第18讲 生物的进化-备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新高考通用）

第18讲 生物的进化 目录 Contents 一 拉马克和达尔文的进化学说 二 现代生物进化理论 第18讲 生物的进化 三 物种形成 四 共同进化与生物多样性 【学习目标】 概念4 生物地多样性和适应性是进化的结果 4.1 地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同的祖先 4.1.1 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。 4.1.2 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。 4.2 适应是自然选择的结果 4.2.1举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势 4.2.2 阐明具有优势的个体在种群中所占比例将会增加 4.2.3 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境 4.2.4概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。 4.2.5阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成 第 页 自然界中的生物适应现象 所有的生物都具有适应环境的特征 枯叶蝶 防御敌害、隐藏自己 仙人掌 叶子退化，减少水分蒸发 老虎 牙齿锋利，利于捕食 4 (1)拉马克的进化内容 ①生物 神创的，是由 的生物进化而来； ②生物是由 等到 等逐步进化的； ③生物各种适应性特征的形成都是由于 和 。 (2)意义：历史上第一个比较完整的进化学说，否定了 论和 论，奠定了科学生物进化论的基础。 不是 更古老 低 高 用进废退 获得性遗传 神创 物种不变 鼹鼠 食蚁兽 一 拉马克和达尔文的进化学说 （2）达尔文的内容 有限资源 生存斗争 遗传变异 适者生存， 不适者淘汰 过度繁殖 自然选择 自然选择决定生物进化的方向 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 一 拉马克和达尔文的进化学说 1.过度繁殖 2.生存斗争 3.遗传变异 4.适者生存 生物进化的前提条件 生物进化的结果 生物进化的内因或基础 生物进化的动力 达尔文的自然选择学说 一 拉马克和达尔文的进化学说 达尔文以后的理论发展 ⑴遗传变异方面 ①研究水平：从 水平深入到 水平。 ②研究结果：认识到了 。 ⑵适应以及物种的形成方面 研究对象：以 为单位，发展到以 为基本单位。 ⑶发展结果 形成了以 为核心的现代生物进化理论。 性状 基因 遗传和变异的本质 生物个体 种群 自然选择 二 现代生物进化理论 第 页 8 生活在 的 的 的集合。 一定区域 同种生物 特点： 全部个体 a.种群是生物 的基本单位。 (一)种群是生物进化的基本单位 繁殖和进化 b.组成种群的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此之间可以交配产生可育后代，通过繁殖将基因传给后代。 一片树林中的全部猕猴 （ ） 一个湖泊中的全部鱼 （ ） 卧龙自然保护区中的全部大熊猫 （ ） 农贸市场上售卖的鸡群 ( ) √ √ × × 二 现代生物进化理论 （1）基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。 （2）基因频率： 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。 （3）基因型频率：在一个种群中，某种基因型个体数占该种群个体总数比值。 基因频率= 某基因的数目 控制该性状的等位基因总数 × 100% 基因型频率= 该基因型个体数 该种群个体总数 × 100% 二 现代生物进化理论 用数学方法讨论基因频率的变化 处于平衡状态的种群，一对等位基因Aa，A的频率为p，a的频率为q，则： （pA＋qa）2＝p2 AA＋2pqAa＋q2 aa ＝1 由此可见，如果满足种群非常大、无迁入、迁出，无突变、无选择，随机交配（教材用“自由交配”），则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈迪－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。 ☆利用遗传平衡定律（哈代－温伯格平衡）进行基因频率的计算 以人类的色盲基因遗传为例，假设男性中的XB的基因频率为p，Xb的基因频率为q，（1）问：男性中各种基因型的频率、正常的概率，患色盲的概率？ ★男性中：基因频率=基因型频率=表现型频率 （2）问：女性中XB的频率？Xb的频率？各种基因型的频率？ 由于男性中的XB、Xb均来自于女性，所以在女性中：XB的频率也为p, Xb的频率也为q,p+q=1。 ★基因频率在男性中、女性中、人群中是相同的 XB Xb XBXB XBXb XbXb XBY XbY 男性中 p q 女性中 p q 总人群中 p q p q p2 2pq q2 P2/2 pq q2/2 p/2 q/2 例1：假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为( 　) A.14％ B.7％ 　C.13.51％ D.25％ 例2：若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次（ ） A. 1% 2% B. 8% 8% C. 2% 10% D.2% 8% C C ★故在女性中，遵循遗传平衡定律 三、现代生物进化理论 （二）.