7.2现代生物进化理论的主要内容课件2021——2022学年高一下学期生物人教版必修2(共104张PPT)

(共104张PPT)
第七章 现代生物进化理论
7.2 现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论
——以自然选择学说为核心
主要内容：
☆ 种群是生物进化的基本单位；
☆ 突变和基因重组产生进化的原材料；
☆ 自然选择决定生物进化的方向；
☆ 隔离导致物种形成。
如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（基因型为Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。
3、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给子代呢？
1、该变异对于昆虫的存活有何影响？
2、该绿色个体一定能生存下来吗？为什么？
由此，我们可以看出研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化。
种群
在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着升值而世代延续，并且在群体中扩散。
一 、种群是生物进化的基本单位
1、概念
指生活在 ________ 的 _____ 生物的_____个体。
一定区域
同种
全部
2、实例
卧龙自然保护区的所有熊猫
云南的金丝猴
可可西里的藏羚羊
判断下列是否属于一个种群
（1）一个池塘中的全部鱼
（2）一个池塘中的全部鲤鱼
（3）两个池塘内的全部青蛙
（4）农牧市场全部的羊
（5）一片草地上的成年梅花鹿
否
是
否
否
否
种群的判断原则：同一地区，同种生物，全部个体，
注意一些笼统的词，如：鱼，羊，鼠，蛇，牛等等。
（一）种群是生物进化的基本单位
3、种群的特点
彼此可以交配，通过繁殖将各自基因传给后代
种群是繁殖的单位
同上一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化？
（一）种群是生物进化的基本单位
4、基因库、基因频率、基因型频率
（1）基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
（2）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占
全部等位基因数的比率。
某种基因频率=
该种群中此基因的数量
该种群中全部等位基因的数量
（3）基因型频率＝某个基因型的个体数∕总个体数
提示：个体的基因型是终身不变的，无论它在自然选择中具有多大优势，其基因型也不可能一成不变地遗传给下一代个体，因为个体的基因组成来自双亲。种群中个体的基因来自种群基因库，个体死亡后又通过其后代把基因延续下去。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。
1．为什么说生物进化的基本单位是种群而不是个体？
一、种群是生物进化的基本单位
随堂练习
1.对种群概念的叙述，正确的是(　　)
A．不同空间中同种生物个体的总和
B．生活在同一地点的同种生物的一群个体
C．一片水田中的所有鱼的总和
D．一个生态环境中有相互关系的动植物的总和
B
2.下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是（ ）
A、一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因
B、生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C、种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D、基因突变可改变基因库的组成
C
例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那么基因A和a的基因频率分别是多少？
A基因的频率=（30×2+60）/（100×2）=60%
通过基因型计算基因频率
a基因的频率=（10×2+60）/（100×2）=40%
你能推导出基因频率的计算方式吗？你能推导出基因频率的计算方式吗？
=纯合子频率+1/2杂合子频率
公式1
公式２
在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占14%，基因型Aa的个体
占76%，基因A和a的频率分别是多少？
一个种群中一对等位基因的基因频率之和等于1
基因频率=　纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率
A= 14%+ * 76%= 52%
a= 10%＋ * 76%=48%
练习1
解：
已知基因型频率
∵　AA + Aa + aa = 1
∴　aa = 1—14% —76%　=　10%
PA + Pa = 1
练习２：在对某工厂职工进行遗传学调查时发现，在男女各400名职工中，女性色盲基因的携带者为30人，患者为10人，男性患者为22人，那么这个群体中色盲基因的频率为？
6%
色盲基因频率=
色盲基因的总数
全部等位基因的总数
×100%
XBXB
XBXb
XbXb
女性：
XBY
XbY
男性：
×100%
色盲基因频率=
（2 × 女性个体数）+男性个体数
XbXb
2 ×
+
XBXb
+
XbY
解：
=
（2 × ４００）+４００
１０
2 ×
+
３０
+
２２
×100%
=
PXb
基因在Ｘ染色体上时不能套用公式２
　　　　对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：100名女生中有患者3人，携带者15人；100名男生中有患者6人，那么该群体中色盲基因的频率是( )
A.4.4% B.5.1% C.9% D.10.2%
练习３
色盲基因频率=
色盲基因的总数
（2 × 女性个体数）+男性个体数
×100%
C
解：
色盲基因频率=
（2 × 女性个体数）+男性个体数
XbXb
2 ×
+
XBXb
+
XbY
×100%
（2 × １００）+１００
３
2 ×
+
１５
+
６
×100%
=
=
9%
据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下：
IAIA 20% IAi 30%
