本文題目：高三生物教案：生物的進化
第九講 生物的進化
考向指南
一 現(xiàn)代生物進化論
命題熱點 (1)現(xiàn)代生物進化理論的主要觀點
(2)自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進化理論比較
命題角度 此類問題常從以下角度考查：一是以選擇題形式考查現(xiàn)代生物進化理論和達爾文自然選擇學(xué)說;二是考查現(xiàn)代生物進化理論對生物適應(yīng)性和新物種形成的分析
[例1] (2011•蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市模擬)某小島上蜥蜴進化的基本過程如下所示。有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.若圖中X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)，則Z是隔離
B.根據(jù)達爾文的觀點可認為，有利性狀在蜥蜴?zhèn)€體世代間不斷保存
C.現(xiàn)代生物進化理論認為，該島上蜥蜴進化過程中基因頻率一定發(fā)生變化
D.該小島上的蜥蜴原種和蜥蜴新種共同組成為一個種群
[解析] 隔離導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生;自然選擇過程中保存有利性狀，淘汰不利性狀;生物進化過程中基因頻率一定發(fā)生變化;蜥蜴原種和蜥蜴新種是兩個物種，不能共同組成一個種群。
[答案] D
[例2] 現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，現(xiàn)代生物進化理論對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在 ( )
①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料?、诜N群是生物進化的基本單位 ③自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的?、茏匀?BR> 23
選擇決定生物進化的方向 ⑤生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變?、薷綦x導(dǎo)致新物種形成?、哌m者生存，不適者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦ B.②③④⑥
C.①②⑤⑥ D.①②③⑤⑦
[解析] 達爾文自然選擇學(xué)說沒有從根本上解釋進化的原因，現(xiàn)代生物進化理論從基因的角度解釋了進化的原因，①⑤⑥正確;達爾文自然選擇學(xué)說認為個體是生物進化的單位，而現(xiàn)代生物進化理論認為種群是生物進化及繁殖的基本單位，所以②正確。
[答案] C
(1)達爾文認為環(huán)境條件對生物變異不是誘導(dǎo)而是選擇，生
物產(chǎn)生了大量不定向變異后，由環(huán)境決定其生存與否，即變異在前，選擇在后。
(2)現(xiàn)代生物進化理論認為無論是環(huán)境的選擇還是種群內(nèi)部
發(fā)生突變、遷移等，一切改變基因頻率的因素必將引起生物的進化。
二 進化與基因頻率
命題熱點 (1)基因頻率與進化和物種形成的關(guān)系
(2)基因頻率的計算
命題角度 此類問題在高考中常從以下角度考查：一是通過進化與基因頻率的關(guān)系考查進化的實質(zhì);二是結(jié)合遺傳規(guī)律考查基因頻率的計算
[例3] (2011•江蘇高考)根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是 ( )
A.自然選擇決定了生物變異和進化的方向
B.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變
C.種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性
D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小
[解析] 本題考查現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容及種群基因頻率改變的特點。生物變異的方向是不定向的，而自然選擇是定向的，故自然選擇決定了生物進化的方向;生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，而不是基因型頻率的改變;種群基因頻率改變的偶然性是隨著種群數(shù)量下降而增大的。
[答案] C
[例4] (2011•廣東高考)登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人時將病毒傳染給人，可引起病人發(fā)熱、出血甚至休克?？茖W(xué)家擬用以下方法控制病毒的傳播。
