2024届高三生物一轮复习课件7.4.1生物的进化

2024届一轮复习 第4课时 生物的进化(1) 《步步高》P191 1 聚焦概念 概念4 生物的多样性和适应性是进化的结果 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某些个体在特定环境中的生存和繁殖优势 4.2.2 阐明具有优势性状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 3 人教版定义:适应作为个生物学术语,包括两方面的含义:一是指生物的形态吉构适合于完成一定的功能,二是指生物的形态结构及其能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 自然界中的生物适应现象 适应的普遍性 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 5 雷鸟在冬季来临之前把羽毛换成白色的,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己,这种适应现象有没有局限性? 适应的相对性 各种生物的适应性特征是如何形成的呢? 鹿猪 考点一 生物进化理论 7 桦尺蛾 拉马克的进化学说 主要观点: (1)彻底否定了物种不变论,所有的生物都是由更古老的生物进化而来。 (2)生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。 (错误) 现代生物进化理论由来 9 鼹鼠 拉马克认为,器官废而不用,就会造成形态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下,眼睛就萎缩、退化。 什么是用进废退? 利用拉马克的观点解释? 拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶,它们想要长颈,于是天天使劲地将颈伸长,终于形成了现在的长颈鹿。 环境变化 动物需要变化 动物习性改变 机能改变 形态构造发生改变 (用进废退、获得性遗传、定向变异) 拉马克的进化学说 意义: (1)否定了神创论和物种不变论。 (2)历史上第一个提出比较完整的进化学说。 现代生物进化理论由来 12 2.达尔文生物进化理论的主要观点 (1)物种演变和 。 (2) 和自然选择。 (3)适应是 的结果。 共同起源 生存斗争 自然选择 考点一 生物进化理论 达尔文的生物进化论 现代生物进化理论由来 ①共同起源 地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 ②自然选择学说 生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。 人教P107 鱼群 例如:鲫鱼,每条鲫鱼一年所产的卵中,大约有3000个可以受精并孵化成小鱼。一年后小鲫鱼成熟,再产生下一代。按照这个数目计算,经过三年,一对鲫鱼繁殖的后代数目可达67.5亿条。 16 事实3: 资源是有限的 事实4: 个体间普遍存在差异(变异) 事实5: 许多变异是可能遗传的 事实1: 生物都有过度繁殖的倾向 事实2: 物种内的个体数能保持稳定 推论1: 个体间存在着生存斗争 达尔文自然选择学说的解释模型 生存斗争不仅有生物个体(同种或异种)之间的相互斗争,还包括生物与无机环境(如干旱、寒冷)之间的斗争。 现代生物进化理论由来 17 事实3: 资源是有限的 事实4: 个体间普遍存在差异(变异) 事实5: 许多变异是可以遗传的 推论2: 具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多 事实1: 生物都有过度繁殖的倾向 事实2: 物种内的个体数能保持稳定 推论1: 个体间存在着生存斗争 推论3: 有利变异逐代积累,具有这些有利变异的个体越来越多,形成具有新的适应特征的生物新类型 达尔文自然选择学说的解释模型 现代生物进化理论由来 18 自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化? 大量长颈鹿 长颈长腿的长颈鹿存活 现代长颈鹿 长颈鹿 的祖先 过度繁殖 后代长颈鹿出现差异 (长颈长腿) 遗传变异 生存斗争 适者生存 达尔文自然选择学说 生物进化 统一性 多样性 适应性 拉马克: 达尔文: 环境 变异 (定向) 变异 (不定向) 选择 (定向) 适者生存 D (2023 湖北省重点高中协作体联考)用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述,正确的是( ) A.在长期有毒农药的诱导下,农田害虫产生了抗药性 B.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长 C.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们定向产生了适应白色环境的变异 D.野兔保护性的体色和鹰锐利的目光,是它们长期互相选择的结果 即练即评 现代生物进化理论由来 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 的本质。 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 生物个体 种群 自然选择 23 现代生物进化理论 提出者? 主要观点? (1)种群是生物进化的基本单位 (2)突变(基因突变和染色体变异)和基因重组提供进化的原材料 (3)自然选择决定生物进化的方向 (4)隔离是物种形成的必要条件 ——杜布赞斯基 现代综合进化论 达尔文以后的理论发展 一、种群是生物进化的基本单位 为什么说种群才是生物进化的单位? 什么是种群? 什么是基因库? 什么是基因频率和基因型频率? 