高三生物復(fù)習(xí)資料第21講生物的進(jìn)化

1、生物的進(jìn)化 大約在38億年前，地球上出現(xiàn)了，隨即開(kāi)始了的歷史。今天生存的物種，包括人類(lèi)在內(nèi)，只是進(jìn)化大樹(shù)上的枝尖，它們是遠(yuǎn)古時(shí)代地球上的祖先種群逐漸演變而來(lái)的。不論物種之間的差距有多大，進(jìn)化總是能把它們聯(lián)系起來(lái)。,低等高等，水生陸生，簡(jiǎn)單復(fù)雜,第21講 生物的進(jìn)化第一節(jié)、生物的多樣性、 統(tǒng)一性和進(jìn)化,生 物 界,動(dòng)物界 植物界 真菌界 原生生物界 原核生物界,一、生物的多樣性,物種是生物分類(lèi)的基本單位。 如何區(qū)分一些生物之間是不是同一物種呢？,物種是指具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生出可育后代的一群生物個(gè)體。 即物種之間存在生殖隔離。,討論：由二倍體

2、西瓜培育而來(lái)的三倍體、四倍體西瓜 、騾。,+,1、解剖學(xué)方面,二、生物的統(tǒng)一性,腰椎 髖骨 骶骨 尾骨 坐骨 股骨,大猩猩,人,蝙蝠的翼手,這些生物身上的器官，外形和功能各不相同，但是在骨骼結(jié)構(gòu)方面卻驚人的相同。,人的手臂,海豚的鰭肢,鳥(niǎo)的翅膀,上述器官結(jié)構(gòu)不同的是？,昆蟲(chóng)的翅膀,同源器官,這些生物在早期胚胎發(fā)育階段，外形和結(jié)構(gòu)上都十分相似。,2、細(xì)胞層次 都有相似的基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核,細(xì)胞生物遺傳物質(zhì)都是 ； 基因表達(dá)過(guò)程中共用一套 ； 主要的直接能源都是 ； 組成DNA、RNA、蛋白質(zhì)的單體及連接方式是相同的 組成的元素種類(lèi) 等。,3、分子層次,DNA,遺傳密碼,ATP,大致

3、相同,三、進(jìn)化論對(duì)生物多樣性和統(tǒng)一性的解釋P92,達(dá)爾文在1859年出版物種起源，提出自然選擇學(xué)說(shuō)，很好地揭示了生物的多樣性和統(tǒng)一性。,貝格爾號(hào)海軍巡洋艦。,進(jìn)化論對(duì)多樣性的解釋,(一）、生物具多樣性的原因,進(jìn)化論對(duì)統(tǒng)一性的解釋,（二）、生物具統(tǒng)一性的原因,第二節(jié) 進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的,問(wèn)題： 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是什么？ 什么是種群，它與物種有什么區(qū)別？,物種是生物分類(lèi)的基本單位。物種內(nèi)部個(gè)體間可以進(jìn)行交配并產(chǎn)生有生育能力的后代，而不同物種之間卻存在著生殖隔離。,種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體；種群內(nèi)個(gè)體間自由交配，是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位。,生殖隔離是指不同物種的個(gè)體之間不能互相

4、交配或交配后不能產(chǎn)生可育后代。,什么是基因頻率？,某種基因占這個(gè)基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例，叫做基因頻率。,例2、男女職工各200人，女性色盲基因攜帶者15人，患者5人，男性患者11人，色盲基因的頻率是多少_.,一個(gè)生物種群的全部等位基因的總和。,某種基因型個(gè)體占種群總個(gè)體數(shù)的比例。,（基因型頻率）,（基因庫(kù)）,6%,哪些原因可以導(dǎo)致種群基因頻率改變（進(jìn)化）呢？,內(nèi)因：,外因：,突變,基因重組,（不定向）,（定向）,適應(yīng),種群的變異性,自然選擇,1、異地物種形成,多倍體形成,2、同地物種形成,新物種形成有哪兩種方式呢？,先經(jīng)過(guò)地理隔離，再實(shí)現(xiàn)生殖隔離，最終形成新物種，是一種漸進(jìn)的物種