(1)將S基因轉(zhuǎn)入蚊子體內(nèi)，使蚊子的唾液腺細胞大量表達S蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復(fù)制。為了獲得轉(zhuǎn)基因蚊子，需要將攜帶S基因的載體導(dǎo)入蚊子的__________細胞。如果轉(zhuǎn)基因成功，在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)可檢測出__________、__________和__________。
(2)科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色體上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊(AABB)與野生型雌蚊(aabb)交配，F(xiàn)1群體中A基因頻率是________，F(xiàn)2群體中A基因頻率是________。
(3)將S基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置(如圖)，將該純合的轉(zhuǎn)基因雄蚊釋放到野生型群體中，群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會逐代________，原因是_______。
[解析] 本題考查基因工程、基因頻率等知識，意在考查對知識的綜合運用能力。要獲得轉(zhuǎn)基因動物，受體細胞一般是受精卵。如果轉(zhuǎn)基因成功，目的基因(S基因)能進行復(fù)制和表達，所以在蚊子體內(nèi)可檢測出S基因、S蛋白以及S基因轉(zhuǎn)錄的mRNA。(2)AABB×aabb，F(xiàn)1的基因型為AaBb，所以F1中A基因的頻率為50%，F(xiàn)1隨機交配，F(xiàn)2中有致死現(xiàn)象，即基因型為A-bb(3/16)和aaB-(3/16)的個體死亡，則F2存活個體中AA∶Aa∶aa=3∶6∶1，故F2中A基因的頻率為60%。(3)群體中S基因頻率逐代升高，而S基因表達的蛋白質(zhì)可以抑制蚊子體內(nèi)病毒的增殖，使蚊子體內(nèi)的病毒平均數(shù)逐代減少。
[答案] (1)受精卵 S基因 S基因的RNA S蛋白 (2)50% 60% (3)下降 群體中S基因頻率逐代升高，而S基因表達的蛋白質(zhì)可以抑制蚊子體內(nèi)病毒的增殖
基因頻率與基因型頻率的相關(guān)計算
(1)已知基因型頻率求基因頻率
A%=AA%+1/2×Aa%
a%=aa%+1/2×Aa%
(2)已知基因頻率求基因型頻率
若A%=p，a%=q，
則：AA%=p2，aa%=q2，Aa%=2pq
2011年夏季，發(fā)生在德國的耐藥性大腸桿菌疫情已導(dǎo)致數(shù)千人感染。這再一次警示我們，細菌耐藥性問題空前嚴峻，要高度重視抗生素濫用問題。
據(jù)以上材料，可從以下角度命題：
(1)從進化角度考查細菌抗藥性產(chǎn)生的原因。
(2)細菌致病與免疫的關(guān)系。
抗生素的濫用和誤用，導(dǎo)致了許多藥物無法治療的“超級感染”。請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題：
(1)“超級病菌”感染人體并侵入細胞后，機體可以對該靶細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，即________細胞接觸靶細胞，導(dǎo)致靶細胞裂解，從而使病菌抗原被抗體消滅。
(2)用生物進化論的觀點解釋“超級病菌”抗藥性不斷增強的原因是_____________________。
(3)試畫出這種病菌侵染人體后，在人體內(nèi)迅速增殖的曲線。
(4)試畫出這種病菌多年來侵染人體，在一種抗生素選擇下個體數(shù)量的變化曲線。
[解析] (1)病菌感染人體并侵入細胞后，機體通過效應(yīng)T細胞對靶細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，即效應(yīng)T細胞與靶細胞接觸，激活靶細胞內(nèi)的溶酶體酶，導(dǎo)致靶細胞裂解，抗原暴露出來，進而被相應(yīng)的抗體消滅。(2)根據(jù)達爾文觀點，病菌中存在抗藥性個體差異，抗生素的不斷使用對病菌起到選擇作用，使病菌中有抗藥性的個體生存下來并延續(xù)后代，通過一代又一代的選擇，病菌的抗藥性會越來越強。(3)、(4)解題的關(guān)鍵是理解種群增長曲線呈“S”型和抗生素對病菌的選擇
關(guān)鍵是理解種群增長曲線呈“S”型和抗生素對病菌的選擇作用。這種病菌對多種常用抗生素有抗性，因此在人體內(nèi)呈“S”型曲線增長。該病菌存在變異現(xiàn)象，抗生素對病菌變異起選擇作用，結(jié)果是病菌的數(shù)量隨著抗生素的濃度增加而先減少后增多。
[答案] (1)效應(yīng)T (2)抗生素對病菌進行選擇，生存下來的都是抗藥能力強的病菌 (3)如圖1 (4)如圖2 文 章
