高二生物研究性教案五篇

高二生物研究性教案1

：生态系统的能量流动

各位评委：

大家好!今天我说课的题目是《生态系统的能量流动》。本节课内容是人教版高中生物必修模块三《稳态与环境》中第五章《生态系统及其稳定性》第二节的内容。我将从教材分析，学情分析、教学策略、学法指导、教学过程、板书设计、习题设计等七个方面来简要谈一下我对这节内容的构思和设计，敬请各位老师批评指正。

一、教材分析

(一)教材地位和作用

《生态系统的能量流动》一节课主要包括生态系统的能量流动的概念、过程、特点及研究意义四部分内容，在教材内容的设计上首先由能量流动的概念引入分析能量流动的方法：由个体→群体→系统的分析方法，定性分析与定量分析结合的分析方法，旨在培养学生运用科学方法进行研究分析，发现科学规律的能力。在学生揭示能量流动规律的基础上，通过桑基鱼塘、草原放牧两个实例分析，使学生切身体验生态学规律与现实生活及生产实践的密切联系，自觉树立生态学观点，遵循生态学规律，为人与自然和谐相处，走可持续发展之路而努力。

生态系统的能量流动是生态系统功能的一个重要体现，在整个高中生物学习中起着承上启下的作用，它以生物的新陈代谢、生态系统的营养结构等知识为基础，同时又是学生巩固生态系统结构，理解生态系统的物质循环，以及生态系统等知识的基础，它在高中生物学习中是重点和难点。

(二)课程标准内容

分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用

(三)考纲要求

生态系统中能量流动的基本规律及其应用(Ⅱ)

(四)教学目标

为落实课程标准内容，结合本节教材内容设计及高中二年级学生学习基础和学习心理水平，确定本节课教学目标如下：

知识目标：

1.结合具体实例分析生态系统能量流动的过程及特点

2.在运用能量流动规律进行实例分析的基础上，归纳并概述研究能量流动的实践意义。

能力目标：

1.能从整体水平对生态系统进行定性和定量的系统分析，培养学生分析综合和推理判断的思维能力。

2.应用能量流动的规律进行具体问题的分析和解释，并能提出解决问题的可行性措施。

情感态度与价值观

1.关注农业的发展和生态农业的建设，注重生态学观点的培养。

2.认同可持续发展的生态学观点，养成勇于实践的科学精神和科学态度。

(五)重难点及其突破

1.重点

生态系统能量流动的过程和特点

(1)能量是一切生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的基础。生物圈中每一完整的生态系统都是一个能量输入、传递、转化和散失的系统，这是生态系统功能的一个重要体现。

(2)指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程，也是培养学生分析综合、推理的思维能力以及学习用准确语言表达自己观点的能力的过程。

(3)研究能量流动的过程和特点，一方面可以巩固前面学习的食物链、食物网的知识，另一方面也为研究生态系统的目的——更好地服务于人类自身(调节能量流向对人类最有益的部分)打好基础，教育学生树立生态学观点，自觉坚持生态系统可持续发展的原理。

基于对学生知识、能力、情感态度价值观的培养和现实生活的需要，确定了以上教学的重点。

2.难点及其突破策略

难点：生态系统能量流动的过程和特点

难在能量流动比较抽象和学生缺少揭示规律的方法。针对这一难点主要采取了以下突破措施：

1.采用由局部到整体，由个别到一般，先定性再定量的分析方法，逐步引导学生理解能量流动过程，归纳能量流动的特点。

在分析生态系统的能量流动过程时，先由一个个体的能量输入、储存、转化和散失途径分析，逐步种群、第一营养级、第二营养级，最终归纳出生态系统的能量流动过程。在能量流动的特点的教学中，先由生态系统能量流动过程的定性分析作出推测，然后以赛达泊格湖能量为例定量分析，最终得出能量流动的单向流动，逐级递减的特点。

2.设计合理问题引导学生自主学习，通过小组的合作进行推理探究，发挥学生自主学习的积极性，同时师生互动，共同探究规律。

在学生完成能量流动概念学习之后，教师提出问题：一个个体的能量如何输入储存和散失?一个种群呢?引导学生进行教材的学习和思考;接着提出能量在生态系统中是如何流动的?引导学生学习教材，小组探究：第一营养级的能量从哪里来，到哪里去?第二营养级呢?在小组探究的基础上师生合作归纳出，生态系统的能量流动过程。然后进一步引导学生探究归纳：①生态系统的能量来源是什么?②如何输入?③流经生态系统的总能量?④能量在各个营养级的来源和去路?⑤能量流动的起点和渠道?通过探究和师生互动准确掌握生态系统的能量流动过程?

在解决生态系统能量流动过程的基础上由学生以小组为单位定量分析赛达泊格湖能量流动。教师提出问题引导学生“你能总结出什么规律?”通过小组合作，最终归纳出能能量流动的规律。

3.重视联系实际，巩固规律，激发学习兴趣。

在学生归纳规律的基础上提出“为什么一山不容二虎?”“食物链长度一般只有4-5级?”“鲁宾逊荒岛生存策略”等实例分析，既巩固了知识，又使学生在分析实例的同时，体验了生活实际中的科学规律，大大激发学生学习发现规律、运用规律、揭示事物本质的科学探究-，提升了学生分析问题的能力。

二、学情分析：

本节课授课对象为高二年级学生，从学生的认知水平来看，已经有很强的自主学习能力，而且通过高一年级的学习已经养成合作探究的良好学习习惯，且学生已具有一定的分析问题、逻辑推理能力;从学生的知识水平来看，学生通过初、高中学习已逐步建立了能量，能量传递，能量守恒等一些基本概念;在生物学学习中，已学习了储存能量的物质、光合作用、细胞呼吸等内容，这些都是理解本节内容的基础。

三、教学策略

以“自主、探究、合作”作为学习的基本形式，充分利用教材、媒体等资料引导学生自主学习、分析问题、加工信息、推理判断、合作探究、归纳总结。在教学过程中学生学习、思考、合作、探究、归纳，教师启发引导、归纳、拓展延伸，师生互动，生生互动，落实课堂教学目标。在乐学氛围中提升分析问题、解决问题的能力。充分发挥多媒体在教学中的直观性，条理性、动态性、高效性等优点，设计多媒体课件演示，帮助学生理解和分析。

