内容正文:
第35课时
生物的进化
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阅读教材100-124
完成大本196、198页必备知识填空;204页五分钟查落实。
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成
(1)自然选择学说:
(2)共同由来学说:
①化石
③比较解剖学
③胚胎学
④细胞和分子水平的证据
证据
达尔文的生物进化论两大学说:
一、生物有共同祖先的证据
一、生物有共同祖先的证据
最直接、最重要的证据——化石
1
从动物的牙齿化石
推测它们的饮食情况
从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式
从植物化石推测其形态、结构和分类地位
①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。
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征
②作用:
③分布:
大部分化石发现在沉积岩的地层
④结论:
生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的
生物的进化顺序
简单→复杂;低等→高等;水生→陆生
一、生物有共同祖先的证据
其他证据
2
比较解剖学
蝙蝠的翼
鲸的鳍
人的上肢
胚胎学证据
鳃裂
鳃裂
尾巴
尾巴
鱼类
爬行动物
鸟类
人类
相对宏观
相对微观
细胞和分子水平的证据
同源器官:功能不同,外形也有差别,但胚胎发育过程彼此相同。证明现有的脊椎动物有共同祖先。
同功器官:功能相同,结构不同,起源不同。不能证明有共同祖先。
判定生物亲缘关系的两种方法:
1.DNA分子杂交技术:比较不同生物DNA序列的相似性,进而判断不同生物的亲缘关系。
2.抗原一抗体杂交技术:将家兔抗人血清滴人不同动物的血清,会发生抗原一抗体反应,产生沉淀,沉淀越多,表明该动物和人的亲缘关系越近
二、自然选择与适应的形成
适应的普遍性和相对性
1
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
成因:是由于基因等遗传的稳定性、多效性和环境条件的变化相互作用的结果
是普遍存在的,所有的生物都有适应环境的特征
②意义:历史上第一个比较完整的进化学说;彻底否定了 ,奠定了科学生物进化论的基础。
二、自然选择与适应的形成
适应是自然选择的结果
2
食蚁兽的舌头之所以细长,
是由于长期舔食蚂蚁的结果。
鼹鼠长期生活在地下,眼睛就萎缩、退化。
(1)拉马克的进化学说
①主要观点
获得性遗传
用进废退
物种不变论
事实1:
生物都有 的倾向。
推论1:
个体间存在着 .
推论2:
具 的个体,生存并留下后代的机会多
事实2:
物种内的个体数能保持稳定。
事实3:
资源是有限的。
事实4:
同种个体间普遍存在 .
事实5:
许多变异是可以 的
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
的生物新类型
自然选择的结果
过度繁殖
生存斗争
有利变异
适应特征
遗传
二、自然选择与适应的形成
适应是自然选择的结果
2
(2)达尔文自然选择学说
变异
二、自然选择与适应的形成
(2)达尔文自然选择学说
过度繁殖
遗传变异
可遗传的变异
自然选择
可遗传的有利变异
环境
的定向选择
统一
性
共同
多样性
适应性
遗传
和变异
性状水平
适应是自然选择的结果
2
二、自然选择与适应的形成
思考:拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么?达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么?
拉马克观点:长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶,这样长期“使用”它的脖子,久而久之就更长了(用进废退),然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
达尔文观点:在缺乏青草的干旱时期,那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶,能够生存下来,并繁殖后代,而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物,不容易生存下来,也无法繁殖后代,所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
区别
进化原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因,环境条件改变是生物进化的外因
变异方向 变异是定向的,环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的,是不定向的
适应性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境,适者生存;有些变异不适应环境,不适者被淘汰
进化方向 由生物自身决定 由自然选择决定
联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的
二、自然选择与适应的形成
拉马克与达尔文进化学说的比较
概念:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象
三、现代生物进化理论
现代生物进化理论
进化、繁衍的单位
种群
概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
基因库
注意:基因库包括两个基因种类和基因数量两个层面。
全部基因
全部个体
内外影响
基因频率发生改变
进化的实质
突变+基因重组
自然选择
自然选择的对象
直接对象:种群个体的表现型
间接对象:种群个体的基因型
根本对象:与个体性状相应基因
物种
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
隔离
地理隔离
生殖隔离
必要条件
概念:一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值
基因突变和染色体变异
(进化的方向)
(可遗传变异)
遗传漂变:小的群体中,由于不同基因型个体生育的子代个体数有所变动而导致基因频率的随机波动。
突变和基因重组
种群基因频率
自然选择
原材料
方向
改变
基因库差别
积累
时间
地理隔离等
产生生殖隔离
导致
物种形成
标志
突变和基因重组,自然选择,隔离是物种形成的三个环节。
突变和基因重组:为生物进化提供丰富的原材料。
自然选择:决定生物进化的方向。
隔离:导致物种的形成。
三、现代生物进化理论
归纳1:新物种的形成过程
物种的形成也不一定要经过地理隔离
三、现代生物进化理论
归纳2:物种形成的三大模式
概念:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象
三、现代生物进化理论
现代生物进化理论
进化、繁衍的单位
种群
概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
基因库
注意:基因库包括两个基因种类和基因数量两个层面。
全部基因
全部个体
内外影响
基因频率发生改变
进化的实质
突变+基因重组
自然选择
(进化的方向)
自然选择的对象
直接对象:种群个体的表现型
间接对象:种群个体的基因型
根本对象:与个体性状相应基因
物种
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
隔离
地理隔离
生殖隔离
不同物种之间、生物与无机环境之间
协同进化
生物多样性
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
收割理论
必要条件
概念:一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值
基因突变和染色体变异
三、现代生物进化理论
现代生物进化理论
适应是自然选择的结果
种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组提供了进化的原材料
自然选择导致基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种
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。
生物多样性是协同进化的结果
(1)中性突变理论
(2)协同进化的原因
决定生物进化的方向是_________的逐渐积累,而不是自然选择。
中性突变
物种形成并不都是_______的结果,而是______________与______________交替出现的过程。
渐变
物种长期稳定
迅速形成新种
发展
4
(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。
(2)方法步骤
耐药性
耐药菌
相互
垂直
涂布
器
①
②
③
④