第九講 生物的進化
考向指南
一 現(xiàn)代生物進化論
命題熱點 (1)現(xiàn)代生物進化理論的主要觀點
(2)自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進化理論比較
命題角度 此類問題常從以下角度考查：一是以選擇題形式考查現(xiàn)代生物進化理論和達爾文自然選擇學(xué)說;二是考查現(xiàn)代生物進化理論對生物適應(yīng)性和新物種形成的分析
[例1] (2011•蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市模擬)某小島上蜥蜴進化的基本過程如下所示。有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.若圖中X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)，則Z是隔離
B.根據(jù)達爾文的觀點可認為，有利性狀在蜥蜴?zhèn)€體世代間不斷保存
C.現(xiàn)代生物進化理論認為，該島上蜥蜴進化過程中基因頻率一定發(fā)生變化
D.該小島上的蜥蜴原種和蜥蜴新種共同組成為一個種群
[解析] 隔離導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生;自然選擇過程中保存有利性狀，淘汰不利性狀;生物進化過程中基因頻率一定發(fā)生變化;蜥蜴原種和蜥蜴新種是兩個物種，不能共同組成一個種群。
[答案] D
[例2] 現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，現(xiàn)代生物進化理論對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在 ( )
①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料?、诜N群是生物進化的基本單位 ③自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的?、茏匀?BR> 23
選擇決定生物進化的方向 ⑤生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變?、薷綦x導(dǎo)致新物種形成?、哌m者生存，不適者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦ B.②③④⑥
C.①②⑤⑥ D.①②③⑤⑦
[解析] 達爾文自然選擇學(xué)說沒有從根本上解釋進化的原因，現(xiàn)代生物進化理論從基因的角度解釋了進化的原因，①⑤⑥正確;達爾文自然選擇學(xué)說認為個體是生物進化的單位，而現(xiàn)代生物進化理論認為種群是生物進化及繁殖的基本單位，所以②正確。
[答案] C
(1)達爾文認為環(huán)境條件對生物變異不是誘導(dǎo)而是選擇，生
物產(chǎn)生了大量不定向變異后，由環(huán)境決定其生存與否，即變異在前，選擇在后。
(2)現(xiàn)代生物進化理論認為無論是環(huán)境的選擇還是種群內(nèi)部
發(fā)生突變、遷移等，一切改變基因頻率的因素必將引起生物的進化。
二 進化與基因頻率
命題熱點 (1)基因頻率與進化和物種形成的關(guān)系
(2)基因頻率的計算
命題角度 此類問題在高考中常從以下角度考查：一是通過進化與基因頻率的關(guān)系考查進化的實質(zhì);二是結(jié)合遺傳規(guī)律考查基因頻率的計算
[例3] (2011•江蘇高考)根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是 ( )
A.自然選擇決定了生物變異和進化的方向
B.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變
C.種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性
D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小
[解析] 本題考查現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容及種群基因頻率改變的特點。生物變異的方向是不定向的，而自然選擇是定向的，故自然選擇決定了生物進化的方向;生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，而不是基因型頻率的改變;種群基因頻率改變的偶然性是隨著種群數(shù)量下降而增大的。
[答案] C
[例4] (2011•廣東高考)登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人時將病毒傳染給人，可引起病人發(fā)熱、出血甚至休克?？茖W(xué)家擬用以下方法控制病毒的傳播。