四、学法指导

本节课的教学重在培养学生由现象发现规律、掌握规律，并运用规律分析实际问题的能力，如何去分析问题、揭示问题，方法很重要。本节内容教学中教师重在指导学生掌握由个别→一般，由局部→系统的分析问题的方法以及研究规律常用的定量分析、定性分析的方法，同时教师要重视指导学生联系生产、生活实际，进行规律的理解和应用，在教学过程中不断提升学生自主学习能力是重要途径之一。

五、教学过程

(一)教学流程

1.问题探讨、设疑激趣

2.理解概念、问题引导，学生由个体→种群→营养级→生态系统逐步进行能量流动分析。

3.小组探讨交流，师生共同归纲总结生态系统能量流动的过程。

4.定量分析赛达泊格湖能量流动，小组合作交流，师生共同归纳能量流动特点并探究其表示形式。

5.实例分析，运用能量流动的规律。

6.小组探讨实例、归纳研究能量流动的实践意义。

7.课堂小结

(二)本节课教学的设计思路

重视学生的主体地位，发挥学生自主学习的潜能。在教学中教师通过导诱，使学生乐学、会学、学有所获是本节课突出重点，突破难点的关键。

本节课一开始通过问题探讨，使学生置身其中;与生存挑战相联系，激发学生求知-。自觉主动投入本节课的学习。

接着通过教师问题引导，指导学生进行能量流动的分析，在学生学习活动中，学会由个体→群体→系统的分析方法。然后通过问题引导学生小组交流探究，师生共同总结出能量流动的过程，在此基础上做出定性推测：能量有逐级递减的趋势。

教师进一步提出这一推测的准确性有待验证，进而激发学生进一步探究的-。教师因势利导转入定量分析赛达泊格湖的能量流动，通过定量分析和小组的交流探究归纳出能量流动的规律。

学生沉浸在发现规律的快乐中，教师趁热打铁引入实例分析，使学生在分析实例中体验规律应用的快乐进而加深对规律的理解，在此基础上教师通过引导学生比较农田生态系统与桑基鱼塘，以及小组变流如何更好的进行草原放牧，尝试将所学知识运用于新情景中，解决实际问题、理解研究能量流动的实践意义。

在本节课的教学中突出学生由现象进行定性定量分析，发现规律的教学思路，容易激发学生进行科学探究的学习积极性。

在教学中的几个注意点

1.注意区分摄入量和同化量

2.在讲能量金字塔时要避免学生在理解不透或知识巩固不牢时，引入其他的金字塔造成干扰，暂不拓展其他生物金字塔。

3.区分提高能量利用率与提高能量传递效率不同。

六、板书设计

为突出重点，帮助学生构建完善知识体系。板书设计如下：

生态系统的能量流动

一、能量流动的概念三、能量流动的特点

输入传递、转化、散失1.特点

二、能量流动的过程单向流动

1.来源逐级递减

2.起点2.表现形式

3.渠道能量金字塔

4.流经生态系统的总能量四、研究能量流动的意义

5.各个营养级能量来源1.效利用

6.各个营养级能量的去路2.持续高效流向对人有益的部分

7.能量转化过程

七、习题设计

1.课堂巩固练习

旨在巩固本节课的重点，区分易混点

2.课后探究

设计课后探究的目的，在于进一步调动学生结合生活实际进行科学研究的积及性;同时通过开放性试题，拓宽学生思维。

高二生物研究性教案2

《生物膜的流动镶嵌模型》

一、说教材

本节课选自人教版生物必修1第4章第2节，主要内容包括科学家对细胞膜结构的探索历程，以及生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。第四章共有3节内容，第一节主要说明细胞膜是选择透过性膜，为什么具有选择透过性?功能与结构相适应，于是进入第二节内容膜结构的探索。而第二节内容又是第三节内容“物质跨膜运输的方式”的学习基础。因此本节课在第四章起着承上启下的作用。通过科学史的渗透，认同科学研究是一个不断探索、不断完善的漫长过程。

二、说学情

本课所面对的学生为高一年级的学生，通过前面章节的学习，对“化合物”、“细胞膜”、“生物膜系统”等内容已经有了一定认识，在这一前提下学习本课内容可以做到深入浅出，层层深入。在初中阶段已经学习相关的生物学科的知识，初步掌握生物学科学习的方法，认同生物结构决定功能的生物学观点。

基于以上分析，结合新课程标准对于教学目标多元化的要求，我将确定如下教学目标：

三、教学目标

【知识目标】

1.阐述科学发现的一般规律。

2.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

【能力目标】

1.培养分析、质疑、探究、合作交流的能力。

2.增强动手操作能力，提升科学探究能力。

【情感态度与价值观目标】

1.认同科学研究是一个不断探索，不断完善的漫长过程。

2.树立生物结构与功能相适应的生物学观点。

四、教学重难点

【重点】

理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

【难点】

在建立生物膜模型的过程中渗透结构与功能相适应的观点。

五、说教学方法

1.教法

通过讲授、讨论、问答等多种教学手段，建立诱导探究的课堂模式，使发现过程中的几个的实验变成一种探究式的实验，引导学生体验科学家发现真理、探索真理的全过程，进而更好的掌握其中的科学方法，理解科学内容。

2.学法

在本课学习中，学生利用课本和课件提供的资源进行思考，在此基础上，综合了探究性学习、自主探究、小组合作学习等方法完成模型的构建。

接下来，我重点讲解我的教学过程。

六、说教学过程

环节一：导入新课

首先是利用生活示例导入，多媒体展示：小龙虾—横纹肌溶解症—肌红蛋白—肌红蛋白尿。随后提出问题，有没有注意到自己尿液的颜色和患者尿液颜色的区别，为什么有这样的区别?随后补充，正常人的细胞膜没有破坏，具有选择透过性，引导学生生物膜具有选择透过性的功能与生物膜的成分和结构有关，从而引入本节的内容《生物膜的流动镶嵌模型》。

食源性横纹肌溶解症是生活中常见的示例，能够引起学生的注意，使其产生强烈的求知欲。回顾旧知，引入新知，目的是学生联系已有知识和生活经验，激发学生学习兴趣，顺利引入新课，并且渗透健康饮食习惯。

环节二：新课教学

(一)科学家对细胞膜结构的探索历程

对这一知识点的教授，我打算采用：教师提供资料→提出问题(要求)→学生做出假设(构建模型)→教师提供实验验证，通过这种思路，可以将课本中的结论转变为学生主动探究的一个验证实验，充分体现了学生的主体性。

1.组成细胞膜成分的探索(多媒体课件展示实验一和实验二)

鼓励学生观察实验现象，循序渐进、层层诱导。并顺势引导学生提出何种假设?又如何来证实你的假说?学生根据实验一、二，能够得出组成细胞膜的成分主要是脂质(磷脂)和蛋白质。通过引导学生自己根据实验现象提出假说，引出科学探究的一般方法。锻炼学生观察、分析、总结的能力。随后称热打铁，继续提出问题，脂质和蛋白质又是如何组成细胞膜呢?

