《2018年高中生物 第五章 生物的進(jìn)化 第二節(jié) 生物進(jìn)化和生物多樣性教學(xué)案 蘇教版必修2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高中生物 第五章 生物的進(jìn)化 第二節(jié) 生物進(jìn)化和生物多樣性教學(xué)案 蘇教版必修2.doc（17頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第二節(jié) 生物進(jìn)化和生物多樣性 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.生物進(jìn)化的基本歷程(按照地質(zhì)年代的劃分) 2．生物進(jìn)化與生物多樣性的關(guān)系 3．生物多樣性的層次 [教材梳理] 一、生物進(jìn)化的基本歷程 1．生物進(jìn)化的歷程和證據(jù) 2．進(jìn)化方向 單細(xì)胞→多細(xì)胞；簡單→復(fù)雜；水生→陸生；低級→高級。 3．依據(jù) 化石和同源器官。 二、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成 1．生物多樣性 (1)概念：地球上所有生物、它們所包含的基因以及由這些生物與環(huán)境相互作用所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的多樣化程度。 (2)種類： ①遺傳多樣性：指地球上生物所攜帶的遺傳信息的總和。 ②物種多樣性：指生物種類的豐富程度。 ③生態(tài)系統(tǒng)多樣性：指地球上生態(tài)系統(tǒng)的組成、功能的多樣性以及各種生態(tài)過程的多樣性。 (3)形成原因：生物進(jìn)化。 2．共同進(jìn)化 (1)概念：任何一個物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間，在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，稱為共同進(jìn)化或協(xié)同進(jìn)化。 (2)意義：關(guān)系密切的生物，一方成為另一方的選擇力量，通過共同進(jìn)化，都能發(fā)展出互相適應(yīng)的特性。 3．生物的五界系統(tǒng) (1)分類依據(jù)：生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征和能量利用方式的基本差異。 (2)內(nèi)容：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。 (3)意義： ①顯示了生命發(fā)展史的三大階段：原核單細(xì)胞階段、真核單細(xì)胞階段和真核多細(xì)胞階段。 ②顯示了進(jìn)化的三大方向： a．進(jìn)行光合作用的植物，為自然界的生產(chǎn)者。 b．分解和吸收有機(jī)物的真菌和細(xì)菌，為自然界的分解者。 c．?dāng)z食有機(jī)物的動物，為自然界的消費(fèi)者等。 [牛刀小試] 一、生物進(jìn)化的基本歷程 1．植物進(jìn)化的歷程可以反映生物進(jìn)化的哪些趨勢？ 提示：(1)從生活環(huán)境分析：水生→陸生； (2)從結(jié)構(gòu)分析：簡單→復(fù)雜； (3)總趨勢：低級→高級。 2．了解生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是什么？同源器官的存在能表明什么？ 提示：(1)了解生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是化石。 (2)同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先進(jìn)化而來的。 3．試分析有性生殖生物的出現(xiàn)加快了生物進(jìn)化速度的原因。 提示：生物通過有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性。 二、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成 1．閱讀教材P125～128，分析回答下列問題： (1)請你從分子水平分析，生物具有多樣性的直接原因和根本原因分別是什么？ 提示：分別是蛋白質(zhì)的多樣性和DNA的多樣性。 (2)一個物種的遺傳多樣性與其對環(huán)境的適應(yīng)有何關(guān)系？ 提示：一個物種的遺傳多樣性越豐富，它對環(huán)境的適應(yīng)性就越強(qiáng)。 (3)如圖表示生物多樣性的三個不同層次，你能說出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別屬于哪種層次嗎？ 提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別屬于遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 2．連線 [重難突破] 一、幾個重要進(jìn)化事件 1．真核生物出現(xiàn)后有性生殖方式的出現(xiàn)：使生物進(jìn)化速度明顯加快。 2．寒武紀(jì)生物大爆發(fā)：形成了生態(tài)系統(tǒng)的第三紀(jì)，對植物的進(jìn)化產(chǎn)生重要影響。 3．原始兩棲類的出現(xiàn)：生物的登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境為生物的進(jìn)化提供了條件。 二、進(jìn)化方向 1．代謝：異養(yǎng)厭氧→光能自養(yǎng)→異養(yǎng)需氧。 2．結(jié)構(gòu)：原核單細(xì)胞→真核單細(xì)胞→真核多細(xì)胞。 3．生殖：無性生殖→有性生殖，體外受精和發(fā)育→體內(nèi)受精和發(fā)育。 4．消化：細(xì)胞內(nèi)消化→細(xì)胞外消化。 5．呼吸：無氧呼吸→有氧呼吸。 [特別提醒]　原始地球環(huán)境沒有氧氣，原始生命構(gòu)造簡單，體內(nèi)無復(fù)雜的酶體系，不能將無機(jī)物合成有機(jī)物，只能從環(huán)境中攝取現(xiàn)成的有機(jī)物，因此原始生命是異養(yǎng)厭氧型。 三、生物多樣性及其之間的聯(lián)系 1．遺傳(基因)多樣性：由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進(jìn)而出現(xiàn)了多樣性。 2．物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。 3．生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無機(jī)環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。 四、生物多樣性的形成過程 [特別提醒]　生物多樣性的形成過程，也就是生物進(jìn)化的過程，在這個過程中，自然選擇決定著生物的發(fā)展方向。 五、共同進(jìn)化與生物多樣性的關(guān)系 共同進(jìn) 化類型 包含類型 實(shí)例 不同物 種之間 種間互助 一種蛾與蘭花 種間 斗爭 捕食 獵豹和斑馬 寄生 黏液病毒和兔子 競爭 作物與雜草 生物與 無機(jī)環(huán) 境之間 生物影響環(huán)境， 環(huán)境影響生物 地球早期無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有氧氣→需氧生物 [考向聚焦] [例1]　下列有關(guān)生物進(jìn)化歷程的敘述中，不正確的是(　　) A．隨著真核細(xì)胞的出現(xiàn)和發(fā)展，動植物開始出現(xiàn)分化 B．地球上的鳥類和哺乳類是由古代爬行類進(jìn)化而來的 C．真核生物通過有絲分裂和有性生殖，推進(jìn)了生物進(jìn)化速度 D．病毒結(jié)構(gòu)比較簡單，因此在進(jìn)化上應(yīng)早于細(xì)胞出現(xiàn) [解析]　真核生物在結(jié)構(gòu)和功能上更加完善，通過有絲分裂和有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物的變異性，推進(jìn)了生物進(jìn)化速度，隨著真核生物的出現(xiàn)和發(fā)展，動植物開始出現(xiàn)分化，生物進(jìn)化的一般規(guī)律是由簡單到復(fù)雜，由低級到高級，由無細(xì)胞結(jié)構(gòu)到有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，病毒必須寄生在活的細(xì)胞內(nèi)，所以病毒不會早于細(xì)胞出現(xiàn)。 [答案]　D [例2]　根據(jù)分類學(xué)的記載，地球上生活著的生物有200多萬種，但是每年都有新種被發(fā)現(xiàn)。近年來在深海中，海底3 000米的深海熱泉孔周圍，發(fā)現(xiàn)了以前沒有記載的生物。這就說明，生物界的物種還待人們?nèi)ダ^續(xù)發(fā)現(xiàn)。請根據(jù)以上材料分析： (1)從遺傳水平看，生物新性狀的出現(xiàn)主要是由于__________的結(jié)果，而進(jìn)行有性生殖的生物后代的不同表現(xiàn)型主要是由于____________的結(jié)果。 (2)從進(jìn)化角度看，生物物種的多樣性主要是由于_____________________________。 (3)現(xiàn)代生物學(xué)研究表明，通過____________技術(shù)也可以定向創(chuàng)造出動植物的新品種和微生物的新類型。 (4)以上研究成果，有力地抨擊了特創(chuàng)論的觀點(diǎn)：_________________________________。 [解析]　生物具有多樣性，可以從分子水平、進(jìn)化、生態(tài)等不同層次和角度進(jìn)行研究。從分子水平看，蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者，蛋白質(zhì)分子的多樣性直接影響生物性狀表現(xiàn)的多樣性，從生物變異的角度看，新性狀的出現(xiàn)主要是由于基因突變的結(jié)果，基因突變是生物變異的主要來源；進(jìn)行有性生殖的生物， 后代的不同性狀主要是由于控制不同性狀的基因重新組合，即基因重組形成的；從生物與環(huán)境的關(guān)系看，不同環(huán)境條件下，不同方向的自然選擇也是生物多樣性的重要原因。現(xiàn)代生物學(xué)通過生物工程技術(shù)可以不斷改變生物遺傳性狀，如轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)等能在較短時間內(nèi)創(chuàng)造出動植物的新品種和微生物的新類型。從以上分析可見，特創(chuàng)論者認(rèn)為生物是由神或上帝一次性創(chuàng)造出來的觀點(diǎn)是極其荒謬的。 [答案]　(1)基因突變　基因重組　(2)不同的環(huán)境對生物進(jìn)行自然選擇的結(jié)果　(3)現(xiàn)代生物工程(或轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)等)　(4)生物是由上帝一次性創(chuàng)造出來的 ——————————————[課堂歸納]———————————————— [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] 填充：①由單細(xì)胞→多細(xì)胞　②由簡單→復(fù)雜 ③由水生→陸生?、苡傻图墶呒墶、葸z傳多樣性 ⑥物種多樣性　?、呱鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性 [關(guān)鍵語句] 1．中生代又稱為裸子植物和爬行動物的時代，原始哺乳類和鳥類的出現(xiàn)，是中生代在動物進(jìn)化史上的兩個重大事件。 2．新生代，鳥類、哺乳類和被子植物得到了更大的發(fā)展；第四紀(jì)誕生了人類。 3．生物進(jìn)化的方向是從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從簡單到復(fù)雜，從水生到陸生，從低級到高級。 4．生物多樣性的層次包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 5．根據(jù)生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征和能量利用方式的基本差異，將生物分為五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。 6．生命發(fā)展史的三大階段：原核單細(xì)胞階段、真核單細(xì)胞階段、真核多細(xì)胞階段。 7．生物進(jìn)化的三大方向：進(jìn)行光合作用的植物為自然界的生產(chǎn)者；分解和吸收有機(jī)物的真菌和細(xì)菌為自然界的分解者；攝食有機(jī)物的動物為自然界的消費(fèi)者。 1．按照植物的進(jìn)化歷程進(jìn)行排序(　　) ①原始的種子植物?、谠嫉亩嗉?xì)胞藻類?、墼嫉膯渭?xì)胞藻類?、茉嫉奶μ\植物和蕨類植物 A．①②③④　　　　 　B．④③②① C．③②④① D．①③②④ 解析：選C　生物進(jìn)化的順序是由單細(xì)胞到多細(xì)胞，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，從低級到高級逐漸進(jìn)化而來的。對于植物是由單細(xì)胞藻類→多細(xì)胞藻類→苔蘚植物和蕨類植物→裸子植物→最高等的被子植物。 2．五界學(xué)說在各界生物相互關(guān)系方面，反映出真核多細(xì)胞生物進(jìn)化的三大方向是指(　　) A．植物界、動物界和原生生物界 B．