第6章生物的進(jìn)化知識(shí)點(diǎn)-高一下學(xué)期生物人教版必修2

1、第6章 生物的進(jìn)化第1節(jié) 生物有共同祖先的證據(jù)知識(shí)深層理解理解1 地層中陳列的證據(jù)-化石 化石的定義化石是指通過(guò)自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。不同生物化石的出現(xiàn)和地層的形成有著平行的關(guān)系。也就是說(shuō),在越古老的地層中,形成化石的生物結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,進(jìn)化水平越低;在距今越近的地層中,形成化石的生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,進(jìn)化水平就越高。化石的作用利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過(guò)的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。化石的種類遺體化石:指保存在沉積巖里的古生物體本身,它是化石中數(shù)量最多、最常見(jiàn)的一類化石。 如恐龍化石、魚類化石、植物化石、西伯利亞的凍土層中發(fā)現(xiàn)的距今1萬(wàn)年前后的猛犸化石、

2、琥珀里的昆蟲等。 遺物化石:指保留在沉積巖中的古代生物的糞便、卵以及人類祖先使用的工具等。如世界著名的白堊紀(jì)的恐龍蛋化石遺跡化石:指古代動(dòng)物活動(dòng)時(shí)留下的痕跡,其中最主要的是足跡化石,如恐龍足跡化石。 理解2 當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡-其他方面的證據(jù) 比較解剖學(xué)證據(jù)比較解剖學(xué):研究比較脊椎動(dòng)物不同類群的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu),可以為這些動(dòng)物是否有共同祖先尋找證據(jù)。胚胎學(xué)證擁胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。細(xì)胞和分子水平的證據(jù) 細(xì)胞水平分子生物學(xué)水平第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成知識(shí)深層理解理解1 物種是怎樣形成的?關(guān)于物種形成比較著名的學(xué)說(shuō)有哪些? 關(guān)于物種的形成經(jīng)歷了由神創(chuàng)論、拉馬克

3、的進(jìn)化學(xué)說(shuō)、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)到現(xiàn)代生中進(jìn)化理論的過(guò)程。拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)是歷史上第一個(gè)比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō),它使人們認(rèn)識(shí)到物種是可變的，而且是由低等向高等逐漸進(jìn)化的。理解2 達(dá)爾文的進(jìn)化論有何意義，它的主要內(nèi)容是什么? 它又有何不足? 達(dá)爾文的進(jìn)化論是繼日心說(shuō)取代地心說(shuō)之后,人類歷史上第二次重大科學(xué)突破。它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同的祖先,生物的多樣性是進(jìn)化的結(jié)果達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心內(nèi)容。自然選擇學(xué)說(shuō)的中心論點(diǎn)是物種是可變的,而且生物具有多樣性和適應(yīng)性。自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳和變異、適者生存。達(dá)爾文的進(jìn)化論也存在一定的局限性

4、:對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)不能作出科學(xué)的解釋;對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平;強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果,不能很好地解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象。理解3 如何正確理解自然選擇? 自然界中,通過(guò)激烈的生存斗爭(zhēng),適應(yīng)者生存下來(lái),不適應(yīng)者被淘汰,這就是自然選擇。遺傳和變異是自然選擇的內(nèi)因,遺傳使生物保持物種的穩(wěn)定性和連續(xù)性,變異使物種向前 發(fā)展進(jìn)化。過(guò)度繁殖產(chǎn)生的大量個(gè)體不僅提供了更多的變異,為自然選擇提供了更多的選擇材料,而存且還加劇了生存斗爭(zhēng)。變異一般是不定向的,而自然選擇是定向的,決定著生物進(jìn)化的方向。生存斗爭(zhēng)是自然選擇的過(guò)程,是生物進(jìn)化的動(dòng)力,而適者生存是自然選擇的結(jié)果。遺傳和變異是基礎(chǔ),過(guò)度繁殖是前提,

