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(共45张PPT)
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生物有共同祖先的证据
自然选择和适应的形成
适应的普遍性和相对性
拉马克的用进废退学说
达尔文的自然选择常说
现代生物进化理论
协同进化与生物多样性的形成
▼关于生命起源和进化的两种截然不同的观点：
(1)特创论：特创论者认为现在地球上的各种生物都是由神(即上帝)创造出来的。
特创论核心观点：
①各种生物之间没有任何亲缘关系；
②物种是一成不变的(即物种不变论)。
(2)进化论：进化论者认为现在地球上的各种生物不是由神创造的，而是由共同的祖先经过漫长的时间逐渐演变而来的。
进化论的核心观点：
①各种生物之间有着或近或远的亲缘关系——即各种生物有着原始的共同祖先。
②物种是可变的。
▼达尔文生物进化论的两大主题(两大组成)：
达尔文的生物进化论
____________：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的原因。
共同由来学说：带有改变的传承。
自然选择学说：保存有利变异。
共同由来学说
自然选择学说
考点一 生物有共同祖先的证据
1.化石(是生物进化最直接、最重要的证据)。
2.脊椎动物比较解剖学(同源器官)的证据。
3.早期胚胎发育的证据。
4.细胞水平的证据。
5.分子(DNA和蛋白质)水平的证据。
来自化石记录、脊椎动物的结构解剖比较、早期胚胎发育研究以及DNA和蛋白质序列分析等各个方面的事实和证据，构成了完整的证据链，显示出地球上的各种生物之间存在着或近或远的亲缘关系，这些证据之间相互补充、相互印证，充分说明丰富多样的生物界蕴含着深刻的统一性，生物来自共同祖先。地球上的每个生物个体都应该得到人类的保护和尊重。
考点一 生物有共同祖先的证据
1.地层中陈列的证据——化石
概念
是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的_____________________等。
作用
利用化石可以确定地球上曾经生活过的___________及其_________________等特征。
①从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况。
②从动物的骨胳化石推测其体型大小和运动方式。
③从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位。
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
遗体、遗物或生活痕迹
生物的种类
形态、结构、行为
大部分化石发现于沉积岩的地层。
在越古老的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越新近形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。
在地层中分布规律性
化石在地层按一定顺序出现的事实是生物进化最可靠最直接的证据。
已经发现的大量化石证据，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。
研究成果及意义
2.比较解剖学证据：
指不同生物的某些器官在基本结构、与生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同，但在外形上有时并不相似，功能上也有差别。
实例：鸟的翅膀、蝙蝠的翼手、鲸的胸鳍、狗的前肢以及人的上肢等。
(1)同源器官在内在的或实质上的相似，表明在进化上的共同的起源。
(2)同源器官有时在表面上并不相似，功能上也不尽相同，但是在基本结构上、各部分的相互关系上、胚胎发生的来源上却彼此相同或相似。
比较解剖学上，特别着重于同源器官的探讨，它们为生物进化提供了证据。
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，为这些生物是否有共同祖先提供丰富的证据。
同源器官的概念
3.胚胎学证据：
胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
比较不同动物的胚胎以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。
比较解剖学证据：
鱼、龟、鸟、人这4种生物的成体存在着很大的差异，而观察其胚胎发育的过程，却发现它们在某个时期都经历了相似的发育阶段。
人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与其他生物的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。只是随着发育的进行，人的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃和尾。
脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
4.细胞和分子水平的证据：
(1)细胞水平的证据：
①物质基础：组成细胞的元素和化合物的种类大体相同，都以DNA作为遗传物质等。
②结构基础：都以细胞为组成的基本单位，细胞内都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构。
③细胞代谢：都是通过细胞呼吸提供能量；都以ATP作为直接能源物质；细胞代谢都需要酶，且酶的种类相似；细胞都是以分裂的方式进行增殖。