原核生物界、原生生物界和真菌界 C．植物界、動物界和真菌界 D．原核生物界、真菌界和動物界 解析：選C　五界學(xué)說將生物分成原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。在各界生物相互關(guān)系方面，反映真核多細(xì)胞生物進(jìn)化的三大方向是指植物界、動物界和真菌界，在這一點(diǎn)上要注意與五界學(xué)說在生物發(fā)展史方面顯示的生物進(jìn)化的三個階段區(qū)別開來。 3．關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性的形成，以下說法錯誤的是(　　) A．生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化歷程 B．消費(fèi)者的出現(xiàn)不影響生產(chǎn)者的進(jìn)化 C．生物多樣性的形成是共同進(jìn)化的結(jié)果 D．生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化是相互影響的 答案：B 4．人們在三十五億年以前的地層中，發(fā)現(xiàn)了古細(xì)胞化石，這些細(xì)胞的代謝類型是(　　) A．厭氧、自養(yǎng) B．厭氧、異養(yǎng) C．需氧、自養(yǎng) D．需氧、異養(yǎng) 解析：選B　三十五億年前的細(xì)胞，生活在一個具有還原性的缺氧的大氣環(huán)境之中，周圍有著豐富的有機(jī)物，那時能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)型生物還沒有進(jìn)化出現(xiàn)，因此這些原始細(xì)胞的代謝類型屬于厭氧異養(yǎng)型。 5．生物進(jìn)化過程中，真核生物的出現(xiàn)使生物進(jìn)化的過程大大加快了，其根本原因是(　　) A．真核生物種類多、形態(tài)多樣 B．真核生物結(jié)構(gòu)、功能復(fù)雜 C．真核生物通過有性生殖，增強(qiáng)生物的變異性 D．真核生物既能自養(yǎng)生活，又能異養(yǎng)生活 解析：選C　真核生物出現(xiàn)后，生物的生殖方式也由無性生殖向有性生殖方面進(jìn)化，而有性生殖可使后代具有更大的生活力和變異性，從而為生物進(jìn)化提供了更豐富的材料，故大大提升了進(jìn)化的速度。 6．(廣東高考)某種蘭花有細(xì)長的花矩(如圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長口器的蛾在 吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是(　　) A．蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向 B．花矩變長是蘭花新物種形成的必要條件 C．口器與花矩的相互適應(yīng)是共同進(jìn)化的結(jié)果 D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長 解析：選C　變異是不定向的，A項(xiàng)錯誤；新物種形成的必要條件是隔離，B項(xiàng)錯誤；兩種生物之間的種間互助是共同進(jìn)化的結(jié)果，C項(xiàng)正確；蛾的口器變長是自然選擇的結(jié)果，D項(xiàng)錯誤。 (時間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題2分，共20分) 1．生物的多樣性不包括(　　) A．生物種群的多樣性　　　　B．遺傳的多樣性 C．生態(tài)系統(tǒng)的多樣性 D．物種的多樣性 解析：選A　生物的多樣性包括遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性，其中遺傳多樣性是基礎(chǔ)。 2．下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述正確的是(　　) A．進(jìn)化過程中霉菌比細(xì)菌出現(xiàn)早 B．進(jìn)化過程中藍(lán)藻比需氧細(xì)菌出現(xiàn)早 C．有性生殖生物比無性生殖生物進(jìn)化得慢 D．具有羊膜的動物必定生活在陸地上 解析：選B　霉菌是真核生物，細(xì)菌是原核生物，真核生物的出現(xiàn)晚于原核生物。原始的地球沒有氧氣，藍(lán)藻能利用光能，合成有機(jī)物，釋放氧氣，隨著氧氣的增多，需氧型生物開始在地球上出現(xiàn)。生物體通過有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因的重組，增強(qiáng)了生物的變異性，推進(jìn)了生物進(jìn)化的速度。