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第28讲　生物的进化
考点1　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
一、达尔文的生物进化论的主要组成
二、生物有共同祖先的证据
1．地层中陈列的证据——化石
2．比较解剖学证据
3．胚胎学证据
4．细胞学证据
已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
5．分子生物学证据
三、适应的普遍性和相对性
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
(2)意义：彻底否定了物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。
2．达尔文的自然选择学说
变异先于环境选择。变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起选择作用。
考点2　种群基因组成的变化与物种的形成
一、种群基因组成的变化
1．种群和种群基因库
(1)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。
(2)基因库：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。
(3)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数的比值。
②计算：
基因频率＝×
100%。
2．种群基因频率的变化
(1)
(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因
①
②可遗传变异的结果：只提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
环境改变导致生物变异一般是不能遗传的，不能为生物进化提供原材料。
3．自然选择对种群基因频率变化的影响
二、隔离在物种形成中的作用
1．物种的概念：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。
2．地理隔离与生殖隔离的比较
项目 地理隔离 生殖隔离
概念 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相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代
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；②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；③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
3．新物种形成的一般过程
结论：隔离是物种形成的必要条件。
种群≠物种，物种的形成也不一定要经过地理隔离。
三、(探究·实践)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。
2．材料用具
(1)培养基的两种类型：活化菌株的是牛肉膏蛋白胨液体培养基；便于观察挑选的是牛肉膏蛋白胨固体培养基。
(2)常见抗生素：青霉素或卡那霉素。
(3)常见细菌：大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
(4)两种纸片：含抗生素的纸片和不含抗生素的纸片，后者的作用是对照。
(5)其他用具：镊子、涂布器、无菌棉签、酒精灯、记号笔、直尺等。
3．实验过程
(1)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。
(2)用无菌的涂布器(或无菌棉签)将少量细菌的培养液均匀地涂抹在培养基平板上。
(3)用无菌的镊子将不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再将含抗生素的纸片分别放在②～④号区域的中央，盖上皿盖。
(4)将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h。
(5)观察纸片附近是否出现了抑菌圈。如果有，测量和记录其直径，并取平均值。
(6)对细菌进行传代培养时，应从抑菌圈边缘的菌落上挑取。
4．衡量本实验结果的指标——抑菌圈直径的大小
5．预期实验结果
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增强。
考点3　协同进化与生物多样性的形成
一、协同进化
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。
2．类型
类型 相互关系 实例
生物与生物之间 在相互选择中协同进化　　 原始合作 有细长吸管口器的蛾与有细长花距的兰花
捕食 猎豹与斑马
在相互影响中协同进化　　 寄生 噬菌体与细菌
种间竞争 农作物与杂草
生物与无机环境之间 生物影响环境、环境影响生物 原始大气无氧→厌氧生物→光合生物出现→大气中有了氧气→出现好氧生物
二、生物多样性的形成
1．内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
2．形成原因：生物的进化。
3．研究生物进化历程的主要依据：化石。
4．生物多样性三个层次间的关系
三、生物进化理论在发展
1．主要内容
(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．争议
(1)有人主张，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。
(2)更多学者认为，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。
(3)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。

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