4.1生物进化的理论导学案-2024-2025学年高一下学期生物苏教版必修2

4.1 生物进化理论 学习目标 1.准确阐述达尔文生物进化理论的核心内容、提出背景及局限性，理解自然选择在生物进化中的作用。 2.熟练掌握现代生物进化理论以自然选择学说为核心的主要观点，包括种群是生物进化的基本单位、突变和基因重组产生进化的原材料等，明确各观点之间的逻辑联系。 3.深入理解现代进化理论发展的意义，能够运用该理论解释生物多样性和适应性的形成，认识其在生物学研究和实践中的重要价值。 教学重难点 重点： 达尔文生物进化理论的内容。 现代生物进化理论的核心观点。 难点：理解基因频率的计算和影响因素；掌握自然选择导致种群基因频率定向改变的机制；区分达尔文进化理论与现代生物进化理论的异同 。 预习新知 知识点一：达尔文生物进化理论 1.理论的提出：达尔文在 1859 年出版的《物种起源》一书中，提出了以______为核心的生物进化理论，其理论的形成受当时动植物育种实践和______的启发，同时达尔文在环球航行中对大量生物的观察和研究也为该理论奠定了基础。 2.自然选择学说的主要内容 过度繁殖：生物都有______的倾向，例如，一棵一年生的植物，即使每年只产生两粒种子，经过若干年繁殖后，后代数量也会非常庞大。 生存斗争：生物个体之间以及生物与______之间的斗争。由于资源和空间等有限，生物的过度繁殖导致个体间存在生存斗争，它是生物进化的______。 遗传变异：生物都存在______和变异现象，其中变异是______的，为生物进化提供了原始材料。 适者生存：在生存斗争中，具有______变异的个体容易生存下来并繁殖后代，具有______变异的个体则容易被淘汰，即适者生存，不适者被淘汰。 3.自然选择学说的意义和局限性 意义：科学地解释了生物进化的原因，以及生物的______和适应性，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。 局限性：对于______的本质，达尔文还不能作出科学的解释；不能很好地解释物种大爆发等现象；对生物进化的解释局限于______水平。 知识点二：现代生物进化理论以自然选择学说为核心 1.种群是生物进化的基本单位 种群：生活在一定区域的______的全部个体叫做种群，种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的______传给后代。 基因库和基因频率：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的______；在一个种群基因库中，某个基因占全部______数的比率，叫做基因频率。 2.突变和基因重组产生进化的原材料 可遗传的变异包括______、基因重组和染色体变异，其中基因突变和染色体变异统称为______。 突变的有害和有利不是绝对的，往往取决于生物的______；突变和基因重组都是______的、不定向的，只是为生物进化提供了原材料，不能决定生物进化的方向。 3.自然选择决定生物进化的方向：在自然选择的作用下，具有______变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断______；具有______变异的个体生存机会减少，种群中相应基因的频率会______。因此，自然选择使种群的基因频率发生______改变，从而决定生物进化的方向。 4.隔离导致物种形成 物种：能够在自然状态下相互交配并且产生______后代的一群生物称为一个物种。 隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能______的现象叫做隔离，包括______隔离和生殖隔离。其中______隔离是新物种形成的必要条件。 知识点三：现代进化理论发展的意义 1.现代生物进化理论科学地解释了生物进化的原因，揭示了生物______和适应性的形成机制，使人们对生物进化的认识更深入、更全面。 2.现代生物进化理论为生物多样性的研究和保护提供了理论依据，生物多样性主要包括______多样性、物种多样性和______多样性。 3.现代生物进化理论在农业、医学、生态保护等领域都有广泛的应用，例如，在农业生产中，可利用该理论指导______，培育适应不同环境的优良品种；在医学上，有助于理解病原体______的机制，从而制定有效的防治策略。 知识点一答案 1.