2026届高三生物一轮复习课件第30讲：生物的进化

2026届高考一轮复习 第30讲 生物的变异 考情分析 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，这部分内容是高中生物的重点和难点，也是高考的常考点，尤其喜欢与遗传、变异等章节结合出题。主要从以下几方面考查：现代生物进化理论、生物进化与生物多样性的形成、进化过程的分析和相关计算等。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 （1）提供关于某种生物进化研究的新成果（如分子进化的数据、化石新发现等），要求解读信息并运用现代生物进化理论进行分析。 （2）通常提供一个真实情境（如：昆虫抗药性的产生、某种动植物适应特殊环境、海岛上的特殊物种等），辨析“变异的产生”与“环境的选择”之间的关系。 复习目标 复习目标： 1.认可生物不断进化并与环境相适应的进化观点。(生命观念) 2．掌握种群的基因频率与基因型频率的计算方法，分析物种形成的环节。(科学思维) 3．通过分析滥用抗生素导致抗药性病菌增多的现象，认识不正确使用抗生素带来的危害，关注人类健康。(社会责任) 考情解码·考点定标 2 达尔文在《物种起源》一书中明确提出：地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的，人和猿有共同的祖先。 问题：达尔文的生物进化理论由什么组成？ 共同由来学说 自然选择学说 地球上所有的生物都是由原始的 进化来的 共同祖先 揭示了 的机制，解释了 和 的原因 生物进化 适应的形成 物种形成 证据? 1．达尔文的生物进化论的主要组成 进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。 一、生物有共同祖先的证据 概念： 化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。 作用： 分布： 大部分化石发现于 的地层中。化石记录着地球和生物的进化历史，越古老的地层中，出现的生物 ，越晚近的地层中,出现的生物 。 沉积岩 越低等、越简单 越高等、越复杂 化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 2．地层中陈列的证据——化学 一、生物有共同祖先的证据 概念： 事实证据： 意义： 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。 ①蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢 都是同源器官。 ②具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来的。 ③具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不 同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境， 因而产生形态上的差异。 为生物是否有共同祖先寻找证据。 （1） 比较解剖学证据 3．当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 一、生物有共同祖先的证据 概念： 事实证据： 研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。 ①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾 ②人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段 意义： 支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 鳃裂 鳃裂 尾巴 尾巴 鱼类 爬行动物 鸟类 人类 （2） 胚胎学证据 一、生物有共同祖先的证据 共同祖先 原始 祖先 远近 （3） 细胞和分子水平的证据 一、生物有共同祖先的证据 细胞水平 物质基础 结构基础 细胞代谢 细胞生命活动 分子水平 遗传物质 遗传信息流动 细胞学说 化学元素种类大致相同，无机物和有机物。 细胞膜、细胞质、核糖体、DNA和RNA。 都能细胞呼吸，ATP是直接能源物质。 增殖、分化、衰老、凋亡。 细胞生物都以DNA作为遗传物质。 DNA的结构均为双螺旋结构。 都遵循“中心法则”，共用一套遗传密码。 体现生物界的统一性。 一、生物有共同祖先的证据 （3） 细胞和分子水平的证据 特性 含义 适应 指生物的形态结构适合于完成一定的功能； 表现：是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的表现 指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 普遍性 相对性 原因：遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。 是普遍存在的，所有的生物都有适应环境的特征 二、自然选择与适应的形成 1．适应的普遍性和相对性 (1)主要观点: 生物来源 进化原因 ①地球上所有生物都不是神创造的,而是由更古老的生物进化而来。 ②生物是由低等到高等逐渐进化的。 ①用进废退 ②获得性遗传 拉马克 (2)意义: 彻底否定了物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。 ①提出的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。 ②过于强调环境的变化直接导致物种的改变。 (3)不足: 二、自然选择与适应的形成 2．拉马克的进化学说 思考：运用拉马克的进化学说解释长颈鹿的长颈。 长颈鹿以树叶为食，草地退化（ ）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（ ），这样颈越伸越长（ ），并且这一性状能遗传给后代（ ）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。 环境改变 主观意愿 用进 获得性遗传 项目 拉马克进化学说 进化原因 变异方向 适应性 进化方向 外界环境的影响 环境和动物的意愿（器官使用情况）可导致定向变异。 定向的变异都是适应环境的。 生物自身决定的。 二、自然选择与适应的形成 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 事实3：资源是有限的 推论1：个体间存在着生存斗争 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 推论3：有利变异逐代积累，这些个体越来越多，形成具有适应特征的生物类型。 （1）达尔文自然选择学说的解释模型： 观点①：适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果 观点②：群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。 (选择的基础) (选择的动力和手段) (进化的内因) (选择的结果) 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 达尔文把适者生存，不适者淘汰，叫自然选择 3．达尔文的自然选择学说 二、自然选择与适应的形成 (2)达尔文的自然选择学说 (1)主要观点: 适应的来源是_______________，适应是_____________的结果。 (2)内容: 可遗传的变异 自然选择 过度繁殖（条件）；生存斗争（动力）； 遗传变异（内因）；适者生存（结果）; (3)适应形成的必要条件： ②环境的定向选择（外因） ①群体中出现可遗传的有利变异（内因） 注意：变异先于环境选择。变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起定向选择作用。 二、自然选择与适应的形成 尝试用自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因？ 长颈鹿 的祖先 过度繁殖 大量长颈鹿 生存斗争 长颈长腿的长颈鹿存活 适者生存 现代长颈鹿 后代长颈鹿出现差异 (长颈长腿) 遗传变异 二、自然选择与适应的形成 局限性一 局限性二 强调物种的形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。 局限性三 对生物进化的解释局限于个体水平，认为生物进化是以个体为单位。 对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传变异的本质。 意义 使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上科学的轨道 揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先 科学解释了生物的多样性和适应性是进化的结果 研究生物进化不能只停留在个体和表型水平 (4)自然选择学说的意义及局限性： 二、自然选择与适应的形成 比较项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说 中心思想 区别 进化原因 变异方向 适应性 进化方向 联系 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传 过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传变异是生物进化的内因，自然选择是生物进化的外因 变异是定向的，环境和使用情况决定进化的方向 变异是生物本来就有的，是不定向的 环境和动物的意愿决定的变异都是适应环境的 变异适应环境，适者生存， 变异不适应环境，被淘汰。 生物自身决定 自然选择决定 均承认生物非神所造，而是由更古老的生物进化而来，即由简单到复杂、由低等到高等进化而来，且生物进化都是“渐变”的结果 二、自然选择与适应的形成 （1）种群的概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。 一片树林中的全部猕猴 一片草地上的所有蒲公英 种群的特点：是生物繁殖和进化的基本单位，彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 判断： 两个池塘内的全部青蛙（ ） 一片草地上的全部植物（ ） 一个菜市场的全部鲤鱼（ ） × × 注意：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。 × 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 1．种群基因组成的变化 （2）基因库概念： 一个种群中全部个体所含的全部基因叫这个种群的基因库。 a.基因频率： 基因频率= 某基因的总数 ×100% 控制该性状的等位基因总数 b.基因型频率： 基因型频率= 某基因型的个体 种群总数 ×100% 在基因库中，某基因占控制此性状全部等位基因数的比率叫做基因频率。 在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。 方法一：概念法: A基因频率为: A%= ×100% 2×AA＋Aa 2(AA＋Aa＋aa) = 60% a 基因频率为: = 40% a%= 2×aa＋Aa 2(AA＋Aa＋aa) ×100% 例1: 在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？ ①常染色体上基因频率的计算 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 例1：某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？ 方法二：通过基因型频率计算 AA基因型频率为: 30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率 = 30%+1/2×60% = 60% = 10%+1/2×60% = 40% a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率 基因频率 =纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率 等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也为1。 A%+a%=1 AA%+Aa%+aa%=1 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 类型一　常染色体上基因频率的计算(总结) 1．已知各种基因型的个体数，计算基因频率 (A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数，PA、Pa为A、a基因的基因频率) 2．已知基因型频率，计算基因频率 设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则： 基因频率 =纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 例2:在调查红绿色盲时，随机抽查了200人，其中男女各100人。女性患者1人，携带者3人，男性患者4人。色盲基因的频率为多少？ 