爬行類、鳥類和哺乳類等動物具有羊膜，羊膜保證了胚胎發(fā)育的水環(huán)境，增強(qiáng)了動物對陸地環(huán)境的適應(yīng)能力。早期的哺乳類動物逐漸演變成適應(yīng)不同環(huán)境類型的哺乳動物。如鯨具有羊膜，但生活在水中。 3．生物多樣性形成的根本原因是(　　) A．遺傳信息的多樣性 B．蛋白質(zhì)的多種多樣 C．物種的多樣性 D．生態(tài)系統(tǒng)的多樣性 解析：選A　生物多樣性形成的根本原因是遺傳信息的多樣性，直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性。 4．按照動物進(jìn)化歷程進(jìn)行排序(　　) ①原始單細(xì)胞動物?、诠糯~類　③原始兩棲類?、茉紵o脊椎動物　⑤原始爬行類?、拊鉴B類和哺乳類 A．①④②③⑤⑥ B．①②③④⑤⑥ C．④①②③⑤⑥ D．①②④⑤③⑥ 解析：選A　生物進(jìn)化的順序是由單細(xì)胞到多細(xì)胞，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，從低級到高級逐漸進(jìn)化而來的。 5．原生生物界的細(xì)胞類型和數(shù)目的特征是(　　) ①細(xì)胞類型為真核細(xì)胞 ②細(xì)胞類型為原核細(xì)胞 ③細(xì)胞數(shù)目為單細(xì)胞或群體 ④細(xì)胞數(shù)目為單細(xì)胞 A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④ 解析：選A　原生生物是最簡單的真核生物，該類生物可以單細(xì)胞生存， 也可以群體生存。 6．如果環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā)，下圖所示的哪種植物的生存幾率最大(　　) A．栽培小麥 B．栽培玉米 C．野生小麥 D．野生玉米 解析：選C　由圖分析可知：野生小麥的遺傳多樣性最為豐富，為進(jìn)化提供了更多的原材料，當(dāng)環(huán)境發(fā)生劇變時，更容易適應(yīng)環(huán)境的變化。 7．下列關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性之間關(guān)系的描述，錯誤的是(　　) A．兩棲類起源于早期魚類，在進(jìn)化過程中逐漸形成了既適應(yīng)水中生活又適應(yīng)陸地生活的特點(diǎn) B．早期的爬行類在進(jìn)化過程中，都進(jìn)化為適應(yīng)陸地和水體等不同生活環(huán)境的現(xiàn)代爬行動物 C．鳥類起源于早期爬行類，在進(jìn)化過程中出現(xiàn)水生、陸生和飛翔生活的種類 D．哺乳類起源于早期爬行類，在進(jìn)化過程中出現(xiàn)適應(yīng)淡水、海水、沙漠、森林等環(huán)境的種類 解析：選B　早期爬行類在進(jìn)化過程中，由于變異類型不同，那些不適應(yīng)環(huán)境的變異類型被淘汰了，只有適應(yīng)環(huán)境變化的類型才被保留，并進(jìn)化為現(xiàn)代爬行動物。 8．[多選]普通栽培稻是由普通野生稻進(jìn)化而來的，以下敘述正確的是(　　) A．普通野生稻在進(jìn)化過程中喪失了部分遺傳多樣性 B．普通野生稻的遺傳變異決定了普通栽培稻的進(jìn)化方向 C．落粒性突變對普通野生稻有利，對普通栽培稻不利 D．普通野生稻含有抗病蟲基因，是水稻育種的有用資源 解析：選AD　普通野生稻在進(jìn)化為普通栽培稻的過程中，經(jīng)過了多次選擇，許許多多的個體被淘汰，在這個過程中會有一些基因喪失；普通栽培稻的進(jìn)化方向是由選擇決定的，這里包括自然選擇和人工選擇；落粒對野生稻有利，對普通稻也有利，只是對于人類不利；許多野生植物含有抗逆性基因，有利于培養(yǎng)作物優(yōu)良品種。 9．下列有關(guān)生物多樣性和進(jìn)化的敘述，不正確的是(　　) A．新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個基本環(huán)節(jié) B．蜂鳥細(xì)長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期共同進(jìn)化形成的相互適應(yīng)的特征 C．細(xì)菌在接觸青霉素后會突變產(chǎn)生抗藥性，在青霉素的選擇作用下，具有抗藥性的個體生存下來 D．