资源简介

(共49张PPT)
第4讲 生物的进化
专题七 生物的变异、育种和进化
近三年（2021-2023）考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题七 生物的变异、育种和进化 现代生物进化理论建立及主要内容 （3年34次，全国卷3年0次） ★★★★★ 常以选择题形式直接考查生物进化相关知识或与遗传和变异进行非选择题的综合考查
共同进化与生物多样性的形成 （3年11次，全国卷3年0次） ★★★ 常与变异、生态系统、现代生物进化理论等知识点相结合考查
[目录]
1.现代生物进化理论建立及主要内容
(1) 拉马克的进化学说
(2)达尔文的自然选择学说
(3)现代生物进化理论主要内容
2.共同进化与生物多样性的形成
3、基因频率和基因型频率的相关计算
一、现代生物进化理论建立及主要内容
没有礁石，就没有美丽的浪花；没有挫折，就没有壮丽的人生。
达尔文
自然选择学说
现代
生物进化理论
拉马克
进化学说
核心
第一个提出比较完整的进化学说
一、拉马克的进化学说
1.主要内容：
“用进废退”和“获得性遗传”。
“用进废退”——经常使用的器官就发达，器官废而不用会退化。比如长颈鹿的长脖子就是它经常吃高处的树叶的结果。
“获得性遗传”——后天获得的性状可以遗传给后代。如脖子长的长颈鹿，其后代的脖子一般也长。
强调环境变化直接导致生物性状的变化。
拉马克(法国)
一、拉马克的进化学说
2.评价：
第一个系统提出进化理论的学者，使人们认识到物种是可变的，而且是由低等向高等不断进化的。
“用进废退”和“获得性遗传”的观点，缺少科学证据的支持，来自主观推测。过于强调环境的变化直接导致物种的改变。
拉马克(法国)
二、达尔文的自然选择学说
1.主要内容：(四大要点)
达尔文(英国)
①过度繁殖 ②生存斗争 ③遗传变异 ④适者生存
二、达尔文的自然选择学说
2.评价：
贡献——
①从丰富的事实出发，论证了生物是不断进化的，对生物进化的原因提出了合理的解释。
②科学地解释了生物多样性的形成
不足——
①对遗传和变异的本质不能作出科学的解释；
②对生物进化的解释局限于个体水平；
③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。
抗生素对治疗细菌感染造成的疾病发挥重要的作用。一种抗生素使用一段时间后，杀菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。用达尔文自然选择学说来解释细菌产生抗药性的原因。
细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势；使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间以后，抗生素的杀菌效果就会下降。
怎么证明抗药性的产生是自发的而不是在药物的刺激下产生的？
（1）3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是 ，3号培养皿中的菌落比1号、2号中菌落少很多，这说明了
∶ 。
选择作用
发生抗药性突变的大肠杆菌数量少
11
11
11
三、现代生物进化理论主要内容
1.种群是生物进化的基本单位
2.突变和基因重组产生进化的原材料
3.自然选择决定生物进化的方向
4.隔离导致物种的形成
1.从性状水平深入基因水平；
2.从个体水平深入到种群水平。
1.种群是生物进化的基本单位
(1)种群——
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
(2)种群的基因库——
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
(3)基因频率——
一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
如何分析和描述种群基因库中的基因组成是否变化呢？
1.种群是生物进化的基本单位
(1)种群——
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
(2)种群的基因库——
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
(3)基因频率——
一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
※生物进化的实质：种群基因频率的改变
例1：某工厂有男女职工各200名，调查发现，女性中色盲基因携带者为15人，患者5人，男性患者11人，则这个群体中色盲基因的基因频率为：
例2：某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩只患一种上述遗传病的概率是：
6%
3/11
在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率会不会发生变化？
会改变。自然界中种群的基因频率总是在不断变化着。环境条件保持稳定，说明自然选择对种群基因频率没有影响，但是还存在基因突变、染色体变异、迁移、遗传漂变等影响种群基因频率改变的其他因素，所以种群的基因频率会改变的。
拓展1“遗传漂变”——
在一个种群中，某种基因的频率为1%，如果这个种群有100万个个体，含这种基因的个体就有成千上万个。如果这个种群只有50个个体，那么就只有1个个体具有这种基因。在这种情况下，可能会由于这个个体的偶然死亡或没有交配，而使这种基因在种群中消失。这种现象就是遗传漂变。
在小群体内，不能充分地进行随机交配，就可能使有些个体不能产生后代而使所携带的基因丢失。有些个体产生较多的后裔，而使所携带的基因被固定。这种由于群体较小和偶然事件所造成的基因频率的不确定性变化现象被称为遗传漂变。
拓展2“非随机交配”——
生物之间的个体交配是不自由的，并不是每个个体与同种群内的其他个体的交配机会相等。有些个体交配的机会很多，而另一些个体没有交配机会。比如猴群中的猴王与猴群中雌猴交配机会很多，其他雄猴的交配机会减少，所以由于交配机会不均等，会造成某种基因传下去的机会很多，而其他基因传下去的机会减少，这样就会造成种群基因频率发生改变。
2.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源 ——(现代遗传学)
基因突变、基因重组、染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。
※突变≠基因突变
突变不是基因突变的简称。
生物发生变异是在环境影响下产生的吗？
2.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源 ——(现代遗传学)
基因突变、基因重组、染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。
生物自发突变的频率很低，且突变大多数有害的，那还怎么为生物进化提供原材料？
2.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源 ——(现代遗传学)
基因突变、基因重组、染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。
(2) 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。
(3)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生存环境。