IBIB 10% IBi 20%
IAIB 10% ii 10%
计算IB的基因频率。
25%
某种基因的基因频率=
某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率
练习4
提示：A的基因频率＝ ×100%
＝ ×100%
(2)若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3，如何计算A的基因频率？
1、若一个种群中含有A和a一对等位基因，根据下列条件，计算种群的基因频率。
(1)若已知种群中基因型为AA、Aa和aa的个体数目分别为a1、a2、a3，如何计算种群中A的基因频率？
提示：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率＝P1＋1/2P2。
（4）试分析导致种群基因库改变的因素。
(3)若已知基因型为XBXB、XBXb、XbXb、XBY和XbY的个体数分别为a1、a2、a3、a4、a5，试求XB的基因频率。
提示：基因突变；染色体变异；自然选择；种群个体数量过少；种群个体的迁入、迁出
思考与讨论：
用数学方法讨论基因频率的变化
1、假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：
(1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？
(2)子代基因型的频率各是多少？
(3)子代种群的基因频率各是多少？
(4)子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
新代基因型的频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比率 A( ) A( ) a( ) a( )
子代基因型频率 AA( ) Aa( ) AA( )
子代基因频率 A ( ) a( )
30%
30%
30%
10%
36%
48%
16%
60%
40%
（1）A配子占60%，a配子占40%。
（2）子代基因型频率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。
（3）子代种群的基因频率：A占60%；a占40%。
P F1 F2
配子
基 因 型 频 率
基 因 频 率
p(AA)= 30%
p(Aa )= 60%
p(aa ) =10%
p(A) =60％
p(a) =40％
p(AA)= 36%
p(Aa )= 48%
p(aa ) =16%
p(A) =60％
p(a) =40％
p(AA)= 36%
p(Aa )= 48%
p(aa ) =16%
p(A) =60％
p(a) =40％
♂ A或♀A 60%
♂ a或♀a 40%
♂ A或♀A 60%
♂ a或♀a 40%
（4）想一想，子二代，子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型频率 AA 30% 36% 36% 36%
Aa 60% 48% 48% 48%
aa 10% 16% 16% 16%
基因 频率 A 60% 60% 60% 60%
a 40% 40% 40% 40%
结论：种群的基因频率会同子一代一样。
假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自
由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅
色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，
根据孟德尔的分离定律计算：
（5）分析题目，思考上述的计算结果是建立在哪些假设条件的基础上？
综上所述，满足上述5个条件，则亲代和子代每一种基因的频率不会改变，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变，这就是哈迪－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
哈迪-温伯格定律（遗传平衡定律）
1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者说是保持着基因平衡的。
1、种群很大
2、个体之间随机交配
3、没有突变产生
4、没有个体迁入迁出
5、没有自然选择
基因频率与基因型频率的关系
处于平衡状态的种群，一对等位基因A和a，A的 基因频率为p，a的基因频率为q，则：
哈迪-温伯格定律可表示为：
AA的基因型频率为p2
Aa的基因型频率为2pq
aa的基因型频率为q2
(p+q)2=p2+2pq+q2=1
=PAA+PAa+Paa
1、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示） 占16%，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别为（ ）
A.0.36、0.48 B.0.36、0.24
C.0.16、0.48 D.0.48、0.36
A
实战演练实战演练
2、白化病发病率为1/10000，那么白化病携带者比率为？
∵aa=1/10000
∴q2=1/10000
则q=1/100
∵p+q=1
∴p=99/100
则Aa:2pq=2×(1/100)×（99/100）=1.98%
3、我国男性中红绿色盲发病率为7%，那么女性中红绿色盲的发病率大约是多少？
∵XbY=7%
∴Xb=7%
则q=7%
∴XbXb=q2=0.49%
4、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为20人，患者3人，男性患者10人。那么这个群体中色盲基因的频率为（ ）
A．6% B．4．5% C．11% D．7．5%
【思路分析】某基因的频率=种群中该基因数/种群中相关等位基因的总数。由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上，而Y染色体上没有，因此色盲基因及其等位基因的总数是XB+Xb=200×2+200=600；色盲基因Xb=15+2×5+11=36。群体中色盲基因的频率是：（36/600）×100%=6%
A
6.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%,基因型为aa的个体占4%。基因A和基因a的频率分别是（ ）
