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(共34张PPT)
第21讲
生物的进化
第一课时
2
1
3
达尔文的生物进化论
现代生物进化理论
考点梳理
基因频率与基因型频率的计算
知识梳理
DNA的复制相关计算
4
探究抗生素对细菌的选择作用
达尔文的生物进化论
考点1
1. 达尔文生物进化理论的两大学说。
（1）共同由来学说：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。
知识梳理
2. 生物有共同祖先的证据
（1）地层中陈列的证据 —— 化石
① 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。
② 作用：化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
③ 分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。
④ 结论：大量化石证据，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，而且还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。
知识梳理
2. 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
① 比较解剖学证据
a. 事实证据：蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是同源器官。
b. 意义：为生物是否有共同祖先寻找证据。
② 胚胎学证据
a. 事实证据：人和鱼的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾；
人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
b. 意义：支持人和其他脊椎动物有共同的祖先的论点。
③ 细胞和分子水平的证据
知识梳理
③ 细胞和分子水平的证据。
事实证据：
a. 生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞。
b．细胞有共同的物质基础和结构基础等。
c．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。
意义：
a. 支持生物有共同祖先的论点。
b. 提示人们当今生物有着共同的原始祖先。
c. 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。
2. 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
知识梳理
1. 人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这一事实为生物进化提供
的证据是(　　)
A．胚胎学证据　　　　　 B．生物化学证据
C．比较解剖学证据 D．古生物化石证据
C
精题精练
2. 细胞色素c是广泛存在于动、植物和微生物中的一种蛋白质，位于线粒体内的
电子传递链中，若缺乏细胞色素c，耗氧量降低，生物出现呼吸作用障碍。若
细胞色素c从线粒体释放到细胞质中后，会激活凋亡程序。细胞色素c的氨基
酸序列表现为高度的保守性，下表是多种生物与人类细胞色素c氨基酸序列的
差异。下列说法错误的是(　　)
生物 黑猩猩 恒河猴 兔 牛、羊、猪 果蝇 小麦 酵母
差异 0 1 9 10 27 35 45
A．细胞色素c可以作为分子指标来判断不同种生物亲缘关系的远近
B．细胞色素c氨基酸序列的高度保守性说明生物可能是由共同的祖先进化而来
C．细胞色素c可能位于线粒体的内膜上，参与有氧呼吸第三阶段
D．细胞色素c直接控制细胞凋亡
D
精题精练
3. 适应的普遍性和相对性
（1）适应的概念：
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。
（2）适应的特性：普遍性和相对性。
知识梳理
下列与适应及其形成有关的表述，正确的是(　　)
A．适应仅指生物对环境的适应
B．生物形成的适应性特征不会遗传给后代
C．具有适应性特征的个体，不会被天敌发现
D．适应的相对性是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾形成的
D
精题精练
4. 适应是自然选择的结果
（1）拉马克的进化学说
① 主要观点：
a. 生物的来源：地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的，
各种生物适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。
b. 进化原因：用进废退和获得性遗传。
② 意义：彻底否定了物种不变论。
③ 局限性：对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
知识梳理
4. 适应是自然选择的结果
（2）达尔文自然选择学说
① 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。
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。
② 自然选择学说的解释模型。
内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
意义：a.使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
b.揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，
而生物多样性和适应性是进化的结果。
局限性：达尔文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和变异的本质。
知识梳理
（2021·浙江卷）选择是生物进化的重要动力。下列叙述正确的是(　　)
A．同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择
B．人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种
C．自然选择保存适应环境的变异，人工选择保留人类所需的变异
D．经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化
C
精题精练
5. 达尔文以后进化理论的发展
（1）关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，
人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。
（2）关于适应以及物种的形成等问题的研究，
已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
（3）形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
知识梳理
现代生物进化理论
考点2
1. 种群基因组成的变化
（1）种群：
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
对种群概念的理解要把握以下三点：
① 三个要素：“一定区域”“同种”和“全部”。
② 两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，
离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
③ 两个基本单位：“种群是生物繁殖的基本单位”和“种群是生物进化的基本单位”
知识梳理