女性患者1人: XaXa 女性携带者3人: XAXa 男性患者4人: XaY = 1×2+3+4 100×2+100 ×100% = 3% Xb基因频率= 色盲基因的总数 （2×女性个体数+男性个体数） ×100% 注意：Y染色体上没有红绿色盲的等位基因！ 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 类型二　性染色体上基因频率的计算(总结) p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率 类型三　基因型频率的计算(总结) 基因型频率= 某基因型的个体 种群总数 ×100% 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 例析说明： 以色盲为例，相关基因用B、b表示： a.男性中相关基因频率和基因型频率的关系 应用：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基因型频率，就等于求出了基因频率。 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 ②人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率 ③色盲在男女性中发病率的关系 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 练习1:（2021•广东）兔的脂肪白色（F）对淡黄色（f）为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪图和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是（ ） A.15％ 、 85 ％ B.25％ 、75 ％ C.35％ 、 65 ％ D.45％ 、 55 ％ 练习2:某生物兴趣小组抽样调查的500人中，各种基因型和人数情况如下表所示， 则这500人中， 的基因频率为( ) 。 基因型 人数 278 14 8 170 30 A. B. C. D. B C 习题巩固 类型四　利用遗传平衡定律求基因型频率 思考：一个种群繁殖若干代后，基因频率会发生变化吗？阅读P111的“思考•讨论” 假设上述昆虫种群数量非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产突变，根据孟德尔的分离定律计算。 亲代基因型的频率 AA（30%） Aa（60%） aa（10%） 配子的比率 A（ ） A( ) a( ) a( ) 子一代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( ) 子一代基因频率 A（ ） a( ) 子二代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( ) 子二代基因频率 A（ ） a( ) 30% 30% 30% 10% 36% 48% 16% 60% 40% 36% 48% 16% 60% 40% 处于遗传平衡的种群自由交配，基因频率和基因型频率都不会改变 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 满足以上5个条件，子代基因频率和基因型频率都不会改变 雌配子 雄配子 A%=p a%=q A%=p a%=q 当群体满足以下五个条件： ①昆虫群体数量足够大 ②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代； ③没有迁入与迁出 ④自然选择对性状没有作用 ⑤基因A和a都不产生突变 种群的基因频率和基因型频率将不会改变 利用遗传平衡定律计算：若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p, a的基因频率为q；则p+q= ，那么 AA%=p2 Aa%=pq Aa%=pq aa%=q2 (p+q)2=p2+2pq+q2=1 AA 基因型的频率 Aa 基因型 的频率 aa 基因型的频率 遗传平衡定律 1 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 （哈代-温伯格定律）(2)利用遗传平衡定律计算 能不能根据aa的基因型频率推a的基因频率？ 28 上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这5个条件都成立吗？你能举出哪些实例？ 对自然界的种群来说，这5个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。 这也从反面说明，自然界中种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。 进化的实质：种群基因频率的改变。 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 如何进化？ 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 30 现代生物进化理论 普通个体 变异个体 进化的原材料 自然选择 自然选择之后的个体 可遗传的变异 变异 不可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 （提供生物进化的原材料） 1.变异的类型 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 现代生物进化理论 (2)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于__________。 (3)生物的变异是________的，只是产生了生物进化的________，不能决定生物进化的方向。 生存环境 不定向 原材料 2.自然选择对种群基因频率变化的影响 突变 定向改 变 一定 的方向 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 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 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 2.种群基因频率的变化 生物的变异是__________、__________的，只是提供生物进化的__________，不能决定生物进化的方向。 生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于生物的________。 