2024届高三一轮复习生物-生物的进化课件（共90张ppt）

(共90张PPT)
生物进化
考点一　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
考点二　现代生物进化理论
考点四 协同进化与物种多样性的形成
考点三　基因频率及基因型频率的计算
考点五 实验：探究抗生素对细菌的选择作用　
主要考点 必备知识
考点一
生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
“进化”一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。
1.共同由来学说
——地球上所有的生物都是由原始的 进化而来。
共同祖先
2.自然选择学说
——揭示的生物进化的机制，解释了
的形成和 形成的原因。
适应
物种
一、达尔文的生物进化论的主要组成
1.地层中陈列的证据——化石
（1）概念
通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
辽宁古果化石标本
硅化木
三叶虫化石标本
二、生物有共同祖先的证据
从动物的牙齿化石
推测它们的饮食情况
从动物的骨骼化石
推测其体型大小和运动方式
从植物化石
推测其形态、结构和分类地位
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
（2）作用
1.地层中陈列的证据——化石
二、生物有共同祖先的证据
大部分化石发现于 的地层中。
沉积岩
（3）分布
1.地层中陈列的证据——化石
二、生物有共同祖先的证据
位置越靠下的地层，形成越早。其中保存的生物化石，年代越久远。
地层就像一本书，化石就是其中的文字，记录着地球和生物进化的历史。
大量化石证据，证实了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，而且还揭示出生物由 、由 、由 的进化顺序。
水生→陆生
（4）基于化石研究生物进化的结论
简单→复杂
低等→高等
1.地层中陈列的证据——化石
二、生物有共同祖先的证据
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（1） 比较解剖学证据
二、生物有共同祖先的证据
比较发现：①骨骼的种类、组成及
其排列顺序相同，说明这些生物可
能由共同的原始祖先进化而来。
②外形及功能差别很大，原因是在
漫长的进化中，由于适应不同的生活
环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。
比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。为生物是否有共同祖先寻找证据。
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（2）胚胎学证据
胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
① 人和鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾，随着发育的进行，人的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃和尾； ② 人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
支持了人和其他脊椎动物有共同祖先。
二、生物有共同祖先的证据
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（3）细胞和分子水平的证据
I.细胞水平
当今生物有许多共同的特征，如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
①结构：
②代谢：
③生命活动：
都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
都能进行呼吸作用，代谢中酶的种类非常相似，都以ATP为直接能源，植物都能进行光合作用等。
都有细胞的增殖、衰老和凋亡。
二、生物有共同祖先的证据
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（3）细胞和分子水平的证据
II.分子水平
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
①DNA水平：
②蛋白质水平：
具有细胞结构的生物都有DNA；
人和类人猿碱基序列或基因组高度接近。
人和其他生物都有细胞色素C；
细胞色素C的氨基酸序列差异越小，亲缘关系越近。
二、生物有共同祖先的证据
1
达尔文的
生物进化论
①共同由来学说
②自然选择学说
直接证据
有力支持
化石
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
二、生物有共同祖先的证据
这些证据互为补充、相互印证，有力地支持了达尔文的共同由来学说，进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。
（1）适应的含义
①是指生物的形态结构适合于完成一定的功能。
小肠内壁
小肠位于腹中，是食物消化吸收的主要场所。小肠全长约4-6米。小肠内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛，使小肠的消化、吸收面积大大增加；小肠绒毛壁很薄，只由一层上皮细胞构成，且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。
三、自然选择与适应的形成
1、适应的普遍性和相对性
②是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中
生存和繁殖。
仙人掌刺
叶子退化，减少水分蒸发
仙人掌叶子退化，根系发达，适应干旱缺水的沙漠环境。
北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪层，适应寒冷的北极环境
三、自然选择与适应的形成
1、适应的普遍性和相对性
（1）适应的含义
（2）适应的特点
①适应的普遍性：
适应在自然界中是普遍存在的。
圆掌舟蛾
伪装成断枝，迷惑捕食者
竹节虫
躲避天敌
例如：拟态、警戒色、保护色等均属于适应。
雷鸟
冬季羽毛白色，保护自己
三、自然选择与适应的形成
1、适应的普遍性和相对性
②适应的相对性
雷鸟是寒带地区特有的鸟类。羽毛颜色因季节而异，而与环境一致：冬季羽毛白色，与雪地相一致；春夏则为有横斑的灰或褐色，以配合冻原地区的植被颜色。
适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
（2）适应的特点
三、自然选择与适应的形成
1、适应的普遍性和相对性
适应具有相对性的原因
适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。