1. 种群基因组成的变化
（2）基因库：
① 范围：种群内、个体不具有
② 表现——
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
基因频率：基因库中某个基因占全部等位基因数的比值
知识梳理
1. 种群基因组成的变化
（3）种群基因频率的变化：
① 可遗传变异的来源：基因突变、染色体变异、基因重组
② 可遗传变异的作用：
a. 可遗传变异类型的形成：
b. 可遗传变异的结果：
提供了生物进化的原材料
基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中
的基因重组，可以形成多种多样的基因型。
只提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
知识梳理
1. 种群基因组成的变化
（3）种群基因频率的变化：
③ 自然选择对种群基因频率变化的影响。
a. 原因：不断淘汰发生不利变异的个体，选择保留发生有利变异的个体。
b. 选择的对象。
直接作用对象：个体的表型。
最终选择的对象：决定表型的基因型。
c. 选择的结果。
基因方面：种群基因频率会发生定向改变。
生物性状方面：导致生物朝着一定的方向不断进化。
知识梳理
2. 隔离在物种形成中作用
（1）物种：
① 概念：
② 判断：
③ 与种群的关系：
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。
出现生殖隔离
一个物种可包含多个种群，一个种群内只有一个物种
知识梳理
1. 物种是自然状态下能够自由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。
2. 种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。
种群“小”，不同种群间有地理隔离；
物种“大”，不同物种间有生殖隔离。
3. 判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，
可靠依据是：看是否存在生殖隔离。
若存在生殖隔离，则不是同一物种。
种群≠物种
知识梳理
2. 隔离在物种形成中作用
（1）物种：
① 概念：
② 判断：
③ 与种群的关系：
（2）隔离：
① 类型：
地理隔离：
生殖隔离：
② 实质：
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。
出现生殖隔离
一个物种可包含多个种群，一个种群内只有一个物种
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，
使得种群间不能发生基因交流的现象。
不同物种之间一般是不能交配的，即使交配成功也不能产生可育后代。
阻断基因交流
是物种形成的必要条件
知识梳理
（3）地理隔离与生殖隔离的比较
项目 地理隔离 生殖隔离
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 生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限
知识梳理
3. 物种形成的三大模式
模式一：渐变式（多数物种形成）——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成
原物种
地
理
隔
离
种群1
种群2
自然选择
自然选择
变异类型1（基因频率改变）
变异类型2（基因频率改变）
基因频率的定向改变
新物种2
新物种1
生殖隔离
模式二：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
物种1
物种2
杂种植物
染色体加倍
异源多倍体
模式三：人工创造新物种
—— 如人工诱导多倍体形成（四倍体西瓜、八倍体小麦等）
杂交
4. 协同进化
（1）概念：
（2）协同进化的实例
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。
协同进化类型 包含类型 实例
不同物种 之间 种间互助 某种兰花和专门给它传粉的蛾
种间斗争 捕食 猎豹和斑马
寄生 黏液瘤病毒和兔子
竞争 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→光合生
物出现→空气中有_____→出现好氧生物
厌氧
氧气
（3）结果：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。
5. 生物多样性
（1）生物多样性各层次间的关系
主要包括三个层次内容：遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。
生物多样性三个层次之间的联系
遗传（基因）多样性
物种多样性
生态系统多样性
根本原因
组成
转录、翻译
蛋白质的多样性（性状）
无机环境的多样性
组成
直
接
选
择
知识梳理
5. 生物多样性
（2）生物多样性形成的原因分析
① 从分子水平看：
② 从进化角度看：
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共同作用的结果。
知识梳理
（2020·海南卷）金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益，养殖
户不断筛选生长更快的品种，但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍，退化
现象较严重，人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错
误的是(　　)
A．生长更快的金鲳鱼养殖品种，是人工选择的结果
B．野生种群和人工种群的基因库不同
C．近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加
D．如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外，
会增加野生种群的遗传多样性
D
精题精练
6. 收割理论：
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这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。
知识梳理
7. 生物进化理论在发展
（1）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做出的解释：
① 适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。
（2）中性突变学说：大量的基因突变是中性，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中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
（3）间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，
而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
知识梳理
8. 物种形成与生物进化的比较
内容 物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 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
二者联系 ① 进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化 ② 新物种的形成是长期进化的结果
知识梳理
谢谢
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