A.18%，82% B.36%，64%
C.57%，43% D.92%，8%
C
5.在一个种群中随机抽出100个个体，其中基因型为AA的个体占24个，基因型为Aa的个体占72个，基因型为aa的个体占4个，那么基因A和基因a的频率分别是（ ）
A、24%、72% B、36%、64%
C、57%、43% D、60%、40%
D
事实上，对自然界的种群来说，哈代－温伯格平衡是不存在的。
例如，昆虫翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些，自然选择是不可抗拒的，始终发挥作用。
例如，基因突变具有普遍性，因此经过代代遗传基因突变必然对种群的基因频率产生影响，使基因的频率发生改变。
生物进化的实质——
种群的基因频率发生变化的过程
什么是进化的原材料？
★ 可遗传变异的3个来源：
基因突变
基因重组
染色体变异
突变
普遍性、随机性、低频性、不定向性和多害性
有害和有利是相对的，取决于环境
基因突变
（新的基因）
有性生殖
基因重组
更多的基因型
★ 突变的特点
对每一个基因来说，突变率很低；但一个
种群有许多个体，每一代都会产生大量突变；
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），请同学们计算出每一代出现基因突变数是多少？
2× 104 × 10－5
× 108
个体基因突变数
种群基因突变数
基因突变 新的等位基因 多种多样的基因型 种群出现大量可遗传变异 变异是不定向的 为进化提供原材料
基因重组
产生
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
3. 突变和基因重组只产生生物进化的原材料，
不能决定生物进化的方向。
情景：在某海岛上短翅的昆虫中有时会出现
长翅 和 无翅 的突变类型。
突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。
通过自然选择种群的基因频率发生改变：
黑色S：5% 95% 浅色s：95% 5%
英19世纪曼彻斯特
英20世纪曼彻斯特
桦尺蠖
桦尺蠖
？
探究：自然选择对种群基因频率的影响
第1年 第2年 第3年 第4年
基因型频率 SS深 10 10% 11 11.5% 12.1 13% 13.3
14.6%
Ss深 20 20% 22 22.9% 24.2 26% 26.6
29.3%
ss浅 70 70% 63 65.6% 56.7 61% 51
56.1%
总数 100 96 93 90.9
基因 频率 S 20% 23% 26% 29.3%
s 80% 77% 74% 70.7%
假设因为环境影响，种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%
桦尺蠖
自然选择使基因频率定向改变。
结论: 自然选择决定生物进化的方向
三、自然选择决定生物进化的方向
(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？
(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减小，控制黑色的S基因频率增加；
许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因（基因型）。
2. 结果: 自然选择使种群的基因频率定向改变并
决定生物进化的方向
桦尺蠖
深色
浅色
栖息环境浅色
（个体多）
（个体少）
栖息环境深色
浅色
深色
s基因频率降低
S基因频率升高
s基因频率95%
……
S基因频率95%
1. 原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。
1、用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。
(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有______的特性，而这种特性是生物进化的 。
(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了______作用，而这种作用是______的，它决定着生物进化的______。
变异
原材料
选择
方向
定向的
2、现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变。可以定向改变种群基因频率的是(　　)
A．基因突变　　　　　B．基因重组
C．自然选择 D．迁移
C
D
变异是不定向的，而自然选择是定向的。
⑴拉马克：变异=适应(用进废退)
生物是按照环境的需要来进行变异
生物的需要决定进化的方向
⑵达尔文：变异+选择=适应(自然选择)
变异不等于适应
自然选择就是要保留适应环境的，淘汰不适应环境的
结果是保留下来的个体一定是适应环境的
1、某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是( )
选择并解释
A
B
C
D
D
2.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是 ( )
A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入
B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾
C．自然选择作用
D．人工选择的作用
3.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。
(1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有______的特性，而这种特性是生物进化的 。
(2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了______作用，而这种作用是______的，它决定着生物进化的______。
森林时期 工业时期
灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾
99% 1% 1% 99%
C
选择
方向
定向
变异
原材料
能够在自然状态下能互相交配，并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种（species），简称“种”。