基因突变 染色体变异 基因重组 生存环境 不定向 原材料 来源： 突变： 基因频率的变化 特点： 相对性： 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。 随机的 某海岛上残翅和无翅的昆虫 例2：在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。 例1：这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。 突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。 思考：以上两个实例说明了什么？ 自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向残翅和无翅异常发达两个方向进化。 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。 长满地衣的浅色树干 工业革命前 浅色(ss)桦尺蛾多 工业革命后 环境污染的黑色树干 黑色(S_)桦尺蛾多 S频率低，s频率高 S频率高，s频率低 自然选择可以使种群的基因频率定向改变 思考：突变和重组都是不定向的，种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？ 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 3.自然选择对种群基因频率变化的影响： 不断淘汰_____________的基因，积累____________的基因。 不利变异 有利变异 原因： 结果： 对象： 个体表现型 直接作用 根本作用 基因方面 性状方面 种群的基因频率发生_____改变。 导致生物朝着一定的方向不断进化 决定表现型的基因 定向 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 物种 一个物种可包含多个种群，一个种群内只有一个物种 与种群关系 生殖隔离 判断 能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。 概念 【提醒】种群≠物种 物种是自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群；种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 2．隔离在物种形成中的作用 隔离 自然条件下基因不能自由交流 隔离实质 无法交配或交配后不能产生可育后代的现象 生殖隔离 由于地理阻隔而不能发生基因交流的现象 地理隔离 新物种形成的标志 【提醒】隔离≠生殖隔离　隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成： ①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。 ②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 （1）渐变式 变异、自然选择 变异、自然选择 地理隔离 原物种 种群1 种群2 基因频率的定向改变 基因库1 基因库2 新物种1 新物种2 产生生殖隔离 长期 长期 ①_________________为生物的进化提供原材料。 ②_________________决定生物进化的方向。 ③_________________是物种形成的必要条件。 突变和基因重组 自然选择 隔离 物种形成的 三个基本环节 ③物种形成的机制 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 40 （2）爆发式 主要通过染色体变异的方式形成新物种。无需地理隔离，短时间内即可形成。此种方式多见于植物。 （1）二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？ 不是，因为后代三倍体西瓜不可育，存在生殖隔离。 （2）物种的形成必须经过隔离吗？ 新物种的形成不一定要经过地理隔离， 但一定要形成生殖隔离（新物种形成的标志） 通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。 （3）人工创造新物种 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 主要通过染色体变异形成新物种，一旦出现，很快形成生殖隔离，多见于植物。 41 【总结归纳】 物种形成与生物进化的比较 内容 物种形成 生物进化 标志 变化后生物与原生物关系 二者关系 出现生殖隔离 种群基因频率改变 属于不同物种 可能属于同一物种 ①生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，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物种的形成，进化是量变，物种形成是质变（新物种产生一定发生进化） ②新物种的形成一般是长期进化的结果 三、 种群基因组成的变化与物种的形成 (1)实验原理: 一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生　　　　。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，　　　有可能存活下来。 耐药性 耐药菌 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 (2)实验过程: 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 实验步骤 1.用记号笔在培养皿的底部画线，将培养基分为四个区，标号。 2.用无菌涂布器将细菌涂布在培养基平板上。 提示： 实验过程需要无菌操作 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 45 实验步骤 3.①号区域的中央放置不含抗生素纸片和②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片。 4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 46 实验步骤 5.观察并测量抑菌圈直径，并取平均值。 6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤。 抑菌圈 注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 47 实验结果和结论 抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱。 