2.磷脂分子的排布形式(多媒体课件展示磷脂分子资料和实验三)

多媒体课件展示介绍磷脂的性质和细胞生存的条件，要求学生自主进行小组讨论磷脂分子在空气—水界面以及假设组织细胞膜中磷脂的分布情况，并派代表在黑板上演示。教师评价，给出意见。最终得出细胞膜是一种磷脂双分子层结构，其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧，只有这种结构才可能稳定于细胞内外均为水的环境中。通过小组讨论的方式，培养了团结协作的能力和动手能力。

3.蛋白质分子的排布(多媒体展示资料4和冰冻蚀刻显微技术)

通过角色扮演的方法，引导学生根据实验现象，如果把自己当作科学家，会得到怎么样的假设?同时表述模型。学生根据扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术的实验结果，描述细胞膜结构中的蛋白颗粒的存在状态。培养学生认识到技术进步对科学发展的重要性。

4.细胞膜是静止的吗?(多媒体展示变形虫视频和实验五)

视频展示变形虫运动，动画展示荧光标记技术，启发诱导，提出问题，引导学生根据实验现象归纳相应结论，并设计新的验证性实验证实细胞膜具有流动性。通过视频和动画的辅助，增加学生对微观知识的感性认识，培养质疑、创新、探索的科学观点。强化结构与功能相适应的观点，认同技术进步对科学发展的重要性。

(二)生物膜流动镶嵌模型的主要内容(多媒体展示模型)

多媒体展示1972年桑格和尼克森提出的细胞膜流动镶嵌模型，引导学生结合之前的实验探究上进行回顾，用自己的话说出基本要点。教师纠正、展示完整内容并进行详细讲解并补充糖蛋白等相关知识。

让学生进行回顾，增强口语表达和概括归纳的能力，并检验教学效果。

环节三：总结提升

引导学生思考：总结知识、形成概念图。为巩固学生所学内容，教师布置课外思考题，之前所学习的知识中，哪些体现了细胞膜的流动性这一结构特点?哪些又体现了选择透过性这一功能特点?

通过学生总结知识，形成概念图，有助于对知识的吸收和理解，能够形成完整的知识网络。课后以思考题的形式，既能消化知识，应用新知，又能激起学习生物的兴趣。

高二生物研究性教案3

《伴性遗传》

一、说教材

《伴性遗传》选自人教版生物必修二第2章第3节。本节课讲述伴性遗传的现象和特点以及在实践中的应用。本节以及本章的其他两节《减数-和受精作用》、《基因在染色体上》都是在第一章认识孟德尔遗传规律的基础上，沿着科学家探究基因在细胞中位置的脚步而设计的。本节又为《人类遗传病》的学习打下基础。

二、说学情

在之前学生已经知道基因位于染色体上，这为他们理解本节课基因和性染色体行为一致打下了基础。生活中学生知道遗传病的概念但并不了解伴性遗传病的特点，因此适合带领学生以探究的方式学习伴性遗传。高中学生的逻辑思维已经接近成熟，而且通过之前的学习具备了一定的科学分析思维，可以对伴性遗传的例子红绿色盲症遗传进行探究。

三、说教学目标

【知识目标】

概述伴性遗传的特点。

【能力目标】

(1)通过分析资料，总结出伴性遗传的规律;发展分析问题，揭示事物规律的能力。

(2)通过伴性遗传规律在生产实践中应用的学习，提升解决实际问题的能力。

【情感态度与价值观目标】

(1)通过道尔顿发现红绿色盲症的过程，养成善于发现生活中小问题的习惯，形成探究生活中现象的意识。

(2)形成生物联系生活生产的观念，用生物学知识解决生活中问题的意识。

四、说教学重难点

根据教学目标确定本节课教学重点为：伴性遗传的特点。本节课主要以红绿色盲的分析为例学习伴性遗传的特点，所以难点为：分析红绿色盲遗传。

五、说教法学法

本节课主要是以红绿色盲为例进行问题探究，因此我会准备足够的资料，引导学生自主阅读、小组讨论，对问题进行自主的探究和讨论，得出伴性遗传的特点和应用。

六、说教学过程

1.导入新课

首先是导入新课环节。为了引起学生的学习兴趣，我会请同学们根据PPT上的红绿色盲检查图，检测自己的色觉。此时学生会积极的参与到检测和讨论中。之后教师引出：有一种色觉不正常的病症叫红绿色盲症，它是一种伴性遗传病，请大家说说什么是伴性遗传。在忙碌的高中学习生活中，教师采用这样的导入可以很迅速的引起学生的兴趣，在不知不觉中带领学生进入本节课伴性遗传的学习。

2.新课展开

接下来就是我的新课展开环节，将分为三步进行：

第一步是探究人类红绿色盲症，首先我会出示红绿色盲症家系图。提出问题串：①家系图中患病者是什么性别?说明色盲遗传与什么有关?②Ⅰ代中的1号是色盲患者，他将自己的色盲基因传给了Ⅱ代中的几号?③Ⅰ代1号是否将自己的色盲基因传给了Ⅱ代2号，这说明红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上?④为什么Ⅱ代3号和5号有色盲基因，而没有表现出色盲症?通过观察思考学生能知道红绿色盲症是伴X隐性遗传病。此时我会展示人类男性和女性的染色体组型图，请学生看图思考为什么色盲基因只存在于X染色体上?学生通过观察会得出：因为X染色体和Y染色体形态差异，Y染色体上没有色盲基因的等位基因。整个过程我用问题引导学生的思路，学生通过观察图得出结论，这样可以发展学生自主探究的能力。

