浙科版高考生物一轮复习第6单元生物的变异与进化第20讲生物的进化课件

这是一份浙科版高考生物一轮复习第6单元生物的变异与进化第20讲生物的进化课件，共56页。PPT课件主要包含了考点一生物的进化，提示趋同进化，总结归纳等内容，欢迎下载使用。
特别提醒(1)达尔文生物进化理论和现代生物进化理论的比较①进化的单位。达尔文从个体的层面解释进化。而现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。②关于遗传变异的本质以及遗传变异如何作用于进化。由于受到当时科学发展水平的限制,达尔文无法进行解释。现代生物进化理论认为进化是种群中有利的突变逐代被积累、不利的突变逐代被淘汰。③进化的实质。达尔文仅从自然选择、适者生存的角度来谈。现代生物进化理论认为进化的实质是种群基因频率定向改变,能给进化提供原材料的突变是不定向的,而自然选择是定向的。
(2)自然选择的对象①自然选择的直接对象是生物的变异性状(表型)。②自然选择的间接对象是相关的基因型。③自然选择的根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择实际上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)变异和选择的关系生物进化的方向是由自然选择决定的。二者关系如图所示:
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)不同生物的前肢由相同类型的骨骼组成,不能说明这些生物来自共同的祖先。(　　)提示 不同生物的前肢都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成。虽然脊椎动物的前肢功能不同,但它们的基本结构和发育过程彼此相同,可以说明这些生物来自共同的祖先。(2)在遗传学和进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物称为一个物种。(　　)
(3)人工选择可以培育新品种,自然选择不能形成新物种。(　　)提示 自然选择能定向改变种群的基因频率,从而决定生物进化的方向,因此自然选择也能形成新物种。(4)生殖隔离指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。(　　)(5)在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化。(　　)
(6)遗传漂变和自然选择不都是进化的因素,但均可打破遗传平衡。(　　)提示 遗传漂变和自然选择都是进化的因素,遗传漂变和自然选择都会导致基因频率改变,均可打破遗传平衡。(7)经过漫长的地理隔离,不一定会产生生殖隔离。不经过地理隔离,一定不会产生生殖隔离。(　　)提示 不经过地理隔离,也可以直接形成生殖隔离。
2.结合必修2第129页“小资料”思考:(1)如何理解具有优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势?
(2)哪种性状能成为优势性状(或哪种变异能成为有利变异)是由什么决定的?是固定不变的吗?
提示 生物的繁殖能力非常强,但每种生物后代生存下来的很少,因为在自然界,生物赖以生存的食物和空间是有限的,生物在生活过程中存在着生存斗争,只有具有适应环境的优势性状的个体才能在生存斗争中获胜,从而获得更多的生存和繁殖的机会,在种群中所占比例将会增加。　
提示 生物的变异是不定向的,哪种变异能成为有利变异是由环境决定的,会随着环境的改变而改变。
考向一　丰富多样的现存物种来自共同的祖先[典例1](2023浙江6月选考)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质,编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表,表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
下列叙述错误的是(　　)A.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据B.猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩C.人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先D.黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
解析 表中数据研究的是不同生物某种蛋白质的同源DNA序列的相似度,属于生物进化方面的分子水平证据,A项正确。四种生物中,人类出现的时间最晚,猩猩与人类同种蛋白质同源DNA序列的相似度低于大猩猩和黑猩猩,且已知编码蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异,因而推测,猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩,B项正确。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列具有相似性,说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先,C项正确。不同生物同种蛋白质相关DNA序列的相似度越高,说明亲缘关系越近,由表中数据可知,黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近,D项错误。
总结归纳达尔文进化学说和拉马克进化学说的比较
[对点练] 1.(2023浙江杭州第二次联考)下列有关生物有共同祖先证据的叙述,正确的是(　　)A.从胚胎学证据看,人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都会出现鳃裂和尾B.从分子水平证据看,当今生物的细胞都有共同的物质基础和结构基础C.从比较解剖学证据看,对比不同物种的基因序列推断不同物种的进化关系D.从化石证据看,通过较早形成的化石研究较复杂、较高等的生物
解析 从胚胎学证据看,人和其他脊椎动物有共同的祖先,在胚胎发育早期都会出现鳃裂和尾,A项正确;从细胞和分子水平证据看,当今生物的细胞都有共同的物质基础和结构基础,结构基础属于细胞水平,B项错误;从比较解剖学证据看,研究比较脊椎动物器官、系统的形态和结构,可以反映出生物有一定的亲缘关系,比对基因序列不属于比较解剖学,C项错误;从化石证据看,通过较早形成的化石研究较简单、较低等的生物,D项错误。
