2026届高三生物一轮复习课件第25讲 生物的进化

2026 第25讲 生物的进化 必修二 第七单元 生物的变异和进化 课标要求 1.生物的多样性和适应性是进化的结果 2.适应是自然选择的结果 生物的进化 协同进化与生物多样性的形成 自然选择与适应的形成 生物有共同祖先的证据 种群基因组成的变化 隔离在物种形成中的作用 化石证据 比较解剖学证据 胚胎学证据 细胞和分子生物学证据 适应 适应是自然选择的结果 含义 特点 拉马克的进化学说 自然选择学说 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 种群和种群基因库 种群基因频率的变化 物种 隔离及其在物种形成的作用 目录 PART 01 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 PART 02 现代生物进化理论 PART 03 真题精练 PART 04 基因频率及基因型频率的计算 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 01 5 一、达尔文生物进化论的两大组成 (1)共同由来学说: 指出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: 揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 二、生物有共同祖先的证据 化石 概念： 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。 1、地层中陈列的证据——化石 研究价值 ①证实了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； ②揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序 地层中的分布规律 大部分化石发现于沉积岩的地层中：在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。 化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 对共同由来学说的支持 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 二、生物有共同祖先的证据 2、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 人的上肢 （1）比较解剖学：是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。比较解剖学可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。 蝙蝠的翼 鲸的鳍 猫的前肢 证据： ①种类具有一致性。都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。 ②排列顺序具有一致性。 ③内部结构模式具有一致性。 推断：这四种动物可能由共同祖先进化而来。 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 二、生物有共同祖先的证据 2、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 (2)胚胎学证据：胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。 证据： ① 人和鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾； 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。 推断：人和其他脊椎动物之间存在亲缘关系，人和其他脊椎动物有共同祖先。 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 二、生物有共同祖先的证据 2、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 (3）细胞和分子水平的证据 细胞水平的证据 分子水平的证据 ①生物有许多共同特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞 ②细胞有共同的物质基础和结构基础等 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性 推断：当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 三、自然选择与适应的形成 1、适应的普遍性和相对性 (1) 适应的含义 ①生物的形态结构适合于完成一定的功能。 ②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。 小肠内壁：表面有大量的绒毛、微绒毛 仙人掌: 肉质茎、针状叶、气孔在夜晚开放 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 三、自然选择与适应的形成 1、适应的普遍性和相对性 (2) 适应的特性 ①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 ②相对性：适应是针对一定的　　 　　而言的，是一种暂时的现象。 环境条件 雷鸟 枯叶蝶 变色龙 遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应具有相对性的根本原因 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 四、适应是自然选择的结果 1、拉马克的进化学说 (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 (2)意义: 历史上第一个比较完整的进化学说：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: 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 四、适应是自然选择的结果 2、达尔文的自然选择学说 (1) 内容: 过度繁殖、 生存斗争、 遗传变异、 适者生存 自然选择的基础 生物进化的动力 生物进化的内因 自然选择的结果 （2）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） 变异先于环境选择 揭示了生物界统一性的原因：所有生物都有共同的祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 （3）意义 （4）不足 ①不能科学地解释遗传变异的本质 ②局限于个体水平 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点一 02 现代生物进化理论 15 一、种群基因组成的变化 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合 ②特点： ①定义： 是生物生存、繁殖和进化的基本单位 1、种群 2、基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 3、基因频率和基因型频率 基因频率 一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。 一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。 基因型频率 基因频率= 某基因的数目 该基因的等位基因的总数 × 100% 基因型频率= 某基因型个体总数 种群全部个体数 × 100% 考点二 现代生物进化理论 二、突变和基因重组为生物进化提供原材料 基因突变 基因重组 新基因 多种多样的基因型 种群中出现多种可遗传变异 不定向变异形成了进化原材料 只提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。 三、自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。 生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变 考点二 现代生物进化理论 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耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。 微生物很小，肉眼无法分别，但是在培养基上不断分裂的一个细菌可以产生一个子细胞群体，就成为肉眼可见的菌落。 四、探究抗生素对细菌的选择作用 考点二 现代生物进化理论 2、材料用具 （1）培养基的两种类型：活化菌株的是_________________________；便于观察挑选的是__________________________。 （2）常见抗生素：_______或__________。 （3）常见细菌：_________或_________________。 （4）两种纸片：_________的纸片和不含抗生素的纸片，后者的作用是_____。 （5）其他用具：镊子、涂布器、无菌棉签、酒精灯、记号笔、直尺等。 牛肉膏蛋白胨液体培养基 牛肉膏蛋白胨固体培养基 青霉素 卡那霉素 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 含抗生素 对照 四、探究抗生素对细菌的选择作用 考点二 现代生物进化理论 你没打不意味着别人没打抗生素芽活化菌株选择使用液体培养基的原因主要有几点： 供氧充足：液体培养基可以通过通气或振荡的方式增加微生物的供氧量。在微生物生长过程中，充足的氧气是必不可少的，它可以促进微生物的代谢活动，从而加速生长和繁殖。 