接着请学生自己用表格总结出红绿色盲的基因型和表现型并且分析为什么色盲男性患者多于女性?通过以上的学习学生能够得出正确结论，此时我会请学生代表上讲台展示他的结果，师生对他进行评价。用表格做总结可以帮助学生理清思路，养成对比总结的习惯。

接下来带领学生分析正常女性与男性红绿色盲婚配、女性红绿色盲基因携带者与正常男性婚配的遗传图解。在学生学会如何分析遗传图解后，为了发展学生的分析能力。请学生以生物小组为单位分析女性红绿色盲基因携带者与男性红绿色盲婚配、女性红绿色盲与正常男性婚配的遗传图解。师生共同总结出红绿色盲的遗传的特点是交叉遗传、患者男性多于女性、一般为隔代遗传。

第二步是探究抗维生素D佝偻病遗传特点，由于已经带领学生对人类红绿色盲症做了分析，他们有了一定的分析思路和知识基础，所以我会让学生以生物小组为单位自主学习抗维生素D佝偻病遗传这一部分的内容。在学生讨论过程中我会巡视指导，参与到他们的讨论中。经过讨论，我会请一位学生化身小老师上台讲这一部分的内容，之后我会注意总结抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病，其遗传特点是：女患者多于男患者、世代连续、男患者的母亲和女儿定是患者。

第三步是学习伴性遗传的实践应用，学习生物科学不是为了单纯的学习知识，而是为了提高生物科学素养，用知识改变生活。所以生物学习要紧密的联系实践。这一部分我会给学生多举一些例子，如通过眼色区别子代果蝇的雌雄，通过芦花羽毛区别雏鸡的雌雄，通过分析家系图决定生男生女等。生活真实的例子更能直观的体现出这一部分学习的价值。

这一部分的知识有一定的难度，为了加深学生的理解。我会让学生做教材上的基础题，并请有兴趣的同学把拓展题也做了。通过分层次习题的练习满足不同学生的需求，也可以让我了解学生的掌握情况，以便针对性辅导。

3.小结作业

在课程结尾我会带领学生一起回顾本节课内容，总结伴X显性遗传病和伴X隐性遗传病的遗传特点，帮助学生形成完整的知识框架。并请同学们课后收集一个血友病患者家族的家系图，尝试分析血友病是什么遗传病。下一节课的时候进行分享。这样的作业既能应用本节课所学到的知识，同时也锻炼学生搜集、分析资料的能力。

七、说板书设计

下面说一说我的板书设计，我用表格的形式把本节课的重点呈现在黑板上，做到整洁清晰、大方明了。这就是我的板书设计。

高二生物研究性教案4

学习目标：1.受精的过程和意义

2.有性生殖的概念、比较有性生殖和无性生殖

3.绿色开花植物的有性生殖以及个体发育过程

4.脊椎动物的个体发育过程

[教材梳理]

一、受精——孕育新的生命

1.概念

受精是指精子进入卵细胞形成受精卵的过程。

2.过程

3.结果：受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。

4.意义：减数-和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。

二、有性生殖和个体发育

1.有性生殖及其意义

(1)含义：由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过-生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合，成为合子(如受精卵)，再由合子发育成新个体的生殖方式。

(2)意义：后代具备双亲的遗传特性，具有更强的生活力和变异性，对于生物的生存和进化具有重要意义。

2.无性生殖

(1)概念：不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。

(2)种类：

生殖方式概念实例

-生殖

(裂殖)一个生物体直接-成两个新个体变形虫、草履虫、细菌等

出芽生殖

(芽殖)出芽形成芽体，进而发育成新个体酵母菌、水螅等

孢子生殖由无性生殖细胞——孢子长成新个体青霉、曲霉、衣藻等

营养生殖

(扦插、嫁接等)由营养器官(根、茎、叶)的一部分，发育成新个体马铃薯块茎、草莓的匍匐茎等

3.被子植物的有性生殖与个体发育

(1)双受精

①含义：两个精子分别与卵细胞和极核融合的过程。

②过程：花粉管内的两个精子释放到胚囊中。

a.一个精子+卵细胞→受精卵→胚。

b.另一个精子+两个极核→受精极核→胚乳。

③适用范围：被子植物。

(2)子房的发育

①果实的形成

子房壁珠被胚珠子房

果皮种皮种子果实

②胚乳的发育

a.一些植物在种子发育过程中，胚乳的养分因被子叶吸收而退化，如花生、大豆的种子。

b.一些植物种子的胚乳发达，大量的养分储存在胚乳里，如水稻、小麦、玉米的种子。

③胚的发育

a.实质：是新一代植物体的幼体。

b.发育结果：发育成熟的种子在适宜的条件下能够萌发，发育成一个新的植物个体。

4.脊椎动物的有性生殖与个体发育

(1)配子的来源

精子和卵细胞分别是在精巢和卵巢中经减数-形成的。

(2)生殖过程

通过受精作用，精子和卵细胞融合成受精卵。

(3)胚胎发育

①含义：从受精卵发育成幼体的过程。

②过程：包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段。

③三胚层的发育：

(4)胚后发育

①含义：幼体从卵膜中孵化出来或从母体内出生后发育为性成熟个体的过程。

②类型：

a.直接发育：幼体与成体在形态结构和生活习性上差别较小，如爬行类、鸟类和哺乳类动物的胚后发育。

b.-发育：幼体和成体在形态结构和生活习性上有明显的差异，并且这种差异是在较短时间内发生的，如蛙的发育。

[牛刀小试]

一、受精

1.结合细胞膜的成分，讨论精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么?精子与卵细胞融合过程体现了生物膜的什么特性?

提示：精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞相互融合过程体现了生物膜的流动性。

2.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质?分析原因。

提示：不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞。

3.判断正误

(1)受精作用是被子植物有性生殖特有的现象。(×)

(2)绿色开花植物的同一个胚囊中的卵细胞和极核的核遗传物质组成相同。(√)

(3)双子叶植物种子中无胚乳是因为没有受精极核的发育。(×)

二、被子植物的有性生殖与个体发育

1.思考

(1)“麻屋子，红帐子，里面住着白胖子”，此谜语的谜底为花生。请探讨：

①谜语中所描述的是花生的哪几种结构，分别由子房的哪部分发育而来?