自然选择学说；生物地理分布 2.过度繁殖；无机环境；动力；遗传；不定向；有利；不利 3.多样性；遗传和变异；个体 知识点二答案 1.同种生物；基因；基因库；等位基因 2.基因突变；突变；生存环境；随机 3.有利；提高；不利；下降；定向 4.可育；自由交流；地理；生殖 知识点三答案 1.多样性 2.遗传；生态系统 3.育种；抗药性产生 易错提示 1.进化单位误判：错误认为个体是生物进化的基本单位，忽略种群在进化中的整体性，不理解种群基因库和基因频率的概念及意义 。 2.自然选择作用误解：不清楚自然选择是对不定向的变异进行定向选择，错误认为变异是定向的；混淆变异与自然选择在进化中的作用，认为自然选择能产生变异 。 3.物种形成概念混淆：不明确物种的概念，将地理隔离和生殖隔离对物种形成的作用混淆，误以为地理隔离必然导致新物种形成，忽视生殖隔离才是新物种形成的关键标志 。 深化探究 问题 1：如何理解自然选择决定生物进化的方向？ 参考答案：自然选择是指生物在面临生存压力时，环境对生物的变异进行筛选的过程 。生物的变异是随机且不定向的，会产生各种不同的表现型 。在自然选择作用下，具有适应环境的有利变异的个体，能够更好地生存和繁殖后代，它们所携带的控制有利变异的基因会更频繁地传递给下一代，从而使种群中相应基因的频率不断提高 。相反，具有不适应环境的不利变异的个体，生存和繁殖的机会减少，其携带的不利变异基因传递给后代的概率降低，种群中相应基因的频率逐渐下降 。随着时间推移，自然选择持续对种群的基因频率进行调整，使得种群朝着适应环境的方向逐渐改变，因此自然选择决定了生物进化的方向 。 问题 2：地理隔离和生殖隔离在物种形成过程中有什么联系和区别？ 参考答案：联系：地理隔离和生殖隔离都属于隔离的类型，在物种形成过程中都起到阻碍种群间基因交流的作用 。地理隔离是物种形成的常见前奏，长期的地理隔离可能导致种群间的基因差异逐渐积累，最终产生生殖隔离，从而形成新物种 。区别：地理隔离是指由于地理障碍，如山脉、河流、沙漠等，导致不同种群间的个体无法进行基因交流，地理隔离只是空间上的隔离，在地理隔离期间，种群间的基因库差异会逐渐增大，但此时种群间仍然可能存在潜在的基因交流可能性 。生殖隔离是指不同种群间的个体不能相互交配，或者即使交配也不能产生可育后代，生殖隔离一旦形成，就标志着新物种的诞生，此时不同物种间的基因交流完全被阻断 。 问题 3：在一个种群中，若某一性状出现的频率增加，能否说明该性状对环境具有适应性？为什么？ 参考答案：在一个种群中，若某一性状出现的频率增加，不一定能说明该性状对环境具有适应性 。虽然在自然选择的作用下，具有适应环境的有利性状的个体更容易生存和繁殖，会使相应性状的频率增加，但性状频率增加可能还有其他原因 。例如，可能是由于偶然因素，如种群数量较小，某些个体的基因频率因随机的遗传漂变而发生改变，导致相关性状频率上升，这种情况下性状频率的增加与环境适应性无关 。此外，人工选择也可能使某些性状的频率增加，如人类在育种过程中选择特定性状的个体进行繁殖，从而使该性状在种群中频率上升，但这些性状不一定适应自然环境 。只有当性状频率的增加是由于自然选择使得具有该性状的个体更适应环境、具有更高的生存和繁殖优势时，才能说明该性状对环境具有适应性 。 巩固训练 1.达尔文生物进化理论的核心是（ ） A. 自然选择学说 B. 用进废退学说 C. 获得性遗传学说 D. 种群是生物进化的基本单位 2.下列不属于达尔文自然选择学说内容的是（ ） A. 过度繁殖 B. 生存斗争 C. 适者生存 D. 基因突变 3.现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是（ ） A. 个体 B. 种群 C. 群落 D. 生态系统 4.一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的（ ） A. 基因频率 B. 基因型频率 C. 基因库 D. 等位基因 5.可遗传变异为生物进化提供了原材料，下列属于可遗传变异的是（ ） A. 长期在野外工作的人皮肤变黑 B. 无光条件下韭菜叶长成黄白色 C. 利用杂交技术培育的高产抗倒伏小麦 D. 水肥充足条件下水稻穗大粒多 6.在自然选择的作用下，种群基因频率发生的变化是（ ） A. 不定向改变 B. 定向改变 C. 不发生改变 D. 先不定向改变后定向改变 7.新物种形成的必要条件是（ ） A. 