1、物种的概念
例：不同“人种”
世界各地的人虽然肤色等各有不同，但他们之间可以彼此通婚，并且产生可育的后代。因此，全世界的人在生物学上属于同一个物种。
人都是一个物种，无论白人
黑人黄种人结婚，都能产生具
有生殖能力的后代。
全世界的人都是一个物种吗？
骡是马跟驴交配产生的后代，那为什么他们不是同一物种呢？
因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力
狮虎兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。
雌虎
雄狮
狮虎兽
种群和物种的区别
种群 物种
概念
生活 地域
相互关系
同一地点
一定自然区域，同
一地点、不同地点
一个物种可以包括多个种群
生活在同一地点的
同种个体总和。彼
此可以交配实现基
因交流。是生物繁
殖的基本单位。
指分布在一定的自然区域
内，具有一定的形态、结
构和生理功能，而在自然
状态下能够相互交配和繁
殖，并能产生可育后代的
一群生物个体。
（四）隔离导致物种形成
1. 物种的概念
分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。
自然界中，新物种的形成往往要有隔离发生
不同物种：
形态上：差异很大，杨树和柳树
生殖上：不能交配，即使交配产生的后代也不可育。鸡和鸭是两个物种，不能交配。 马（2n=64）和驴（2n=62）能交配产生骡（2n=63），是一个物种吗？
（2）种类：
①地理隔离：分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、
沙漠等的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。
（环境原因） （例如：东北虎和华南虎）
②生殖隔离：种群间的个体相遇后仍不能自由交配或者
交配后不能产生可育后代（生物学原因）
（例如：加拉帕戈斯群岛上的地雀）
2. 隔离:
（1）概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因
不能自由交流的现象。
（四）隔离导致物种形成
东北虎
华南虎
地理隔离
如果只通过地理隔离，2个种群的基因库各自发展，互不影响，出现一定差异，但不会形成新的物种，最多也就是形成不同的亚种－－－量变。
如东北虎和华南虎就是两个亚种。
生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础（基因库）出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。
生殖隔离是新物种形成的标志－－质变
生殖隔离
种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代
求偶方式不同
繁殖期不同
开花季节不同
花的形态不同
植物
动物
生殖隔离
物种的形成
——经过长期的地理隔离而达到生殖隔离
由于地理隔离，各种群生活在不同的生态环境中，因而有不同的选择方向。不同种群选择保留下的基因不同，使分开的种群的基因库组成和基因频率产生了很大的差异，并逐步形成生殖隔离。这就是13种地雀形态特征显著差异的根本原因。
根据不同岛屿的生态环境特点分析13种地雀形成显著差异的根本原因是什么？
加拉帕戈斯群岛上的地雀
思考：
二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一个物种吗？为什么？
不是。二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交的后代（三倍体西瓜）是不育的。即二者存在生殖隔离。
物种的形成还可以不经过地理隔离，并且在很短时间内达到生殖隔离。如四倍体西瓜的形成。
①经过长期的地理隔离而达成生殖隔离，从而形成新物种。
②多倍体的形成不需经地理隔离。
原物种
变
异
1
变
异
2
变异
类型1
变异
类型2
新种1
新种2
生殖
隔离
自然
选择1
自然
选择2
基因频率
定向改变
地 理
隔 离
物种形成过程
由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的就形成了不同的物种。
生物进化，不一定形成新的物种，
形成新的物种，生物一定进化了。
曼彻斯特地区的桦尺蠖虽然基因频率发生了很大的定向改变，但是并没有形成生殖隔离，也没有形成新的物种，它们仍然属于同一物种。
该桦尺蠖有没有进化成新的物种？
思考
[总结升华]
现代生物进化理论的基本观点是：
（1）进化的基本单位是种群。
（2）进化的实质是种群基因频率的改变。
（3）物种形成的基本环节是：
突变和基因重组——提供进化的原材料；
自然选择——基因频率定向改变，决定进化的方向；
隔离——物种形成的必要条件
二、突变和基因重组产生进化的原材料
2．可遗传变异是进化原材料的原因
(2)可遗传变异的特点是随机的和 的。
(3)可遗传变异的结果：只提供生物进化的原材料，不能决定 。
3．变异的有利和有害是相对的，是由 决定的。
不定向
生物进化的方向
生存环境
三、自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下，种群的 会发生 ，导致生物 不断进化。即生物进化的实质是种群 的定向改变。
四、隔离与物种的形成
1．物种的概念
能够在 相互交配并且产生 的一群生物。
2．隔离
(1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能
的现象。
基因频率
定向改变
朝着一定的方向
自然状态下
可育后代
基因频率
自由交流
1、马（2N＝64）和驴（2N＝62）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 （ ）
A、杂交育种 B、人工诱变
C、基因重组 D、生殖隔离
2、产生上述情况的原因主要是 （ ）
A、染色体结构发生了变化
B、马和驴的遗传物质有本质区别
C、发生突变
D、减数分裂过程中联会紊乱
D
D
练习
知识点二、隔离在物种形成中的作用
3．隔离在物种形成中的作用是(　　)
A．导致种群基因频率不断改变
B．阻止了种群间的基因交流
C．决定了生物进化的方向
D．导致不同种群出现不同的突变和基因重组
答案：B