提示：花生果实麻屋子――→指果皮――→发育为子房壁红帐子――→指种皮――→发育为珠被白胖子――→指胚――→发育为受精卵子房

②花生种子与玉米种子相比，缺少哪部分结构?思考其原因。

提示：花生种子无胚乳，因其在种子发育过程中，胚乳的养分被子叶吸收而退化了。

(2)有人说，因种子的胚能发育成新植物体，所以种子的成熟就标志着新生命的开始。试分析这句话是否正确。

提示：错误。受精卵的形成标志着新生命的开始，而种子的胚其实已经是新一代植物的幼体了。

2.连线

三、脊椎动物的有性生殖与个体发育

1.用流程图表示蛙胚胎发育的过程。

提示：受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→幼体。

2.请在图中填写出原肠胚的三个胚层。

[重难突破]

一、受精

1.受精前的准备

(1)精细胞变形的意义

精细胞变形为蝌蚪状的精子，使细胞核内的染色体集中在头部，细长的尾部获得运动能力，利于受精。

(2)卵细胞体积较大的意义

卵细胞形成过程中两次细胞质不均等-，使卵原细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中，为受精卵提供营养，供早期胚胎发育所需。

2.受精作用的细胞学原理

(1)细胞膜和核膜上糖蛋白的识别功能，保证了只有同种生物的-生殖细胞才能融合。

(2)生物膜的流动性，使-生殖细胞融合为一个受精卵。

3.受精作用的实质

精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。

4.受精作用和减数-图解(以动物为例)

[特别提醒]

(1)受精卵是新个体的第一个细胞，其-是新个体发育的起点。

(2)精子和卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。

二、被子植物的有性生殖过程及发育

1.生殖细胞的形成

(1)雌性生殖细胞的形成：

大孢子母细胞(胚囊母细胞)――→减数-大孢子――→3次有丝-8细胞胚囊――→其中有1个卵细胞2个极核

(2)雄性生殖细胞的形成：

2.果实和种子各部分发育来源(假设体细胞的染色体数目为2n)

[特别提醒]

(1)不管是有胚乳的种子还是无胚乳的种子，在种子形成的过程中都有由受精极核发育成胚乳的过程，只是有胚乳的种子，胚乳没有被胚吸收，而无胚乳的种子胚乳被子叶吸收了。

(2)胚和胚乳是在双受精基础上发育而来的，包含着双亲的遗传物质。种皮和果皮都是由母方的一部分结构变化而来，其遗传物质完全由母方提供。所以种皮、果皮及胚的染色体数目虽然都是2n，但来源不同。

三、脊椎动物的个体发育

[考向聚焦]

[例1]下列有关哺乳动物个体发育的叙述，错误的是()

A.胚胎发育过程中也会出现细胞衰老

B.幼鹿经过-发育过程长出发达的鹿角

C.胚后发育过程中伴有细胞分化

D.来自原肠胚同一胚层的细胞经分化可发育成不同的组织

[解析]动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育。原肠胚分为外胚层、中胚层、内胚层，这三个胚层经过细胞分化形成不同的组织、器官，最后发育成一个完整的幼体。细胞分化发生在生物体的整个生命进程中。多细胞生物体细胞寿命不等于个体寿命，在个体的任何阶段都有细胞的衰老死亡。幼鹿经过发育长出鹿角并不属于-发育。-发育指动物在胚后发育过程中，形态结构和生活习性都发生显著的变化，而且这些变化又是集中在短期内完成的。

[答案]B

[例2]如图为荠菜胚及胚乳发育过程示意图：

(1)图中[16]发育所需营养可由图中[]________提供;而种子萌发时所需营养物质主要由图中[]________提供，但其营养物质主要来自[]________。

(2)图中[18]发育成为________和________，[19]发育成________，[20]发育成________，[23]发育成________，而图六发育成为________，[11]发育成________，[24]发育成________。

(3)荠菜种子萌发长成幼苗直至开花，在高等动物的个体发育阶段与此相当的发育阶段称为________。

[解析]荠菜的受精卵经一次细胞-，产生两个细胞，其中近珠孔的是基细胞，远珠孔的是顶细胞;顶细胞将来发育成胚，基细胞将发育成胚柄，胚柄的功能之一是为胚的发育提供营养物质。荠菜种子萌发时所需营养来自于子叶，在被子植物的种子形成和果实发育过程中，受精极核发育成胚乳，受精卵发育成胚，珠被发育成种皮，胚珠发育成种子，子房壁发育成果皮，整个子房发育成果实。荠菜种子的萌发和植株的生长发育过程，相当于高等动物个体发育过程中的胚后发育。

[答案](1)[22]泡状细胞[6]子叶[10]胚乳(2)胚胚柄胚乳种皮果皮果实种皮种子(3)胚后发育

———————————————[课堂归纳]——————————————

?[网络构建]

填充：①受精卵②受精极核③胚

④胚乳⑤囊胚⑥原肠胚

?[关键语句]

1.受精是精子进入卵细胞形成受精卵的过程，它开始于精子细胞膜与卵细胞细胞膜的接触，结束于两者细胞核的融合。

2.受精卵中一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。

3.有性生殖与无性生殖的区别是有无-生殖细胞的结合。

4.两个精子分别与卵细胞和极核融合的双受精现象是被子植物有性生殖所特有的。

5.双受精完成后，受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮，子房壁发育成果皮，整个胚珠发育成种子，整个子房发育成果实。

6.有胚乳种子与无胚乳种子的区别在于种子发育过程中胚乳是否被子叶吸收，无论哪种种子，胚总是新一代植物体的幼体。

7.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段，前者为受精卵到幼体阶段，后者为幼体出生(孵化)到性成熟阶段。

知识点一、受精

1.下列有关受精作用的叙述，错误的是()

A.精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面

B.精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合

C.受精后，卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢

D.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入

解析：选C受精前，卵细胞代谢缓慢，受精过程使卵细胞变得十分活跃，然后受精卵迅速进行细胞-、分化，开始个体发育的过程。

2.下列有关受精作用的叙述，错误的是()

A.受精卵中全部遗传物质，来自父母双方的各占一半

B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞膜相互融合

C.受精卵中染色体数与本物种体细胞中染色体数相同

D.受精卵中的染色体，来自父母双方的各占一半

解析：选A因为遗传物质并不是全部存在于染色体上，在细胞质内的线粒体中也有少量的遗传物质(DNA)，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以来自母方的遗传物质比父方多。

知识点二、有性生殖

3.下列增加个体数的方式中，不属于有性生殖的是()