但由于环境总是处于不断变化之中，遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
②适应的相对性
（2）适应的特点
三、自然选择与适应的形成
1、适应的普遍性和相对性
拉马克
1744-1829
（1）主要内容：
①地球上所有生物都不是神创造的，
而是由更古老的生物进化而来。
①用进废退
（2）进化的原因：
②获得性遗传
②各种生物的适应性特征并不是自古以来就
如此，而是在进化过程中逐渐形成的。
三、自然选择与适应的形成
2、适应是自然选择的结果
Ⅰ、拉马克的进化学说
①用进废退：
器官使用越多越发达，不使用就退化。
拉马克认为：食蚁兽的舌头之所
以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。
事实：
食蚁兽舌头平均长度是60cm，成年后不会增长。
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
三、自然选择与适应的形成
2、适应是自然选择的结果
Ⅰ、拉马克的进化学说
②获得性遗传：
由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
拉马克认为：
鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
事实：鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物，幼年有微弱视力，常年不见天日，成年后退化。
三、自然选择与适应的形成
2、适应是自然选择的结果
Ⅰ、拉马克的进化学说
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
①否定了神创论和物种不变论，强调生物的进化。
（4）不足：
①提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，
大多来自主观臆测。
②过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
三、自然选择与适应的形成
2、适应是自然选择的结果
Ⅰ、拉马克的进化学说
（3）意义：
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
②适应是自然选择的结果。
①适应的来源是可遗传的变异。
（1）主要观点：
（2）学说内容：
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
——自然选择的条件
——自然选择的手段，进化的动力
——自然选择的基础，进化的内因
——自然选择的结果
三、自然选择与适应的形成
2、适应是自然选择的结果
Ⅱ、达尔文自然选择学说
生物的繁殖能力总是大大地超过环境的承载能力
生物个体之间、以及生物与无机自然条件之间的斗争的现象。
生物的变异有的有利于生存，有的不利于生存的。变异可以遗传。
经生存斗争，生存下来的生物都是能适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。
达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择
事实3：
资源是有限的
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实4：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
推论2：
具有有利变异的个体，
生存并留下后代的机会多
推论3：
有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型
事实1：
生物都有过度繁殖的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
达尔文自然选择学说的解释模型
三、自然选择与适应的形成
源于必修2 P108“思考·讨论”：拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？
提示　拉马克观点：长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
达尔文观点：在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
运用自然选择学说解释适应的形成
（1）长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？
容易吃到高处的树叶，
留下后代的机会多。
（2）经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？
逐渐增加
三、自然选择与适应的形成
运用自然选择学说解释适应的形成
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存 斗争
适者 生存
三、自然选择与适应的形成
Ⅱ、达尔文自然选择学说
运用自然选择学说解释适应的形成
①群体中先产生可遗传的有利变异——适应的来源
②然后，生存斗争使生物的形态结构及其功能朝着更利于生物在一定环境中生存和繁殖的方向发展——自然选择的方向
③最终产生适应——自然选择的结果
在以上分析的基础上，适应的形成：
在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中出现这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。
三、自然选择与适应的形成
②环境的定向选择（外因）
①群体中出现可遗传的有利变异（内因）
（4）自然选择学说的意义：
①揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先，
生物的多样性和适应性是进化的结果。
②论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理
的解释。
③被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
④使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。
三、自然选择与适应的形成
Ⅱ、达尔文自然选择学说
（3）适应形成的必要条件：
（5）自然选择学说的局限性：
①对生物进化的解释局限于个体（性状）水平。
②对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。
③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种
大爆发等现象。
以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
（6）现代生物进化理论
三、自然选择与适应的形成
Ⅱ、达尔文自然选择学说
构建自然选择学说的概念模型
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读1：自然选择的对象