营养均匀：振荡培养使得培养基中的营养分布更加均匀，微生物能够更充分地吸收营养物质，这有助于提高生长效率和繁殖速度。 观察方便：液体培养基培养的微生物易于观察其生长状态，方便进行后续的实验操作，如稀释、涂板等。 综上所述，液体培养基能够为微生物提供一个更加适宜的生长环境，有利于菌株的复苏和快速繁殖。 3、实验过程 第1步：用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④。 第2步：取少量细菌的培养液，用无菌涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上。 第3步：用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域中央，盖上盖玻片。 第4步：将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。 考点二 现代生物进化理论 第5步：观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现抑菌圈，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。 第6步：对细菌进行传代培养时，应从抑菌圈边缘的菌落上挑取。接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2~5。如此 重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。 3、实验过程 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。 结果：抗生素纸片周围出现抑菌圈，抑菌圈直径随着传代次数增加而减小；抑菌圈的逐代缩小说明细菌对抗生素的抗性逐代_____。 4、实验结果和结论 增强 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。 考点二 现代生物进化理论 为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的，还是在环境因素的作用下产生的，1952年Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。影印培养法的实验原理 是: 把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体（直径略小于培养皿平板）上，使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落，然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。 探究细菌耐药性形成的原因 拓展延伸 影印培养技术 ①首先将对链霉素敏感的大肠杆菌稀释涂布在不含链霉素的平板1上，待其长出密集的菌落后，用影印法接种到不含链霉素的平板2上，随即再影印到含有链霉素的平板3上。经培养后，在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落。 拓展延伸 ② 对培养皿2和3进行比较，在平板2上找到与平板3上位置相同的那几个菌落。 ③ 将平板2上与平板3上位置相同的菌落挑至不含链霉素的培养液4中，经培养后，再稀释涂布在平板5上。 ④并重复以上各步骤，最后在试管12中获得了较纯的抗链霉素菌落。 拓展延伸 （1）3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是_____________________。 具有选择作用 发生抗药性突变的大肠杆菌数量极少 （2）3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明了：___________________________________ （3）你认为该实验最关键的设计思路什么？ 进行了对照实验设计，最终得到的抗药性细菌一直没有接触链霉素。 （4）该实验得到的结论是什么？ 大肠杆菌的抗药性突变是自发的, 而不是在链霉素的作用下产生的。 拓展延伸 五、隔离在物种形成中的作用 1、物种： 在自然状态下能相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2、隔离 种类： 实质： 作用： 地理隔离和生殖隔离 基因不能自由交流 隔离是物种形成的必要条件 ①渐变式 3、新物种形成的方式 考点二 现代生物进化理论 五、隔离在物种形成中的作用 3、新物种形成的方式 ②骤变式——主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。此种方式多见于植物。 ③人工创造新物种——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。 考点二 现代生物进化理论 内容 物种形成 生物进化 标志 出现生殖隔离 种群基因频率定向改变 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 ②新物种的形成一般是长期进化的结果 考点二 现代生物进化理论 六、协同进化与生物多样性的形成 1.协同进化 不同 物种 厌氧 需氧 选择 影响 考点二 现代生物进化理论 遗传　 物种 生态系统 基因重组 六、协同进化与生物多样性的形成 2.生物多样性的形成 考点二 现代生物进化理论 七、生物进化理论在发展 1、现代生物进化理论: 适应是____________的结果；________是生物进化的基本单位；________________提供进化的原材料，____________导致种群基因频率的定向改变，进而通过______形成新的物种；生物进化的过程实际上是____________、_________________协同进化的过程；____________是协同进化的结果。 自然选择 种群 突变和基因重组 自然选择 隔离 生物与生物 生物与无机环境 生物多样性 2、中性突变学说: 大量的基因突变是__________，自然选择对这些基因突变不起作用；决定生物进化方向的是____________的逐渐积累，而不是____________。 3、间断平衡学说: 物种形成并不都是渐变的过程，而是物种____________与__________________交替出现的过程。 中性的 中性突变　 自然选择 长期稳定 迅速形成新种 考点二 现代生物进化理论 03 基因频率及 基因型频率的计算 32 存在下列情况 时，基因频率一定改变；发生下列情况 时，不会导致基因频率改变。 ①自然选择 ②基因突变 ③迁入和迁出 ④自交 ⑤自由交配 ⑥生物发生了进化 ⑦形成了新物种 ⑧遗传漂变 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤ 遗传漂变：群体中，不同基因型个体所生子女数目不尽相同，致使子代的等位基因数发生改变，在处于相对隔离状态的小群体中会产生基因频率的随机波动 考点三 基因频率及基因型频率的计算 1、等位基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上 基因频率= 某基因的数目 种群个体数×2 × 100% （1）已知基因型个体数，求基因频率 一、根据定义计算基因频率和基因型频率 （2）已知基因型频率，求基因频率 A基因频率 <m></m> 基因型频率 <m></m> 基因型频率； a<ma 基因频率 <m></m> 基因型频率 <m></m> 基因型频率。 考点三 基因频率及基因型频率的计算 一、根据定义计算基因频率和基因型频率 2、等位基因位于X染色体的非同源区段上 基因频率= 某基因的总数 雌性个体数×2 +雄性个体数 × 100% 已知基因型个体数，求基因频率 XB+Xb=1 考点三 基因频率及基因型频率的计算 1.前提条件： a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出； d.没有自然选择；e.没有突变。 2．计算公式： ①当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则： 二、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率 该种群处于遗传平衡，则种群基因频率和基因型频率世代保持不变 ♀ ♂ A%=p a%=q A%=p AA%=p2 Aa%=pq a %=q Aa %=pq a a %=q2 p＋q＝1 （p＋q）2＝ p2 + 2pq+ q2 =1 （遗传平衡） 考点三 基因频率及基因型频率的计算 ②逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。 2．计算公式： 二、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率 若aa＝x% 考点三 基因频率及基因型频率的计算 1、人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。 遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系 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，但在男性和女性群体中的发病率不同。 若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则 男性中： 女性中： XBXB=90% * 90%=81%， XBXb=90%* 10% *2=18%， XbXb=10% *10%=1%， XBY=90%，XbY=10% 拓展延伸 三、自交与自由交配中基因频率的计算 交配方式 基因频率 基因型频率 自交 自由 交配 处于遗传平衡 不处于遗传平衡 不变 不变 可能改变 改变（纯合子增多，杂合子减少） 不变 改变 考点三 基因频率及基因型频率的计算 $