高中生物复习专题教案- 遗传与进化.docx
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1、高中生物复习专题教案: 遗传与进化 上课之前当然需要预备好教案,这样能够更加清楚调理的给学生们讲课。下面是由我整理的“高中生物复习专题教案: 遗传与进化盼望能够为您带来关心。 第四部分 遗传与进化第34讲 生物进化一、考点内容全解一本讲考点是什么1.达尔文自然选择学说1主要内容:达尔文认为遗传和 变异是自然选择的基础(内因);生存斗争是生物进化的动力(外因);过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料,同时加剧了生存斗争;定向的自然选择确定了生物进化的方向。其要点图示如下:2评价意义:科学地解释了生物进化的缘由,以及生物的多样性、适应性。局限:对于遗传和变异的本质、自然选择如何起作用等方面存在猜测
2、和片面,甚至错误的认识。2.现代生物进化理论 现代生物进化理论是达尔文自然选择学说和基因学说的综合,也就是说用现代遗传学理论来补充和完善达尔文学说的缺乏,如通过种群、基因库、基因频率解决了达尔文不能解释的自然选择如何发挥作用的问题 。其本观点是:1种群是生物进化的单位,生物进化的实质在于种群基因频率的转变。2突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分 化,最终导致新物种的形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群基因频率发生定向转变并确定生物进 化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。图示如右:二考点例析例1用生物进化论
3、的观点解释病菌抗药性不断增添的缘由是a使用抗菌素的剂量不断加大,病菌向抗药能力增添方向变异b抗菌素对病菌进行人工选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的c抗菌素对病菌进行自然选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的d病菌中原来就有抗药性强的个体,在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体解析此题考查学生对达尔文生物进化观点的理解状况。依据达尔文的进化观点,由于变异,病菌本身存在着个体差异,有的抗药性强,有的抗药性弱,有的无抗药性,抗菌素的使用对病菌起了自然选择作用,而不是人工选择(人工选择是指人类有目的地选择适合人类需要的生物品种) 。通过一代又一代地自然选择,病菌的抗药性会越来越强。答案c、d解题警示
4、最简单犯的错误是“生物主动的适应变异能按生物意愿而发生有利的定向变异例2在一个种群中随机抽出肯定数量的个体,其中,基因型为aa的个体占18,基因型为aa的个体占78%,aa的个体占4%。基因a和a的频率分别是:a.18%、82% b.36%、64% c.57%、43% d.92%、8% 解析不妨设该种群为100个个体,则基因型为aa、aa和aa的个体分别是18、78和4个。就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因。那么,这100个个体共有200个基因,其中,a基因有218+78=114个,a基因有24+78=86个。于是,在这个种群中,a基因的基因频率为: 114200=57% a基因
5、的基因频率为: 86200=43%答案c说明可以先算出一对等位基因中任一个基因的频率,再用1减去该值即得另一个基因的频率。同类变式据调查,某地人群基因型为xbxb的比例为42.32%、xbxb为7.36%、xbxb为0.32%、xby为46%、xby为4%,求在该地区xb和xb的基因频率分别为 解析取100个个体,由于b和b这对等位基因只存在于x染色体上, y染色体上无相应的等位基因。故基因总数为150个,而xb和xb基因的个数xb、xb分别为42.322+7.36+46138,7.36+0 .322+412,再计算百分比。xb、xb基因频率分别为138/15092%,12/1508%答案92
