《現代生物進化理論》的考點式復習設計

安徽

一、《考試大綱》的要求及分析

現代生物進化理論在高考中的要求有兩點體現，即現代生物進化理論的主要內容（Ⅱ）和生物進化與生物多樣性的原因（Ⅱ）。通過對近幾年高考考題的分析不難發現，現代生物進化理論一般會聯系生物對環境的適應、環境對生物的選擇、生物的變異、DNA 分子雜交在親緣關系的鑒定，以及免疫與病原微生物的進化等方面。主要涉及的考點有拉馬克的進化學說、達爾文的自然選擇學說、現代生物進化理論、共同進化與生物多樣性的形成、遺傳平衡定律等。

在高考復習中，要求考生能達到的水平是說明現代生物進化理論的主要內容；對生物進化理論與生物多樣性的形成，能形成生物進化的觀點；對于一些生物現象，能夠運用數學方法討論種群基因頻率的變化，運用現代生物進化理論進行解釋。基于以上分析，可以嘗試運用考點式復習方式開展現代生物進化理論復習學習。

二、拉馬克的進化學說和達爾文的自然選擇學說

《我們從哪里來?我們是誰?我們往哪里去?》運用保羅·高更的哲學三問，引起學生對生物進化概念的思考。利用視頻呈現生物進化的一般過程，要求學生指出其中的科學問題，并適時引出拉馬克的進化學說和達爾文的自然選擇學說。

【例1】《物種起源》出版已有150年，但依然深深影響著現代的科學研究，對達爾文的自然選擇學說，判斷下列各項對錯：

A.提出了適者生存、不適者被淘汰的觀點 （ ）

B.提出了定向的變異決定生物進化的方向 （ ）

C.認為種群是生物進化的基本單位 （ ）

D.認識到變異廣泛存在并能遺傳給后代 （ ）

E.沒有闡明遺傳變異的本質，但解釋了進化的實質（ ）

【答案】√ × × √ ×

在生存斗爭中，具有對生存有利變異的個體因適應環境而得到保留和發展，具有對生存不利變異的個體由于不適應環境而大量死亡，這就是適者生存、不適者被淘汰。在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程叫作自然選擇，故A項正確。變異是不定向的，不能決定生物進化的方向，生物進化的方向是由自然選擇決定的，故B項錯誤。種群是生物進化的基本單位屬于現代生物進化理論的觀點，故C項錯誤。生物普遍具有遺傳性和變異性是自然選擇的基礎，遺傳保證了物種相對的穩定性和連續性，變異是在遺傳的基礎上進行的，因此達爾文認識到變異廣泛存在并能遺傳給后代，故D項正確。現代生物進化理論闡明了遺傳變異的本質和進化的實質，達爾文自然選擇學說沒有解釋生物進化的本質，故E項錯誤。

鑒于對例1的分析后，可以對達爾文自然選擇學說進行模型圖小結（如圖1）。

圖1

值得說明的是，變異在環境變化之前已經產生，環境只是起選擇作用而不是導致變異發生的原因。通過環境的選擇，將生物個體中產生的不定向變異中的有利變異保留下來。例如，噴灑殺蟲劑只是將抗藥性強的個體選擇出來，使整個種群抗藥性增強，而不是使害蟲產生抗藥性變異。變異性狀是有利的還是有害的取決于環境條件。又如昆蟲的殘翅性狀在正常環境中是不利的，但在多風的島嶼上則是有利的。

三、現代生物進化理論

在復習現代生物進化理論之前，教師可以進行連續設問：什么是種群？為什么說種群才是生物繁殖的基本單位？什么是基因庫？什么是基因頻率和基因型頻率？可遺傳的變異來源于什么？什么是突變？基因突變如何改變種群的基因頻率？物種形成的主要方式有哪些？進化論中新物種形成的標志是什么？通過這些問題，幫助學生回顧之前復習的內容（如圖2）。

圖2

【例2】有關現代生物進化理論的敘述，判斷下列各項對錯：

A.突變和基因重組導致種群基因頻率發生定向改變（ ）

B.種群內基因頻率的改變在世代間具有連續性（ ）

C.生物進化的實質是有利變異在生物體內的積累（ ）

D.可遺傳變異為生物進化提供了原材料 （ ）

E.自然選擇決定生物進化的方向 （ ）

F.由于種群基因頻率的改變，生物進化后一定會形成新物種 （ ）

G.地理隔離是新物種形成的必要條件，生殖隔離是新物種形成的標志 （ ）

【答案】× √ × √ √ × ×

突變和基因重組為生物進化提供了原材料，自然選擇使種群基因頻率發生定向改變，故A項錯誤。遺傳使種群基因頻率的改變在前后代保持一定的連續性，故B項正確。生物進化的實質是種群基因頻率的改變，故C項錯誤。可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，其中基因突變和染色體變異統稱為突變，它們都可以為生物進化提供原材料，故D項正確。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化，故E項正確。物種形成的標志是出現生殖隔離，生物進化不一定產生新物種，但是新物種的產生說明生物一定發生了進化，故F項錯誤。新物種的形成可以不經過地理隔離，因此地理隔離不是新物種形成的必要條件，故G項錯誤。

在例2訓練基礎上，可以嘗試對現代生物進化理論相關概念進行辨析，如形態、結構一致不等于同一物種。因為形態、結構一致的生物，有可能具有生殖隔離，如兩個種群的生物形態、結構相同，但繁殖期不同，說明這兩個種群的生物具有生殖隔離，因此是兩個物種。物種的形成不一定經過地理隔離，有時不經過地理隔離也能直接形成生殖隔離，如二倍體植株經秋水仙素處理形成四倍體植株，兩者是不同的物種。此外，還可以滲透對生物進化實質的理解、進化與物種形成關系等知識。

