 。

(4) 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 代表连趾

( 趾间有蹼 ) 基因。图 2 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,连趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是

_____________

________________________________________________________________________ 。

③图 2 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。

(5) 从生物多样性角度分析,图 2 所示群体中不同个体的存在反映了 ________多样性。

[ 解析 ] (1) 生物进化的过程包括三个环节:突变和基因重组

( 变异 ) 为生物进化提供原

材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离导致新物种的产生。

(2) 生活在一定区域的同种

生物为一个种群, 种群是生物进化的单位。 (3) 种群中所有个体的基因为基因库。 (4) 由于过

度繁殖,种群密度增大,种内斗争加剧。性状的有利与有害是相对的,当环境缺少食物时,

连趾个体适合游泳, 可以从水中获取食物, 更适应环境。 环境对生物性状的选择从分子水平

看是对有利基因的选择,从而引起基因频率的改变。

(5) 同一物种个体间的差异为遗传多样

性。

[ 答案 ] (1) 突变 ( 变异 ) 、自然选择

(2) 种群 基本单位 (3) 基因库

(4) ①生存斗争 ( 种内斗争 ) ②连趾型个体趾间有蹼,适合于游泳,可以从水中获取食

物。因此,在岛上食物短缺时, 连趾个体的生存和繁殖机会较多 ( 合理即可 ) ③基因频率 (5)

遗传

1.下列关于进化论对生物的统一性和多样性的解释说法错误的是

()

A.自然选择导致形成生物的多样性

B.物种保持结构和功能模式的统一性与遗传有关

C.物种随着时间推移是可变的

D.物种统一性是自然选择使生物定向变异的结果

解析:选 D 进化论认为物种是可变的,生物体在繁殖时产生的子代发生的变异是不定

向的, 而自然选择是定向的, 不同环境的选择可以形成生物的多样性, 生物在结构和功能模

式上的统一性与遗传有关。

2.下列有关种群基因库的叙述不 .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.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因

D.基因突变可改变基因库的组成

解析:选 C 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因,基因库不会因种群个

体的死亡而消失, 而因种群个体的繁殖而代代相传, 基因突变可产生新的基因, 改变基因库

的组成。

3.16 世纪末,张谦德在《朱砂鱼谱》中总结金鱼选种的经验时说:“蓄类贵广,而选

择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一二,并作两三缸蓄

之,加意培养, 自然奇品悉具。 ”其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是

()

A.自然选择,地理隔离

B.人工选择,地理隔离

C.自然选择,生殖隔离

D .人工选择,生殖隔离

解析:选 B “逐日去其不佳者”是人工选择并去掉不好的个体;“分数缸饲养”是指

利用地理上的障碍使彼此间无法相遇而不能交配,属于地理隔离。

4. 从某种群中随机抽出 100 个个体,测知基因型为 AA、 Aa、 aa 的个体分别是 30、 60

和 10 个,则该种群中 A、 a 基因的基因频率分别是 ( )

A. 70%,30%

B . 60%,40%

C. 40%,60%

D . 50%,50%

解析:选 B 解法一:通过基因型计算基因频率。在这

100 个个体中共有 200 个基因,

其中 A 基因有 2×30+ 60= 120 个, a 基因有 2×10+ 60= 80( 个 ) , A 基因的基因频率为

120÷200= 60%, a 基因的基因频率为 80÷200= 40%。解法二:通过基因型频率计算基因频

率。依据题意,基因型为 AA、 Aa、 aa 的个体分别是 30 个、 60 个、 10 个,即 AA、Aa、 aa

的基因型频率分别为 0.3 、 0.6 、 0.1 。因为一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与

1/2

杂合子频率之和,所以 A 的频率为 0.3 +1/2 ×0.6 = 60%,基因 a 的频率为 0.1 +1/2 ×0.6

=40%。

5.下列关于物种的叙述,正确的是 (

)