2.用达尔文进化论的观点判断,下列叙述正确的是(　　)A.农药的长期诱导使农田害虫产生了抗药性变异B.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长C.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们定向产生了适应白色环境的变异D.野兔保护性的体色和鹰锐利的目光,是它们长期互相选择的结果
解析 农田害虫本身存在着或强或弱的抗药性变异,在农药长期的自然选择作用下,农田害虫的抗药性得到积累加强;“长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长”是拉马克“用进废退”观点的体现;变异是不定向的,环境对变异起选择作用,北极熊的体色是与环境一致的白色,是长期自然选择的结果;野兔的保护性体色和鹰锐利的目光,是它们长期互相选择的结果。
考向二　适应是自然选择的结果[典例2](2023浙江湖州教学质量检测)研究发现,某种杀虫剂的广泛使用使四百余种害虫迅速进化,产生抗药性。例如,含有pen基因的昆虫细胞对杀虫剂的吸收减少,而含有kdr或dld-r基因的昆虫细胞杀虫剂作用的靶位点数目减少。下列叙述正确的是(　　)A.害虫抗药性增强是人工选择的结果B.长期使用杀虫剂诱发产生了pen等抗性基因C.害虫进化的实质是具有抗药性的个体存活率更高D.多种杀虫剂的配合使用能减缓害虫抗药性的增强
解析 害虫抗药性增强是杀虫剂选择的结果,A项错误;抗性基因的产生是突变的结果,杀虫剂起选择作用,不能诱发产生新基因,B项错误;害虫进化的实质是种群中具有抗药性的基因频率更高,C项错误;长期使用同一种杀虫剂能提高害虫的抗药性,多种杀虫剂的配合使用能减缓害虫抗药性的增强,D项正确。
总结归纳(1)“定向”与“不定向”的内容辨析①变异是不定向的。②自然选择是定向的。③种群基因频率的变化是定向的。④生物进化的方向是定向的。
(2)人工选择和自然选择的比较
(3)对适应的理解①特定的环境条件下,某生物能够获得充足的食物和生存空间,有交配的机会并能繁衍后代,表明它在生存斗争中取得了胜利,即适应了环境。②适应是相对的,是一定程度上的适应,不是永恒的。因为环境永远在变,适应环境的性状也相应地发生改变,而由于遗传的世代连续性,生物的性状是相对稳定的。
(4)物种形成与生物进化的关系
(5)异地的和同地的物种形成比较
[对点练] 3.(2023浙江6月选考)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造水稻高产新纪录,为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是(　　)A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
解析 水稻的驯化过程是选择对人类的生产生活有利的变异类型,淘汰不利变异,该过程属于人工选择,是野生稻不断进化的过程,种群基因库发生了改变,A、B、C三项错误。超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种,该过程的原理主要是基因重组,D项正确。
4.(2023浙江温州二模)数十万年前,北美大陆西北部形成的冰川屏障将当地乌鸦分隔为两个种群,这两个种群在漫长的演化后分化成两个不同的物种——西北乌鸦和美洲乌鸦。遗传学证据表明,随着冰川的消融,这两种乌鸦在“分道扬镳”数十万年之后,通过长期杂交,正在重新融合为同一个物种。下列叙述正确的是(　　)A.物种的形成必定要经过一个漫长的地理隔离阶段B.两种乌鸦重新融合为同一个物种是一种适应性进化C.重新融合成为同一个物种后,西北乌鸦和美洲乌鸦将会彻底消失D.由于地理隔离的消除,融合后的物种将逐渐回归到数十万年前的原物种
解析 物种的形成不一定要经过一个漫长的地理隔离阶段,如使用秋水仙素或低温处理植株幼苗后,可使其染色体组数目加倍,即骤变式的物种形成,不需经过地理隔离便可直接产生新物种,A项错误;由题意可知,两种乌鸦重新融合为同一个物种是一种适应性的进化,B项正确;重新融合成为同一个物种后,西北乌鸦和美洲乌鸦不会彻底消失,C项错误;随着冰川的消融,地理隔离逐渐被消除,但消除地理隔离后的环境和数十万年前的地理环境并不相同,故融合后的物种并不一定会回归到数十万年前的原物种,D项错误。
考向三　基因(型)频率的计算[典例3](2023浙江宁波模拟)某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型为VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1中V的基因频率约是(　　)A.43%B.48%C.52%D.57%
解析 原有果蝇20 000只,其中基因型为VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%,则VV=20 000×15%=3 000(只),Vv=20 000×55%=11 000(只)。由于从岛外入侵了基因型为VV的果蝇2 000只,现在VV=3 000+2 000=5 000(只)。根据基因频率计算公式:种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%,计算出V的基因频率=V基因总数/V和v基因总数×100%=[(5 000×2+11 000)/(20 000×2+2 000×2)]×100%≈48%。根据种群个体随机交配产生的后代基因频率不变,得出F1中V的基因频率与其亲代相同,也是约为48%。
总结归纳基因频率与基因型频率的计算(1)已知基因型频率求基因频率
(2)已知基因频率求基因型频率
(3)X染色体上显(隐)性基因的基因频率计算(在全部人群中)
[对点练] 5.研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定,得知红花(CC)金鱼草35株、粉红花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列叙述正确的是(　　)A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料D.种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%
解析 一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库,故金鱼草种群全部C和c的总和不能构成其种群的基因库,A项错误;不同花色数量的差异是由变异造成的,而变异是不定向的,环境只是对这些变异进行定向选择,B项错误;产生粉红花不属于基因重组,C项错误;种群中C的基因频率为(35×2+40)/[(35+40+25)×2]×100%=55%,Cc的基因型频率为40/(35+40+25)×100%=40%,D项正确。