选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体。
选择的间接对象是具有某基因型的生物体。
自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读2：两个方向
图示变异不定向 ，
自然选择定向
构建自然选择学说的概念模型
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读3：生存斗争范畴
①种内斗争
②种间斗争 ③生物与非生物之间的斗争
生物为争夺有限的生活条件
产生生存斗争的原因：过度繁殖 + 有限生活资源
生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。并能推动生物的进化。
生存斗争产生的结果（意义）
构建自然选择学说的概念模型
进化原因
内因：
生物产生的变异（不定向变化）
外因：
生物生存的各种环境条件的自然选择（定向变化）
定向变化的环境选择不定向的生物变异，环境条件推动着生存斗争，表现为自然选择，决定着生物进化的方向。
相互作用：
变异和环境的关系：
进化过程中环境只起到选择作用，变异是生物自身的事情。
变异在环境变化之前就已经产生，选择作用不是影响变异的因素。
构建自然选择学说的概念模型
1. 共同由来学说揭示了生物进化的机制解释了物种形成的原因。( )
×
2. 化石就是自然条件下保存在地层中的古代生物的遗体或遗物。( )
×
3. 亲缘关系越近的生物细胞代谢方面的共同特征就越多。( )
√
4. DNA中的碱基序列相似程度越大，生物的亲缘关系可能越近( )
√
教材基础诊断
5. 人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这说明人和鱼有
共同的祖先。 ( )
√
6. 拉马克认为因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。( )
√
7. 群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必
要条件。( )
√
8. 适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。( )
√
现代生物进化理论
考点二
假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异（超猴），变异使其在生存斗争中获得了优势。
①.超猴使其所在的群体强大起来，但它却没有合适伴侣孤独一生，
其死后猕猴群体又恢复到原来的样子，能不能说猕猴群体进化？
②.假如超猴与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去，多年之后，
超猴的表型（基因）能不能在群体中扩散开来？
不能
能
种群是生物进化的基本单位
一、种群基因组成的变化
在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化。
1.种群：
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
（2）特点
（1）定义
是生物生存、繁殖和进化的基本单位，彼此可以交配， 并通过繁殖将各自的基因传给后代。
一片树林中的全部猕猴 （ ）
一个草地上的所有蒲公英 （ ）
一个湖泊中的全部鱼（ ）
卧龙自然保护区中的全部大熊猫 （ ）
（3）举例
√
√
√
×
一、种群基因组成的变化
2.基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
3.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。
4.基因型频率：
在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。
基因频率=
某基因的数目
该基因的等位基因的总数
=纯合子频率+1/2杂合子频率
× 100%
基因型频率=
某基因型个体总数
种群全部个体数
× 100%
一、种群基因组成的变化
影响因素：突变、选择、迁移等
1.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，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A和a的基因频率是多少？
方法一：概念法
A基因频率为:
a基因频率为：
= 40%
A% =
×100%
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
a% =
= 60%
2×aa＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
×100%
一、种群基因组成的变化
1.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，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A和a的基因频率是多少？
方法二：通过基因型频率计算
A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率
A基因频率= 30%+1/2×60% = 60%
a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40%
AA基因型频率为: 30%
Aa基因型频率为: 60%
aa基因型频率为: 10%
a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率
一、种群基因组成的变化
1.可遗传的变异来源
基因突变
染色体变异
基因重组
突变
基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
影响种群基因频率的因素有许多，如突变、选择、迁移等。我们着重学习突变和基因重组及自然选择。
二、种群基因频率的变化
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是
不定向的
形成了进化的原材料,
不能决定生物进化的方向
2.可遗传的变异的特点：可遗传的变异是不定向的
3.可遗传的变异的作用：提供了生物进化的原材料。
每一个基因的突变频率虽然很低，但在一个中等大小的种群中基因的突变数仍然很大。
基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
二、种群基因频率的变化
4、变异的有害和有利是相对的，是由生物的生存环境决定的。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
例如有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
二、种群基因频率的变化
同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。
