2023屆高三生物一輪復(fù)習(xí):生物的進(jìn)化 課件_第1頁
2023屆高三生物一輪復(fù)習(xí):生物的進(jìn)化 課件_第2頁
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文檔簡(jiǎn)介

生物的進(jìn)化01生物有共同祖先的證據(jù)耶穌(公元前4——公元30)各種生物都是自古以來就如此的神創(chuàng)論拉馬克的進(jìn)化學(xué)說拉馬克1744-1829各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來都是如此的,而是在進(jìn)化過程中逐漸形成的②獲得性遺傳器官使用越多越發(fā)達(dá),不使用就退化由于環(huán)境引起或由于用進(jìn)廢退引起的變化,都是可以遺傳的①用進(jìn)廢退用進(jìn)廢退和獲得性遺傳是拉馬克用來解釋生物進(jìn)化的主要原因01生物有共同祖先的證據(jù)推翻了神創(chuàng)論的達(dá)爾文達(dá)爾文在《物種起源》一書中明確提出:地球上的當(dāng)今生物都是由共同祖先進(jìn)化來的,人和猿有共同的祖先。自然選擇學(xué)說揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制,解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。01生物有共同祖先的證據(jù)1.化石證據(jù)▲利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。從動(dòng)物的牙齒化石推測(cè)它們的飲食情況從動(dòng)物的骨骼化石推測(cè)其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式從植物化石推測(cè)其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)01生物有共同祖先的證據(jù)2.比較解剖學(xué)證據(jù)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢和人的上肢都是同源器官。具有同源器官的生物是由共同祖先演化而來的。01生物有共同祖先的證據(jù)彼此相似的胚胎階段4.細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)的證據(jù)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究,可以看出截然不同的當(dāng)今生物之間也有很多相似之處。3.胚胎學(xué)證據(jù)例.下列說法符合拉馬克進(jìn)化觀點(diǎn)的是()①食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長(zhǎng),是由于長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果②比目魚的雙眼并列于向光的一面,是由于長(zhǎng)期臥伏于海底生活的緣故③長(zhǎng)頸鹿經(jīng)常努力伸長(zhǎng)頸和前肢去吃樹上的葉子,因此頸和前肢都變得很長(zhǎng)④鼴鼠由于長(zhǎng)期生活于地下,眼睛就萎縮退化⑤病菌抗藥性的不斷加強(qiáng)是由于抗生素對(duì)病菌的抗藥性變異定向選擇并逐代積累的結(jié)果A.①②③B.④C.①②③④D.①②③④⑤C例.化石、比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)等在研究生物進(jìn)化過程中起了重要作用。下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述,錯(cuò)誤的是()A.化石證據(jù)可作為生物進(jìn)化的直接證據(jù)B.鯨的鰭和蝙蝠的翼在外部形態(tài)、功能上不同,說明它們是由不同的祖先演化而來C.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,可以用人和魚有共同祖先來解釋D.親緣關(guān)系越近的生物,在細(xì)胞代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面共同特征越多B02適應(yīng)與自然選擇學(xué)說所有的生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征枯葉蝶防御敵害、隱藏自己仙人掌葉子退化,減少水分蒸發(fā)老虎牙齒鋒利,利于捕食適應(yīng)性特征來自遺傳,即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累,是對(duì)之前的環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。但由于環(huán)境總是處于不斷的變化中,遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾讓適應(yīng)具有相對(duì)性。02適應(yīng)與自然選擇學(xué)說自然選擇導(dǎo)致生物的適應(yīng)適應(yīng)的來源是可遺傳的變異,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果02適應(yīng)與自然選擇學(xué)說過度繁殖遺傳變異生存斗爭(zhēng)適者生存自然選擇學(xué)說在一定環(huán)境的選擇作用下,可遺傳的有利變異會(huì)賦予某些個(gè)體生存和繁殖的優(yōu)勢(shì),經(jīng)過代代繁殖,群體中這樣的個(gè)體就會(huì)越來越多,有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征,進(jìn)而出現(xiàn)新的生物類型。自然選擇的基礎(chǔ)自然選擇的手段生物進(jìn)化的動(dòng)力生物進(jìn)化的內(nèi)因自然選擇的結(jié)果02適應(yīng)與自然選擇學(xué)說▲意義▲達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的局限性和發(fā)展1.不能科學(xué)地解釋遺傳變異的本質(zhì)2.局限于個(gè)體水平,認(rèn)為進(jìn)化是以個(gè)體為單位1.使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛;2.揭示了生物界統(tǒng)一性的原因:所有生物都有共同的祖先,而生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果?,F(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論深入到基因水平以種群為單位03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論杜布贊斯基在《遺傳學(xué)和物種起源》中完成對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的綜合,主要包括:①自然選擇決定進(jìn)化的方向,使生物向著適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。②種群是生物進(jìn)化的基本單位,進(jìn)化機(jī)制的研究,屬于群體遺傳學(xué)的范疇;☆進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就在于種群的基因頻率的改變,并由此引起生物類型的逐漸演變。③突變、選擇、隔離是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制杜布贊斯基03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論老鼠種群該種群某性狀基因型☆基因庫(kù):一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。種群通過繁殖傳遞其基因庫(kù)。☆基因頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率?!罨蛐皖l率:某基因型個(gè)體數(shù)占群體內(nèi)全部個(gè)體數(shù)的比率。P(A)=14/20=7/10P(a)=6/20=3/10P(AA)=6/10=3/5P(Aa)=2/10=1/5P(aa)=2/10=1/5☆種群的基因頻率和基因型頻率03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論親代基因型比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(chǔ)(