5、生存斗爭(zhēng)是手段,適者生存是結(jié)果,第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成 知識(shí)深層理解理解1 為什么說(shuō)種群是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位? 種群指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。種群中的個(gè)體并非機(jī)械地集合在一起，而是通過(guò)種內(nèi)關(guān)系組合成一個(gè)有機(jī)的整體。個(gè)體間能彼此交配,并能通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代。種群是生物繁殖的基本單位,同時(shí)那些通過(guò)生存斗爭(zhēng)而存活下來(lái)的個(gè)體的優(yōu)秀基因,會(huì)通過(guò)繁殖傳遞給下一代,一直在種群中得以保存和延續(xù)。對(duì)于一個(gè)種群而言,種群中全部基因的總和(基因庫(kù))在“傳種接代”過(guò)程中維持相對(duì)穩(wěn)定。從微觀方面看,種群基因頻率的定向改變導(dǎo)致生物朝一定的方向進(jìn)化,故種群是生物進(jìn)化的基本單位。理

6、解2 理解基因庫(kù)、基因頻率及基因型頻率 基因庫(kù):一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,其所含有的基因數(shù)目遠(yuǎn)大于一個(gè)個(gè)體所含有的基因總數(shù)。基因頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某種基因占其全部等位基因數(shù)的比值,種群的進(jìn)化過(guò)程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。基因型頻率:一個(gè)種群中,某種基因型所占的比例。理解3 理解隔離在物種形成中的作用 地理隔離阻斷基因交流不同的突變、基因重組和選擇 基因頻率向不同方向改變種群基因庫(kù)出現(xiàn)差異差異加大生殖隔離新物種形成。 不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫作隔離。常見(jiàn)的類型包括地理隔離和生殖隔離。同一物種的不同種群可以由于地理隔離使兩者之間無(wú)法進(jìn)行基因交流

7、,很長(zhǎng)時(shí)間之后，由于兩者的基因庫(kù)差距變大,造成種群之間無(wú)法交配,或者交配后產(chǎn)生的后代不可育,形成了生殖隔離。地理隔離是物種形成的量變環(huán)節(jié),生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段。只有地理隔離而不形成生殖隔離,能產(chǎn)生亞種,但絕不可能產(chǎn)生新物種。生殖隔離是物種形成的標(biāo)志,是物種形成的最后階段。生殖隔離有三種情況:不能雜交、雜交后代不能存活、雜交后代不育理解4 理解生物進(jìn)化與物種形成的區(qū)別與聯(lián)系 生物進(jìn)化并不一定形成新物種,但是新物種的形成要經(jīng)過(guò)生物進(jìn)化,即生物進(jìn)化是物種形成的基礎(chǔ)。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,不論變化大小,都屬于進(jìn)化的范圍，如種群中生物的出生、死亡、遷入、遷出,這都將改變種群的基因頻

8、率，顯然這沒(méi)有形成新的物種。物種形成是以生殖隔離的形成作為標(biāo)志的。如果說(shuō)種群的基因頻率發(fā)生了改變,但還沒(méi)有產(chǎn)生生殖隔離,那也不能認(rèn)為產(chǎn)生了新的物種,所以說(shuō)生殖隔離是新的物種形成的必要條件當(dāng)然二者的聯(lián)系也很緊密。種群基因頻率改變達(dá)到一定的量時(shí),則必然引起質(zhì)的變化,即突破種的界限,產(chǎn)生新的物種。理解5 理解突變與基因重組為進(jìn)化提供原材料 可遺傳的變異來(lái)源于基因突變、基因重組和染色體變異。生物自發(fā)突變的頻率雖然很低,但種群是由許多個(gè)體組成的,每個(gè)個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都含有成千上萬(wàn)個(gè)基因,這樣,每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變，基因突變產(chǎn)生的新的等位基因,通過(guò)有性生殖過(guò)程和基因重組,可以形成多種多樣的基因 型,從