A.蕨类植物的孢子生殖

B.蜜蜂的孤雌生殖

C.蟾蜍未受精的卵细胞经人工刺激后发育成新个体

D.由受精卵发育成新个体

解析：选A有性生殖的实质是生物能够产生有性生殖细胞(精子和卵细胞)，无论受精作用是否进行，只要是有性细胞参与实现的生殖现象(包括单性生殖)均属于有性生殖。

知识点三、被子植物的有性生殖与个体发育

4.下列关于被子植物个体发育过程的叙述，错误的是()

A.受精卵发育成胚

B.胚珠发育成种子

C.胚和胚乳都在胚珠中发育

D.一个极核与两个精子结合发育成胚乳

解析：选D生物的个体发育是指从受精卵开始发育成性成熟个体的过程。在题目给出的选项中，A、B、C选项都是发育过程的一部分，胚乳是由两个极核和一个精子结合形成的受精极核发育的。

5.高等植物胚、胚乳发育和个体发育的起点依次是()

A.受精卵、受精极核、受精卵

B.卵细胞、极核、种子

C.受精卵、受精极核、种子

D.顶细胞、基细胞、种子

解析：选A不论是动物还是植物，只要是通过有性生殖繁殖的生物，它们个体发育的起点都是受精卵，不同之处在于被子植物具有特殊的双受精现象。受精卵既是高等植物个体发育的起点，也是胚发育的起点;受精极核则是胚乳发育的起点。

知识点四、脊椎动物的有性生殖与个体发育

6.如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是()

A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育

B.从受精卵卵裂至囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大

C.兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜

D.原肠胚时期不进行细胞分化

解析：选C由受精卵发育为幼体是胚胎发育，由幼体发育为成体是胚后发育。卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小。兔子、雄鹰、眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用。原肠胚时期会发生细胞分化。

7.高等动物的生殖发育周期如图所示，请据图回答有关问题：

(1)动物的个体发育是从____________开始的，主要进行________-。

(2)个体发育成熟后通过[]____________产生配子，它发生在动物的______________中。

(3)图中B过程是________________。青蛙的该过程是在______________中进行的。

(4)青蛙的[C]____________过程和[D]____________过程合称为________________。

(5)高等动物胚胎发育的过程：卵裂→______胚→______胚(具有______个胚层)→__________。

(6)蛙的胚后发育属于______________。

(7)A、B两过程的重要意义是_______________________________________________。

解析：高等动物(脊椎动物)性成熟后进行减数-形成精子和卵细胞，精子和卵细胞结合形成受精卵，受精卵经过卵裂形成囊胚，然后经过细胞-形成原肠胚，再经过-和细胞分化形成幼体，这就是胚胎发育过程。幼体孵化或生出来之后经过有丝-和分化形成性成熟个体的过程叫胚后发育，成体和幼体差别较大的生物的胚后发育是-发育。

答案：(1)受精卵有丝(2)A减数-精巢或卵巢(3)受精作用水(4)胚胎发育胚后发育个体发育(5)囊原肠3幼体(6)-发育(7)对于维持生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进遗传物质的重新组合有重要意义

(时间：25分钟;满分：50分)

一、选择题(每小题2分，共20分)

1.真核生物进行有性生殖时，通过减数-和随机受精使后代()

A.增加发生基因突变的概率

B.继承双亲全部的遗传性状

C.从双亲中各获得一半的DNA

D.产生不同于双亲的基因组合

解析：选D基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关，有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组，故有性生殖的后代具有更大的变异性，后代的核DNA从双亲中各获得一半，而质DNA来自于母本。

2.在育种研究中，给普通小麦授以玉米的花粉，出现甲、乙两种受精类型的胚珠：甲胚珠双受精;乙胚珠卵受精、极核未受精。两种胚珠中的受精卵在发育初期，玉米染色体全部丢失。下列不可能出现的实验结果是()

A.甲胚珠发育成无生活力的种子

B.乙胚珠发育为无胚乳种子

C.甲胚珠中的胚经组织培养，可获得不能进行有性生殖的小麦

D.乙胚珠中的胚经组织培养，可获得不能进行有性生殖的小麦

解析：选B题干中提供了许多的信息，要仔细分析：虽进行了授粉，但属于种间授粉，存在着生殖隔离现象，不能形成正常的种子。小麦是单子叶植物，无胚乳的发育不能形成种子。由于受精卵发育初期，玉米染色体全部丢失，形成的胚只含有小麦的染色体，也无法发育成有活力的种子，但其胚细胞经组织培养可获得不能进行有性生殖的植物体。

3.植物种子的胚细胞、胚乳细胞及种皮细胞中，含有来自母方染色体的比值依次是()

A.1/2,2/3,1B.1/2,2/3,1/2

C.1/2,1/3,1D.1/3,1/2,1/3

解析：选A植物种子的胚细胞是由受精卵发育而来的，其染色体一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)，这样，胚细胞中的染色体来自母方的应该是l/2;胚乳是由受精极核发育而来，受精极核是由2个极核与1个精子结合而成的，这样，胚乳细胞中的染色体来自母方(极核)的应占2/3;而种皮是由珠被发育而来的，珠被属于母体的一部分，因此，其染色体全部来自母方。

4.[多选]图甲为被子植物种子形成过程的某一阶段，图乙为脊椎动物个体发育过程的某一时期。下列叙述正确的是()

A.甲中1部位的细胞继续-和分化，发育成胚

B.被子植物在达到开花年龄后，其营养器官的生长就会停止

C.乙中的细胞继续-、移动和分化，可发育成原肠胚

D.卵裂期胚的细胞数目增多、体积增大

解析：选AC图甲是被子植物胚的图解，图中的1为球状胚体，该处细胞继续-和分化，发育形成子叶、胚芽、胚轴和胚根，上述四个结构组成了胚;2为胚柄，其可以从周围的组织中吸收并运送营养物质。图乙是动物发育的囊胚期，可继续发育成为原肠胚。对于一年生植物和两年生植物来说，在植株长出-官以后，营养生长就逐渐减慢甚至停止;对于多年生植物来说当它们达到开花年龄以后，每年营养器官和-官仍然生长发育。卵裂期胚的细胞数目增多，但其体积减小。

5.我们所吃的大米、小麦面粉、大豆和花生的主要营养物质来源依次是植物种子的()