④细胞中遗传信息的传递：遗传信息在复制、转录和翻译过程中都严格遵循碱基互补配对原则，翻译过程中基本使用同一套遗传密码。即遗传信息的复制与表达具有相同的模式。
(2)分子水平的证据：
①不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先。
②不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异的大小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。
生物名称 黑猩猩 猕猴 鸡 果蝇 酵母菌
与人的细胞色素C差异的氨基酸数 0 1 13 37 44
考点二 自然选择和适应的形成
一、适应的普遍性和相对性
1.适应包括两方面的含义：
(1)指生物的_________适合于完成一定的功能。
——形态结构与功能相适应。
(2)指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的_______中生存和繁殖。
——生物与环境相适应。
2.适应的普遍性：适应是普遍存在的。所有的生物都具有适应环境的特征。
①含义：每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。
②原因：___________________________________是适应相对性的根本原因。
3.适应的相对性
形态结构
环境
遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
▼保护色：动物外表颜色与周围环境相类似，这种颜色叫保护色。
▼拟态：是指一种生物在形态、行为等特征上模拟另一种生物，从而使一方或双方受益的生态适应现象。
▼警戒色：指某些有恶臭(臭腺体)和毒刺(或毒腺)的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。
对捕食者起威慑和警告作用，可以使敌害易于识别，避免自身遭到攻击。
二、拉马克的用进废退学说
1.主要内容：
(1)生物不是神造的，而是由更古老的生物进化来的；
(2)生物是由低等到高等逐渐进化的；
(3)适应形成的原因 (生物不断进化的原因) ：
①____________；②____________。
(2)获得性遗传：这种由于环境变化而引起的变异能够遗传下去，这就是“获得性遗传”。即变异是定向的(定向变异)。
(3)环境变化是物种变化的原因，也是生物进化的原因。
2.基本观点：
(1)用进废退：环境变化了，使得生活在这个环境中的生物有的器官由于经常使用而发达，有的器官则由于不用而退化，这就是“用进废退”。
用进废退
获得性遗传
拉马克解释适应性形成(生物进化)的原因——解释模型：
3.对拉马克进化学说的评价：
(1)进步意义：
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(神创论) ，奠定了科学生物进化论的基础。
(2)历史局限：
大多数是主观推测，缺少科学证据支持；过于强调环境的变化导致物种的改变。
三、达尔文的自然选择学说
1.主要内容：
①___________——生物进化的前提。
地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。这就是生物的过度繁殖现象。
生物的大量繁殖和少量生存是自然界的普遍现象。
②__________——生物进化的动力
生物个体(包括同种和异种)之间争夺有限的环境资源要相互斗争，以及生物与无机自然条件(如干旱、寒冷等)之间的斗争。这就是生存斗争。
③___________——生物进化的内在因素
生物的变异是不定向的。生物可能产生有利的变异，也可能产生不利的变异。
④__________——自然选择的结果
经过生存斗争，凡是生存下来的生物都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存，不适者被淘汰。
在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，叫做自然选择。
过度繁殖
生存斗争
遗传和变异
适者生存
(1)适应的来源是____________，______________为生物进化(适应的形成)提供了原材料。
(2)适应是___________的结果。
(3)群体中_____________________和__________________是适应形成的必要条件。
(4)变异是不定向的，而自然选择是_______的。
有利变异：指赋予某些生物个体生存和繁殖优势的变异(即有利于生物适应特定环境的变异)。
不利变异：使生物的适应性降低或失去对某种环境的适应能力的变异。
2.达尔文关于生物进化和适应形成的观点：
可遗传的变异
可遗传的变异
自然选择
出现可遗传的有利变异
环境的定向选择
定向
▼达尔文自然选择学说的解释生物进化(适应性形成)的模型：
不定向的变异→环境起选择作用(自然选择)→微小有利变异逐渐积累，形成显著的有利变异→新的适应特征的生物新类型。
达尔文与拉马克对适应形成解释比较
变异是不定向的；
环境起选择作用。
有利变异不断积累(获得性遗传) 。
◆不定向变异→自然选择→有利变异积累→新的适应特征的生物新类型。
变异是定向的；
环境是生物产生变异的主要原因(诱导生物产生定向变异)，是生物进化和物种变化的原因。
有利变异不断积累(获得性遗传)。
◆环境发生变化→引起生物产生定向变异→有利变异不断积累→新的适应特征的生物新类型。
3.对达尔文的自然选择学说的评价：
①揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先。——(共同由来说)。
②较好的解释了生物的多样性和适应性是进化的结果，相对系统地解释了生物进化的原因。——(自然选择学说)
①对遗传和变异的认识局限于性状水平，不能作出科学的解释遗传和变异的本质。
②对生物适应和物种形成(生物进化)的研究局限于个体水平。
③认为物种的形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发(骤变)等现象。
积极意义
局限性
(不足)
考点三 现代生物进化理论
随着生物科学的发展，对遗传和变异的研究已经由性状水平深入到基因(分子)水平，逐渐认识到遗传和变异的本质。
关于适应、物种的形成(进化)以及自然选择如何起作用的问题，已经从以生物个体为单位，发展为以种群为基本单位。
形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。
现代生物进化理论的主要内容(要点)
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.隔离导致物种形成。
一、种群是生物进化的基本单位
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。
种群基因库
1.概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
2.有关观点：每一个种群都它自己的基因库，种群中的个体一代一代地死亡，但种群的基因库却在代代相传的过程中保持和发展。
基因频率
1.概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。
2.计算：
基因频率
3.引起基因频率变化的主要因素：
自然选择、基因突变、基因重组、染色体变异、迁移和遗传漂变等。
▼特别提示：
随机交配是维持种群基因频率不变的必要条件。
自然选择使基因频率发生定向改变。
4.生物进化的实质：
对于一个种群的基因库来说，某种基因的频率是不断变化的，而不是固定不变的——生物进化的过程本质就是种群的基因频率发生变化的过程。
二、突变和基因重组产生生物进化的原材料
1.可遗传变异的来源
基因突变
染色体变异
基因重组
突变
_______
2.可遗传变化的作用：___________________________________。
3.可遗传变异的特点及相关观点：
①由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此，变异只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
②变异的有利或有害是相对的，是有环境条件决定的。
③变异是不定向的，而自然选择是定向的。自然选择决定生物进化的方向。
可遗传的变异为生物进化提供丰富的原材料
4.问题：生物自发突变的频率很低，而且部分突变是有害的，它为什么还能够作为生物进化的原材料？
(1)虽然基因的突变率很低，而且部分突变是有害的，但种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样每一代就会产生大量的突变，其中有不少是有利突变。
(2)突变的有利和有害是不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
三、自然选择决定生物进化的方向
1.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。
2.自然选择如何起作用？
生物进化的过程实质就是种群的基因频率发生变化(定向改变)的过程。
四、隔离导致新物种形成
1.概念：能够在自然状态下相互交配并产生_______的一群生物。
2.物种的最基本特征：同种个体之间能通过交配，进行基因交流，并能产生可育后代。而不同物种之间不能杂交或杂交不育，即存在_________。
物种
隔离
1.概念：指同一物种不同种群间的个体，在自然状态下____________________的现象。
2.类型：
①地理隔离：同一种生物由于_______而分成不同的种群，使得种群间不能进行基因交流的现象。
②生殖隔离：不同物种之间的个体不能相互交配，或交配后不能产生可育后代的现象。
可育后代
生殖隔离
基因不能自由交流
地理障碍
隔离
3.隔离在物种形成中的作用：隔离的作用是防止种群间的杂交，其实质是阻止___________________。
并且一般总是由地理隔离发展成为生殖隔离，而一旦发展成为生殖隔离，一个种的两种群便成为两个种了。
隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志。
4.地理隔离与生殖隔离的关系：
地理隔离造成自然选择的方向不同，从而促进不同种群的遗传组成朝着不同的方向发展。地理隔离往往是生殖隔离的先决条件。
种群之间的基因交流
5.物种形成的方式：
(1)渐变式物种形成：由长期的地理隔离逐渐发展为生殖隔离。
物种的形成过程有3个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。
突变和基因重组产生生物进化的原材料；
隔离阻止种群间的基因交流，是新物种形成的必要条件；
自然选择使种群的基因频率发生定向改变从而决定生物进化的方向
(2)骤变式物种形成：
也叫爆发式进化(或叫跳跃式进化)：不需要悠久的演变历史(不需经漫长的地理隔离)，在较短的时间内即可形成新种(即达到生殖隔离)，一般不经过亚种阶段，而是通过染色体变异或突变，及远缘杂交和染色体加倍，在自然选择作用下逐渐形成新种。