解析：隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。
4．下列关于物种形成的叙述错误的是(　　)
A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式
B．隔离是物种形成的必要条件
C．两个同种种群一旦产生生殖隔离就形成了新的物种
D．基因频率改变一定导致新物种形成
答案：D
解析：形成新物种的方式一般是由地理隔离导致生殖隔离；隔离是形成新物种的必要条件，而不是基因频率的改变。
5、如图是生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是(　　)
A．图中甲表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料
B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C．图中乙表示地理隔离，是新物种形成的必要条件
D．图中丙表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代
[答案]　B
6．有关基因频率和生物进化的关系，以下说法正确的是(　　)
A．生物只要发生进化，基因频率就会改变
B．只有新物种形成时，才发生基因频率的改变
C．基因频率的改变不一定引起生物的进化
D．生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变
答案：A
解析：生物进化的实质就是基因频率的改变。所以基因频率改变生物就进化，基因频率不改变生物就没有进化。
在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？
资料1 ：
１.共同进化的资料
（五） 共同进化与生物多样性的形成
1. 共同进化
（1）不同物种间的共同进化
（2）生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
资料2：
动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大？
经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。
捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
捕食
NO！
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
“精明的捕食者”策略：
“收割理论”：
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
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几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
共同进化的含义1：
不同物种间的共同进化
根瘤菌：
与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。
地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气
共同进化的含义2：
生物和无机环境间之间的共同进化。
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，这就是共同进化。
地球上原始大气中有没有氧气？
那个时候生物的呼吸类型是什么？
什么时候才出现有氧呼吸的生物？
环境：
生物：
无氧
厌氧生物
光合生物出现
有氧
好氧生物
（五） 共同进化与生物多样性的形成
1. 共同进化
（二）、生物多样性的形成
1、生物多样性的内容：
⑵、物种多样性
⑴、基因（或遗传）多样性
⑶、生态系多样性
2、形成生物多样性的原因：
进化
3、研究生物进化的主要依据：
化石
1、下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是(　　)
A．自然界中种群的基因频率总是在不断变化的，基因频率的变化是导致基因库变化的原因
B．狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化
C．从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是基因多样性
D．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
[解析]　种群中基因频率改变一定会导致基因库的改变；共同进化过程可以发生在生物与生物之间，也可以发生在生物与无机环境之间；生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，基因多样性是生物多样性的根本原因；生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
[答案]　C
化石（是埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的）是研究生物进化最直接的证据
4、生物多样性形成的进化历程
始祖鸟化石
⑴、一些厌氧的单细胞生物
⑴ 、主要是一些单细胞生物、环节动物
⑵ 、生物大爆发
⑶ 、一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。
⑴、三叠纪，开始出现水生爬行动物
⑵、侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭
⑶、昆虫类也开始繁盛
⑷、白垩纪末期，开始出现被子植物
哺乳动物出现，随后种类大量增加
两极生态系统：分解者、消费者
开始出现三极生态系统
最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）
①、最早出现的是生活在原始海洋中
一些厌氧的单细胞生物
13亿年前真核生物的红藻化石
34亿年前的古细胞化石
前寒武纪地层中的水母化石
②、古生代的前寒武纪生物：
主要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等。









③、古生代的寒武纪
进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群.