A.胚乳、子叶、子叶、胚

B.胚乳、胚乳、子叶、子叶

C.胚乳、子叶、子叶、子叶

D.子叶、胚乳、胚乳、胚乳

解析：选B水稻和小麦属于单子叶植物，其食用部分主要是种子中的胚乳。大豆和花生属于双子叶植物，其食用部分主要是种子的子叶。

6.一颗饱满的花生有两粒种子，则此花生的形成需要子房、胚珠和精子的数目分别是()

A.2、2、4B.1、1、2

C.1、2、2D.1、2、4

解析：选D一颗花生是一个果实，这个果实由一个子房发育而成;子房壁发育成果皮，而花生壳就是花生的果皮;子房中的胚珠长成种子，两粒种子至少需要两个胚珠发育而成;花生属被子植物，要进行双受精，一个精子与一个卵细胞结合形成受精卵，再发育成胚，另一个精子与两个极核结合形成受精极核，再发育成胚乳，所以每形成一粒种子就需要两个精子。

7.如图所示，近年来，动物胚胎学家用同位素标记的方法已研究确定了胚胎发育的过程。若孕妇在孕期的某一阶段受某些药物的影响，而生出口唇畸形(唇裂)的婴儿，则造成该畸形发生的病变的原始部位在()

A.图丙的6和10B.图甲的1和2

C.图乙的3和图丁的4D.图丙的5和6

解析：选D口唇有肌肉组织和皮肤表皮、真皮及皮下血管、脂肪组织等，所以，口唇的形成与外胚层和中胚层有关。

8.下列属于个体发育全过程实例的是()

A.蛙的受精卵发育成蝌蚪

B.小麦种子萌发到形成麦穗

C.婴儿发育到成人

D.从受精卵发育成成熟的植株

解析：选D个体发育是指由受精卵发育成个体的过程，包括胚胎发育和胚后发育。蛙的受精卵形成蝌蚪是蛙的胚胎发育;小麦种子从萌发到形成麦穗是小麦胚后发育的一部分;婴儿发育到成年人是人的胚后发育。这三种情况都属于个体发育的一部分而不是全过程。只有从受精卵发育成成熟的植株才是个体发育的全过程。

9.玉米的体细胞内含有20条染色体，在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞、子房壁细胞所含的染色体数目依次为()

A.10、10、20、20、20、20B.10、10、30、30、20、20

C.10、10、20、30、20、20D.10、20、20、30、20、20

解析：选C卵细胞和极核的染色体数目相同，均为体细胞染色体数目的一半，而胚细胞、珠被细胞和子房壁细胞均与体细胞染色体数目相同(本身就是体细胞)，胚乳细胞由受精极核发育而来，是体细胞中染色体数目的1.5倍。

10.在高等动物胚的发育过程中，一个重要的特征是原肠胚的形成，原肠胚的主要特点是()

A.有囊胚腔、原肠腔及外胚层

B.有囊胚腔、原肠腔及中胚层

C.有外胚层、中胚层、内胚层和囊胚腔

D.有外胚层、中胚层、内胚层和原肠腔

解析：选D原肠胚时期，随着内卷动物半球细胞和内陷植物半球细胞的推进，原肠腔逐渐扩大，囊胚腔逐渐变小，最后消失。植物半球细胞位于胚体内部，构成内胚层;包在外面的动物半球细胞，构成外胚层;内陷的植物半球细胞和内卷的动物半球细胞构成中胚层。

二、非选择题(共30分)

11.(6分)如图表示高等动物的生殖周期，据图完成下列问题：

(1)过程A和过程B这两个过程对维持生物体的________的相对稳定性具有重要意义。

(2)过程A的现象可在动物的_______________________________________器官中找到。

(3)过程C的起点是_____________________________________________________。

(4)两栖类动物的过程D称为_______________________________________________。

(5)经过过程C和过程D，形成高等动物的性成熟个体，其细胞学基础是____________和____________。

解析：减数-发生在性腺中，形成的精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵通过细胞-和细胞分化发育成新个体，减数-和受精作用保证了亲子代生物体细胞染色体数目的相对稳定性。

答案：(1)染色体数目(2)精巢或卵巢(3)受精卵(4)-发育(5)细胞-细胞分化

12.(12分)如图表示胚珠结构及荠菜胚的发育，据图回答：

(1)荠菜的胚由图甲中的[]________发育而来，其增殖子细胞的方式是____________。

(2)图中[11]________是由图甲中的[]________发育而来的，它的成分将被[]________所吸收，从而形成________种子。

(3)荠菜胚中具有-能力的细胞位于[]________和[]________中。

(4)种皮是由[]________发育而来，果实由[]________发育而来。

解析：(1)胚是由受精卵发育而来的，受精卵发育成胚时，所进行的-是有丝-。(2)胚乳是由受精极核发育而成的，无胚乳种子形成的原因是子叶吸收了胚乳中的营养物质，导致了胚乳的消失。(3)荠菜的胚由胚芽、胚轴、子叶和胚根组成，具有-能力的细胞主要位于胚芽和胚根中。(4)种皮是由珠被发育而来的，子房则发育成果实。

答案：(1)[2]受精卵有丝-(2)胚乳[3]受精极核[7]子叶无胚乳(3)[8]胚芽[10]胚根(4)[5]珠被[6]子房

13.(12分)如图表示蛙的某一发育时期，请据图回答下面的问题：

(1)图示表示蛙发育过程的________期，它的前一时期为________。

(2)图中最先出现的腔是[]________;逐渐扩大的腔是[]________。

(3)蛙的消化道上皮由[]____________发育而来;精巢由[]____________发育而来;神经系统由[]__________发育而来。

(4)蛙胚发育过程中所进行的细胞-属________-，胚后发育被称为________发育。

解析：(1)图中已经出现了原肠腔，应为胚胎发育过程中的原肠胚期，它的前一时期为囊胚期。(2)原肠腔是在囊胚腔形成后逐渐形成的。(3)在胚胎发育过程中，外胚层发育为神经系统、感觉器官、表皮及附属结构，中胚层发育为骨骼、肌肉以及循环、排泄、生殖系统;内胚层发育为肝、胰等腺体以及呼吸道、消化道的上皮。(4)受精卵在发育成个体的过程中进行有丝-，两栖类动物的幼体在形态结构和生活习性上与成体有明显的差异，幼体在较短时间内发生显著的变化，发育为成体，像这样的胚后发育称为-发育。