四、共同進化和生物多樣性的形成

在復習共同進化和生物多樣性的形成之前，教師可以進行連續設問：什么是共同進化？“精明的捕食者策略”為什么可以促進被捕食者的進化？捕食者的存在為什么會有利于增加物種多樣性（“收割理論”）？通過對這些問題的討論，嘗試讓學生構建概念圖（如圖3）。

圖3

對于共同進化的理解應首先明確兩個方面，即不同物種之間的共同進化和生物與環境之間的共同進化。最好能通過具體案例，讓學生理解什么是共同進化，共同進化帶來什么影響。例如，狼在捕食兔子的過程中，狼的奔跑速度越來越快，嗅覺越來越靈敏，而兔子的奔跑速度也越來越快，嗅覺也越來越靈敏，這樣就實現了狼和兔子種群的共同進化；在地球生物和環境的發展進程中，從無氧環境發展→厭氧生物的出現、光合生物的出現→原始大氣中氧氣的出現→好氧生物的出現，這樣生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，出現了千姿百態的物種，且形成多種多樣的生態系統。

【例3】安第斯山區有數十種蝙蝠以花蜜為食。其中，長舌蝠的舌長為體長的1.5倍。只有這種蝙蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者（如圖4）。由此無法推斷出 （ ）

圖4 長舌蝠從長筒花中取食花蜜

A.長舌有助于長舌蝠避開與其他蝙蝠的競爭

B.長筒花可以在沒有長舌蝠的地方繁衍后代

C.長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結果

D.長舌蝠和長筒花相互適應，共同（協同）進化

【答案】B

只有長舌蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部攝食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者。這是長舌蝠和長筒花相互選擇、相互適應、共同進化的結果。同時通過這種生活方式也有助于長舌蝠避開與其他蝙蝠的競爭。長舌蝠是長筒花的唯一傳粉者，因此長筒花必須在有長舌蝠生存的地方才能繁殖后代。

五、遺傳平衡定律

遺傳平衡定律就是哈迪-溫伯格定律，是指在理想狀態下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在遺傳中是穩定不變的，即保持著基因平衡。這里面的理想條件需要滿足5點：即種群足夠大、種群個體間隨機交配、沒有突變產生、種群個體沒有遷移（遷入或遷出）、沒有選擇等（如圖5）。

遺傳平衡定律揭示了群體基因頻率和基因型頻率的遺傳規律，據此可使群體的遺傳性能保持相對穩定。在一個隨機交配群體中基因頻率與基因型頻率間的關系，從而為在不同情況下計算不同群體的基因頻率和基因型頻率提供了方法。

【例4】果蠅是常用的遺傳學研究的實驗材料，據資料顯示，果蠅約有104對基因，現有一果蠅種群，約有107只個體。請回答下列問題：

圖5

（1）該種群的全部個體所含有的全部基因統稱為種群的 _____________________。

（2）隨機從該種群中抽出100只果蠅，測得基因型 AA（灰身）35 只，Aa（灰身）60 只，aa（黑身）5只，則A基因的頻率為____________，aa個體的基因型頻率為_____________。

（3）已知果蠅紅眼與白眼為一對相對性狀，由一對位于X染色體上的等位基因控制，白眼受隱性基因（b）控制，隨機抽取雌雄果蠅各100只，其中測得雌果蠅中XBXB（紅眼）30只，XBXb（紅眼）60只，XbXb（白眼）10只，雄果蠅中XBY（紅眼）60只，XbY（白眼）40只，則B基因的頻率為____________，XbXb個體在雌性中的基因型頻率為__________。

【答案】（1）基因庫 （2）65% 5%（3）60% 10%

該種群的全部個體所含有的全部基因統稱為種群的基因庫。根據定義可知，A基因的頻率＝A基因的數目/（A基因數目+a基因數目）×100%＝（2×AA個體數+Aa個體數）/（2×抽取個體總數）×100%＝（2×35+60）/（2×100）×100%＝65%，aa個體的基因型頻率＝aa個體數/抽取個體總數×100%＝（5/100）×100%＝5%。已知控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，根據定義可知，B基因的頻率＝B基因的數目/（B基因數目+b基因數目）×100%＝（2×該基因雌性純合子個體數+雌性雜合子個體數+雄性含該基因個體數）/（2×雌性個體數+雄性個體數）×100%＝（2×30+60+60）/（2×100+100）×100%＝60%，XbXb個體在雌性中的基因型頻率＝（10/100）×100%＝10%。

因此，根據定義計算基因頻率和基因型頻率，可分為下列2種情況。當等位基因位于常染色體上時（以A、a為例）：

六、思考與展望

在高三考點式復習中，強調的是對考點的逐一梳理，同時還會對考點相關的基礎知識進行整合。在復習中，既要區別一輪復習的知識點的細化，又要考慮一輪復習后知識的側重點，更不能忽視一些知識死角。為此，建議在考點式復習中，設計一些階梯式問題串進行適當地拔高訓練。

在復習現代生物進化理論時，學生容易覺得枯燥、難以理解。為此，首先，教師可以制作動畫課件，將相關知識用圖示集中展示，穿插教材的大量圖片信息，既增強學生的直觀印象，又活躍了整個課堂的教學氣氛。其次，通過對近幾年各地市的高考題部分選項的改編，有針對性地復習，提高復習方向的準確性和高效性。如本節課中的基因型頻率的計算等，既有理論知識的復習，也有基礎知識的考查訓練，要讓學生從復習理論知識、解答典型題、總結解題方法中體會試題的規律。