6、%, 8%例3图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,a、b、c、d为四个物种及其演化关系,回答:(1)a物种进化为b、c两个物种的两个外部因素是 (2)甲岛上的b物种迁到乙岛后,不与c物种进化为同一物种的缘由是 (3)迁到乙岛的b物种进化为d物种的缘由 解析a物种原是同一自然区域的生物类群,后来,同一物种的生物有的在甲岛生活,有的在乙岛生活,由于甲、乙两岛环境条件不同,使得同种物种的两个种群的基因频率发生不同的定向转变。再加上甲、乙两岛由于地理隔离而不能互相自由交配,使不同种群的基因库不同。所以,最终的进化结果是形成两个物种。甲岛上的b物种迁回乙岛后,由于各自种群的基因库已发生转变,加之二者的生
7、殖隔离,因此物种b不会与c物种共同进化为一个相同的新物种,而是各自独立进化。因甲、乙两岛的环境条件不同,再加上由于地理隔离导致生殖隔离,不能与b自由交配,故d物种在b物种基础上进化而成。答案 (1)自然选择、地理隔离 (2)b与c间已形成生殖隔离 (3)甲、乙两岛的环境条件不同,自然选择作用不同,再加上地理隔离使它们基因频率的差异得到累积而形成了生殖隔离。二、方法技巧规律近几年高考命题集中在三个方面:1自然选择学说的理解和运用;2基因频率的有关计算;3对生物进化一些新观点、新学说的评价;4生物进化的证据。将来高考考向预报:1与遗传基本定律相结合,以基因频率为学问切入点,解决进化中的相关计算问题
8、;2讨论生物大分子进化;3与生态学学问相结合,考查综合运用现代进化理论分析生物多样性。1.运用遗传的基本定律,结合“哈代-温伯格基因平衡定律解决有关基因频率的计算问题,加深理解自然选择学说的实质。在一个种群中符合以下5个条件:种群极大种群个体间的交配是随机的无基因突变无新基因加入无自然选择的状况下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,保持平衡。用数学方程式可表示为:(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,p+q=l。其中p代表一个等位基因的频率,q代表另一个等位基因的频率。运用此规律,已知基因型频率可求基因频率;反之,已知基因频率可求基因型频率。2.生物进化
9、历程和彼此间的亲缘关系是进化论的重要内容,能够提供生物进化和亲缘关系的证据有多方面,要学会运用已有学问去查找证据:1古生物学讨论提供的证据:化石。通过对地层中化石的讨论说明:生物进化与自然条件的转变亲密相关;生物的进化有很多中间过渡类型连接。2胚胎学讨论提供的证据:重演律生物个体发育过程中,重现其祖先的重要发育阶段。通过对动物胚胎发育的讨论,可推想生物之间的亲缘关系和各种生物的起源。3比较生理学讨论的证据:如血清鉴别法,注射了异种动物血清后依据沉淀状况,测定各种生物的亲缘关系。若沉淀反应愈强,说明血清蛋白差异越小,亲缘关系越近;反之,则越远。4分子生物学讨论的证据:测定不同生物的同种 蛋白质的
10、分子结构,差异越小,亲缘关系越近;不同生物的核酸分子杂交,杂交程度越高,亲缘关系越近。例4某人群中每10000人中有一白化病患者(aa),问该人群中带有a基因的杂合体概率是 解析已知基因型aa的频率为1/10000则基因a的频率q= =0.01,基因a的频率p=10.01=0.99,则基因型aa的频率为2pq=20.990.01=0.0198答案0.0198特殊提示娴熟运用遗传的基本定律,结合“哈代-温伯格基因平 衡定律计算基因频率这是定量描述自然选择的基础。同类变式人类的苯丙酮尿症是代谢疾病,由隐性基因掌握。假如群体的发病率是1/10000,表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配,生出患苯丙酮
11、尿症小孩的概率约为 解析本例是例4的拓展。依基因的平衡定律,杂合体基因频率为21/100(11/100)1/50杂合体占表型正常个体的机率,故表型正常个体婚配子女患病机率为1/41/501/200答案1/200例5讨论说明鱼和蝌蚪的排泄物主要是氨,两栖类的排泄物主要是尿素,飞行类和鸟类的排泄物主要是尿酸。经测定,在鸡胚的发育过程中,含氮化合物的排泄状况如图。该图说明: 解析据图可知,第4天的鸡胚,氮排泄物主要是氨,其排泄功能与鱼类相像;第7天的鸡胚主要排泄尿素,与两栖类相当;第10天的鸡胚主要排泄尿素,与鸟类相当。由此可见,鸡胚发育简洁而快速地重演其祖先进化的历程,这是胚胎学为生物进化及生物间
12、亲缘关系提供的证据。答案 (1) 动物的个体发育简洁而快速地重演其系统发育的过程 (2)进化历程:鱼类两栖类鸟类特殊提示无论采纳何种方法、何种指标比较各种生物的亲缘关系:相像近程度越多则亲缘关系越近。例61977年,科学家在深海中的火山口四周发觉热泉。热泉喷出的海水温度超过300,并且富含硫化氢和硫酸盐。令人诧异的是,在这样的海水中,竟发觉大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物,在热泉口四周还发觉多种无脊椎动物,如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近年来,人们不断在深海发觉这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类拟