A.不同种群的生物不属于同一个物种

B.能相互交配的一群生物个体是一个物种

C.隔离是形成新物种的必要条件

D.同一个物种的个体之间的性状是相同的

答案: C

6.桦尺蠖的体色受一对等位基因控制,其中黑色

(S) 对浅色 (s) 为显性。将某桦尺蠖种

群分成两组,分别迁移到 A、B 两个区域, A 地是煤炭工业重镇, B 地是闭塞的山区,数年后

抽样调查,结果如下表。下列有关说法中不 .正确的是 (

区域

SS(%)

Ss(%)

) ss(%)

A

80

18

2

B

2

8

90

A. A 地 S 基因的频率为 89%, B 地 S 基因的频率为 6%

B. A、B 两地的桦尺蠖因长期地理隔离而属于两个物种 C.从上述材料得知生物进化的方向是由自然选择决定的

D.从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变化

80×2+ 18 解析: 选 B 由题干中的数据可知 A 种群内 S 的基因频率= 80×2+18×2+2×2 ×100%

18+2×2

2×2+ 8

=89%, s 的基因频率= 100×2 ×100%= 11%,而 B 种群内 S 的基因频率= 100×2×100%

8+90×2 =6%,而 s 的基因频率= 100×2 ×100%= 94%,可见 A 种群内控制黑色的 S 基因的基因频

率较高,而 B 种群内控制浅色的 s 基因频率较大, 这些不同是与这两个种群的生活环境有关。

A 种群生活在污染严重的环境中,而 B 种群生活在基本未受污染的环境中。可见生物进化的

实质是自然选择使生物的基因频率发生改变,但 7.根据生物进化理论,下列观点中正确的是

A、 B 种群间并不存在生殖隔离。 ()

A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中

B.生物进化的方向与基因突变的方向一致

C.冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害

D.受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代 解析:选 D 人工培育的新物种有的也可以生活在野外如杂交水稻等;基因突变具有多

方向性, 而生物进化的方向取决于自然选择的方向。 冬季来临时, 植物体内可溶性糖含量增

加,增大了细胞内溶液的浓度, 降低了凝固点,有利于适应寒冷环境, 而不是为了适应寒冷 环境。 农药处理后选择了具有抗药性的个体, 淘汰了没有抗药性的个体, 因此抗药性强的个

体生存下来并繁殖的机会大大增加。

8. 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 a1 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:选 B 判断是不是一个物种的标准是:两个种群间能否随机交配并产生可育的后

代。基因频率不同只能说明生物发生了进化, 不一定产生生殖隔离,形成新物种。 新物种的

形成一般先经过地理隔离而后产生生殖隔离, 但经过地理隔离不一定就产生生殖隔离。 没有

地理隔离时,由于 c 和 d 基因库的差别也可能产生生殖隔离。

9.对于达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀,下列根据生物进化理论对其的解释

中,错误的是 (

)

A.经过长期的地理隔离达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现在条件下的地雀物种

B.生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种

C.这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,出现不

同的突变和基因重组

D.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

解析:选 B 原属同一物种的地雀,从南美大陆迁来后,因在不同群岛上生活

( 地理隔

离) ,产生不同的突变和基因重组,这是生物进化的原材料。由于每个岛上的食物和栖息条

件互不相同, 自然选择对其基因频率的改变所起的作用就有差别,

在同一个种群中, 某些基

因被保留下来, 而在另一个种群中, 被保留下来的可能是另一些基因, 久而久之, 由于自然

选择的不同使各个种群的基因库变的很不相同,并逐步出现生殖隔离,生殖隔离一旦形成,

原来同一物种的地雀就形成了不同物种的地雀。 不过物种的进化是十分缓慢的, 往往要成千

上万年才能实现,不是一朝一夕就可形成的。

10.新物种形成最显著的标志和生物进化的标志分别是

()

