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(共58张PPT)
第26讲　生物的进化
素养目标
考点一 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
夯实基础 精研教材
1.达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说
指出地球上所有的生物都是由原始的　　　　　　进化来的。
(2)自然选择学说
揭示了生物进化的机制,解释了　　　　的形成和　　　　形成的原因。
共同祖先
适应
物种
2.生物有共同祖先的证据
沉积岩
高等
复杂
形态和结构
胚胎的形成
发育过程
共同祖先　
代谢、生长和繁殖　
物质基础和结构基础
共同
祖先
DNA和蛋白质　
共同的原始祖先
亲缘关系
的远近
出现的顺序
3.适应是自然选择的结果
(1)拉马克的进化学说
用进废退
获得性遗传
物种不变论
(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
易错排查
1.通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点,推测其行为特点。
(　　)
2.较晚形成的地层中,没有较简单、较低等的生物化石。(　　)
3.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段,这个证据支持了达尔文的共同由来学说。(　　)
4.比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。(　　)
√
×
√
×
5.不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性,说明生物不是由共同祖先进化来的。(　　)
6.拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果。
(　　)
7.达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质。(　　)
8.生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺。(　　)
×
√
×
×
思维探究 考教衔接
对传粉的动物来说,花的结构和外形不是唯一的变数,植物所产生的花蜜种类也有不同,有的植物只产生稀释花蜜,有些植物则产生含水量相对较少的高浓度高热值花蜜。研究者发现蝶类更喜欢采集前者,蜂鸟更喜欢采集后者。请对此现象提出合理的解释。
提示 蜂鸟(恒温动物)相较于蝴蝶(变温动物)需要高热值花蜜提供更多能量[或蜂鸟和蝴蝶的取食结构不同与相对应的植物结构相适应,或蝴蝶的身体相对表面积大(如翅膀薄而宽大)导致需要更多水分]。
考法练透 素养提升
考法一　生物进化的证据
1.(2025·八省联考河南卷)人和动物拥有大量同源基因(有共同进化起源,通常在序列和功能上具有相似性),分别将四种动物与人相应的同源基因序列进行比对,相似度如表所示。下列叙述正确的是(　　)
物种 黑猩猩 小鼠 牛 鸡
相似度 96% 85% 80% 60%
A.不同物种间存在同源基因是生物拥有共同祖先最直接的证据
B.据表可推断出人和小鼠的亲缘关系比牛和小鼠的亲缘关系远
C.变异和选择是不同物种同源基因序列间存在差异的重要原因
D.同源基因序列的相似度不能反映物种在进化史上出现的顺序
C
解析 四种动物与人相应的同源基因序列进行比对,黑猩猩与人的相似度最高,说明亲缘关系较近。不同物种间存在同源基因是生物拥有共同祖先的重要证据之一,但不是最直接的证据,最直接的证据通常是化石,A项错误;据表不能推断出人和小鼠的亲缘关系比牛和小鼠的亲缘关系远,相似度的高低只能说明物种间的亲缘关系的远近,但不能直接比较不同物种之间的亲缘关系远近,B项错误;变异和选择是不同物种同源基因序列间存在差异的重要原因,基因突变等变异过程会导致基因序列的变化,自然选择则决定了哪些变异能够在种群中保留下来,C项正确;同源基因序列的相似度可以反映物种在进化史上出现的顺序,一般来说,相似度越高,说明物种间的分化时间越近,进化顺序越接近,D项错误。
2.(2024·安徽卷)下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果,字母代表氨基酸,“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同,相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是(　　)
A.不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大
B.位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要
C.分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系
D.五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异最大,亲缘关系最远
D
解析 密码子具有简并性,即一种氨基酸可由一种或多种密码子决定,可推测不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大,A项正确。不同生物的β-珠蛋白某些位点上的氨基酸相同,可推测这些位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要,B项正确。化石是研究生物进化最直接的证据,通过比对氨基酸序列等分子生物学证据与化石等证据,能更准确判断物种间进化关系,C项正确。相同位点氨基酸的差异数可反映生物间的亲缘关系,五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异数为11个,而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个,故甲与乙的亲缘关系并非最远,D项错误。
考法二　自然选择与适应的形成