)A(

)a(

)a(

)子代基因型頻率AA(

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)子代基因頻率A(

)a(

)30%30%30%10%36%48%16%60%40%在一個(gè)有性生殖的自然種群中,當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚?duì)(Aa)時(shí),設(shè)p代表A基因的頻率,q代表a基因的頻率,則:(p+q)2=p2+2pq+q2=1遺傳平衡定律(哈迪-溫伯格定律)X染色體是否符合?適用條件:種群非常大;所有雌雄個(gè)體之間自由交配;沒有遷入和遷出;

沒有自然選擇;沒有基因突變。03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論遺傳平衡時(shí),X染色體上基因頻率與基因型頻率的關(guān)系(以紅綠色盲為例)1.紅綠色盲基因(Xb)在男性和女性中的基因頻率相同,但發(fā)病率不同。2.人群中男性的紅綠色盲發(fā)病率即為該群體Xb的基因頻率。

3.若紅綠色盲基因Xb的基因頻率為10%,則男性中XBY=90%,XbY=10%;

女性中XBXB=90%×90%=81%、XBXb=2×90%×10%=18%、XbXb=10%×10%=1%。說明:若男性和女性數(shù)量相等,則女性攜帶者XBXb在女性中的比例和在人群中的比例分別為18%和9%。提示:X染色體上基因頻率計(jì)算(XBXb)XBXb基因型頻率=XBXb的總數(shù)個(gè)體總數(shù)×100%XB基因頻率=Xb基因頻率=例.某小鼠群體中,A+、A和a互為等位基因,該種群基因型及個(gè)體數(shù)如下表:下列說法錯(cuò)誤的是()A.A+的基因頻率是35%B.A+、A、a是基因突變的結(jié)果C.A+和A的根本區(qū)別是堿基序列不同D.該小鼠群體所有的A+、A、a基因,構(gòu)成小鼠的基因庫(kù)D基因型A+A+A+AA+aAAAaaa個(gè)體數(shù)10020030010020010003現(xiàn)代生物進(jìn)化理論☆自交和自由交配與基因頻率和基因型頻率的關(guān)系

①自交:雜合子自交,基因型頻率發(fā)生變化,純合子比例逐漸增大,雜合子比例逐漸下降,但基因頻率不改變。②自由交配:在無突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí),處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律,上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率都保持不變!03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論☆進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,并由此引起生物類型的逐漸演變。☆注意:變異與突變突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,都可能使種群基因頻率發(fā)生不定向地改變??蛇z傳的變異不可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變變異遺傳漂變1.概念:由于某種隨機(jī)因素,某一等位基因的頻率在群體(尤其是在小群體)中出現(xiàn)世代傳遞的波動(dòng)現(xiàn)象稱為遺傳漂變,也稱基因漂變。2.原因:這種波動(dòng)變化導(dǎo)致某些等位基因的消失,另一些等位基因的固定,從而改變了群體的遺傳結(jié)構(gòu)。在大群體中,不同基因型個(gè)體所生子女?dāng)?shù)的波動(dòng),對(duì)基因頻率不會(huì)有明顯影響。小群體的人數(shù)少,并與總?cè)巳合喔綦x,這種社會(huì)和地理因素形成的小群體,A基因固定(A=1),而a基因人很少,a基因的人如無子女,則a基因就會(huì)較快在人群中消失,造成此小群體中基因頻率的隨機(jī)波動(dòng)。這種漂變與群體大小有關(guān),群體越小,漂變速度越快,甚至1-2代就造成某個(gè)基因的固定和另一基因的消失而改變其遺傳結(jié)構(gòu),而大群體漂變則慢,可隨機(jī)達(dá)到遺傳平衡。3.案例:在一個(gè)種群中,某種基因的頻率為1%,如果這個(gè)種群有100萬個(gè)個(gè)體,含這種基因的個(gè)體就有成千上萬個(gè)。如果這個(gè)種群只有50個(gè)個(gè)體,那么就只有1個(gè)個(gè)體具有這種基因。在這種情況下,可能會(huì)由于這個(gè)個(gè)體的偶然死亡或沒有交配,而使這種基因在種群中消失。這種現(xiàn)象就是遺傳漂變?!钭儺惻c自然選擇03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論▲自然選擇的例子—工業(yè)黑化曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾的種群數(shù)量變化①自然選擇直接選擇表型而不是基因型②定向選擇與不定向變異基因的突變是不定向的,只有選擇作用是定向的。☆隔離是物種形成的必要條件03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