(1)將S基因轉(zhuǎn)入蚊子體內(nèi)，使蚊子的唾液腺細胞大量表達S蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復(fù)制。為了獲得轉(zhuǎn)基因蚊子，需要將攜帶S基因的載體導(dǎo)入蚊子的__________細胞。如果轉(zhuǎn)基因成功，在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)可檢測出__________、__________和__________。
(2)科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色體上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊(AABB)與野生型雌蚊(aabb)交配，F(xiàn)1群體中A基因頻率是________，F(xiàn)2群體中A基因頻率是________。
(3)將S基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置(如圖)，將該純合的轉(zhuǎn)基因雄蚊釋放到野生型群體中，群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會逐代________，原因是_______。
[解析] 本題考查基因工程、基因頻率等知識，意在考查對知識的綜合運用能力。要獲得轉(zhuǎn)基因動物，受體細胞一般是受精卵。如果轉(zhuǎn)基因成功，目的基因(S基因)能進行復(fù)制和表達，所以在蚊子體內(nèi)可檢測出S基因、S蛋白以及S基因轉(zhuǎn)錄的mRNA。(2)AABB×aabb，F(xiàn)1的基因型為AaBb，所以F1中A基因的頻率為50%，F(xiàn)1隨機交配，F(xiàn)2中有致死現(xiàn)象，即基因型為A-bb(3/16)和aaB-(3/16)的個體死亡，則F2存活個體中AA∶Aa∶aa=3∶6∶1，故F2中A基因的頻率為60%。(3)群體中S基因頻率逐代升高，而S基因表達的蛋白質(zhì)可以抑制蚊子體內(nèi)病毒的增殖，使蚊子體內(nèi)的病毒平均數(shù)逐代減少。
[答案] (1)受精卵 S基因 S基因的RNA S蛋白 (2)50% 60% (3)下降 群體中S基因頻率逐代升高，而S基因表達的蛋白質(zhì)可以抑制蚊子體內(nèi)病毒的增殖
基因頻率與基因型頻率的相關(guān)計算
(1)已知基因型頻率求基因頻率
A%=AA%+1/2×Aa%
a%=aa%+1/2×Aa%
(2)已知基因頻率求基因型頻率
若A%=p，a%=q，
則：AA%=p2，aa%=q2，Aa%=2pq
2011年夏季，發(fā)生在德國的耐藥性大腸桿菌疫情已導(dǎo)致數(shù)千人感染。這再一次警示我們，細菌耐藥性問題空前嚴峻，要高度重視抗生素濫用問題。
據(jù)以上材料，可從以下角度命題：
(1)從進化角度考查細菌抗藥性產(chǎn)生的原因。
(2)細菌致病與免疫的關(guān)系。
抗生素的濫用和誤用，導(dǎo)致了許多藥物無法治療的“超級感染”。請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題：
(1)“超級病菌”感染人體并侵入細胞后，機體可以對該靶細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，即________細胞接觸靶細胞，導(dǎo)致靶細胞裂解，從而使病菌抗原被抗體消滅。
(2)用生物進化論的觀點解釋“超級病菌”抗藥性不斷增強的原因是_____________________。
(3)試畫出這種病菌侵染人體后，在人體內(nèi)迅速增殖的曲線。
(4)試畫出這種病菌多年來侵染人體，在一種抗生素選擇下個體數(shù)量的變化曲線。
[解析] (1)病菌感染人體并侵入細胞后，機體通過效應(yīng)T細胞對靶細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，即效應(yīng)T細胞與靶細胞接觸，激活靶細胞內(nèi)的溶酶體酶，導(dǎo)致靶細胞裂解，抗原暴露出來，進而被相應(yīng)的抗體消滅。(2)根據(jù)達爾文觀點，病菌中存在抗藥性個體差異，抗生素的不斷使用對病菌起到選擇作用，使病菌中有抗藥性的個體生存下來并延續(xù)后代，通過一代又一代的選擇，病菌的抗藥性會越來越強。(3)、(4)解題的關(guān)鍵是理解種群增長曲線呈“S”型和抗生素對病菌的選擇
關(guān)鍵是理解種群增長曲線呈“S”型和抗生素對病菌的選擇作用。這種病菌對多種常用抗生素有抗性，因此在人體內(nèi)呈“S”型曲線增長。該病菌存在變異現(xiàn)象，抗生素對病菌變異起選擇作用，結(jié)果是病菌的數(shù)量隨著抗生素的濃度增加而先減少后增多。
[答案] (1)效應(yīng)T (2)抗生素對病菌進行選擇，生存下來的都是抗藥能力強的病菌 (3)如圖1 (4)如圖2 文 章