5、形成方式。,種群極大 沒(méi)有突變 沒(méi)有基因遷移和遺傳漂變 隨機(jī)交配 沒(méi)有自然選擇,理想種群,滿(mǎn)足以上條件的理想種群，種群的基因頻率和基因型頻率可以一代代穩(wěn)定不變,并且基因型頻率由基因頻率來(lái)決定遺傳平衡定律,( p + q )2 = p2 + 2pq + q2 = 1,在什么情況下，種群基因頻率可以保持平衡？,自然選擇學(xué)說(shuō)觀點(diǎn),1、變異為生物進(jìn)化提供了原始的選擇材料,2、遺傳使有利變異在后代里得到積累和加強(qiáng),1、種群是生物進(jìn)化的基本單位；,2、種群是繁殖的基本單位；,3、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生改變的過(guò)程；,4、突變和重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；,5、隔離是新物種形成的必要條件。,6、自然選擇導(dǎo)

6、致種群的基因頻率發(fā)生定向的改變；,7、物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重 組、自然選擇及隔離。,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論觀點(diǎn),自然選擇學(xué)說(shuō)認(rèn)為生物的進(jìn)化過(guò)程,原物種產(chǎn)生變異,微小的 有利變異 （相對(duì)環(huán)境而言）,有利變異積累，產(chǎn)生顯著變異 （新物種）,自然選擇,世世代代選擇 遺傳,達(dá)爾文認(rèn)為進(jìn)化性變化得以發(fā)生的前提條件是可遺傳的變異（不定向）,關(guān)于進(jìn)化過(guò)程請(qǐng)選出兩個(gè)關(guān)鍵詞？,假如沒(méi)有 ，則長(zhǎng)頸鹿的頸是不會(huì)變長(zhǎng)的。,沒(méi)有變異？,沒(méi)有環(huán)境選擇？,關(guān)鍵詞一：變異,自然選擇學(xué)說(shuō)認(rèn)為：可遺傳變異的方向是 ， 是生物本身存在的。 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論補(bǔ)充：,基因重組,生物的變異,可遺傳的變異,基因突變,染色體畸

7、變,生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變,細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變,不遺傳的變異：,環(huán)境條件引起的,不定向的,種群:指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群內(nèi)個(gè)體間自由交配，是生物繁殖的基本單位。也是進(jìn)化的基本單位。,種群的變異性,一塊稻田里的水稻 一片森林里的蛇 一個(gè)池塘里的魚(yú) 一個(gè)市的全部人口,下述各例可以說(shuō)是“一個(gè)種群”嗎？,關(guān)鍵詞二：自然選擇,上述圖片說(shuō)明哪些信息？,1、自然可以是無(wú)機(jī)環(huán)境也可以是有機(jī)環(huán)境 2、變異是否有利相對(duì)與環(huán)境而言,鹿群中雄鹿的鹿角很發(fā)達(dá)，是作為爭(zhēng)奪配偶的武器。按達(dá)爾文的觀點(diǎn)，鹿角發(fā)達(dá)的原因是,鹿角不發(fā)達(dá)的個(gè)體被淘汰，鹿角發(fā)達(dá)的個(gè)體被保留,狼捕食鹿，為什么狼和鹿奔跑能力越來(lái)越強(qiáng)