3.(2024·湖南娄底模拟)“拟势”是某些动物受惊扰或袭击时,显示异常的姿态或色泽,威吓其他动物的一种现象,它是动物所具有的一种较为主动的防御行为。如玉米大蚕蛾遇到天敌时会展开前翅,露出后翅一对猫头鹰眼形的花纹以警示天敌。而某些蜘蛛、甲虫等昆虫在受到惊吓或袭击时,会静伏不动或跌落地面呈现“死亡”状态,借以躲避天敌,这种现象称为“拟死”。下列相关叙述正确的是(　　)
A.“拟势”是动物在长期进化过程中主动适应环境的结果
B.适应相对性的根本原因是遗传稳定性与环境多变性之间的矛盾
C.具有“拟势”的个体更容易生存并产生后代,说明定向变异是适应形成的必要条件
D.研究不同生物适应性特征,应以个体为单位
B
解析 “拟势”是动物在长期进化过程中自然选择的结果,A项错误;由于环境总是处于不断变化中,遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因,B项正确;可遗传变异与环境的定向选择是适应形成的必要条件,C项错误;现代生物进化理论认为,研究不同生物适应性特征,应以种群为单位,不能以个体为单位,D项错误。
4.(2024·江苏模拟预测)适应的形成离不开生物的遗传和变异及其与环境的相互作用。生物在遗传中会受各种因素的影响产生不同类型的变异,然后环境从中选择与之相适应的变异类型。下列有关适应的描述,错误的是(　　)
A.环境决定生物进化的方向,适应是环境对生物进行定向选择的结果
B.群体中出现的各种变异均会赋予种群生存和繁殖的优势,提高环境适应性
C.可遗传的有利变异逐代积累和环境的定向选择是适应性生物新类型形成的必要条件
D.适应不仅指生物的形态结构对环境的适应,也包括生物的功能对环境的适应
B
解析 环境的定向选择作用决定着生物进化的方向,适应是环境对生物进行定向选择的结果,A项正确;生物的变异是不定向的,变异的结果对生物的生存可能是有利的,也有可能是不利的,并不是所有变异均会赋予种群生存和繁殖的优势,B项错误;在一定环境的选择作用下,可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中这样的个体就会越来越多,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征,进而出现新的生物类型,C项正确;适应不仅是指生物的形态结构适合于完成一定的功能,还包括生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖,D项正确。
考点二 种群基因组成的变化与物种的形成
夯实基础 精研教材
1.种群基因组成的变化
(1)种群概念:生活在一定区域的　　　　生物　　　　　的集合。
(2)基因库:一个种群中　　　　个体所含有的　　　　基因。
同种
全部个体
全部
全部
(3)种群基因频率
随机的
不定向的
原材料
生存环境　
(4)自然选择对种群基因频率变化的影响
不断提高
种群的基因
频率
种群基因频率的改变
2.隔离在物种形成中的作用
(1)隔离
相互交配
可育后代
同种
基因
交流
(2)新物种形成的一般过程
3.物种形成与生物进化的比较
4.探究抗生素对细菌的选择作用
(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。
耐药性
耐药菌
(2)方法步骤
① 用记号笔在培养皿的底部画2条　　　　　的直线,将培养皿分为4个区域,分别标记为a、b、c、d
② 取少量细菌的培养液,用无菌的　　　　　　(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上
③ 用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在a区域的中央,再分别夹取1张抗生素纸片放在b、c、d号区域的中央,盖上皿盖
④ 将培养皿　　　　于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h
⑤ 观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈,测量和记录每个实验组中　　　　　　　　,并取平均值
⑥ 从　　　　　　　的菌落上挑取细菌,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
相互垂直
涂布器
倒置
抑菌圈的直径
抑菌圈边缘
(3)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。
教材深挖
1.(必修2 P111思考·讨论)在种群足够大、没有突变发生、种群之间不存在个体的迁移或基因交流、没有自然选择的情况下,自交和自由交配对基因(型)频率分别有什么影响
2.(必修2 P112~113探究·实践)树干变黑　　(填“会”或“不会”)影响浅色个体的出生率,原因是　 　　　　　　　　 　　　　　。
自交多代,后代基因频率不变,基因型频率改变。自由交配的种群,基因频率和基因型频率均不变。
会
许多浅色个体可能在交配产卵前就已被天敌捕食
3.(必修2 P117思考·讨论)分析地雀的形成过程,说明物种形成需要的环节有　　　　　　　　　、　　　　　　、　　　　,如何判断两个种群是否属于同一物种
突变和基因重组
自然选择
隔离
判断两个种群是否属于同一物种的标准是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种
易错排查
1.一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。(　　)
2.所有变异都不能决定生物进化的方向,但都能提供进化的原材料。(　　)
3.自然选择决定生物变异和进化的方向。(　　)
4.生物进化的实质是种群基因型频率的改变。(　　)
5.细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因。(　　)
6.生物进化一定会形成新物种。(　　)
7.不同种群间的个体不能进行基因交流,说明种群间存在生殖隔离。(　　)
×
×
×
×
×
×
×
思维探究 考教衔接
(根据2009·上海卷情境设计)回答下列有关生物进化的问题。
图1
