【备考2024】高考生物总复习知识讲解课件：专题15　生物的进化(共30张PPT)

(共30张PPT)
专题十五　生物的进化
高考生物总复习知识讲解
基础篇
考点一　达尔文的生物进化论
一、达尔文生物进化论的两大组成学说
1.共同由来学说
1)观点:地球上所有的生物都是由 　原始的共同祖先 进化而来的。
2)证据
项目 内容或结论
　化石 概念 通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活遗迹等
地位 研究生物进化最直接、最重要的证据
印迹 比较解剖学证据 现有的脊椎动物都由原始的共同祖先进化而来
胚胎学证据 人和其他脊椎动物有共同祖先
细胞和分子水平的证据 生物有共同祖先
3)化石揭示的规律:生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐
进化而来的;生物经历了由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
的进化顺序。
2.自然选择学说
1)内容

2)意义:揭示了生物进化的机制,解释了 　适应 的形成和物种形成的
原因。
二、适应的形成
1.适应的概念与特点
2.适应形成的原因
1)拉马克的观点
①内容:适应的形成是由于用进废退和 　获得性遗传 。
②意义:否定物种不变论,提出的进化学说在当时有进步意义。
③局限:过于强调环境变化直接导致物种的改变,对适应形成的解释肤浅,
未被普遍接受。
2)达尔文的观点
①内容:适应的来源是 　可遗传变异 ,适应是自然选择的结果。
②意义:使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道;揭示了生
物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应
性是进化的结果。
③局限:对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传
和变异的本质;对适应及物种的形成等问题的解释仅限于个体水平。
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.古人类的上肢骨骼与黑猩猩相似,下肢骨骼与现代人类接近,有力地支
持了自然选择学说。(　 )
2.通常,所有生物共用一套遗传密码,可支持生物有共同祖先的说法。
(　 )
3.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累。(　 )
4.适应环境的性状源于可遗传变异,适应是自然选择的结果。 (　 )
5.自然选择直接作用的是个体的表型。(　 )
答案
1. 　题述证据支持了共同由来学说,无法支持自然选择学说(未体现
“基础、内因、手段、结果”等)。
2.√
3. 　只有遗传物质发生改变所获得的性状才可遗传。
4.√ 5.√
考点二　现代生物进化理论
一、现代生物进化理论的内容
1.适应是自然选择的结果
2.种群是生物进化的基本单位
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值。
3)基因型频率:在一个种群中,某基因型个体数占该种群个体总数的比值。
4)生物进化的实质: 　种群基因频率的定向改变 。
疑难突破
思考 某种群有100个个体,基因型为AA、Aa、aa的个体分别有30、6
0、10个,则A的基因频率和Aa的基因型频率分别为多少
提示 A的基因频率=(30×2+60)÷(100×2)×100%=60%;Aa的基因型频率=
60÷100×100%=60%。
3.突变和基因重组提供进化的原材料
1)可遗传变异的来源:突变(包括 　基因突变 、染色体变异)和基因重
组。
2)突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于生物的 　生存环境 。
3)生物的变异是随机的、 　不定向 的,只是提供了生物进化的原材
料,不能决定生物进化的方向。
4.自然选择导致种群基因频率的定向改变
易混易错
　　分析生物进化时,要注意“变异在前,选择在后”。环境因素的作用
会提高突变频率,但任何情况下变异都是不定向的,即环境不能起到定向
诱导变异的作用,但可以对不定向的变异进行定向选择。
5.隔离是物种形成的必要条件
1)物种: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)隔离
①概念:不同群体间的个体,在自然状态下基因不能自由交流的现象。
②类型:地理隔离和生殖隔离。
类型 概念 举例
地理 隔离 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 两个池塘中的鲤鱼属于两个种
群,存在地理隔离
生殖 隔离 不同物种之间一般不能相互交
配,即使交配成功,也不能产生可
育后代的现象 如马和驴为不同物种,交配产生
的骡子不育
3)物种形成
①三个环节:突变和基因重组、自然选择及隔离。
②三个环节间的相互关系