8、？請(qǐng)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋,狼和鹿相互選擇的結(jié)果,人工選擇,奧爾平頓雞,本丹斗雞,裸頸雞,來(lái)亨雞,自然選擇和人工選擇的區(qū)別？,下列人工選擇和自然選擇的區(qū)別錯(cuò)誤的是（ ） A.人工選擇的選擇因素是人，自然選擇的選擇因素是自然界中的環(huán)境因素B.人工選擇促進(jìn)了生物的變異，自然選擇促進(jìn)了生物的進(jìn)化C.人工選擇的結(jié)果是滿(mǎn)足了人類(lèi)的各種需求，自然選擇的結(jié)果是積累對(duì)生物自身有利的各種性狀，但這種性狀不一定對(duì)人類(lèi)有益D.人工選擇的速度較快，而通過(guò)自然選擇形成一個(gè)新物種，則需要漫長(zhǎng)的歲月,自然選擇的結(jié)果是 ，因此自然選擇的方向是 。,自然選擇是進(jìn)化的 。,適應(yīng),定向的,自然選擇學(xué)說(shuō)認(rèn)為：,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論補(bǔ)充： 生

9、物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變。,動(dòng)力,0.1單位的青霉素 0.1單位的青霉素 0.1單位的青霉素,自然選擇能保留基因庫(kù)中控制有利變異的基因，淘汰不利變異的基因，而且能使基因庫(kù)中有利變異的基因頻率不斷提高,抗青霉素葡萄球菌的產(chǎn)生,0.1單位的青霉素 0.2單位的青霉素 0.3單位的青霉素,抗青霉素葡萄球菌的產(chǎn)生,自然選擇導(dǎo)致基因頻率的改變，最終表現(xiàn)為物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。,一個(gè)生物種群，全部等位基因的總和，叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。,基因庫(kù),某金魚(yú)種群中，灰色(A)對(duì)紅色(a)完全顯性，灰色600條，雜合400條，紅色400條，求A和a的基因頻率。,某種基因占這個(gè)基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例，叫

10、做基因頻率。,基因頻率的計(jì)算,男女職工各200人，女性色盲基因攜帶者15人，患者5人，男性患者11人，色盲基因的頻率？,基因型頻率,某種基因型個(gè)體占種群總個(gè)體數(shù)的比例，叫做基因型頻率。,某種群有100個(gè)體，基因型AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為50、20、30，它們的基因型頻率分別為,基因A的頻率(p)為 ， 基因a的頻率(q)為 。,50%、,20%、,30%，,50%+1/2 20%=60%,30%+1/2 20%=40%,一個(gè)種群中A基因頻率是0.9，a基因頻率是0.1，哪些情況可能會(huì)使該種群中a基因頻率變小呢？,許多因素能夠打破平衡使種群基因頻率發(fā)生變動(dòng),1、突變 2、基因遷移 3、遺傳

11、漂變 4、非隨機(jī)交配 5、自然選擇,種群極大 沒(méi)有突變 沒(méi)有基因遷移和遺傳漂變 隨機(jī)交配 沒(méi)有自然選擇,如果有一個(gè)理想種群 ,滿(mǎn)足以上條件的理想種群，種群的基因頻率和基因型頻率可以一代代穩(wěn)定不變,并且基因型頻率由基因頻率來(lái)決定,遺傳平衡定律（哈代溫伯格定律）,種群基因頻率的平衡,隨機(jī)交配,例4.某植物種群，AA基因型占30%，aa基因型占20%；則該植物的A基因頻率是 、a基因頻率是 。 (1)若該植物在原地自交1次，后代中AA基因型占 ，aa基因型占 。這時(shí)基因A頻率是 、a基因頻率是 。 (2)若將該植物引入鹽堿地自交1次，結(jié)果隱性純合子的種子不能在此地萌發(fā)，則后代中AA個(gè)體占 ，基因A頻

12、率是 ，a的基因頻率是 。,55%,45%,42.5%,32.5%,55%,45%,17/27,22/27,5/27,長(zhǎng)期的地理隔離,生殖隔離,達(dá)到,新物種,五、物種的形成,1、異地物種形成過(guò)程,地理隔離 自然選擇方向不同 不同種群 的遺傳組成朝著不同的方向發(fā)展 種群基因 庫(kù)的差異達(dá)到一定程度 達(dá)到生殖隔離,種群基因庫(kù)差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因。,為什么長(zhǎng)期地理隔離可能會(huì)達(dá)到生殖隔離呢？,產(chǎn)生生殖隔離的根本原因是什么？,因環(huán)境隔離因素(如地理障礙等)而分隔成兩個(gè)種群，種群間不能發(fā)生基因交流，自然選擇保留和淘汰的基因型不同，兩個(gè)種群的遺傳差異隨時(shí)間積累，最后達(dá)到生殖隔離。,異地的物種形成,2、