自然選擇能定向改變種群的基因頻率，決定了生物進(jìn)化的方向 解析：選C　新物種形成的一般過程中，突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，隔離是物種形成的必要環(huán)節(jié)，A正確；共同進(jìn)化是指生物與生物之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，B正確；細(xì)菌的抗藥性突變在接觸青霉素以前已經(jīng)發(fā)生，青霉素只是起到了定向選擇的作用，C錯誤；自然選擇定向改變種群的基因頻率，決定了生物進(jìn)化的方向，D正確。 10．蓍草是菊科植物的一種。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草種子，種在海拔高度為零的某一花園中，植株高度如下圖所示。下列敘述中，正確的是(　　) A．原海拔高度不同的蓍草株高的差異表現(xiàn)出物種多樣性 B．不同海拔高度蓍草之間不能雜交或雜交不育 C．研究遺傳差異是否影響蓍草株高，需原海拔處的數(shù)據(jù) D．圖示結(jié)果說明蓍草株高的變化受到花園環(huán)境的影響 解析：選C　圖示結(jié)果表明原海拔高度不同的蓍草種子種在海拔高度為零的同一花園中，其植株高度有明顯差異，但若研究遺傳差異是否影響蓍草株高，還需原海拔處的株高數(shù)據(jù)。 二、非選擇題(共30分) 11．(8分)研究地質(zhì)年代表中各地層所發(fā)現(xiàn)的動物化石，在地層中最初出現(xiàn)的是水生無脊椎動物，以后依次出現(xiàn)了水生的魚類，開始登陸的兩棲類，登陸成功的爬行類，又由爬行類演化出鳥類和哺乳類，到新生代的第四紀(jì)才出現(xiàn)人類。這說明： (1)脊椎動物起源于________________。 (2)陸生脊椎動物是________進(jìn)化而來的。 (3)各類脊椎動物之間的演化順序是________________________________________。 (4)在越早形成的地層里，成為化石的生物____________________，在越晚形成的地層里，成為化石的生物________________。這一事實(shí)說明化石是生物進(jìn)化________________________。 答案：(1)無脊椎動物　(2)水生脊椎動物　(3)魚類→兩棲類→爬行類→鳥類和哺乳類　(4)越簡單越低等　越復(fù)雜越高等　最可靠的證據(jù) 12．(10分)下圖表示幾種哺乳動物的起源情況，據(jù)圖回答問題。 (1)圖示表明，現(xiàn)存的各類哺乳動物具有共同的________________________。 (2)原始的哺乳動物(A)能進(jìn)化成各種不同的哺乳動物，從內(nèi)在原因看是由于________________，從外部原因看是因?yàn)開_______________________________。 (3)本圖示可以很好地體現(xiàn)生物界的____________性和____________性。 (4)如果改變上述動物的生活環(huán)境，具有____________的動物就能在新的環(huán)境中生存下來，而________________________的個體則被淘汰。 解析：(1)圖中顯示，現(xiàn)存的哺乳動物具有共同的原始祖先。(2)原始哺乳動物進(jìn)化為各種不同哺乳動物的內(nèi)在原因是生物的變異是不定向的，而外部原因則是生存環(huán)境多樣化。(3)該圖可顯示生物界的多樣性和適應(yīng)性。(4)在新環(huán)境中，只有適應(yīng)新環(huán)境的變異類型才能被保留下來，而不能適應(yīng)新環(huán)境的變異類型則被淘汰。 答案：(1)原始祖先　(2)生物的變異是不定向的　環(huán)境是多樣化的　(3)多樣　適應(yīng)　(4)適應(yīng)新環(huán)境變異　沒有適應(yīng)新環(huán)境變異 13．(12分)如圖1顯示了某種甲蟲的兩個種群基因庫的動態(tài)變化過程。種群中每只甲蟲都有相應(yīng)的基因型，A和a這對等位基因沒有顯隱性關(guān)系，共同決定甲蟲的體色，甲蟲體色的基因型和表現(xiàn)型如圖2所示，請據(jù)圖回答下列問題。 (1)從圖2可知，控制甲蟲體色的基因是通過控制________進(jìn)而控制生物性狀。不同體色的甲蟲體現(xiàn)了生物多樣性中的________的多樣性。 (2)在種群Ⅰ中出現(xiàn)了基因型為A′A的甲蟲，A′基因最可能的來源是________。該來源為生物進(jìn)化________。A′A個體的出現(xiàn)將會使種群Ⅰ基因庫中的________發(fā)生改變。 (3)圖中箭頭表示通過遷移，兩個種群的基因庫之間有機(jī)會進(jìn)行________。由此可知，種群Ⅰ和種群Ⅱ之間不存在________。 (4)根據(jù)圖1兩個種群中不同體色的甲蟲分布比例，可以初步推測出處于工業(yè)污染較為嚴(yán)重的環(huán)境中的是種群________，該環(huán)境對甲蟲的生存起到________作用。 解析：控制甲蟲體色的基因可通過控制酶的合成，控制代謝過程，進(jìn)而控制生物性狀，不同體色的甲蟲體現(xiàn)了生物多樣性中的遺傳多樣性。圖1的種群Ⅰ中A′基因的來源為基因突變。種群Ⅰ、Ⅱ間若能進(jìn)行基因交流，表明尚未產(chǎn)生生殖隔離。在工業(yè)污染較為嚴(yán)重的環(huán)境中，體色較深的類型多被保留，體色較淺者，多被淘汰。 答案：(1)酶的合成來控制代謝　遺傳 (2)基因突變　提供原材料　基因頻率(3)基因交流　生殖隔離　(4)Ⅰ　選擇 [知識歸納整合] 1．?dāng)?shù)形結(jié)合思想 在進(jìn)行DNA分子中堿基比例、基因表達(dá)和DNA分子半保留復(fù)制過程中的有關(guān)計(jì)算時，可巧用數(shù)形結(jié)合思想。如：在計(jì)算DNA分子中的堿基比例時，先畫出DNA分子平面結(jié)構(gòu)簡圖(如圖1所示)，其次將題目中的數(shù)量關(guān)系和圖形結(jié)合，明確已知的堿基比例是占一條鏈的情況，還是占整個DNA分子的情況，最后在理清兩條鏈堿基關(guān)系的基礎(chǔ)上作答。在解答有關(guān)基因表達(dá)過程中的計(jì)算時，可結(jié)合圖2，明確DNA分子中的堿基、RNA分子中的堿基、多肽中氨基酸的數(shù)量關(guān)系，并關(guān)注變化的情況，如RNA某一位置出現(xiàn)了終止密碼子，多肽中的氨基酸必發(fā)生變化，如何變化可結(jié)合該圖思考得出結(jié)論。有關(guān)DNA分子半保留復(fù)制過程中的計(jì)算可參看圖3。 2．分解組合思想 分解組合思想就是把組成生物的兩對或多對相對性狀分離開來，用單因子分析法一一加以研究，最后把研究的結(jié)果用一定的方法組合起來，運(yùn)用數(shù)學(xué)中的乘法原理或加法原理進(jìn)行計(jì)算。在遺傳概率的計(jì)算中，分解組合思想大放光芒。 (1)基因分離定律的三把鑰匙 ①若后代性狀分離比為顯∶隱＝3∶1，則雙親一定都是雜合子(用D、d表示)。即DdDd→3D_∶1dd。 ②若后代性狀分離比為顯∶隱＝1∶1，則雙親一定是測交類型。即Dddd→1Dd∶1dd。 ③若后代性狀只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子。即DDDD或DDDd或DDdd。 (2)解題思路 ①先確定此題是否遵循基因的自由組合定律。如不遵循，則不用此法。 ②分解：將所涉及的兩對(或多對)基因或性狀分離開來，單獨(dú)考慮，用基因分離定律的三把鑰匙進(jìn)行研究。 ③組合：將分離定律研究的結(jié)果按一定方式進(jìn)行組合。 (3)應(yīng)用 ①求基因型、表現(xiàn)型種類數(shù) ②求患病概率 當(dāng)甲、乙兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，利用基因分離定律計(jì)算得知：患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，可利用乘法原理或加法原理計(jì)算其他概率，如兩病兼患的概率為mn，只患一種病的概率為m(1－n)＋n(1－m)＝m＋n－2mn。 3．集合思想 集合思想已成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的理論基礎(chǔ)，用集合語言可以簡明扼要地表述數(shù)學(xué)概念，準(zhǔn)確、簡捷地進(jìn)行數(shù)學(xué)推理。在生物學(xué)的一些計(jì)算中，如能主動運(yùn)用數(shù)學(xué)的集合思想去解題，對于培養(yǎng)我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力大有裨益。 (1)在人類的遺傳病中，若只考慮甲病的情況，患甲病的概率為a，只考慮乙病的情況，患乙病的概率為b，兩個事件互相獨(dú)立，則不患甲病和不患乙病的概率分別是集合a和集合b的補(bǔ)集，分別用1－a、1－b表示，如圖1所示。圖2中，同時患兩病的概率可看成集合a、集合b的交集。只患甲病的概率為集合a中集合ab的補(bǔ)集，數(shù)值＝a－ab。(集合ab是集合a的子集) (2)在基因頻率和基因型頻率的計(jì)算中，也可運(yùn)用集合思想。以一對等位基因A、a為例，若A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則集合p、q互為補(bǔ)集，即p＋q＝1，圖3所示。