组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代 1 2.26 1.89 1.62 2 2.41 1.91 1.67 3 2.42 1.87 1.69 平均值 2.36 1.89 1.66 结论：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 48 （4）注意事项: 实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 第1代 第2代 第3代 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，细菌的耐药性逐渐增强。 结果和结论 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 第1代 第2代 第3代 结果和结论 4.本实验培养条件下耐药菌所产生变异是有利还是有害？ 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。 3.应该在哪个位置挑取细菌进行下一代培养？ 在本实验条件下，一般来说是有利的，有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 （1）概念： 之间、 之间在 中不断进化和发展。 不同物种 生物与无机环境 相互影响 注意：不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。 猎豹与鹿 兰花和专门给它传粉的蛾 “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。 1．协同进化 五、协同进化与生物多样性的形成 协同进化类型 相互关系 实例 ____________ 之间 猎豹与斑马 _____ 黏液瘤病毒与兔子 农作物与杂草 生物与无机环境之间 生物影响环境， 环境影响生物 地球早期无氧环境→_____生物→_____生物出现→空气中有氧气→_____生物出现 生物与生物 寄生 厌氧 光合 好氧 种间互助 种间 斗争 捕食 竞争 具有细长口器的蛾与细长花距的兰花 同种生物之间 不存在协同进化 五、协同进化与生物多样性的形成 2．协同进化的类型 物种内进化是“单向适应环境”，而协同进化是“双向适应其他物种”。捕食者-猎物动态：进化“军备竞赛。植物-传粉者互利：性状协同特化。寄生者-宿主博弈：免疫与反免疫的升级①生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化，没有发生协同进化不存在协同进化。同种生物之间，由于基因库相同，性状变化是种内选择的结果，而非跨物种的相互作用。例如，人类肤色变浅可能是对低紫外线环境的适应，但不会直接导致其他人类种群的肤色变化。 ②一种生物灭绝导致另一种生物数量激增，不属于协同进化。 53 通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。 注意:①生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化，没有发生协同 进化不存在协同进化。 ②一种生物灭绝导致另一种生物数量激增，不属于协同进化。 森林生态系统 冻原生态系统 （3）协同进化的意义 五、协同进化与生物多样性的形成 （1）内容： 多样性(基因多样性)、物种多样性和 多样性。 （2）形成原因：生物的 。 （3）研究生物进化历程的主要依据： 。 遗传 生态系统 进化 化石 组 成 直接选择 生态系统多样性 变异的不定向性 蛋白质多样性 无机环境的多样性 根本 原因 导致 直接原因 组成 决定 基因多样性 物种多样性 3．生物多样性的形成 五、协同进化与生物多样性的形成 根本原因 DNA多样性 分子水平 转录翻译 蛋白质多样性 生物性状多样性 直接原因 生物多样性 进化角度 协同进化 物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中协同作用的结果。 一是通过生物进化形成了不同种群的基因库，最终形成了基因的多样性； 二是由于进化不断形成新的物种，构成了物种的多样性； 三是由于生物种类不断增多，不断影响着环境，生物与环境间相互影响，形成了生态系统的多样性。 4．生物多样性形成的原因分析 五、协同进化与生物多样性的形成 （1）现代生物进化理论： 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释： ① 适应应应应是自然选择的结果； ② 种群是生物进化的基本单位； ③ 突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种； ④ 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程； ⑤ 生物多样性是协同进化的结果。 自然选择学说为核心 适应 种群 突变和基因重组 生物与生物、生物与无机环境协同进化 生物多样性 注意：1.变异先于选择，例如害虫抗药性的产生是在农药使用之前，农药仅起到选择作用。 2.自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化。 自然选择 定向改变 隔离 5．生物进化理论在发展： 五、协同进化与生物多样性的形成 生物进化理论在发展 观点一 观点二 基因突变对生物适应行的影响并不是_________的，大量的基因突变是______的。 决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 物种形成不都是_____的过程，而是_______________与_________________交替出现的过程，其原因仍在探索中。 非益即害 中性 渐变 物种长期稳定 迅速形成新物种 中性进化论 间断平衡论 （2）现代生物进化理论拓展： 五、协同进化与生物多样性的形成 1．（2025·云南·高考真题）研究人员观察到川金丝猴为黄色毛发、滇/缅甸金丝猴为黑色毛发、黔金丝猴为黑灰色—黄色的镶嵌毛发，因此对金丝猴属5种金丝猴进行研究，证实黔金丝猴起源于187万年前川金丝猴祖先群与滇/缅甸金丝猴祖先群的杂交后代，其遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群。下列结论无法得出的是（　　） A．杂交促进了金丝猴间的基因交流，是黔金丝猴形成的重要因素 B．黔金丝猴毛色是有别于祖先群的新性状，该性状可遗传给后代 C．黔金丝猴毛色的形成是遗传和所处自然环境共同作用的结果 D．黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率 D 虽然黔金丝猴遗传信息约 70%来自川金丝猴祖先群（川金丝猴为黄色毛发），30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群（滇/缅甸金丝猴为黑色毛发），但仅根据遗传信息的来源比例不能直接得出黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率 真题感知·命题洞见 59 2．