地理隔离 B. 突变和基因重组 C. 自然选择 D. 生殖隔离 8.生物多样性主要包括（ ） ①遗传多样性 ②物种多样性 ③生态系统多样性 ④变异多样性 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 9.下列关于达尔文生物进化理论与现代生物进化理论的叙述，错误的是（ ） A. 达尔文生物进化理论以个体为研究对象，现代生物进化理论以种群为研究对象 B. 达尔文生物进化理论不能解释遗传和变异的本质，现代生物进化理论对此进行了补充和完善 C. 两者都认为自然选择决定生物进化的方向 D. 两者都认为突变和基因重组产生进化的原材料 10.在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为 A，决定翅色为褐色的基因为 a，从这个种群中随机抽取 100 个个体，测得基因型为 AA、Aa 和 aa 的个体分别是 30、60 和 10 个。则该种群中 A 的基因频率为（ ） A. 30% B. 45% C. 60% D. 75% 参考答案及解析 1.答案：A 解析：达尔文生物进化理论的核心是自然选择学说，A 正确；用进废退学说和获得性遗传学说由拉马克提出，B、C 错误；种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的观点，D 错误。 2.答案：D 解析：达尔文自然选择学说的主要内容包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存，不包括基因突变，基因突变是现代生物进化理论中可遗传变异的来源之一，D 符合题意，A、B、C 不符合题意。 3.答案：B 解析：现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，B 正确；个体、群落、生态系统均不是生物进化的基本单位，A、C、D 错误。 4.答案：C 解析：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库，C 正确；基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，A 错误；基因型频率是指某种基因型的个体在种群中所占的比率，B 错误；等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因，D 错误。 5.答案：C 解析：长期在野外工作的人皮肤变黑、无光条件下韭菜叶长成黄白色、水肥充足条件下水稻穗大粒多，这些都是由环境因素引起的，遗传物质未发生改变，属于不可遗传变异，A、B、D 错误；利用杂交技术培育的高产抗倒伏小麦，其遗传物质发生改变，属于可遗传变异中的基因重组，C 正确。 6.答案：B 解析：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；具有不利变异的个体生存机会减少，种群中相应基因的频率会下降，所以种群基因频率发生定向改变，B 正确，A、C、D 错误。 7.答案：D 解析：生殖隔离是新物种形成的必要条件，一旦形成生殖隔离，就标志着新物种的诞生，D 正确；地理隔离不是新物种形成的必要条件，长期地理隔离可能导致生殖隔离进而形成新物种，A 错误；突变和基因重组为生物进化提供原材料，不是新物种形成的必要条件，B 错误；自然选择决定生物进化的方向，不是新物种形成的必要条件，C 错误。 8.答案：A 解析：生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，①②③正确，变异多样性不属于生物多样性的范畴，④错误，所以选 A。 9.答案：D 解析：达尔文生物进化理论以个体为研究对象，现代生物进化理论以种群为研究对象，A 正确；达尔文生物进化理论不能解释遗传和变异的本质，现代生物进化理论对此进行了补充和完善，B 正确；两者都认为自然选择决定生物进化的方向，C 正确；达尔文生物进化理论没有认识到突变和基因重组产生进化的原材料，现代生物进化理论认为突变和基因重组产生进化的原材料，D 错误。 10.答案：C 解析：该种群中 A 的基因频率 =（30×2 + 60）÷（100×2）×100% = 60% ，C 正确，A、B、D 错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$