第5章 第2节 适应是自然选择的结果-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 创新导学案word（浙科版2019）

学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 第二节 适应是自然选择的结果 [学习目标]1举例说明种群内普遍存在变异，具有优势性状的个体有生存和繁殖的优势。2 阐明自然选择与生物进化的关系，举例说明适应是自然选择的结果。3举例说明基因库、基 因频率和基因型频率，学会基因频率和基因型频率的计算。4列举导致种群基因频率改变的 因素。5通过不同地雀物种形成的分析，说明异地和同地的物种形成过程。 知识点种群内普遍存在着变异优势性状的 个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势 寻知识梳理 1.种群的定义：生活在一定自然区域的supl(O1)同种生物的supl(O2)全部个体。一个种群 由不同年龄、不同性别的个体组成，彼此可以相互交配进行生殖。 2.变异 (1)可遗传变异的地位 种群不同个体间存在可遗传的变异是supl(O3)自然选择的前提，形成supl(O4)适应的前提， 还是生物进化的前提。 (2)可遗传变异的作用 生物通过sup1(O5)突变产生新的基因，通过supl(06基因重组产生形形色色的基因型。基因 座位是指一个supl(07特定基因在染色体上的位置。一个种群中成千上万的基因座位中往往 有slup1(O8)两个或两个以上不同的等位基因，这些等位基因通过supl(O9)有性生殖可以形成 数量巨大的基因型，使绝大多数个体之间在遗传上都是sup1(10)独特的、supl(1I)有差异的。 3,生物具有非常强的繁殖能力，但每种生物的后代生存下来的很少的原因 达尔文认为： 生物的繁殖能力很强，但在自然界中，生物赖以生存的食物和空间是有一定限度的一 任何生物在生活过程中都必须为生存而斗争 生物与生物之间会争夺食物、空间、配偶，生物要与干旱、寒冷等恶劣环境进行斗争→通过 生存斗争，生存下来的个体就会大大减少 4.在生存斗争中，一定是具有优势性状的个体，更容易获得sup1(12)食物和空回，获得更 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 多的sup1(13)生存和繁殖的机会。 易错提醒 生存斗争不仅包括生物与无机环境之间的剧烈斗争，还包括生物与生物之间的斗争。生存斗 争对某些个体的生存相对不利，但对物种的生存有利，并推动生物进化。 问题探究 争可遗传变异能决定生物进化的方向吗？可遗传变异的作用是什么？ 提示：不能，因为可遗传变异是不定向的：可遗传变异的作用是为生物进化提供原材料。 ②变异是在环境影响下产生的吗？ 提示：不是，变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素， 通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰，如喷 洒杀虫剂只是将抗药性强的个体进择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药 性变异。 四典例分析 [例]某一鸟类种群中具有嘴型细长、厚短等不同类型的个体，皆以树洞里的昆虫为食。数 百年后，生活在这一地区的该鸟类种群中嘴型细长的个体比例明显增加。下列有关说法错误 的是() A.嘴型的多样化说明种群内普遍存在着变异 B,嘴型细长个体的增加，说明该种个体在生存斗争中占有优势 C.该鸟类种群指生活在这一地区的所有的鸟类个体 D.个体的变异可以表现在性状中，并且可以遗传下去 答案C 知识点自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件 寻知识梳理 1.适应的定义 适应是生物特有的一种现象，生命的supl(O1)结梅及sup1(O2)功能、行为、sup1(O3)生活方 式使该生物在一定环境条件下生存和延续，称为适应。 2.选择 (1)选择的类型 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 ①人工选择 a.概念：人们根据supl(O4)自己的需要，把某些比较合乎要求的变异个体桃选出来，并让 它们小supl(05)保留后代 b.过程：把其他变异个体supl(O6淘汰，不让其supl(07)传留后代。 c.结果：经过连续数代的选择，人类所需要的变异被supl(O8)保存下来，微小变异得以积 累成为supl(O9)显著变异，从而培有出supl(1O)新的品种。 ②自然选择 a.概念：自然界中的物种，其个体之间普遍存在supl(11)变异，有些性状有利于个体在 sup1(12)特定环境中存活和繁殖，另一些则是不利的。性状特征有助于其生存的个体较没有 这种特征的个体，能s1up1(13)繁殖出更多的后代 b.基础：自然界中的生物个体之间普遍存在s1up1(14)变是。 c.过程 同种生物的个体之闻间，只要个体之间存在若sup1(15)变异，而且某些变异性状影响了个体的 spl(16存适和supl(17)繁殖，从而使具有不同性状的个体之间在supl(18)存活室和 supl(19)繁殖率上存在差异，自然选择就发生作用。 d.