(1)图1表示小岛上蜥蜴进化的基本过程,X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是　　 　　、　　　　。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为　　　　,这是生物进化的　　　　　。
(3)该小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的　　　　　　。
突变(变异)
自然选择
种群　
基本单位
基因库
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因;w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
图2
①由于蜥蜴过度繁殖,导致　　　　 　加剧。
②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是
　。③图2所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的　　　　　　　发生了改变。
生存斗争(或种内竞争)
联趾型个体趾间有蹼,适于游泳,可以从水中获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾型个体的生存和繁殖机会较多
基因频率
考法练透 素养提升
考法一　种群基因组成的变化
1.(2023·湖北卷)现有甲、乙两种牵牛花,花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花,不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花,释放的挥发物质多,主要靠蛾类传粉;乙开紫花,释放的挥发物质少,主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强。根据上述材料,下列叙述正确的是(　　)
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,A 基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
A
解析 甲和乙两种牵牛花分别依赖蛾类和蜂类进行传粉,这种传粉方式的差异有助于维持两个物种的生殖隔离,A项正确;基因突变容易受物理因素(如射线)、化学因素(如某些化学物质)以及病毒等因素的影响,与选择作用无关,B项错误;将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库发生了改变,因为现在有一部分甲植物携带了A基因,C项错误;根据题干可知,若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,说明花颜色是吸引蛾类传粉的决定性因素,D项错误。
2.(2024·河北卷)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子数量,每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如下图所示。下列分析正确的是(　　)
A.在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B.随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C.距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D.区域A中的蚊子可快速形成新物种
B
解析 根据题意可知,该种蚊子的Est基因与毒素降解有关,每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,会对蚊子起定向选择作用,使该种蚊子的Est基因频率发生定向改变,A项错误。距海岸线20~60 km范围内未喷洒杀虫剂,该区域蚊子Est基因频率较小。区域A中距海岸线的距离越远,蚊子的Est基因频率越小,这主要由迁入和迁出导致,B项正确。距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,0~20 km区域内蚊子受到的选择压力更大,C项错误。杀虫剂对蚊子起选择作用,喷洒杀虫剂可加快蚊子种群的进化,但不一定能形成新物种,D项错误。
考法二　隔离与物种形成
3.(2024·甘肃卷)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群,进化过程中出现了花期等性状的分化,种群甲花期结束约20 d后,种群乙才开始开花,研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是(　　)
A.花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化
B.花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异
C.地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流
D.物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程
A
解析 生殖隔离是物种形成的标志,花期隔离会导致种群间个体不能进行交配,但不一定导致生殖隔离,故花期隔离不能说明两个种群间已出现了物种的分化,A项错误;花期隔离使得两个种群间不能进行交配,进一步增大了种群甲和乙的基因库差异,B项正确;地理隔离和花期隔离都能使不同种群间的个体在自然条件下不能进行交配,均限制了两种群间的基因交流,C项正确;生殖隔离是物种形成的标志,故物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程,D项正确。
考点三 协同进化与生物多样性的形成
夯实基础 精研教材
1.协同进化
(1)概念
不同　　　之间、　 　　　　　　之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)原因
生物与生物之间的相互选择和生物与　　　　之间的相互影响。