①具有了特殊的形态结构

②种群基因频率发生改变

③具有了一定的生理功能



产生了生殖隔离

A.①②

B. ③④

C.④②

D.①④

解析:选 C 生殖隔离是新物种形成的最显著标志,有新物种形成一定存在生物进化。

因为新物种形成过程中,适者生存,不适者淘汰,种群基因频率必定发生改变。因此,生物

进化的标志是种群基因频率发生改变。生物有进化但不一定有新物种的形成。

11.在一个海岛上,一种海龟中有的脚趾是连趾 (ww) ,有的脚趾是分趾 (WW、Ww),连生

的脚趾便于划水,游泳能力强, 分趾则游泳能力较弱。若开始时, 连趾和分趾的基因频率各

为 0.5 ,当海龟数量增加到岛上食物不足时,连趾的海龟容易从海水中得到食物,分趾的海

龟则不易获得食物而饿死,若干万年后,基因频率变化成

W为 0.2 , w为 0.8 。请问:

(1) 该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的 ________。基因频率变化后,从理论上

计算,连趾海龟占整个种群的比例为

________ ;杂合子数量占分趾海龟数量的比例为

________,由此可见, 自然选择通过作用于种群个体的 ________,从而引起种群基因频率的

改变。

(2) 根据题意, 海龟是否发生了生物进化? ______,请简述理由 _____________________ 。

(3) 这种基因频率的改变, 是否产生了新的物种? ________,请简述理由 _____________ 。

(4) 海龟等爬行动物,在此过程中,适应陆地生活的需要,在胚胎发育过程中出现了

________ 。幼体性别在不同的温度条件下出现不同的比例,说明

____________________

________________________________________________________________________ 。

解析: (1) 该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的基因库,连趾海龟占整个种群的 比例为: (0.8) 2= 64%,分趾海龟数量所占比例为: (0.2) 2+2×0.8 ×0.2 = 36%,其中杂合体

占 32%,纯合体占 4%,杂合体在分趾海龟中所占的比例为 8/9 。 (2) 生物进化的标志是基因

频率的改变, 既然基因频率有了变化, 说明生物发生了进化。 (3) 基因频率虽然发生了改变,

由于没有出现生殖隔离,因此没有出现新的物种。

答案: (1) 基因库 64% 8/9 表现型

(2) 是 种群基因频率已经改变

(3) 没有 虽然种群基因频率发生了改变,但并没有产生生殖隔离

(4) 羊膜 生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果

12.某地区从 1964 年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫, 至 1967 年中期停用。 下图是五年

间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。 R表示杀虫剂抗性基因, S 表示野生敏感型基因。据图回

答:

(1)R 基因的出现是 ________的结果。 (2) 在 RR基因型频率达到峰值时, RS、SS基因型频率分别为 4%和 1%,此时 R 基因的频 率为 ________。 (3)1969 年中期 RR基因型几近消失,表明在 ________的环境条件下, RR基因型幼虫比 SS基因型幼虫的生存适应能力 ________。 (4) 该地区从此不再使用杀虫剂, 预测未来种群中, 最终频率最高的基因型是 ________, 原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 解析: (1) 新基因的出现是基因突变的结果。 (2)RS 、SS基因型频率分别是 4%和 1%,则 RR的基因型频率为 95%,则 R 的基因频率为 95%+4%÷2= 97%。 (3) 根据现代生物进化理论

观点,适者生存,不适者被淘汰,因此 1967 年中期停用杀虫剂后, RR基因型频率下降, SS

基因型频率上升,说明在不使用杀虫剂的环境条件下,

RR基因型幼虫比 SS 基因型幼虫的生

存适应能力低。 (4) 由 (3) 分析可知,不再使用杀虫剂, SS基因型幼虫更能适应环境, RR基

因型幼虫不适应环境,从而使 S 基因频率上升, R 基因频率下降,这样的持续选择作用导致

SS基因型频率最高。

答案: (1) 基因突变 (2)97% (3) 不再使用杀虫剂 低 (4)SS 在不使用杀虫剂的环

境条件下,持续的选择作用使 R基因频率越来越低



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