结果：经过世世代代的选择，supl(20)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，产生出新的类型或物种。 (②)选择的作用：达尔文认为sup1(21)自然选择是进化的一个重要动力和机制。 3,自然选择的实例 (1)在工业区森林中，树干和岩石呈现深暗颜色。灰色与黑色的桦尺蠖蛾sup1(22)存活率出现 差异，s1upl(23)黑色娘子逐渐取代了supl(24)灰色娘子。这是一种supl(25)适应性进化，是 由sup1(26自然选择造成的。 (2)原因 与面环境相适成 的等位基因颜率 遂代上升 自然 选择 与图环境不相活应 逐代下降」 的等位基因领率 直到清失 4.种群的基因频率 (1)概念 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 ①基因库：一个生物种群中全部sup1(29)等位基因的总和。 ②基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的supl(30)所有等位基 因总数的比例。 ③基因型频率：每种基因型的个体数占种群supl(31)总个体数的比例。 (②)基因频率、基因型频率的计算 基因频率=某基因的总个数该基因所有等位基因的总个数 基因型频率=该基因型的个体数目该种群个体总数 两者联系：种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频案之和也等于1。 5.自然选择使种群的基因频率发生变化 (1)自然选择表面上是选择适应环境的supl(32)性状，本质上是选择控制该性状的sup1(33)基 因。 (2)在自然选择的作用下，种群的基因颜率会发生sup1(34)定向改变，导致生物朝着 supl(35)一定的方向不断进化。 6.遗传平衡定律（哈迪一温伯格定律） (1)内容：在一个大的sup1(36随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有supl(37)迁 移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。 (2)遗传平衡定律的计算 在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)时。 ①设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p十q2=supl(38p2+2pg十q2=1。 ②基因型频率：AA=p2,Aa=2pq,aa=q2。 ③上述计算方法只有在supl(39)理想状态下才能成立。理想状态就是指遗传平衡状态。在自 然条件下，同时满足上述条件的种群是不存在的。这也从反面说明了自然界中种群的基因频 率迟早要发生变化，即种群的进化是spl1(4O)必然的。 (3)影响种群基因频率的因素 ①supl1(41)突变 基因突变 一→有利突变自然 一有青突变风择·种群基因库发生改变 ②趴sup1(42)基因迁移 种群中的个体 ·一→单向近入或迁出种群获得或丢失一些等位基因一一→导孩种群的基因频率发生 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2XXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 变化 ③s\upl(43)遗传漂变 携带某基因 的个体死 较小的种群发生 种群的基因粉 率发生改变 没有获得 交配机会 ④supl(44)非随机交配 雌性个体 种群 交配，不随机。宁政 种群的帮因频 +据和基因型频 有选择性 “雄性个体 常发生变化 ⑤趴sup1(45)自然选择 种程个你想存在自选达进一保生拉转的清圆 可遗传变异 淘汰」了 率发生变化 7.总结：生物进化过程异常复杂，现有的进化理论还不能解释所有的进化现象。进化理论不 会停滞不前，而是在不断发展中。 问题探究 ①人工选择下来的个体都适应自然环境吗？ 提示：不一定，人工选择的结果是满足人类的各种需求，但性状不一定完全适应自然环境。 ②种群内的所有性状都会受到自然选择吗？ 提示：不一定，自然选择发挥作用的判断依据：是否使局域不同性状个体之间的存活率和繁 殖率出现差异，所以种群内的性状不是都会被自然进择的，如没使用抗生素之前，抗性个体 就没有被自然选择。 ③抗生素的抗药性是在使用抗生素后产生的吗？ 提示：不是，是在使用抗生素之前就产生了，抗生素只是起了选择作用。 ④自然选择能否决定生物进化的方向？ 提示：能，生物进化的方向是由自然选择决定的，方向是定向的。 四典例分析 [例1]某海岛上，因为经常有大风天气，昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通（中间 型)的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型。下列分析错误的是 5 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.昆虫翅的变异是多方向且可遗传的 B.昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库 C.大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用 D.