9、而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。 突變和重組都是隨機(jī)的,不定向的,因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。應(yīng)試拓展注意拓展1 有關(guān)進(jìn)化的原材料和進(jìn)化方向的相關(guān)考查 有關(guān)進(jìn)化原材料的相關(guān)考查突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，注意正確區(qū)分突變和基因突變:可遺傳的變異來(lái)源于基因突變、基因重組和染色體變異，但其中染色體變異和基因突變統(tǒng)稱為突變，基因突變、基因重組和染色體變異都能產(chǎn)生新的基因型,都屬于可遺傳的變異,但只有基因突變能產(chǎn)生新的基因。有關(guān)進(jìn)化方向的相關(guān)考查自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，基因頻率=，所有能影響該公式的

10、分子的因素或影響該公式的分母的因素都可能會(huì)導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生改變。影響種群基因頻率發(fā)生改變的因素包括突變、遷移和自然選擇。拓展2 種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系 拓展3 利用遺傳平衡定律(哈迪一溫伯格定律)進(jìn)行計(jì)算 在一個(gè)有性生殖的自然種群中,并符合以下5個(gè)條件的情況下,該種群的基因頻率和基因型頻率在未來(lái)世代中保持不變。這5個(gè)條件是種群足夠大種群內(nèi)雌雄個(gè)體間隨機(jī)交配;沒(méi)有突變發(fā)生;沒(méi)有遷入和遷出;沒(méi)有自然選擇一個(gè)達(dá)到遺傳平衡的種群,假設(shè)A基因頻率為p,a基因頻率為q,p+q=1,則AA、Aa、aa的基因型頻率分別為p、2pq、q,p+2pq+q=1當(dāng)題目中出現(xiàn)“隨機(jī)交配”或“自由交配”時(shí),考慮利用

11、棋盤法或遺傳平衡定律來(lái)進(jìn)行計(jì)算,遺傳平衡定律較為簡(jiǎn)便。例 某動(dòng)物種群中,AA、Aa和aa基因型的個(gè)體依次占25%、50%、25%。若該種群中的aa個(gè)體 沒(méi)有繁殖能力,其他個(gè)體間可以隨機(jī)交配,理論上，下一代AA:Aa:aa基因型個(gè)體的數(shù)量比為() A.3:3:1 B.4:4:1 C.1:2:0 D.1:2:1 答案B疑難突破提高突破1 種群基因頻率與基因型頻率如何計(jì)算 依據(jù)定義計(jì)算基因頻率和基因型頻率計(jì)算基因頻率和基因型頻率的常見(jiàn)題型基因位于常染色體上已知基因型個(gè)體數(shù)量,求基因頻率:該類題型可用定義公式計(jì)算。即某基因的頻率=(純合子個(gè)數(shù)2+雜合子個(gè)數(shù))(總個(gè)數(shù)2)100%已知基因型頻率,求基因頻

12、率:該類題型可以將百分號(hào)去掉,按定義公式計(jì)算或直接用“該基因型純合子的百分比+雜合子的百分比的一半來(lái)計(jì)算。已知AA、Aa、aa的基因型頻率分別為30%、60%、10%,則:A基因的頻率為30%+60%=60%;a基因的頻率為10%+60%=40%基因位于X染色體的非同源區(qū)段已知各基因型個(gè)體的數(shù)量,求基因頻率:該類題型可用定義公式計(jì)算,如X=100%=X的基因數(shù):(2女性個(gè)體數(shù)+ 1男性個(gè)體數(shù))100%。已知各基因型頻率,求基因頻率:該類題型可以將百分號(hào)去掉,當(dāng)作個(gè)體數(shù)按定義公式計(jì)算。僅知道自然種群中某一純合子的基因型頻率,求基因頻率;或僅知道某一基因的頻率,求基因型頻率。此類題目需要利用遺傳平