答案：(1)原肠胚囊胚期(2)[④]囊胚腔[⑤]原肠腔(3)[③]内胚层[②]中胚层[①]外胚层(4)有丝-

高二生物研究性教案5

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;定向的自然选择决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原因，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想和片面，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不足，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改变。

(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改变并决定生物进 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]用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是

a.使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强方向变异

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]本题考查学生对达尔文生物进化观点的理解情况。根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]最容易犯的错误是“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一定数量的个体，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2×18+78=114个，a基因有2×4+78=86个。于是，在这个种群中，

a基因的基因频率为： 114÷200=57%

a基因的基因频率为： 86÷200=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42.32×2+7.36+46=138，7.36+0 .32×2+4=12，再计算百分比。xb、xb基因频率分别为138/150=92%，12/150=8%

[答案]92%， 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原因是

(3)迁到乙岛的b物种进化为d物种的原因

[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改变。再加上甲、乙两岛由于地理隔离而不能相互自由交配，使不同种群的基因库不同。所以，最后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改变，加之二者的生殖隔离，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别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。未来高考考向预测：(1)与遗传基本定律相结合，以基因频率为知识切入点，解决进化中的相关计算问题;(2)研究生物大分子进化;(3)与生态学知识相结合，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：①种群极大②种群个体间的交配是随机的③无基因突变④无新基因加入⑤无自然选择的情况下，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，要学会运用已有知识去寻找证据：

(1)古生物学研究提供的证据：化石。通过对地层中化石的研究表明：生物进化与自然条件的改变密切相关;生物的进化有许多中间过渡类型连接。

(2)胚胎学研究提供的证据：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研究，可推测生物之间的亲缘关系和各种生物的起源。(3)比较生理学研究的证据：如血清鉴别法，注射了异种动物血清后根据沉淀情况，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)分子生物学研究的证据：测定不同生物的同种 蛋白质的分子结构，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=1-0.01=0.99，，则基因型aa的频率为2pq=2×0.99×0.01=0.0198

[答案]0.0198

[特别提示]熟练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，由隐性基因控制。如果群体的发病率是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2×1/100×(1-1/100)≈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1/4×1/50=1/200

[答案]1/200

[例5]研究表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，含氮化合物的排泄情况如图。

该图说明：

①

②

[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似;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，鸡胚发育简单而迅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亲缘关系提供的证据。

[答案] (1) 动物的个体发育简单而迅速地重演其系统发育的过程 (2)进化历程：鱼类→两栖类→鸟类

[特别提示]无论采用何种方法、何种指标比较各种生物的亲缘关系：相似(近)程度越多则亲缘关系越近。

[例6]1977年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300℃，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水中，竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，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，人们不断在深海发现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。请根据以上材料回答：(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殊之处?

(3)研究深海热泉生态系统有什么意义?

[解析]本题考查了生物代谢、进化和生态的知识，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，为人类和社会发展做出更大贡献。(1)根据题目材料信息：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殊之处可从无机环境、生产者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预料，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”，这难道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)①能源是化学能，不是太阳能 ②生产者是化能自养细菌，不是绿色植物 ③无机环境是高温、高压、无光环境，不是常温、常压、有光环境 (3)①丰富人们对生物适应性或多样性的认识;②对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要价值;③对研究生命的起源和生物的进化有一定意义。

三、基础能力测试

1.右图为某一群体基因频率变化图(樟坐标表示基因型，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.下列叙述中正确的是

①自然选择是通过生存斗争来实现的 ②生存斗争是通过自然选择实现的 ③适应是自然选择的结果 ④自然选择是适应的结果

a.①② b.①③ c.②③ d.②④

3.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1.5×108a前(用150mabp表示)的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物。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个不同地点发现了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值的分布情况。那么，在a、b、d个群体中，哪一群体最可能出现了新种?在发现剑尾动物的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辅助手段，一般不采用的物质是

a.蛋白质 b.dna c.rna 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①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②现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成③现代生物技术可迅速使新品种形成种群④现代技术可使新品种的产生不需要经过地理隔离

a.①②③④ b.①②③ c.②③④ d.①③④

8.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，已经分离为两个独立的群体。如果群体a经历了长期的生活环境剧烈的变化，而群体b的环境无大变化，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=0.9，a =0.1，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0.9降为0.7，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，后代基因型频率变化是

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：

⑴曲线中代表猪的点是

⑵分子进化速率为每改变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，则可推知人和猪的祖先在距今年 前开始分道扬镳。

⑶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留和放大过程。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?先猜想，再用数学归纳法证明。

五、参考答案与提示

1.a( 由图可知基因型频率向两个方向发展, 最终将导致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)

2.d( 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)

3.a( 用“归纳法”得杂合体的比率为(1/2)n-1，故纯合体(aa和aa)比率值域亦为(0，1))

4.d( 原始生命结构非常简单，没有自养的结构基础，同时原始海洋有机营养十分丰富，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，经自然选择逐渐演变为需氧型)

5.c( c种群的s值有2个峰值，表明自然选择已造成种群分异，只要这种“过程”持续下去，就有可能形成在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，表明a种群所处的自然环境相对稳定)

6.d( 各种生物具有不同dna→不同mrna→不同蛋白质，因而各种生物的dna、mrna、蛋白质具有特异性)

7.a( “克隆技术”只用于“复制”)

8.a( 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)

9.a( 黑蛾重捕数少，表明环境选择白飞蛾)

10.选择前各基因型频率为aa=(0.9)2=0.81，aa=2× 0.9× 0.1=0.18，a a =(0.1) 2=0.01。选择后各基因型频率为aa(0.7) 2=0.49，aa=2× 0.7× 0.3=0.42，a a =(0.3) 2=0.09。由此可见若选择作用继续保，后代中aa将减少，aa将增加)

11.(1)①b ②(n/m)÷1/100×p÷2=50np/m ③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.⑴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

⑵f1：aa→1/4aa+2/4aa+1/4aa→1/3aa+2/3aa;f2：f1→1/3aa+2/3(1/4aa+2/4aa+1/4aa)→3/5aa+2/5aa……猜想fn：[1-2/(2n+1)]aa+2/(2n+1)aa

证明：①当n=1时，成立 ②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+2/4aa+1/4aa)→[1-2/(2k+1+1)]aa+2/(2k+1+1)aa ③综合①②知原猜想成立