3.自然选择决定生物进化的方向
自然选择的实质和结果分别是什么
变异是不定向的 不利变异淘汰，有利变异积累
自然选择
种群的基因频率
发生定向的改变
生物朝一定方向不断进化
3.自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的 不利变异淘汰，有利变异积累
自然选择
种群的基因频率
发生定向的改变
生物朝一定方向不断进化
自然选择的实质——
对控制某特定性状的基因的选择。
自然选择的结果——
从生物个体角度看，导致生物个体生存或死亡。
从基因角度看，导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。
生物进化是否等于形成新的物种
4.隔离导致物种的形成
(1)物种的概念：
能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物称为一个物种。简称“种” P119
思考：
1.如何判断是否是同一物种？
2.“物种”和“种群”？
4.隔离导致物种的形成
(2)隔离的类型及实质（作用）：
隔离——不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离。
东北虎与华南虎
地理隔离——
由于地理上的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。
4.隔离导致物种的形成
(2)隔离的类型及实质（作用）：
隔离——不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离。
东北虎与华南虎
驴与马
生殖隔离——
不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。
4.隔离导致物种的形成
(3)物种形成的三个环节：
突变和基因重组、自然选择、隔离。
物种形成是新物种从旧物种中分出来的过程。也就是说从一个种内产生出另一新种的过程。包括三个环节：突变和基因重组为进化提供原料；自然选择是进化的主导因素；隔离是物种形成的必要条件。
-31-
下图表示某物种进化的基本过程，请据图分析回答问题。
(1)图中X、Y、Z分别指什么
(2)与原种相比，图中“新种”产生是否一定经历过地理隔离
图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择、隔离。
不一定。
4.隔离导致物种的形成
(4)物种形成三种方式：
通过地理隔离形成新物种。
没有通过地理隔离形成新物种。
“物种形成”与“生物进化”
自然选择学说与现代生物进化理论的比较
二、共同进化与生物多样性的形成
要使理想的宫殿变成现实的宫殿，须透过埋头苦干，不声不响的劳动，一砖一瓦的建造。
共同进化
(1)概念：
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。P124
共同进化
(2)原因:
生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
共同进化类型 相互关系 实例
生物与 生物之间 种间互助 具有细长口器的蛾
与细长花距的兰花
种间 斗争 捕食 猎豹与斑马
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→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→需氧生物出现
(2018·全国Ⅰ卷节选)回答下列问题:
(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为__________。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广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方式是：
____________________________。
D
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，为其他物种的生存提供机会，有利于增加物种的多样性。P123
共同进化
(3)结果——生物多样性
如何理解生物多样性是共同进化的结果？
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。
三、基因频率和基因型频率的相关计算
无论有多困难，都坚强地抬头挺胸，告诉所有人，你并非他们想象的那样不堪一击。
-41-
1.基因频率与基因型频率
基因频率=
某基因的数
某基因+等位基因的总数
生物进化的实质是指种群基因频率的改变
基因型频率=
某基因型个体数
该种群个体总数
基因型频率改变，基因频率不一定改变
-42-
2.在常染色体上基因频率计算
A基因频率=AA基因型频+1/2×Aa基因型频率
a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率
以常染色体上一对等位基因A和a为例：
在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中基因型为AA的个体占18％，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因A和a的频率分别是：______、______ 。
1.（2021·广东高考）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%
B
2.甲昆虫的体色黑色（A）对浅色（a）是显性。1978年某地区甲昆虫的体色中浅色占70%，杂合子占所有个体的20%。由于环境污染，该区域的甲昆虫每年浅色个体的减少率为10%，黑色个体的增长率为10%。现在该区域的甲昆虫以黑色为主，几乎看不到浅色个体，下列叙述正确的是（　）
A.该区域甲昆虫个体间存在的体色差异体现了物种多样性
B.1979年该区域的甲昆虫群体中A的基因频率约为22.9%
C.1980年该地区的甲昆虫群体中aa的基因型频率为59.1%
D.种群基因频率的改变是通过环境对生物体基因的选择来实现的
B
-45-
3.在X染色体上基因频率计算
(b)基因频率=
b基因数
2x女性个体数+男性个体数
在X染色体上：
据调查，某地人群基因型为XBXB的比例为40%、XBXb为8%、XbXb为2%、XBY为40%、XbY为10%，求在该地区XB和Xb的基因频率分别为______、______ 。
某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（　　）
A.1/88 B.1/22
C.7/2 200 D.3/800
A
-47-
4.利用遗传平衡定律计算基因型频率
(1)前提条件：
①种群非常大；
②所有雌雄个体之间自由交配；
③没有迁入和迁出；
④没有自然选择；
⑤没有基因突变。
(2)计算公式：
当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则
AA的基因型频率=p2　
Aa的基因型频率=2pq　
aa的基因型频率=q2
下列关于几种单基因遗传病发病率的说法（人群处于遗传平衡状态），错误的是（　　）
A.白化病在人群中的发病率小于该致病基因的基因频率
B.红绿色盲在男性中的发病率等于人群中该致病基因的基因频率
C.抗维生素D佝偻病在人群中的发病率大于在女性群体中的发病率
D.某常染色体显性遗传病在人群中的发病率大于人群中该致病基因的基因频率
C

展开更多......

收起↑