讨论回顾: 一、种群是生物进化的基本单位 假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异(超猴),变异使其在生存斗争中获得了优势。 1.超猴使其所在的群体强大起来,但它却没有合适伴侣孤独一生,其死后猕猴群体又恢复到原来的样子,这能不能说猕猴群体进化了?2.假如超猴降低一点择偶标准,与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去,多年之后,超猴的表型(基因)能不能在群体中扩散开来? 假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异(超猴),变异使其在生存斗争中获得了优势。 讨论: 1.超猴使其所在的群体强大起来,但它却没有合适伴侣孤独一生,其死后猕猴群体又恢复到原来的样子,这能不能说猕猴群体进化了? 2.假如超猴降低一点择偶标准,与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去,多年之后,超猴的表型(基因)能不能在群体中扩散开来? 不能 能 种群是生物进化的基本单位 一、种群是生物进化的基本单位 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 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 ( ) √ √ 一、种群是生物进化的基本单位 (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)基因库、基因频率、基因型频率 二、突变和基因重组提供进化的原材料 突变如何改变种群的基因频率? 可遗传的变异提供了生物进化的原材料。 可遗传的变异来源于?什么是突变?突变的利害性是绝对的吗? 基因突变频率很低,为什么还可以作为进化的原材料? 突变和基因重组有没有方向性? 讨论回顾: 三、自然选择决定生物进化的方向 由于突变,桦尺蠖出现不同体色 s S 长满地衣的树干上的桦尺蠖 95% 5% 黑褐色树干上的桦尺蠖 S s 95% 5% 自然选择可以使种群的基因频率定向改变(进化的实质) 总结 生物进化的基本单位 生物进化的实质 生物进化的原材料 决定生物进化的方向 种群 基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择 四、隔离是物种形成的必要条件 什么是物种? 种群和物种的关系? ①一个物种可以包括许多种群; ②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离,长期发展下去可成为不同的亚种,进而可形成多个新物种 《学程②》P154 隔离?地理隔离?生殖隔离? 四、隔离是物种形成的必要条件 地理隔离与生殖隔离的比较 项目 地理隔离 生殖隔离 概念 同一种生物由于地理上的障碍,使不同的种群不能进行_的现象 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_ 特点 自然条件下不进行基因交流 种群间不进行基因交流 联系 ①地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段; ②一般经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离,也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离,如多倍体的产生; ③只有地理隔离不一定形成生殖隔离,但能产生亚种,如东北虎和华南虎; ④_是物种形成的标志,是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限 基因交流 产生可育的后代 生殖隔离 物种形成的通常方式? 进化论中新物种形成的标志是? 四、隔离是物种形成的必要条件 讨论回顾: 《学程②》P155 生殖隔离机制 《学程②》P156 答案: 1. 因为不能相互传粉或受精从而不能产生子代。 2. 实例 1:生态隔离; 实例 2:季节隔离; 实例 3:配子隔离; 实例 4:机械隔离。 《学程②》P156 答案: 1. 异种生物杂交形成的受精卵不能正常发育成子代个体或子代不育或子代生活能力低下。 2. .资料 1:杂种不活; 资料 2:杂种不育; 资料 3:杂种败育 《学程②》P157 如果没有大峡谷的隔离,也有可能形成羚松鼠新物种。 (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 渐变式新物种形成模式 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 (多倍体) 骤变式物种的形成 染色体加倍(不用地理隔离) 生殖隔离 快速产生新物种 2N西瓜 秋仙或低温 4N西瓜 2N西瓜 生殖隔离 快速产生新物种 一粒小麦 (2A) 山羊草 (2B) 杂种F1 (A+B) 可育吗? 染色体 数目加倍 二粒小麦 (2A+2B) 新物种吗? 俾草 (2C) 杂种F2 (A+B+C) 可育吗? 染色体 数目加倍 普通小麦 (2A+2B+2C) 新物种吗? 《学程②》P158 海蛞蝓属浅海生活的贝类,它是软体动物家族中的一个特殊的成员。海蛞蝓是雌雄同体的生物,是科学家发现的第一种可生成植物叶绿素的动物,海蛞蝓的出现可能是变异和自然选择综合作用的结果。 物种形成与生物进化的比较 内容 物种形成 生物进化 标志 _出现 _改变 二者联系 ①只有不同种群的基因库产生了明显差异,出现_才能形成新物种; ②_不一定产生新物种,新物种产生一定存在_ 生殖隔离 基因频率 生殖隔离 进化 进化 46 C (2022 南通期中)下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是 A.a表示基因重组,为生物进化提供原材料 B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志 C.c表示新物种形成,新物种与生活环境协同进化 D.d表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离 即练即评 B (2022 徐州七中学情调研)某些植物的花器官在开花期会产生大量热量以提高花部温度,从而被称为开花生热植物。