13、。请依据以上材料回答:(1)上述硫细菌的同化作用类型是 (2)与一般生态系统相比,深海热泉生态系统有哪些特别之处? (3)讨论深海热泉生态系统有什么意义? 解析此题考查了生物代谢、进化和生态的学问,旨在阐 明生物体结构与功能相统一的观点,更为重要的是引导考生解放思想,不要被传统观念所束缚,只有批判地继承,大胆创新,才能攀登科学的高峰,为人类和社会进展做出更大奉献。(1)依据题目材料信息:这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物。以h2s为例,则:h2s+o2 so2+能量(化学能)co2+h2o (ch2o)可见硫细菌为化能自养型生物。(2)深海热泉生态系的特别之处可从无机环境、生产者
14、类群和生态系的能源等三个方面进行描述。(3)阅读完题干,给人的第一印象是生物的适应性和多样性超出我们的意料,进而对热泉生态系生物的抗高温、高压能力感到迷惑,还有“有些科学家认为热泉生态系的环境与地球上早期生命所处的环境类似,这莫非不是生命起源和生物进化的鲜活材料吗? 答案(1)化能自养型 (2)能源是化学能,不是太阳能 生产者是化能自养细菌,不是绿色植物 无机环境是高温、高压、无光环境,不是常温、常压、有光环境 (3)丰富人们对生物适应性或多样性的认识;对讨论生物抗高温、抗高压的机理有重要价值;对讨论生命的起源和生物的进化有肯定意义。三、基础能力测试 1右图为某一群体基因频率改变图(樟坐标表示
15、基因型,纵坐标表示频率),则与这一现象相符的事实是a克格伦岛上残翅昆虫和强翅昆虫的形成b人类新生儿体重过重或过轻死亡率较高c育种学家选育某抗病品种d工业(尺蛾)黑化2以下表达中正确的选项是自然选择是通过生存斗争来实现的 生存斗争是通过自然选择实现的 适应是自然选择的结果 自然选择是适应的结果a b c d3若让某杂合体连续自交,那么能表示自交代数和纯合体比例关系的是 4在进化过程中,有关生物类型出现的几种描述,可能性的是a自养、厌氧异养、需氧异养 b需氧异养、厌氧异养、自养c厌氧自养、需氧异养、光能自养 d厌 氧异养、光能合成自养、需氧异养5在1.5108a前(用150mabp表示)的沉积物中
16、发觉了已灭亡的剑尾动物。对每个个体背甲的长宽比都进行了测量。长宽的比值用s值表示。在下列图中,p曲线表示150mabp时该动物s值的分布,在100mabp的沉积物中,在3个不同地点发觉了3个不同剑尾动物的群体。 选项 a b c d新种形成 b c c b环境不变 a c a b图中a、b、c分别表示3种动物群体中s值的分布状况。那么,在a、b、d个群体中,哪一群体最可能出现了新种?在发觉剑尾动物的3个地区中,哪一地区的环境最可能保持不变? 请从下表a、b、c、d选项中选择正确的一项。6对细胞中某些物质的组成进行分析,可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的帮助手段,一般不采纳的物质是a
17、蛋白质 bdna crna d核苷酸7用现代生物技术能制造出新的生物品种,这主要是由于现代技术可在短时间内完成高频率的基因突变或基因重组现代转基因技术可快速转变生物的基因组成现代生物技术可快速使新品种形成种群现代技术可使新品种的产生不需要经过地理隔离a b c d8图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障(水)的阻碍,已经分别为两个独立的群体。假如群体a经受了长期的生活环境剧烈的改变,而群体b的环境无大改变,则群体a的进化速度将可能是a比群体b快 b比群体b慢 c与群体b相同 d停止进化9下列图表示4种不同森林环境的树于样品,在一个大城市附近的森林环境中释放了1000只白色的和1000只
18、黑色的飞蛾。三周后重新捕捉到778只白飞蛾和135只黑飞蛾。该城市附近的树干很可能类似于 a b c d四、潜能挑战测试10.假设一对等位基因a、a的频率为a=09,a =01,那么aa、aa、aa三种基因型的频率分别是 、 、 ;若环境的选择使用使a的率由09降为07,选择后第二代基因型知aa、aa的频率分别是 、 ;若选择作用保持变,后代基因型频率改变是 11.右图为人、猪、鼠、野山羊、鸭嘴兽的胰岛素分子同源性分析统计曲线(纵 标表示氨基酸序列相同的百分率)。回答:曲线中代表猪的点是 分子进化速率为每转变1%氨基酸需p年, 若人和猪胰岛素同源序列,在总共m个氨基酸中有n个氨基酸不同,则可推