13、同地的物種形成過(guò)程,二倍體,四倍體（新物種）,染色體數(shù)目加倍,二倍體,秋水仙素,四倍體,母本,自然界中，減數(shù)分裂失敗，產(chǎn)生二倍體配子,二倍體,秋水仙素,三倍體無(wú)籽西瓜的培育,花粉刺激,聯(lián)會(huì)紊亂,3、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要觀點(diǎn),（1） 是生物進(jìn)化的基本單位；,（2） 是繁殖的基本單位；,（3） 產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；,（4）突變有害還是有利取決于 ；,（6） 決定生物進(jìn)化的方向；,（5）生物的變異是不定向的，而自然選擇導(dǎo)致種群 的 發(fā)生定向的改變；從而導(dǎo)致生物朝 一定方向進(jìn)化。,種群,種群,突變和基因重組等,生物的生存環(huán)境,基因頻率,自然選擇,（7）選擇是進(jìn)化的動(dòng)力,（8）自然選擇導(dǎo)致適應(yīng),（9）生

14、物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群 的過(guò)程；,基因頻率發(fā)生改變,用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)解釋害蟲(chóng)抗藥性不斷增強(qiáng)的原因 由于突變和基因重組，害蟲(chóng)中原來(lái)就存在抗藥性強(qiáng)的個(gè)體和抗藥性弱的個(gè)體。在農(nóng)藥的自然選擇作用下，抗藥性強(qiáng)的個(gè)體生存下來(lái)，抗藥性弱的被淘汰，使抗藥性的基因頻率不斷增大，從而害蟲(chóng)的抗藥性不斷增強(qiáng)。,1.(05)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，判斷下列說(shuō)法正確的是 A.生物進(jìn)化的方向，決定于生物變異的方向 B.生物進(jìn)化的過(guò)程，實(shí)質(zhì)是基因頻率變化的過(guò)程 C.研究物種間的差異，關(guān)鍵是研究它們能否交配產(chǎn)生后代 D.研究物種的遷徙規(guī)律，關(guān)鍵是研究一對(duì)雌雄個(gè)體的遷徙行為,13、(06廣東卷)紫莖澤蘭是外來(lái)入侵種，如果讓其自

15、然生長(zhǎng)繁殖若干年后，與原產(chǎn)地紫莖澤蘭相比 A基因庫(kù)變化相互影響 B性狀始終保持一致 C很快產(chǎn)生生殖隔離 D進(jìn)化方向發(fā)生變化,(04江蘇卷、多選) 種群是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體.種群中的個(gè)體通過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代.下列敘述正確的有 A.自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變 B.種群基因頻率的改變導(dǎo)致生物進(jìn)化 C.種群通過(guò)個(gè)體的進(jìn)化而進(jìn)化 D.種群通過(guò)地理隔離可能達(dá)到生殖隔離,1、一個(gè)較大的野牛種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占25%，Aa的個(gè)體占70%。現(xiàn)有一對(duì)雌雄個(gè)體交配生出一只雜合體的可能性有 A.15% B.24% C.48% D.70%,2、在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為40%，Aa基因型的頻率為60%，aa基因型（致死型）的頻率為0，那么隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型的個(gè)體占A49/91 B. 49/100 C. 11/20 D. 11/17,3、在某人群中，每10000人中就有一人患白化病，這是一種常染色體病，一對(duì)健康的夫婦有一個(gè)患有此病的孩子，以后該婦女又與一健康男子再婚，問(wèn)這對(duì)再婚夫婦生一個(gè)孩子，孩子患病的概率是 A.1/2 B.1/5 C.1/202 D.1/625,（2010