思考：分析生物进化与物种形成基本环节图解，图中①②③④分别是什么？图示物种形成方式的三个环节是什么？
提示：①突变和基因重组；②自然选择；③地理隔离；④生殖隔离。
渐变性物种形成的3个基本环节：
突变和基因重组、自然选择及隔离。
▼渐变式物种形成的另一种模型：
比 较 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 新物种形成，生殖隔离，质变 生物进化，基因频率改变，量变
二者联系 ①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种。
②进化不一定产生新物种，新物种产生一定经过进化。
▼生物进化和物种形成的区别
考点四 协同进化与生物多样性的形成
1.协同进化
概念
__________之间，________________之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
原因
①____________________________；
②____________________________。
结果
(意义)
协同进化导致(促进) _____________的形成。
不同物种
生物与无机环境
生物与生物之间的相互选择
生物与环境的相互影响
生物多样性
▼协同进化的实例
不同物种
厌氧　
氧气　
▼“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
▼“收割理论”：
1.主要内容：
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，捕食者的存在有利于增加物种的多样性。
2.意义：
阐明了捕食者在进化中的作用：捕食者的存在有利于增加物种多样性。
捕食者的存在，是否对被捕食者有害无益？
2.生物多样性
概念
地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同组成了生物的多样性。
层次
①_______________________：指遗传信息的总和，包括地球上所有动物、植物和微生物个体的基因。
②__________________：包括地球上所有的动、植物和微生物等200多万种生物。
③__________________：生物圈中生态环境、生物群落和生态系统的多样性。
遗传多样性(基因多样性)
物种多样性
生态系统多样性
生物多样性原因分析
(1)分子水平：
(2)从进化的角度：
①地球上多种多样的自然环境，发生不同方向的自然选择而导致。
②生物多样性的形成是协同进化的结果。
生物多样性形成历程
生物多样性形成(生物进化)历程中的一些关键点
3.生物进化理论在发展
(1)达尔文的自然选择学说：为现代生物进化理论的发展打下了坚实的基础，生物科学的研究和发展，不断完善了生物的进化理论。
(2)现代生物进化理论：对遗传变异的研究已从性状水平深入到基因水平。
现代生物进化理论对自然选择作用的研究已从个体水平上升到种群水平。
并摒弃了用进废退和获得性遗传的观点。
现代生物进化理论的核心和基础仍是自然选择学说。
(3)中性学说：
▼主要内容有下列几点：
①大量的基因突变是中性的，对生物个体的生存既无害也无利。
②自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。
③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。
▼争议：
基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。
(4)间断平衡论：
①依据：许多物种是在短时间内迅速形成的。
②观点：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。
项目 自然选择学说 现代生物进化理论
区别 1 未阐明遗传与变异的机理 突变和基因重组产生了生物进化的原材料
2 对自然选择如何起作用未作出科学的解释 自然选择使有利于生物生存基因的频率逐渐增大，然后经隔离产生生物新类型(物种)
3 自然选择作用于生物个体(局限于个体水平) 种群是生物进化的基本单位(种群水平)
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变(分子水平)
4 认为物种的形成都是渐变的结果，骤变不可能形成新物种。 认为大多数物种形成是渐变式，有些物种形成属于骤变式。
联系 自然选择学说是现代生物进化理论的基础和核心
达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较
1.生物产生的变异均能生物进化提供原材料。( )
2.长期使用抗生素能使病原体产生适应性变异。( )
3.在一个种群中，某种基因型的个体占种群个体总数的比率，称为基因频率。( )
4.生物进化的实质上是种群基因型频率发生定向改变的过程。( )
5.三倍体无子西瓜、骡各自属于一个物种。( )
6.生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象。( )
7.进化地位越高等的生物对环境的适应能力越强。( )
8.研究生物进化历程(生物多样性形成)的主要依据是建立进化理论。
( )
9. 在进化过程中生物会丧失部分遗传多样性。( )
判断对错
Χ
Χ
Χ
Χ
Χ
Χ
Χ
Χ
Χ

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