突变和重组都是随机的、不定向的，那么，种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？
二、种群基因频率的变化
5.自然选择对种群基因频率变化的影响：
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天休息在树干上。杂交实验表明，其体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性的。
在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。
二、种群基因频率的变化
5.自然选择对种群基因频率变化的影响：
黑褐色的生活环境不利于浅色桦尺蛾的生存，却对黑色桦尺蛾有利，因此，环境的选择作用使该种群中s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。
不利变异不断淘汰
有利变异积累加强
自然选择
种群基因频率定向改变
生物
定向
进化
变异不定向
生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。
种群基因频率的改变，标志着生物的进化。
①原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机
会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高，相反，具有不
利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。
②结果：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，
导致生物朝着一定的方向不断进化。
6.生物进化的实质：种群基因频率的定向改变。
二、种群基因频率的变化
5.自然选择对种群基因频率变化的影响：
自然选择使种群的基因频率发生定向改变，只要是基因频率发生变化，生物就一定发生了进化，但是进化一定形成新物种吗？
19世纪中叶到20世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖种群基因频率发生了很大的改变。
这两种桦尺蠖还是不是同一物种？
是同一物种(同种生物的不同种群)
二、种群基因频率的变化
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.物种与种群的区别：
同一物种可以分布在不同区域；
种群是同一区域内的同一物种的全部个体。
三、隔离在物种形成中的作用
3.隔离：
不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
3.隔离：
不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
（1）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。
三、隔离在物种形成中的作用
3.隔离：
（2）生殖隔离：
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。
马
驴
骡子
三、隔离在物种形成中的作用
3.隔离：
（3）隔离≠生殖隔离
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，
但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，
是物种间的真正界限。
③生殖隔离有三种情况：
不能杂交；
杂交后代不活；
杂交后代活而不育。
三、隔离在物种形成中的作用
1.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？
不是，因为后代三倍体西瓜不可育
2.三倍体西瓜是一个新物种吗？
不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。
3.马和驴是一个物种吗？
不是，因为后代骡子不可育。
判断是否是同一个物种：
能否自由交配；
能否产生可育后代。
三、隔离在物种形成中的作用
三、隔离在物种形成中的作用
4.新物种的形成过程：
隔离
阻断
突变、基因重组和
种群 出现差异
差异进一步加大
隔离
新物种形成
地理
自然选择
基因频率
基因库
生殖
基因交流
朝着不同方向发生改变
生殖隔离是物种形成的标志。
长期的地理隔离会导致生殖隔离的出现。
②自然选择导致种群基因频率
的定向改变；
物种形成的三个环节
①突变和基因重组产生
进化的原材料；
③隔离是物种形成的必要条件。
4.新物种的形成过程：
（1）渐变式：经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。
多数物种的形成 如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成
自然选择2
自然选择1
地理隔离
原种
变异1
变异2
基因频率的定向改变
变异类型1
变异类型2
新物种
新物种
生殖 隔离
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
三、隔离在物种形成中的作用
※自然选择是定向的，但并不是说只向一个方向选择，如常刮大风的海岛上昆虫就朝无翅和翅发达两个方向进化。
4.新物种的形成过程：
（2）爆发式：主要通过染色体变异形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离，多见于植物。
物种A
杂种植物
异源多倍体
染色体加倍
物种B
杂交
无需地理隔离，短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。
（3）人工创造新物种
如人工诱导多倍体形成（四倍体西瓜、八倍体小黑麦等）
三、隔离在物种形成中的作用
突变和基因重组
自然选择
种群基因频率
基因库的差别
地理隔离
生殖隔离
物种形成
时间
定向 改变
积累
导致
扩大
导致
标志
三、隔离在物种形成中的作用
项目 地理隔离 生殖隔离
特点 自然条件下不进行基因交流 种群间不进行基因交流
联系 ①地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段 ②一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生 ③生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限 四.地理隔离与生殖隔离的比较
物种形成 生物进化
标志
变化后生物与 原生物的关系
二者联系 生殖隔离出现
基因频率改变
属于不同物种
可能属于同一物种；
也可能属于不同物种
①生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成，但新物种产生的过程中一定存在进化，进化是量变，物种形成是质变。只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种；