下列叙述错误的是( ) A.开花生热有助于花器官抵御低温环境的伤害 B.能量在开花生热过程中主要以ATP形式储存 C.开花生热可提高植物繁殖的成功概率 D.开花生热是植物与环境长期协同进化的结果 即练即评 4.分子进化的中性学说 (1)DNA分子产生的突变大部分是中性的,即对 既无利也无害。 (2)一些中性突变被随机保留后,经过日积月累会积少成多,使同种生物的不同种群间出现巨大的差异,形成不同的 。 (3)当积累的中性突变导致生物的性状出现差异之后, 才会发生作用,造成 进化。 生物的生存 物种 自然选择 表型 日本——木村资生 现代综合进化论 中性学说 相互补充 侧重点 个体、群体即宏观水平 分子 即微观水平 揭示规律 表现型、种群进化的规律 分子水平的进化规律 二者相互补充,更好地解释了生物进化的现象和本质 促进现代生物学的发展 阐明生物之间、生物与非生物之间的普遍联系 有助于人类控制和改造生物的实践活动 有助于确立辨证唯物主义的自然观和科学的世界观 当堂训练:某同学为探究阿莫西林(一种常用的青霉素类抗生素)对细菌的选择作用,将菌液加到培养基上涂布均匀后,在2、3、4号位贴上沾有0.5 mg/mL阿莫西林溶液的滤纸片。如图为第一代实验结果,下列叙述错误的是 A. 培养基区域l内无抑菌圈的出现,1号位贴的应是无菌滤纸片 B. 抑菌圈边缘细菌的抗药性高于抑菌圈外细菌的抗药性 C. 后续需要从抑菌圈边缘挑取细菌扩大培养后重复实验 D. 连续培养几代后,2、3、4号位的抑菌圈直径将会变小 人教实验 考向一 自然选择 1.下列关于自然选择的叙述,错误的是 A.自然选择作用于表型,决定生物进化的方向 B.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累 C.无论是自然选择还是人工选择,都能使种群基因频率发生定向改变 D.无论是有利突变还是有害突变都能成为生物进化的原材料 突破 强化关键能力 √ 2.(2023 江苏盐城高三模拟)某科研人员把原产丹麦和德国的基因型为AaBbCc的三叶草移到瑞典南部栽培,这里的气候比较寒冷。最初该三叶草茎叶的单位面积产量很低,但经过若干年后,出现了大量基因型为AaBbcc的三叶草且产量显著提高。下列对这一事实的解释,错误的是 A.三叶草个体间存在差异,不耐寒的个体逐渐被淘汰,耐寒的个体得以 生存和繁衍 B.若干年后该三叶草种群发生了进化 C.这是定向的自然选择的结果 D.这是定向变异通过获得性遗传而得到发展的结果 √ 考向二 种群是生物进化的基本单位 3.下列有关种群基因库的叙述,不正确的是 A.一个种群的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因 B.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因 C.生物的个体总是要死亡的,但是基因库却因种群个体的繁殖而代代 相传 D.基因突变可以改变基因库的组成 √ 4.(多选)下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,错误的是 A.因色盲患者中男性数量多于女性,所以男性群体中色盲基因频率大于 女性群体 B.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率改变说明物种在进化 C.基因型为Aa的个体逐代自交,后代所形成的种群中,A的基因频率大 于a的基因频率 D.可遗传的变异为进化提供原材料,在生物进化中起重要作用 √ √ √ 考向三 生物进化及物种形成 5.黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴,其黄刺颜色鲜艳,当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液,吓退敌害,这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是 A.若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,说明它和普通蜥蜴属于 同一物种 B.黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果 C.黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化 D.不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离 √ 归纳总结 物种形成与生物进化的比较 比较内容 物种形成 生物进化 标志 出现生殖隔离 基因频率改变 变化后生物与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种 二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种的形成,进化是量变,物种形成是质变;②新物种的形成是长期进化的结果 6.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型。图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,下列叙述错误的是 A.物种A进化为B、C的过程中发生了种群基因频率的改变 B.由物种A进化为B、C两个物种的内因是存在地理隔离 C.甲岛上的物种B迁移到乙岛后不与物种C发生基因交流 D.物种C与物种D之间存在生殖隔离 √ 归纳总结 物种形成的三大模式 $$