三、现代生物进化理论
实验:探究抗生素对细菌的选择作用
三、现代生物进化理论
不含抗生素
抗生
素纸片
12~16 h
抑菌
圈的直径
抑菌圈边缘
(2)方法步骤
实验:探究抗生素对细菌的选择作用
(3)实验结论
①细菌耐药性的出现是发生了___________________________;
②抗生素的选择作用导致了耐药菌比例的逐渐____________。
可遗传的变异
升高
(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。
随堂练习:大本201页,关键能力1、3、4。
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12、。
第35课时
生物的进化
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种群基因频率
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率。
基因型频率:某基因型个体数占群体内全部个体数的比率。
题型一 根据基因型个体数,求基因频率
(1)常染色体遗传:设定A%、a%分别表示基因A和a的频率,AA、Aa、aa分别表示AA、Aa、aa三种基因型个体数,则:
A% =×100%
a% =×100%
种群基因频率
题型一 根据基因型个体数,求基因频率
(2)伴X染色体遗传:设定XB%、Xb%分别表示基因XB和Xb的频率,
XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、XbY分别表示XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、
XbY五种基因型个体数,则:
XB% =×100%
Xb% =×100%
种群基因频率
题型二 根据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:
PA===PAA+PAa
Pa===Paa+PAa
由以上公式可以得出下列结论:
某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
种群基因频率
【典例1】 据调查,某校学生中某性状基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则该群体中XB和Xb的基因频率分别是( )
A.92%、8% B.8%、92%
C.78%、22% D.36%、64%
种群基因频率
【典例2】 某小麦种群中TT个体占20%,Tt个体占60%,tt个体占20%,由于某种病害导致tt个体全部死亡,则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是( )
A.50%、50% B.50%、62.5%
C.62.5%、50% D.50%、100%
题型三 利用遗传平衡公式,求基因型频率
种群基因频率
遗传平衡:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。该理想状态要满足5个条件:
种群足够大:
个体间可以自由交配并产生后代;
没有突变发生;
没有迁入迁出;
个体生存和繁殖机会均等。
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
种群基因频率
2.计算公式
设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则p+q=1。
雌配子雄配子 A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
即:AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。
题型三 利用遗传平衡公式,求基因型频率
种群基因频率
【典例3】 现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是( )
A.75% B.50%
C.42% D.21%
随堂练习:大本201页,关键能力2。
1.(2023·江苏·高考真题)2022年我国科学家发布燕麦基因组,揭示了燕麦的起源与进化,燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B.燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C.燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D.燕麦中A和D基因组同源性小,D和C同源性大
2.(2022·广东·高考真题)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是( )
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
3.(2021·江苏·高考真题)下列关于生物种群叙述正确的是( )
A.不同种群的生物之间均存在生殖隔离
B.种群中个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率
C.大量使用农药导致害虫种群产生抗药性,是一种共同进化的现象
D.水葫芦大量生长提高了所在水体生态系统的物种多样性
4.(2019·天津·高考真题)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述错误的是
A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
1.(2022·北京,6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,据此不能得出
A.这种差异是由基因中碱基替换造成的
B.两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D.导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
√
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
3.(2021·河北,6)雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是
A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为
B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义
C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D.④可能由③进化而来
√
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
4.(2021·广东,10)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是
A.缺少天敌,斑点数量可能会增多
B.引入天敌,斑点数量可能会减少
C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D.自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
√
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
5.(2023·北京,6)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
√
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
6.(2021·广东,8)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只纯合白色脂肪兔和1 500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%
√
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
11.(2021·湖南,8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是
A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态
C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变
D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
√
12.(2022·河北,6)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果
√
课后练习:小本1、3、4、5、6、11、12。
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