體會基因頻率的動態(tài)變化，如p增加，則q減少。在圖4中AA、Aa、aa三者基因型頻率互為補(bǔ)集，即AA的基因型頻率＋Aa的基因型頻率＋aa的基因型頻率＝1，留意三者的動態(tài)變化，如AA和Aa的基因型頻率增加，則aa的基因型頻率減少。 當(dāng)達(dá)到遺傳平衡時，基因頻率和基因型頻率保持不變，為恒定值。結(jié)合圖3和圖4理解，圖3中的p、q恒定時，圖4中的AA的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2，三者的數(shù)值恒定不變。 [強(qiáng)化針對訓(xùn)練] 1．(上海高考)小麥粒色受不連鎖的三對基因A/a、B/b、C/c控制。A、B和C決定紅色，每個基因?qū)αＩ黾有?yīng)相同且具疊加性，a、b和c決定白色。將粒色最淺和最深的植株雜交得到F1。F1的自交后代中，與基因型為Aabbcc的個體表現(xiàn)型相同的概率是(　　) 　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　 A．1/64 B．6/64 C．15/64 D．20/64 解析：選B　由題可知粒色最深的植株基因型為AABBCC(6顯)，顏色最淺的植株基因型為aabbcc(0顯)，此外，小麥粒色還存在5顯、4顯、3顯、2顯、1顯等情況。AABBCC與aabbcc雜交得到F1(AaBbCc)，F(xiàn)1自交后代中與Aabbcc(1顯)表現(xiàn)型相同的有Aabbcc(1/21/41/4)、aaBbcc(1/41/21/4)、aabbCc(1/41/41/2)，合計(jì)6/64。 2．在阿拉伯牽?；ǖ倪z傳實(shí)驗(yàn)中，用純合紅色牽?；ê图兒习咨珷颗；s交，F(xiàn)1全是粉紅色牽牛花。將F1自交后，F(xiàn)2中出現(xiàn)紅色、粉紅色和白色三種類型的牽牛花，比例為1∶2∶1，如果將F2中的所有粉紅色的牽?；ê图t色的牽牛花均勻混合種植，進(jìn)行自由受粉，則后代應(yīng)為(　　) A．紅色∶粉紅∶白色＝1∶2∶1 B．粉紅∶紅色＝1∶1 C．紅色∶白色＝3∶1 D．紅色∶粉紅∶白色＝4∶4∶1 解析：選D　設(shè)阿拉伯牽?；ɑㄉ苫駻、a控制。由題意可知，F(xiàn)2中粉紅色牽?；ê图t色牽?；ㄖ校珹、a的基因頻率分別是A＝2/3、a＝1/3，則自由受粉后代中各基因型的頻率為AA＝4/9、Aa＝4/9、aa＝1/9，即紅色∶粉紅∶白色＝4∶4∶1。 3．如圖是甲、乙兩種單基因遺傳病在某家族中的系譜圖(與甲病有關(guān)的基因?yàn)锳、a，與乙病有關(guān)的基因?yàn)锽、b)。經(jīng)調(diào)查在自然人群中甲病發(fā)病率為19%。請回答下列問題： (1)甲病的遺傳方式是________，僅考慮甲病，在患病人群中純合子的比例是________。 (2)乙病致病基因是________性基因，要確定其是否位于X染色體上，最好對家族中的________個體進(jìn)行基因檢測。 (3)若乙病基因位于X染色體上，Ⅱ2的基因型是______。Ⅲ3與自然人群中僅患甲病的男子婚配，則他們后代患遺傳病的概率為________。 解析：(1)Ⅰ3和Ⅰ4是患者，而Ⅱ3是患者，Ⅱ4正常，說明甲病是顯性基因控制的遺傳病，并且根據(jù)Ⅰ4是患者、Ⅱ4(女性)正常，排除X染色體上的顯性遺傳病的可能性，因此，甲病的遺傳方式為常染色體顯性遺傳。在自然人群中甲病發(fā)病率為19%，說明甲病已達(dá)到遺傳平衡狀態(tài)，根據(jù)AA＋Aa＝19%，利用數(shù)學(xué)集合思想，aa＝81%，結(jié)合遺傳平衡公式，可推知a的基因頻率＝0.9，A的基因頻率＝0.1，AA＝1%，Aa＝18%，則患病人群中純合子的比例＝1%/19%＝1/19。(2)Ⅰ1和Ⅰ2正常，而Ⅱ1是患者，Ⅱ2正常，說明控制乙病的基因?yàn)殡[性基因；如果Ⅰ1或Ⅱ3含該致病基因，則該病為常染色體隱性遺傳，如果Ⅰ1或Ⅱ3不含該致病基因，則該病為伴X染色體隱性遺傳。(3)若乙病基因位于X染色體上，根據(jù)上下代個體的遺傳情況，可推知Ⅱ2的基因型為aaXBXb。Ⅲ3的基因型為1/2AaXBXB或1/2AaXBXb，自然人群中僅患甲病的男子的基因型為1/19AAXBY或18/19AaXBY。利用分解組合思想，后代中患甲病的概率＝1/19＋(18/19)(3/4)＝29/38；患乙病的概率＝(1/2)(1/4)＝1/8，則不患甲病的概率為1－29/38＝9/38，不患乙病的概率＝1－1/8＝7/8，則患病的概率＝1－(9/38)(7/8)＝241/304。 答案：(1)常染色體顯性遺傳　1/19　(2)隱　Ⅰ1或Ⅱ3　(3)aaXBXb　241/304