6.(2023浙江金华十校模拟)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”深受全球消费者喜爱。大熊猫最初是肉食动物,经过长期进化,其99%的食物都来源于竹子,其食性与常染色体上一对等位基因B、b有关。现有一个较大的大熊猫种群,雌雄数量相等,可自由交配,其中B基因频率为75%。下列叙述正确的是(　　)A.大熊猫种群中所有的B和b构成了该种群的基因库B.大熊猫食性改变的实质是种群基因频率的定向改变C.该大熊猫种群,显性个体中纯合子约占56.3%D.大熊猫食性变化是人工选择引起的适应
解析 基因库是指种群中所有个体所含的全部基因,A项错误;食性是由基因决定的,生物进化的实质是种群基因频率的改变,食性的改变是种群基因频率定向改变的结果,B项正确;B基因频率为75%,个体间可自由交配,BB的基因型频率为3/4×3/4,bb的基因型频率为1/4×1/4,Bb的基因型频率为2×3/4×1/4,显性个体中纯合子约占9/15=60%,C项错误;大熊猫食性的变化是自然选择导致种群基因频率变化和适应的结果,D项错误。
考点二　生物多样性为人类生存提供资源与适宜环境
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)生物多样性是生物与生物长期相互作用、协同进化的结果。(　　)提示 生物多样性是生物与生物、生物与无机环境相互作用、协同进化的结果。(2)生物多样性在维系自然界能量流动、物质循环、改良土壤、涵养水源、调节小气候等诸多方面发挥着重要作用,是维持生态系统平衡的必要条件。(　　)
(3)生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程。(　　)提示 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成过程不仅仅是新物种的形成过程。(4)迁地保护是把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理,是对生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性最充分、最有效的保护。(　　)提示 就地保护是把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理,是对生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性最充分、最有效的保护。
2.结合必修2第141页“小资料”思考:仙人掌科植物和大戟科植物是截然不同的植物,但沙漠中的一些大戟科植物和仙人掌科植物的外形都很相似,都有多水的肉质茎,它们之间存在的进化关系是什么?
考向一　生物多样性的层次与价值[典例1](2023浙江1月选考)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是(　　)A.该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性B.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库C.同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果D.仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果
解析 物种多样性包括所有物种,而不仅仅是蜗牛,A项错误;由题意可知,蜗牛有多个物种,而基因库是指一个种群包含的全部基因,B项错误;生物的适应性性状是自然选择的结果,C项正确;种间竞争会导致生态位分化,D项错误。
总结归纳(1)生物多样性的层次分析
(2)生物多样性的原因分析①从分子水平看
②从进化角度看物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与环境的定向选择在进化过程中共同作用的结果。
[对点练] 1.(2023浙江温州第一次适应性考试)野生远东豹曾经由于被猎杀而数量骤减,直接降低了生物多样性中的(　　)A.遗传多样性B.种群多样性C.群落多样性D.生态系统多样性
解析 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性,远东豹被猎杀,直接使这些个体内的基因消失,降低了遗传多样性,A项正确。
2.(2023浙江金丽衢十二校七彩阳光月考)生物学的不同层次都存在多样性。下列关于多样性的叙述,错误的是(　　)A.蛋白质分子的多样性与其空间结构有关B.遗传多样性与DNA分子空间结构有关C.细胞种类的多样性与基因的选择性表达有关D.物种多样性与基因突变的多方向性有关
解析 蛋白质结构的多样性取决于构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链盘曲、折叠形成的空间结构,A项正确;DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构,遗传多样性与碱基的组成、数量和排列顺序有关,B项错误;细胞分化产生多种细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞种类的多样性与基因的选择性表达有关,C项正确;基因突变的多方向性可导致多种基因的形成,有利于丰富生物的物种多样性,D项正确。
考向二　生物多样性的保护[典例2](2023浙江金华一模)生物多样性包括遗传、物种和生态系统三个层次,是人类生存和发展的基础。下列关于生物多样性的叙述,正确的是(　　)A.生物的趋同进化会使遗传多样性逐渐丧失B.为保护物种的多样性,应大量增加特有种比例C.对珍稀物种银杉和大熊猫应分别采用迁地保护和就地保护D.禁止捕杀稀有动物能在基因和物种层次实现对生物多样性的保护
解析 由于环境的多样性,趋同进化会使生物的遗传多样性增加,A项错误;大量增加特有种比例并不能改变物种的类别,不能增加物种的多样性,B项错误;对珍稀物种银杉和大熊猫应该采用就地保护,建立自然保护区,C项错误;禁止捕杀稀有动物能在基因和物种层次实现对生物多样性的保护,D项正确。
[对点练] 3.(2023浙江杭州第二次联考)下列人类活动中,一定会导致生物多样性减少的是(　　)A.外来物种的引入B.人类对生物资源的开发和利用C.环境污染日益加剧D.建立种子库和基因资源库