②新物种的形成一般是长期进化的结果
五.物种形成与生物进化的比较
1.　　 是生物　　 和　　 的基本单位。
2.　　　　　 　　产生进化的原材料，可遗传的变异包括
　　　　　　　 　　　　　　　　。
突变包括　　　　　　　　　　。突变的有害或有利不是绝对的，取决于　　　　　　　 。突变和重组是　　　　 　　的，只为进化提供了　　 　，不能决定生物进化的方向。
3.　　　 　决定生物进化的方向。
种群
进化
繁殖
突变和基因重组
基因突变、基因重组、染色体变异
基因突变和染色体变异
生物的生存环境
随机、不定向
原材料
自然选择
4.生物进化的实质是　　　　　　　　　　。
种群的基因频率的改变
概念检测
6.新物种的形成途径
(1)渐变：长期的　 　　　→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→_____　　→新物种形成。
(2)有时不需要地理隔离：如　　 　的形成。
7.物种形成的三个环节：　　　　　　　　　　　　　　　　。
8.新物种形成的标志：　　　　　　　　。
地理隔离
生殖隔离
多倍体
突变和基因重组、自然选择、隔离
生殖隔离的形成
概念检测
5.物种的概念：能够在　　　　　　　　　并且______________
的一群生物称为一个物种。
自然状态下相互交配
产生可育后代
9.通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：(1) ；
(2)______________ ；
(3) 。
的出现意味着新物种的产生。
自然选择决定生物进化的方向
突变和基因重组为生物的进化提供原材料
隔离是物种形成的必要条件
生殖隔离
概念检测
基因频率及基因型频率的计算
考点三
1.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。
2.基因型频率：
在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。
基因频率=
某基因的数目
该基因的等位基因的总数
=纯合子频率+1/2杂合子频率
× 100%
基因型频率=
某基因型个体总数
种群全部个体数
× 100%
基因频率与基因型频率
生物进化的实质是种群基因频率的改变
基因型频率改变,基因频率不一定改变
1.等位基因位于常染色体上时（以A、 为例）
（1）已知基因型个体数,求基因频率
某基因频率


（ 、 表示A、 的基因频率, 、 、 表示三种基因型
个体数）
题型一 根据定义法计算基因频率和基因型频率
（2）已知基因型频率,求基因频率
设有 个个体的种群,AA、Aa、aa 的个体数分别为n1、n2、n3 ，A、a 的基因频率分别用PA、Pa表示,AA、Aa、aa 的基因型频率分别用 、 、 表示,则:


由以上公式可以得出下列结论:
某等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率 杂合子的基因型频率：
A的基因频率 的基因型频率 的基因型频率。
的基因频率 的基因型频率 的基因型频率。
题型一 根据定义法计算基因频率和基因型频率
2.等位基因位于性染色体上时（以 、 为例）



题型一 根据定义法计算基因频率和基因型频率
哈迪一温伯格定律也称遗传平衡定律
该定律指出：一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5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，是保持基因平衡的。这5个条件是：
①种群足够大；②种群中个体间交配是随机的；③没有突变产生；④种群之间不存在个体的迁移；⑤没有自然选择。
英国数学家哈迪（Gz.H.Hardy）和德国医生温伯格（W.Weinberg）分别于1908年和1909年各自提出的，称为哈迪-温伯格定律。
题型二、利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
1.计算公式
(1)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：p+q=1，AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡,其基因型频率应符合: p2+2pq+q2=1 。
(2)逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。
题型二、利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
已知基因型 的频率为 时,则 的基因频率为 ,A的基因频率为 。 基因型频率为 , 基因型频率为 。
3.自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律
交配方式 基因频率 基因型频率
自交 不改变 改变，且纯合子增多，杂合子减少
自由交配 处于遗传平衡 不改变 不改变
不处于遗传平衡 不改变 改变
题型二、利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
协同进化与生物多样性的形成
考点四
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。
不发生在同种物种之间
（1）不同物种之间：
3.类型：
（2）生物与无机环境之间
①种间互助
②种间竞争
1.概念：
一、协同进化
2.原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的
相互影响。
（1）不同物种之间
①种间互助
某种兰花和专门给它传粉的蛾
兰花的生殖离不开传粉昆虫。兰花长着细长的花矩，花矩的顶端贮存这花蜜，为蛾提供食物。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫（靠细长的口器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。
特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
一、协同进化
（1）不同物种之间
猎豹追捕羚羊
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
捕食者的存在对于被捕食者是否有害无利？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。
②种间竞争——捕食
一、协同进化
捕食者在进化中的作用 ——“ 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，有利于增加物种多样性。
猎豹往往都在体格和速度上更具优势，据此是否可以高枕无忧了？
羚羊奔跑的速度在猎豹的选择下越来越快，所以也只有动作敏捷、跑的快的猎豹才能获得食物，从而生存下来，繁育更多的后代。
生物的进化并非孤立进行，而是相互选择、协同进化的。