③物种形成的标志:出现 　生殖隔离 。
注意:生殖隔离的三种情况:不能交配;能交配但不能产生后代;产生后代
但后代不可育。
④物种形成的两种方式
a.渐变式
b.骤变式:如多倍体的形成。
6.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)实例
实例 内容
“精明的捕食者”策略 捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用
“收割理论” 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少数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
好氧生物的出现 地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物
7.生物多样性是协同进化的结果
二、生物进化理论在发展
1.中性学说:大量的基因突变是中性的,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.间断平衡学说:物种的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。
知识归纳
(1)自然选择直接选择的是表型,间接选择的是基因型,实质是种群基因频
率的定向改变。
(2)新物种的形成不一定需要经过地理隔离,但必须有生殖隔离。
(3)生物进化不一定导致新物种的形成,而新物种一旦形成,则说明生物进
化了。
(4)引起种群基因频率改变的因素主要有自然选择和人工选择、突变、
迁入和迁出、隔离、遗传漂变(小种群中偶然发生的事件导致种群基因
频率发生较大改变的现象)等。
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.能交配并产生后代的两种生物属于同一物种。 (　 )
2.物种形成不一定都需要经过地理隔离。 (　 )
3.某种抗生素被长期使用后药效下降,是由于病原体接触药物后,产生了
对药物有抗性的变异。 (　 )
答案
1. 　能交配并产生可育的后代的个体才属于同一物种。
2.√
3. 　病原体抗性的变异与抗生素无关,抗生素只起选择作用。
综合篇
提升　基因频率和基因型频率的计算
1.“定义法”求解基因频率
1)某基因频率=某基因总数/某基因及其等位基因的总数×100%。
2)常染色体上某基因频率=某基因总数/(种群个体数×2)×100%。
3)X染色体上某基因频率=某基因总数/(2×雌性个体数+雄性个体数)×10
0%。
2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上的一对等位基因A、a为例)
1)A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率。
2)a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率。
例1 果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)只位于X染色体上。科学家通
过基因工程培育出一特殊棒眼雌性果蝇品系(XBXb),其中一条X染色体上
携带隐性致死基因s,已知当s基因纯合(XsXs、XsY)时能使胚胎致死。让
该果蝇品系与正常眼雄果蝇交配,若致死基因s位于XB染色体上,产生的子
代群体中B基因频率是　　 。若致死基因s位于Xb染色体上,产生的子
代群体中B基因频率是　　 。
解题导引 若致死基因s位于XB染色体上,该果蝇品系基因型为XBsXb,与
正常眼雄果蝇(XbY)交配,杂交后代XBsY胚胎致死,子代果蝇基因型及比例
为XBsXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶1,B基因频率为1÷(1×2+1×2+1)=1/5。若致
死基因s位于Xb染色体上,该果蝇品系基因型为XBXbs,与正常眼雄果蝇
(XbY)交配,杂交后代XbsY胚胎致死,子代果蝇基因型及比例为XbXbs∶
XBXb∶XBY=1∶1∶1,因此B基因频率为(1+1)÷(1×2+1×2+1)=2/5。
答案　1/5　2/5
易混易错
　　求解X染色体上某基因频率时,注意基因总数为雄性个体数量+雌性
个体数量的2倍。
3.利用遗传平衡定律计算基因型频率
1)前提条件:种群非常大;所有雌雄个体之间自由交配并产生可育后代;没
有迁入和迁出;没有自然选择;没有突变。
2)计算公式
当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,
则:AA的基因型频率=p2;Aa的基因型频率=2pq;aa的基因型频率=q2。
例2 黑腹裂籽雀的宽喙和窄喙分别由B和b控制。现有一个较大的黑腹
裂籽雀种群,雌雄数量相等,雌雄之间自由交配产生可育后代,且没有迁
入、迁出、自然选择和突变,种群中B基因频率为60%,b基因频率为40%,
若这对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀
的概率约为　　 (保留一位小数)。
解题导引　由题意知,该种群符合遗传平衡定律,种群B基因频率为60%,b
基因频率为40%,则BB的基因型频率为36%,Bb的基因型频率为48%,故显
性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀的概率为48%÷(36%+48%)÷2≈28.6%。
答案　28.6%
创新篇
创新　细菌抗药性形成的原因及预防
例　某微生物社团为宣传滥用抗生素的危害提供科研证据,开展了“抗
生素对细菌选择作用”的实验。取少量大肠杆菌的培养液,均匀涂在培
养皿内的培养基上,再放上4片含有链霉素(抗生素)的圆形滤纸片,然后在
无菌的适宜条件下培养12~16 h,滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环
圈(简称抑菌圈,见图)。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值,记为n1。再
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复上
述步骤,培养至第五代。测量并记录每一
代抑菌圈直径的平均值(n2~n5)。由实验
数据可以推测出:大肠杆菌对链霉素的抗药性逐代增强。
基础设问
(1)是否能依据抑菌圈直径大小来判定药物的抑菌效果
(2)随着培养代数的增加,抑菌圈直径如何变化 请分析原因。
创新设问
(3)人类不断研发新的抗生素时,致病细菌对新药的耐药性也在不断提高,
甚至出现了无药可治的“超级病菌”。请用现代生物进化理论观点简
析“超级病菌”出现的主要原因。
(4)为探究防止“超级病菌”出现的方法,从上述实验中的第五代抑菌圈
边缘挑取大肠杆菌进行接种,调换含有庆大霉素(另一种抗生素)的滤纸
片,重复培养五代;又在抑菌圈边缘重新挑取大肠杆菌培养,恢复使用链霉
素滤纸片,测得抑菌圈直径平均值为n11(n11>n5)。据此实验数据推测防止
“超级病菌”出现的思路。
解题思路
(1)可以根据抑菌圈直径的大小来判定药物的抑菌效果。抑菌圈越小,抑
菌作用越弱。
(2)随着培养代数的增加,抑菌圈直径逐渐变小;链霉素对大肠杆菌抗药性
变异进行了定向选择,筛选出了抗链霉素能力强的大肠杆菌,故链霉素抑
菌效果逐渐减弱。
(3)抗生素的滥用,使耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种
群中的基因频率逐年上升,最终形成“超级病菌”。
(4)当致病细菌对某抗生素药物的耐药率超过一定值时,需及时更换抗生
素类药物,将致病细菌的耐药率控制在低水平。
知识拓展
　　抗生素在临床上用来治疗由细菌引起的疾病时,为了避免出现细菌
的耐药性,使用时一定要注意:①第一次使用的药物剂量要足;②避免在一
个时期或长期使用同种抗生素;③不同的抗生素(或与其他药物)混合使
用;④对现有抗生素进行改造;⑤筛选新的更有效的抗生素,这样既可以提
高治疗效果,又不会使细菌产生抗药性。