自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累 解题分析海岛上昆虫中有三种翅膀类型，说明昆虫翅的变异是多方向且可遗传的，A正确： 一个生物种群的全部等位基因的总和称为种群的基因库，所以昆虫翅的全部基因不能构成该 种群的基因库，B错误。 答案B [例2]蜗牛的有条纹(A)对无条纹（为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占 55%,无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1,则A基因的频率和F1中Aa基因 型的频率分别是（不考虑基因突变）() A.30%,21% B.30%,42% C.70%,21% D.70%,42% 解题分析亲本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%，则A基因的频率为55%+30% ×(1/2)=70%,a基因的频率=1一70%=30%。蜗牛间进行自由交配，在不考虑基因突变的 情况下，可利用遗传平衡定律计算，F1中Aa的基因型频率为2×70%×30%=42% 答案D [例3)]所有种类的家犬与灰狼同属于同一物种一犬科犬属灰狼种，这是因为家犬都是由灰 狼经过漫长的过程培有出来的，下列相关叙述错误的是()》 A,灰狼培育成家犬的过程是微小变异积累的结果 B.导致某灰狼种群基因频率变动的因素有突变、基因迁移等 C.人工选择为家犬形成提供动力 D.家犬比灰狼具有更强的适应能力 解题分析自然选择和人工选择均是种群进化的动力，都可能改变基因的频率，C正确：家 犬培育过程发生了进化，但不一定比灰狼更能适应环境，D错误。 答案D [例4)由于生存条件的改变，大熊猫已经从食肉进化到以吃竹子为主的阶段。现有一个大熊 猫种群，若基因Bb为一对位于常染色体上的等位基因，已知该种群中B的基因频率为80% 6 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 ,b的基因频率为20%，下列相关叙述正确的是( A.遗传平衡状态下，该种群中bb的频率为40% B.遗传平衡状态下，该种群中显性个体中出现杂合个体的概率为32% C,大熊猫从食肉进化到以吃竹子为主，内因是生存斗争的压力 D.若群体中近亲繁殖比例升高，则后代中纯合子的比例会升高 解题分析若B%位于常染色体上，则BB频率为64%，Bb频率为32%，bb频率为4%，显 性个体中杂合概率为33.3%，A、B错误：进化的内因是遗传和变异，生存斗争是进化的动力 ,C错误：近亲繁殖意味着基因型相同的个体交配几率增大，即自交比例增多，连续自交后 代纯合子比例升高，D正确。 答案D 技法提升 种群基因频率与基因型频率的计算方法 (1)已知基因型个体数，求基因频率：某基因的频率=（该基因的纯合子个体数×2十杂合子个 体数)广（总个体数×2） (②)已知基因型频率，求基因频率：某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率十12杂合子的 基因型频率。 (3)已知基因型AA或aa的频率，求A或a的基因频率经常用到开平方的方法。即A(a)基因 频率=AA(a)的基因型频率（对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外） (4)遗传平衡定律（哈迪一温伯格定律） 当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA 的频率=p2,Aa的频率=2pq,aa的频率=q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应 保持不变。 知识点 现代生物进化理论为地球上的生命史提供了科学的解释 息知识梳理 1.达尔文自然选择学说的意义和局限性 (I)意义：能够科学地解释supI(O1)生物进化的原因，生物的supl(O2)多样性和适应性都是自 然选择的结果，对于人们正确地认识生物界具有重要意义。 (2)局限性：由于受到当时科学发展水平的限制，对于sup1(03)遗传和变星的本质以及自然选 7 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 择如何对sup1(04)可遗传的变异起作用等问题，达尔文还不能作出科学的解释。 2.现代生物进化理论 现代生物进化理论认为，supl(O5)个体不是进化的单位，supl(O6种群才是进化的单位。在 自然界中，由于存在sup1(O7)基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是 在不断变化的，生物进化的过程实质上就是sup1(O8)种群基因频率发生变化的过程。 3.异地的物种形成（渐进的物种形成） (1)相关概念 ①物种：在遗传学和进化论的研究中，把能够在自然状态下sup1(O9)相互交配并产生 supl1(1O可直后代的一群生物称为一个物种。 ②生殖隔离：不同物种之间一般是不能sup1(11)相互交配的，即使交配成功，也不能产生 supl(12)可直的后代，这种现象称为生殖隔离。 (2)形成过程 ①起因：一个初始种群，因sup1(13)环境隔离因素而分隔成两个种群，由于新种群形成时可 能发生的supl(14)遗传漂变，它们所处的环境条件不同，自然选择所sup1(15)保留和 supl(16)淘汰的supl(17)基因型不同，两个种群的supl(18)遗传组成出现差异 ②经过：因两个种群彼此处于sup1(19)隔离状态而不能进行sup1(20)基因交流，随着时间的 推移，种间的supl(21)遗传差异积累，最后达到种群间完全的supl(22)生殖隔离。 ③结果：产生了能够适应新环境的supl(23)新物种。 ④过程图示 物种A 亚种A 物种B 物种A 障碍 障碍川 生殖隔离 物种A 亚种A 物种C 4.同地的物种形成 (1)形成过程 ①二倍体植物在异常情况下形成的雌雄二倍体配子融合后形成sup1(24)四倍体合子发育为 成熟植株，并借助supl(25)自花授粉来繁殖。 ②用supl(26)秋水仙素处理植株的分生组织，形成多倍体。 (2)四倍体植物和二倍体植物交配，产生的三倍体植物高度不育，形成的新的四倍体植物相对 8 学科网书城围 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 于二倍体亲本，是一个新的sup1(27)物种。这个新物种是在亲本物种所在地区产生的，即所 谓同地的物种形成，而且是在一次有性生殖过程中形成的。 问题探究 ①只要基因型频率发生改变，生物就在进化吗？ 提示：不一定，生物进化的实质是基因频率改变，一个杂合子连续自交，其基因型频率不断 改变，但基因频率没有改变，生物没有发生进化。 ②不同类群生物之间若存在性状差异就一定会发展成不同的物种吗？ 提示：不一定。性状的差异必须达到产生生殖隔离的程度才能形成不同的物种。 ③物种与种群有怎样的联系？物种形成与两种隔离存在怎样的关系？物种的形成一定要 经过环境隔离（地理隔离）吗？ 提示：一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在 地理隔离，物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离：仅有地理隔离不能产 生新的物种，生殖隔离才是物种形成的标志。不一定，通常情况下，物种的形成需经过环境 隔离，最后产生生殖隔离，但同地的物种形成不需要经过地理隔离，也能产生生殖隔离。 四典例分析 [例】大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发 生了明显的分化，过程如图所示。下列有关说法正确的是(） 一种群甲 2 品系1 →物种1 原种 ④ →种样乙 品系2 →物种2 A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程 B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率 C.①一⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的 D.品系1和品系2两种群的基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2 解题分析过程是地理隔离，用秋水仙素诱导二倍体植物染色体加倍形成的个体是四倍体， 此四倍体的形成没有经过地理隔离，A错误：b过程是自然选择，自然选择可定向改变种群 的基因频率，B正确；①⑥表明物种形成过程中变异是不定向的，与基因突变、基因重组 9 学科网书城围 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 和染色体畸变都有关，C错误；只有当品系1和品系2出现生殖隔离时，才会形成两个物种， D错误。 答案B [例2】自然环境中的植物甲(2n)基因型为Aa,其减数分裂失敗，代之以一次有丝分裂，形成 配子(2)。两个这样的配子融合形成的四倍体合子能发育为成熟植株，并能借助自花授粉米来 繁殖，成为植物乙。下列叙述正确的是() A.植物乙与植物甲位于同地，所以同属于一个种群 B.植物乙与植物甲能杂交，所以两者属于同一物种 C.若遗传平衡，则植物乙基因A的频率大于a的频率 D.该过程说明新物种可在一次有性生殖过程中形成 解题分析植物乙与植物甲能杂交，但产生的是三倍体，三倍体不可育，所以两者不属于同 一物种，不属于同一个种群，A、B错误：若遗传平衡，则四倍体植物(AA)繁殖前后没有 突变和自然选择淘汰个体，所以植物乙中基因A的频率等于a的频率，C错误；该过程中产 生的四倍体植物是在一次有性生殖过程中形成，说明新物种的形成不需地理隔离即可通过一 次有性生殖形成，D正确。 答案D 效果当堂检测 XIAO GUO DANG TANG JIAN CE 1.种群是生物进化的单位，下列叙述错误的是() A.自然选择能积累种群内有利变异 B.随机交配将打破平衡使种群基因频率发生变动 C.种群间个体的双向迁移会导致种群内变异量增大 D.大多数突变基因不会在种群中扩增而会被删除掉 答案B 解析自然选择能积累种群内有利变异，使种群的基因频率发生定向改变，A正确：随机交 配不会使种群基因频率发生改变，B错误：两种群问的双向迁移，会增加个体间的基因交流， 引起种群内变异量增大，C正确：大多数基因突变是有害的，不会在种群中扩展，而会被删 除掉，D正确。 2.长期使用杀虫剂，蚊子出现了抗药性并逐渐增强，使人感觉杀虫剂效果下降，下列说法错 10