（2025·广东·高考真题）果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力，也影响果蝇的交配对象选择（如图）。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是（    ）   A．突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成 B．自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境 C．果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成 D．mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离 D mFAS基因突变带来的双重效应不足以导致生殖隔离，生殖隔离需多因素协同作用，如基因库的长期积累、地理隔离、自然选择等 真题感知·命题洞见 60 一、教材知识链接 1.种群是生物进化和繁殖的基本单位。 2.(必修2 P112)突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境。突变和重组是随机、不定向的，只为进化提供了原材料，不能决定生物进化的方向。 3.自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质是种群的基因频率的改变。 4.(必修2 P116)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。 5.新物种的形成途径：①渐变：长期的地理隔离→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成；②有时不需要地理隔离：如多倍体的形成。 种群是生物进化和繁殖 2.(必修2 P112)突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境。突变和重组是随机、不定向的，只为进化提供了原材料，不能决定生物进化的方向。 3.自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质是种群的基因频率的改变。 自然状态下相互交配并且产生可育后代 地理隔离 生殖隔离→新物种形成；②有时不需要地理隔离：如多倍体的形成。 长句作答类 61 一、教材知识链接 6.物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。 7.(必修2 P121～122)地球上最早出现的生物是异养厌氧(填新陈代谢类型)的单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。 8.(必修2 P121)不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。 9.生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。 突变和基因重组、自然选择、隔离 7.(必修2 P121～122)地球上最早出现的生 物是异养厌氧(填新陈代谢类型)的单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多 不同物种之间、生物与无机环境 9.生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。 长句作答类 62 二、教材深挖拓展 1．适应相对性的原因：适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。 2．物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离。生物变异是不定向的，自然选择是定向的，在自然选择的作用下，种群基因频率发生定向改变。 3．隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的产生是物种形成的标志。 4．根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的原因：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少数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。 1．适应相对性的原因：适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。 2．物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离。生物变异是不定向的，自然选择是定向的，在自然选择的作用下，种群基因频率发生定向改变 物种形成的必要条件 物种形成的标志 多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的原因：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少数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。 长句作答类 63 二、教材深挖拓展 5．协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展展。 6．从生物进化的角度看，生物的多样性是多种多样的环境对生物不定向变异进行定向选择的结果果果。 7．生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。 8．近亲繁殖导致种质退化的原因是近亲繁殖将会增加子代中隐性致病基因变为纯合子传给后代的概率，并直接导致生殖成 功率的下降和遗传多样性的降低。   5．协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 6．从生物进化的角度看，生物的多样性是多种多样的环境对生物不定向变异进行定向选择的结果 7．生物多样性主要包括三个层次的内容遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性 8．近亲繁殖导致种质退化的原因是 近亲繁殖将会增加子代中隐性致病基因变为纯合子传给后代的概率，并直接导致生殖成功率的下降和遗传多样性的降低。 长句作答类 64 $