生物大爆发
三叶虫化石
陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
④、古生代最早登陆的植物
一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。
⑤、中生代生物
三叠纪，开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭。发现始祖鸟、中华龙鸟等；昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期，开始出现被子植物
孔龙蛋
在中生代的白垩纪全部绝灭。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛，使生物进化翻开了崭新的一页。
恐龙是什么时候灭绝的？恐龙的灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？
⑥、新生代少女化石和复原图
哺乳动物出现，随后种类大量增加。
地球形成
原始生命：古细菌（厌氧异养）
原核生物：蓝藻 细菌（自养）
真核生物：出现了有性生物
植物：
蕨类植物
裸子植物
被子植物
动物：
两栖类动物
鸟类
哺乳类动物
古生代（寒武纪）
中生代
新生代
生物多样性的形成的进化历程
从原核生物到真核生物，
从无性生殖到有性生殖，
由简单到复杂，
由水生到陆生，
由低等到高等。
————————[课堂归纳]————————
填充：①种群　　②突变和基因重组　　③自然选择
④种群基因频率发生改变　⑤隔离　⑥地理隔离　
⑦生殖隔离　⑧基因多样性　⑨生态系统多样性 ?
[关键语句]
1．种群是生物进化的基本单位。
2．突变和基因重组产生生物进化的原材料。
3．自然选择决定生物进化的方向。
4．隔离是物种形成的必要条件。
5．生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
6．共同进化导致生物多样性的形成。
7．生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容。
1、共同进化指的是：在 　　之间、 与 　　　之间在相互影响中不断进化和发展。
2、生物多样性主要包括 　　　　、　　　　　　　　 　　　　　　
和 　　　　　　三个层次的内容。
3、下列能提高生物多样性的是（　　　　）
A、把生物进行分类 B、来自共同祖先的的遗传
C、用进废退 D、不同环境的自然选择
4、地球上最早的陆生生物类型主要是（　　　　）
A、蕨类植物 B、动物 C、裸子植物 D、动物和植物
D
A
不同物种
生物
无机环境
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
5、生命诞生的场所是（　　　　）
A、陆地 B、海洋 C、空中 D、ABC都是
6、地球上最早出现的生物代谢类型是（　　　　）
A、自养型，需氧型 B、自养型，厌氧型
C、异养型，需氧型 D、异养型，厌氧型
B
Ｄ
7、某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(　　)
A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B．花矩变长是兰花新物种形成的必要条件
C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
C
核心：自然选择学说
发展
三、生物进化理论在发展
中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择
间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
1. 马（2N＝64）和驴（2N＝62）杂交能产生后代称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为（ ）
A、杂交育种 B、人工诱变
C、基因重组 D、生殖隔离
2. 产生上述情况的原因主要是（ ）
A、染色体结构发生了变化
B、马和驴的遗传物质有本质区别
C、发生突变
D、减数分裂过程中联会紊乱
D
D
课堂练习1
3、加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是
A 地理隔离→基因突变 →物种形成
B 地理隔离→突变和重组→生殖隔离→物种形成
C 地理隔离→自然选择→物种形成
D 地理隔离→突变、重组、自然选择→生殖隔离→物种形成
4．据报道，溆浦有一女青年发现自家一株桃树上有一枝条上
所结的果又大又甜，且成熟早，便写信向袁隆平请教如何保
留这一新桃种，袁隆平教给这位女青年的技术，你认为可能是（ ）
A．杂交育种 B．营养生殖 C．单倍体育种 D．诱变育种
5、按照达尔文进化论学说，下列叙述正确的是