19、知人和猪的祖先在距今年 前开始分道扬镳。请你运用鸭嘴兽作为材料,说明一种生物学观点。12所谓“杂种优势,是指杂合体的生活力(繁殖力、抗逆性及产量和品质)高于亲本的平均值,甚至超出亲本范围的现象,杂种优势常见于种间杂种的子一代(1)试运用“杂种优势原理解释近亲繁殖的坏处(2)生物进化实质是环境对不利基因的淘汰及对有利基因的保存和放大过程。为模拟自然选择过程,假定基因型为aa、aa个体全部能生存并繁殖后代,而基因型为aa的个体全部致死,若不考虑基因突变,试求基因型为aa个体自交,fn代各基因型的比例?先猜测,再用数学归纳法证明。五、参考答案与提示1a 由图可知基因型频率向两个方向进展, 最终将导致
20、两个不同物种或不同性状生物形成,这种现象称为分裂性选择2d 自然选择是通过生存斗争来实现的;通过自然选择形成物种多样性、生物的适应性和实现生物进化3a( 用“归纳法得杂合体的比率为1/2n-1,故纯合体aa和aa比率值域亦为0,1)4d( 原始生命结构特别简洁,没有自养的结构基础,同时原始海洋有机养分十分丰富,异养条件充分;而且因环境中无氧,只能进行无氧呼吸。随后出现原始的光合自养型生物,同时生成o2,形成“第二代大气。环境有o2后,生物经变异产生的有氧呼吸类生物能量利用效率高,经自然选择渐渐演化为需氧型)5c( c种群的s值有2个峰值,说明自然选择已造成种群分异,只要这种“过程持续下去,就有
21、可能形成在s值上有明显差异的新种。相反地,a种群中的s值近乎恒定,说明a种群所处的自然环境相对稳定)6d( 各种生物具有不同dna不同mrna不同蛋白质,因此各种生物的dna、mrna、蛋白质具有特异性)7a “克隆技术只用于“复制8a 环境选择适应环境的生物物种。群体 b所处环境稳定,自然选择相对稳定9a( 黑蛾重捕数少,说明环境选择白飞蛾)10选择前各基因型频率为aa=(09)2=081,aa=2 09 01=018,a a =(01) 2=001。选择后各基因型频率为aa(07) 2=049,aa=2 07 03=042,a a =(03) 2=009。由此可见若选择作用继续保,后代中a
22、a将削减,aa将增加11(1)b (n/m)1/100p250np/m 鸭嘴兽是一种过渡型生物的“活化石,可以作为生物进化的证据12近亲繁殖,基因杂合率下降,杂种优势丧失;同时隐性致病基因的纯合率上升,患病几率增大f1:aa1/4aa+2/4aa+1/4aa1/3aa+2/3aa;f2:f11/3aa+2/3(1/4aa+2/4aa+1/4aa)3/5aa+2/5aa猜测fn:1-2/(2n+1)aa+2/(2n+1)aa 证明:当n=1时,成立 假定当n=k时成立,即fk:1-2/(2k+1)aa+2/(2k+1)aa那么fk+1:1-2/(2k+1)aa+2/(2k+1)( 1/4aa+2
23、/4aa+1/4aa)1-2/(2k+1+1)aa+2/(2k+1+1)aa 综合知原猜测成立 f132.COM更多教案延长阅读 高中生物教案:新陈代谢与ATP 教学目标 学问方面1、理解ATp的分子简式及其结构特点2、理解ATp和ADp之间的互相转化及其对细胞中能量代谢中的意义3、理解ATp的形成途径4、把握ATp是新陈代谢的直接能源,并理解ATp作为能量通用货币的含义 能力方面学生通过分析ATp与ADp的互相转化及其对细胞内供能的意义,初步训练学生分析实际问题的能力。 情感、看法、价值观方面让学生在分析自己身体内发生的ATp-ADp循环及其重要意义过程中,体验到生物学原理在生产实践中的价值
24、,加强学生对身边的科学RLS这一理念的理解。 教学建议教材分析1、对于ATp的分子结构,教材首先介绍了ATp是腺嘌呤核苷的衍生物,分子简式为A-ppp,其中A代表腺苷,T代表三个,p代表磷酸基,代表高能磷酸键,然后从比较高能磷酸化合物释放能量的标准数值和ATp释放能量的数值入手,使学生很信服地认识到ATp确实是一种高能磷酸化合物。2、对于ATp与ADp的互相转化,教材中首先介绍了ATp水解和重新合成的过程:ATp与ADp的转化中,ATp的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。第二个高能磷酸键的末端,能很快地水解断裂,于是ATp转换为ADp,能量随之释放
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