物种
生物与无机环境
无机环境
(3)协同进化的实例
协同进化类型 包含类型 实例
　　 　 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 猎豹和羚羊
寄生 黏液瘤病毒和兔子
种间竞争 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→原始大气中有
　　　　　→出现好氧生物
不同物种
厌氧
氧气
2.生物多样性
(1)生物多样性各层次间的关系
生物多样性主要包括　　　　　多样性、　　 　　多样性和
　　 　多样性三个层次,三个层次之间的关系可以用如图的形式描述:
遗传(基因)　
物种
生态系统
(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　　　　变异与　　　　选择在进化过程中共同作用的结果。
不定向
定向
3.生物进化理论在发展
非益即害
中性
渐变
物种
长期稳定
迅速形成新种
教材深挖
1.(必修2 P119小字)捕食者的存在能够增加物种多样性的原因是
　 　 　　。
2.(必修2 P121正文)同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化,
　　　　(填“是”或“不是”)发生了协同进化 理由是
　 　 　 　 　 　 。
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,为其他物种的生存腾出空间
不是
协同进化发生在不同物种或生物与无机环境之间
易错排查
1.捕食者的存在促进了被捕食者种群的发展。(　　)
2.最早的光合生物产生的氧气为好氧生物的出现创造了前提条件。(　　)
3.最早的生物化石是古细菌化石,此时期的生态系统中有生产者、消费者和分解者。(　　)
4.生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。(　　)
5.生物进化的过程实际上是生物与无机环境协同进化的过程。(　　)
√
√
×
×
×
考法练透 素养提升
1.紫花苜蓿是典型的异花受粉植物,种子的产生依赖蜜蜂等昆虫传粉。研究发现传粉昆虫的访花行为与花的形态特征和花蜜报酬关系密切,我国紫花苜蓿品种由张骞引入,在引入前,紫花苜蓿通过黑彩带蜂传播花粉,引入我国若干年后,其传粉者逐渐转变为中华蜜蜂,进一步研究发现,不同种类蜂的传粉频率和效率存在显著差异。下列分析正确的是(　　)
A.紫花苜蓿花的形态和花蜜品质有关基因频率的改变不可能与传粉动物变换有关
B.紫花苜蓿花的形态特征的变化,是不同种紫花苜蓿形成的必要条件
C.紫花苜蓿与传粉昆虫之间在相互影响下不断进化和发展,体现了协同进化
D.我国紫花苜蓿与西域紫花苜蓿能杂交产生可育后代,说明两者基因库完全相同
C
解析 传粉昆虫变换会对紫花苜蓿种群中花的形态和花蜜进行选择,从而影响紫花苜蓿种群中花的形态和花蜜品质有关基因频率的改变,A项错误;物种形成的必要条件是隔离,因此不同紫花苜蓿形成的必要条件是隔离,而不是紫花苜蓿花的形态特征的变化,B项错误;紫花苜蓿与传粉昆虫为两个物种,紫花苜蓿与传粉昆虫之间在相互影响下不断进化和发展,体现了协同进化,C项正确;我国紫花苜蓿与西域紫花苜蓿能够相互杂交产生可育后代,说明两者仍属于同一物种,但不能说明两者基因库完全相同,D项错误。
2.(2022·辽宁卷)下列关于生物进化和生物多样性的叙述,错误的是(　　)
A.通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种,增加了水稻的遗传多样性
B.人类与黑猩猩基因组序列高度相似,说明人类从黑猩猩进化而来
C.新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D.生物之间既相互依存又相互制约,生物多样性是协同进化的结果
B
解析 通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种,增加了水稻的基因型,即增加了水稻的遗传多样性,A项正确;黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到96%以上,只能表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系,由于客观环境因素的改变,黑猩猩不能进化成人类,B项错误;新物种形成意味着生物能够以新的方式适应环境,为其发展奠定了基础,所以生物类型和适应方式增多,C项正确;生物与生物之间有密切联系,它们在长期生存与发展的过程中,形成了相互依赖、相互制约的关系,生物多样性是协同进化的结果,D项正确。
聚焦表达 回扣落实
1.(识记表达类)化石在地质层中的分布的规律是
　 。
2.(原因分析类)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的,但它们的外形及功能差别很大,原因是
　。
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
这些生物具有共同的原始祖先,由于它们生活的环境不同,为适应不同的生活环境,这些器官在进化过程中,逐渐出现了形态和功能上的不同
3.(逻辑推理类)人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一表明
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。同时也能反映　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
4.(识记表达类)自然选择的实质是　　　　　　　　　　　　　　　　,自然选择作用的直接对象是　　　　　　　　　　　　　　,根本对象是　　　　　　　　　　。
人和类人猿有共同的祖先,并且亲缘关系很近
现存各种生物有着或远或近的亲缘关系,差异大说明亲缘关系远,反之则近
各种生物在进化史上出现的顺序
对控制某特定性状的基因的选择
生物个体的变异性状(表型)
控制某性状的基因

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