隔離導(dǎo)致遺傳物質(zhì)交流中斷,防止因基因交流而將彼此間的差異淹沒,保證群體向各個(gè)方向發(fā)展,使歧化不斷加深,直至新種形成。

①地理隔離:同種生物由于地理障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。②生殖隔離:不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。03現(xiàn)代生物進(jìn)化理論①地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質(zhì)變時(shí)期。隔離是物種形成的必要條件。②生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限。自然選擇2自然選擇1地理隔離原種變異1變異2基因頻率的定向改變變異類型1變異類型2新物種新物種生殖隔離想一想:

①地理隔離一定會(huì)導(dǎo)致生殖隔離嗎?②生殖隔離的出現(xiàn)一定要經(jīng)過地理隔離嗎?提示:二倍體植物與四倍體植物例.(多選)下列有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述,正確的是(

)A.突變和基因重組導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變B.種群內(nèi)基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性C.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是有利變異在生物體內(nèi)的積累D.超級(jí)細(xì)菌的出現(xiàn),是因?yàn)榭股氐臑E用促使細(xì)菌發(fā)生了基因突變E.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向F.由于種群基因頻率的改變,生物進(jìn)化后一定會(huì)形成新物種BE例.圖中A、B、C表示自然條件有差異、存在地理隔離的3個(gè)地區(qū)。A地區(qū)物種甲某些個(gè)體遷移到B、C地區(qū),經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化逐漸形成兩個(gè)新物種乙、丙。下列敘述正確的是()A.上述過程說明地理隔離是新物種形成的標(biāo)志B.留居A地區(qū)甲種群的基因頻率不再發(fā)生改變C.乙、丙兩個(gè)種群間不能進(jìn)行基因交流,它們的基因庫(kù)存在較大差異D.甲、乙兩個(gè)種群間存在生殖隔離,它們的基因庫(kù)組成完全不同C例.(多選)如圖1為育種方法圖解,圖中數(shù)字表示不同育種過程用到的方法;圖2為物種形成過程模式圖,圖中字母表示物種形成過程中的環(huán)節(jié)。下列說法正確的是()A.種群基因庫(kù)間出現(xiàn)差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因B.圖1和圖2說明新物種形成一定需要地理隔離C.隔離是物種形成的必要條件,其實(shí)質(zhì)是基因不能自由交流D.a表示基因突變和基因重組,是生物進(jìn)化的原材料AC例.黃刺尾守宮是主要分布在非洲西北部的一種蜥蜴,其黃刺顏色鮮艷,當(dāng)遇到敵害時(shí)尾部還能夠噴射出難聞的黏液,嚇退敵害,這些特征都利于它們很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。下列敘述正確的是()A.若黃刺尾守宮能與普通蜥蜴交配且產(chǎn)生后代,說明它和普通蜥蜴屬于同一物種B.黃刺尾守宮獨(dú)特的形態(tài)特征是長(zhǎng)期不定向自然選擇的結(jié)果C.黃刺尾守宮種群基因型頻率發(fā)生改變就意味著該種群發(fā)生了進(jìn)化D.不同蜥蜴種群間基因庫(kù)的差異越來越大最終會(huì)導(dǎo)致生殖隔離D04協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展協(xié)同進(jìn)化類型:1.不同物種之間:①種間互助

②種間斗爭(zhēng)2.生物與無機(jī)環(huán)境之間收割理論:捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面,為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種多樣性種間斗爭(zhēng)客觀上促進(jìn)了物種的發(fā)展04協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性通過漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,豐富多彩的基因庫(kù),而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。

生物多樣性:①遺傳多樣性(基因多樣性):生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性②物種多樣性:動(dòng)物,植物和微生物等生物種類的豐富性③生態(tài)系統(tǒng)多樣性:生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性無機(jī)環(huán)境的多樣性根本原因組成導(dǎo)致直接原因組成直接選擇決定04協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性①適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;②種群是生物進(jìn)化的基本單位;③突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料,自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進(jìn)而通過隔離形成新的物種;④生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程;⑤生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋:中性突變理論:決定生物進(jìn)化的方向是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。間斷平衡學(xué)說:物種形成并不都是漸變的結(jié)果,而是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。發(fā)展生物進(jìn)化論不會(huì)停滯不前,而是在不斷發(fā)展。例.安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜

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