突变和基因重组产生进化的原材料 ① 可遗传变异的来源 ②生物的变异是 的，只是提供了生物 进化的 ，不能决定生物进化的 。 突变 基因重组 基因突变 染色体变异 随机的、不定向 原材料 方向 思考：突变大多有害，且突变率较低，为什么还能成为进化的原材料？ 突变和基因重组（变异不定向） 自然选择（定向选择） 种群基因频率定向改变 生物进化 导致 导致 （三）.自然选择决定生物进化的方向 思考与讨论： ①全世界的人是一个物种吗？为什么？ ②马跟驴是一个物种吗？为什么？ ③骡是一个物种吗？为什么？ 能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物 ★物种 ★生殖隔离 不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育后代的现象 辨析：同种物种之间________（“存在”或“不存在”）生殖隔离； 不同物种之间______（“存在”或“不存在”）生殖隔离； 存在生殖隔离的______（“是”或“不是”）不同物种： 不存在生殖隔离的______（“是”或“不是”）同一物种： 不存在 存在 是 是 辨析：同一种群的个体______（“一定”或“不一定”）属于同一物种； 同一物种的个体______（“可以”或“不可以”）分布于不同区域形成不同的种群； 不同种群的个体______（“可能”或“不可能”）是同一物种； 不同物种的个体______（“属于”或“不属于”）同一种群； 一定 可以 可能 不属于 三 物种形成 （加拉帕戈斯群岛上几种地雀形成） 地理隔离 生殖隔离 南美洲地雀 变异 类型一 新物种一 变异 类型二 渐变式物种的形成 南美洲原始地雀 多 种 基 因 型 突变 基因重组 阻止基因交流 不同自然选择 基因频率定向改变 长时间积累 基 因 库 差 别 显 著 新物种二 渐变式新物种产生的三个条件： 1.突变与基因重组(进化原材料) 2.自然选择(定向改变基因频率) 3.隔离 ①地理隔离阻止基因交流 ; ②生殖隔离是新物种形成的标志 突变与基因重组 自然选择 改变 种群基因频率 基因库差别大 标志 新物种形成 漫长年代 扩大 阻止基因交流 地理隔离 生殖隔离 （1）渐变式新物种形成模式 物种形成三个基本环节：______________、__________及________。 突变和基因重组　 自然选择　 隔离　 ②实例：自然界多倍体植物是在短时间内通过染色体变异的方式形成新物种。 ①模型： （2）爆发式 不是。多倍体的形成不需经地理隔离。 思考：新物种的形成一定要通过长期地理隔离而实现生殖隔离吗？ 物种A 物种B 杂交 杂种植物 染色体加倍 异源多倍体 异源多倍体：指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。 同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体 新物种的形成不一定经过长期的地理隔离！ 共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响中不断进化和发展。 【实例】 ①丝兰与丝兰蛾 ②捕食者与被捕食者 四 共同进化与生物多样性 在羚羊和斑马种群中生存下来的是什么类型的个体？ 如果以捕食者作为研究对象，为了获得足够的食物，什么样的变异对捕食者有利？ 捕食者的存在对生物的进化有什么作用吗？ 捕食者的存在对物种多样性的形成有没有意义？ 20 “精明的捕食者”策略——捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼个体，客观上起到促进种群发展的作用。 “收割理论”——捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。 四 共同进化与生物多样性 21 物种多样性 遗传多样性（基因多样性） 生态系统多样性 1.生物多样性的内容： 3.研究生物进化的主要依据： 化石 2. 形成生物多样性的原因： 长期自然选择、协同进化的结果 生物体内遗传因子及其组合的多样性。 动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。 生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。 四 共同进化与生物多样性 探究抗生素对细菌的选择作用 结果和结论 1.在培养基上是否有细菌生长?在放有抗生素纸片的区域呢？ 2.在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？ 有，在放有抗生素纸片的周围区域没有细菌生长，形成了抑菌圈 抑菌圈的直径随着培养代数的增加而逐渐缩小;说明在抗生素对细菌的选择作用下，细菌的抗药性逐渐增强。 第1代 第2代 第3代 1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？ 有利的，基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件，在本实验的环境条件下，耐药性细菌的存活率高，故为有利变异。有利于细菌的变异对人类是有害的，面对不同的主体，应辩证地看待变异的有利有害性。 抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。 2.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？ 思考与讨论 滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。 3.滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗 生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？ $$