A 生活在地穴水中的盲螈，因长期不用眼睛而失去视觉
B 食蚁兽的长舌是因长期添食树缝中的蚂蚁反复伸长所致
C 鹿和狠在长期的生存斗争中相互进行选择，结果发展了自己的特征
D 春小麦连年冬种可以变成冬小麦，这是环境影响的结果
D
B
C
6. 下图可用达尔文的什么理论来解释（ ）
A. 过度繁殖 B. 生存斗争 C. 遗传变异 D. 适者生存
7. 在生物进化过程中，可以定向积累微小有利变异的是（ ）
A. 定向的变异和自然选择 B. 生存斗争和自然选择
C. 自然选择和适者生存 D. 自然选择和遗传
B
D
8．下面列出的鸟类哪一个得到较大的进化利益？
数目
鸟 产卵 孵出 繁殖后代
A 9 8 2
B 2 2 2
C 9 9 3
D 7 5 1
B
9．对达尔文自然选择学说的正确理解是
①环境改变使生物产生适应性变异
②能遗传的变异是生物进化的基础
③变异是不定向的 ④变异是定向的
⑤变异经过长期的自然选择和积累就可能产生出生物的新类型
A ②④⑤ B ②③⑤ C ①②④ D ①③⑤
B
10．隔离在物种形成中的主要作用是
A 使种群间的个体互不相识
B 使种群间的雌雄个体失去交配机会
C 使不同种群各适应于不同的地理环境
D 使种群之间停止基因交流，各向着不同的方向演变
D
12．在欧洲的人群中，每2500人中就有一个人患囊性纤维变性，这是一种常染色体遗传病。一对健康的夫妇有一个患有此病的孩子，此后，该妇女又与一健康的男子再婚，如再婚的双亲生一孩子，此儿童患该病的几率是
A 1∶25 B 1∶50 C 1∶100 D 1∶625
11．长期使用某种农药，会发现其灭虫的效果越来越差，其主要原因是
A 昆虫适应了具有农药的环境
B 昆虫接触农药，通过基因突变产生抗药性
C 农药对昆虫的抗药性变异进行了定向选择
D 农药使昆虫产生了定向变异
C
C
13.紫茎泽兰是外来入侵种，如果让其自然生长繁殖若干年后，与原产地紫茎泽兰相比
A基因库变化相互影响 B．性状始终保持一致
C很快产生生殖隔离 D．进化方向发生变化
14. 根据现代生物进化理论．判断下列说法正确的是（ ）
A、生物进化的方向．决定于生物变异的方向
B、生物进化的过程，实质是基因频率变化的过程
C、研究物种间的差异，关键是研究它们能否交配产生后代
D、研究物种的迁徙规律，关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为
D
B
1、达尔文进化学说的中心内容是 、其主要内容是 、 、 和 。
2、一般地说， 是不定向的，而 是定向的。当生物产生了变异以后，由 来决定其生存或淘汰。
选择题
1、长期使用某种农药，会发现灭虫效果越来越差，这是因为有些害虫产生了抗药性。害虫产生抗药性的原因是：（ ）
（A）害虫对农药进行选择的结果；
（B）定向变异的结果；
（C）遗传的结果；
（D）农药对害虫的抗药变异进行选择的结果。
2、对达尔文自然选择学说的不正确理解是： （ ）
（A）变异一般是不定向的；
（B）选择是不定向的；
（C）可遗传的变异是生物进化的基础；
（D）生物的有利变异经过长期的自然选择和积累就可能产生出生物的新类型。
自然选择学说
过度繁殖
生存斗争
遗传和变异
适者生存
变异
自然选择
自然选择
D
B
课堂练习2
3．回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。
(1)现代综合进化理论认为生物进化的基本单位是________。
材料一　某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。
材料二　蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。
依据以上材料，回答下列问题：
(2)这两则材料中发生的相似事件是________(填编号)。
A．共同进化 B．地理隔离
C．生存竞争 D．生殖隔离
(3)在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是__________的结果。
种群
D
自然选择
(4)在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的________变小。
下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。
(5)计算Va在A种群中的频率________。
(6)就V基因而言，比较A种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据______________________________________________________
___________________。
基因库
33%
A种群的遗传多样性高于B种群，因为A种群的基因型为5种，B种群的基因型为4种