13、衡定律進(jìn)行計(jì)算。已知A的基因頻率為A%，a的基因頻率是a%，則該種群中基因型是AA的個(gè)體占A% A%,基因型是aa的個(gè)體占a%a%,基因型是Aa的個(gè)體占A%a%2。 已知某種群中基因型為AA的個(gè)體占X%,則A的基因頻率是X%,a的基因頻率是1- X%。如:某種群隱性性狀(aa)的頻率為1%,則a基因的頻率為1%=10%。突破2 比較自交與自由交配 概念不同:自交是指基因型相同的生物個(gè)體進(jìn)行交配,植物指自花受粉和雌雄同株異花受粉,動(dòng)物指基因型相同的雌雄個(gè)體間交配。自由交配是指群體中的個(gè)體隨機(jī)進(jìn)行交配,基因型相同和不同的個(gè)體之間都要進(jìn)行交配。植物和動(dòng)物都包括自交和雜交,只是動(dòng)物仍然是在雌雄個(gè) 體之

14、間進(jìn)行。 交配組合種類不同:若某群體中有基因型AA、Aa、aa的個(gè)體,自交有AAAA、AaAa aa aa三種交配方式,而自由交配除上述三種交配方式外,還有AAAa、AAaa、Aaaa,共六種交配方式， 自交時(shí),需結(jié)合每種基因型個(gè)體自交后代的種類及比例關(guān)系進(jìn)行綜合計(jì)算。自由交配時(shí),可利用棋盤法結(jié)合基因型比例或產(chǎn)生配子的比例進(jìn)行分析,或利用遺傳平衡定律進(jìn)行計(jì)算。例 某個(gè)極大的種群中,AA、Aa和aa基因型的個(gè)體依次占25%、50%、25%。該種群個(gè)體自交產(chǎn)生的后代基因型頻率分別為_ ;該種群個(gè)體自由交配產(chǎn)生的后代基因型頻率分 別為 _解析自交時(shí):AA=25%+50%=37.5%,Aa=50% =

15、25%,aa =25%+50%=37.5%。 自由交配時(shí):方法1:基因型棋盤法 可在相應(yīng)表格中寫出每種交配方式產(chǎn)生后代的基因型及比例統(tǒng)計(jì)可得:AA占25%,Aa占50%,aa占25%。方法2:配子型棋盤法 可在相應(yīng)表格中寫出配子間隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的基因型及比例 統(tǒng)計(jì)可得:AA占25%,Aa占50%,aa占25%。方法3:遺傳平衡定律法 先計(jì)算基因頻率,再套公式 A的基因頻率為25%+50%=50%,a的基因頻率為25%+50%=50% AA =(50%)=25%,Aa=250% 50% =50%,aa=(50%)=25%。答案37.5% 25% 37.5% 25% 50% 25% 第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與

16、生物多樣性的形成知識(shí)深層理解理解1 協(xié)同進(jìn)化 種間互助型協(xié)同進(jìn)化:如花距細(xì)長(zhǎng)的蘭花有專門給它傳粉的蛾種間斗爭(zhēng)型協(xié)同進(jìn)化:如有捕食關(guān)系的兩種生物,捕食者吃掉被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體,客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用。寄生關(guān)系的黏液瘤病毒和兔子;有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的作物與雜草。生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化 由于地球上的原始大氣中是沒(méi)有氧氣的,因此最早出現(xiàn)的生物都是厭氧(進(jìn)行無(wú)氧呼吸)的，最早的光合生物的出現(xiàn),使得原始大氣中有了氧氣,這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。任何物種在進(jìn)化中都不可能脫離無(wú)機(jī)環(huán)境。環(huán)境的變遷并不完全是由其自身造成的,而是在很大程度上受到不同物種的影響;生物與環(huán)境相互作用,使得生態(tài)系統(tǒng)也在進(jìn)化。這樣,協(xié)同進(jìn)化這一概念就包含了物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間相互聯(lián)系的變化，理解2 生物多樣性的內(nèi)容 內(nèi)容:三個(gè)層次-遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 生物名樣性三個(gè)層次之間的聯(lián)系生物多樣性的形成 -協(xié)同進(jìn)化是物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因。理解3 生物進(jìn)化理論在發(fā)展 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容:適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;種群是生物進(jìn)化的基