“精明的捕食者”策略：
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
一、协同进化
（2）生物与无机环境之间：生物影响环境，环境影响生物
3.意义：
通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。
一、协同进化
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
（1）不同物种之间
②种间竞争——寄生（黏液瘤病毒和兔子）
竞争（作物与杂草）
1.内容：
遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性。
生态系统多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
2.关系
二、生物多样性
3.生物多样性的形成原因
生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。
4.研究生物进化历程的主要依据
化石
二、生物多样性
①从分子水平看：
②从进化角度看：长期自然选择、协同进化的结果
4.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了 ，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
基因重组
(2)生态系统第三极—— 的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
消费者
生物的进化历程可概括为：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,由无氧呼吸到有氧呼吸，由两极生态系统到三极生态系统等。
二、生物多样性
1.现代生物进化理论（核心： ）
自然选择学说
（1）适应是 的结果。
（2） 是生物进化的基本单位。
（3） 提供进化的原材料。
（4） 导致种群基因频率的定向改变，
进而通过 形成新的物种。
（5）生物进化的过程实际上是 与 、
与 间 的过程。
（6）生物多样性是 的结果。
自然选择
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
生物
生物
生物
无机环境
协同进化
协同进化
三、生物进化理论在发展
物种形成并不都是渐变的结果，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
2.中性突变学说：
大量的基因突变是中性的，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。
3.间断平衡学说：
以自然选择为核心的进化理论，更为大多数学者所接受。
三、生物进化理论在发展
4.生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
1. 捕食者的存在促进了被捕食者种群的发展。( )
√
2. 最早的光合生物产生的氧气为好氧生物的出现创造了前提
条件。( )
√
3. 最早的生物化石是古细菌化石，此时期的生态系统中有生产
者、消费者和分解者。( )
×
4. 生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。( )
×
5. 生物进化的过程实际上是生物与无机环境协同进化的过程。
( )
×
教材基础诊断
实验：探究抗生素对细菌的选择作用
考点五
探究抗生素对细菌的选择作用
实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
目的要求
通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。
（1）培养基的两种类型：
活化菌株的是 ________________________ ；
便于观察挑选的是 ________________________ 。
（2）常见抗生素：青霉素或卡那霉素。
（3）常见细菌：大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
（4）两种纸片：__________的纸片和不含抗生素的纸片，后者的作用是______。
牛肉膏蛋白胨液体培养基
牛肉膏蛋白胨固体培养基
含抗生素
对照
探究抗生素对细菌的选择作用
材料用具
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
1.用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④。
2.用无菌的涂布器将少量细菌培养液均匀地涂抹在培养基平板上。
提示：
实验过程需要无菌操作
3.将不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，将含抗生素的纸片分别放在②～④号区域的中央，盖上皿盖。
4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
5.观察纸片附近是否出现抑菌圈。如果有，测量并记录其直径，取平均值。
6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌进行传代培养，并重复以上步骤。
抑菌圈
注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
实验结果和结论
组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代
1 2.26 1.89 1.62
2 2.41 1.91 1.67
3 2.42 1.87 1.69
平均值 2.36 1.89 1.66
结论：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，
导致生物朝着一定的方向不断进化。
探究抗生素对细菌的选择作用
1.衡量本实验结果的指标：__________________。
2.实验结果：抑菌圈直径随着传代次数增加而______；抑菌圈的逐代缩小说明细菌对抗生素的抗性逐代______。抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱。
抑菌圈直径的大小
减小
增强
思考讨论
1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。
探究抗生素对细菌的选择作用
2.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是
有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？
有利的，基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件，在本实验的环境条件下，耐药性细菌的存活率高，故为有利变异。有利于细菌的变异对人类是有害的，面对不同的主体，应辩证地看待变异的有利有害性。