(共60张PPT)
第6章 生物的进化
①了解生物进化的证据。
②了解拉马克的进化学说。
③结合具体实例理解达尔文自然选择学说的基本观点。
④理解种群的基因库，并学会相关计算。
⑤理解生物变异与生物进化的关系，以及生物进化的实质。
⑥理解物种的概念，以及隔离和物种的关系。
⑦结合具体实例理解协同进化和生物多样性的含义。
4个重点：①达尔文的自然选择学说；
②生物进化的实质以及其与生物变异的关系；
③基因库的概念以及基因频率的计算；
④物种形成与隔离的关系。
2个难点：①基因频率的计算；
②物种形成的一般模式。
5个考点：①达尔文的自然选择学说；
②基因库的概念；
③有关基因频率的计算；
④生物进化的实质；
⑤物种及其形成模式。
1 生物有共同祖先的证据
课标要点 学法指导
1．尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先
2．尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征 1．科学思维：结合实例，了解化石的概念
2．科学思维：概述比较解剖学和胚胎学如何为生物进化提供证据
3．生命观念、科学思维：理解细胞和分子水平上的生物进化证据
知识导图
课前·新知导学
达尔文的进化理论
共同由来
达尔文是最早提出生物进化观点的科学家吗？
_________________________________________________。
提示：不是
微思考
根据达尔文的进化学说，长颈鹿的颈和腿之所以特别长，是由于 ( )
A．为了摄食树叶，颈和腿不断伸长，代代相传，愈伸愈长
B．长颈、长腿者比短颈、短腿者有较佳的生存机会
C．长颈、长腿者影响了遗传基因
D．基因控制的性状在表达时受到环境的影响
【答案】B
【解析】如图。
地层中陈列的证据——化石
1．化石的概念
化石是指通过____________保存在________中的古代生物的_________________________等。
2．化石的科学价值
(1)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的_______________ ______________等特征。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(2)化石记录着地球和生物进化的历史。
自然作用
地层
遗体、遗物或生活痕迹
种类及其形态、结构、行为
3．生物化石在地壳中的分布规律
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越________、越________，在越晚形成的地层中出现的生物结构越________、越________。
4．意义
(1)证实了生物是由__________________经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
(2)揭示出生物由简单到复杂、________________、由水生到陆生的进化顺序。
简单
低等
复杂
高等
原始的共同祖先
由低等到高等
越早出现的生物形成的化石在地层中越浅还是越深？
_________________________________________________。
提示：越深
微思考
如图所示为一个从未受到破坏的深积岩层的顺序，图中表明其中一层含有化石A，而另一层含有化石B，据图示说明 ( )
A．物种A出现在物种B之前
B．物种A比物种B复杂、高等
C．物种A比物种B简单、低等
D．物种A由物种B进化而来
【答案】B
【解析】从化石在岩层中的分布深浅可知，物种A比物种B高等、复杂。
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
蝙蝠的_______、鲸的_______、猫的________和人的________功能不同，但都具有相似的结构。
2．胚胎学证据
脊椎动物在胚胎发育________都有彼此相似的阶段。
翼
鳍
前肢
上肢
早期
3．细胞和分子水平的证据
(1)当今生物的细胞和古细菌在结构上都具有________、________、________和________。
(2)亲缘关系越近的生物，其细胞色素c的氨基酸序列差异________。
(3)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。
细胞膜
细胞质
核糖体
DNA
越小
判断下列叙述的正误。
(1)细胞生物具有多样性，但都具有进行生长和增殖的细胞。 ( )
(2)细胞具有共同的物质基础和结构基础，这说明生物有共同的祖先。 ( )
(3)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有差异，这说明生物不是由共同祖先进化来的。 ( )
(4)当今生物体上进化的印迹相互独立，证明了生物是由共同祖先进化来的。 ( )
(5)所有生物共用一套遗传密码，支持生物有共同的祖先的说法。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
课堂·重难探究
[知识归纳]
1．化石在研究生物进化中的应用
地层中陈列的证据——化石
2．理解“化石是研究生物进化最直接的证据”
通过研究化石及其在地层中出现的先后顺序，人们能够比较直观地了解生物进化的大致历程和规律，因此化石是研究生物进化的直接证据。
3．化石在地层里的分布规律
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。
[对点精练]
1．(2023·广东潮州期末)生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是 ( )
A．化石证据 B．胚胎学证据
C．比较解剖学证据 D．分子生物学证据
【答案】A
【解析】在研究生物进化的过程中，化石是最直接、最主要的证据，A正确。
2．(2023·辽宁名校期末)通过对化石的研究，可以证明 ( )
①地球上的各种生物是一次性同时出现的 ②地球上的各种生物之间有一定的亲缘关系 ③生物的进化呈现从低等到高等的规律 ④化石不能记录地球和生物进化的历史 ⑤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 ⑥化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
A．①③④⑤ B．②③⑤⑥
C．①②③④ D．③④⑤⑥
【答案】B
【解析】化石在地层中是按一定顺序出现的，这说明地球上的各种生物不是一次性同时出现的，①错误；根据化石可推测地球上的各种生物之间有一定的亲缘关系，②正确；在越古老的地层中，挖掘出的化石所代表的生物分类地位越低等，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物分类地位越高等，这种现象说明了生物是由低等到高等逐渐进化而来的，③正确；化石揭示了生物进化从简单到复杂，从低等至高等，从水生到陆生的过程，所以化石可以记录地球和生物进化的历史，④错误；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，⑤正确；化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，⑥正确。
[知识归纳]
1．对人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼在结构上相似性的分析
(1)人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼，从外形来看，这些器官很不同，但是比较它们的内部结构，却基本上一致，它们都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成。排列的方式也基本一致。它们属于同源器官，这些器官只是在进化过程中，由于它们生活环境的不同，为适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的差异。
(2)从这些器官结构上的相似性可以说明这些生物都是由共同的原始祖先进化而来的。
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
2．比较人、鱼、龟和鸡胚胎发育的相似性
人、鱼、龟和鸡胚胎发育的相同或相似说明高等脊椎动物是从古代的某些低等脊椎动物进化而来的。也就是说，脊椎动物和人都是由共同的原始祖先进化而来的。所以它们的胚胎在发育初期十分相似。古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中，所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中会出现鳃裂。人是从有尾的动物进化而来的，所以在胚胎发育的过程中会出现很明显的尾。
3．生物进化的几种证据的比较
比较项目 证据 结论
比较解剖学证据 蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、 人的上肢所在部位和结构组成相似 它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学证据 脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾，随着发育的进行，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了 脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中
比较项目 证据 结论
细胞水平的证据 生物都有能进行生长、增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础 支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平的证据 不同生物的DNA和蛋白质既有共同点，又有差异 生物有共同的祖先；生物不同种类之间亲缘关系的远近
如图分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较，以及人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较，据图回答下列问题：
1．根据图1可以看出，人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像鱼，而且在结构上都有鳃裂和尾，这说明了什么？到了胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这又说明了什么？
提示：在胚胎发育初期，生物的形态和结构组成方面相同，这说明这些生物是由共同的原始祖先进化而来的，并且它们共同的原始祖先生活在水中；在胚胎发育晚期，生物的形态方面不一样，又说明这些生物在不同的环境中向着不同方向进化。
2．根据图2观察，人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼，它们在结构组成方面相同吗，这说明了什么？它们在形态方面一样吗，这又说明了什么？
提示：相同，这说明这些生物都起源于一个共同的原始祖先；不一样，这些器官在进化过程中，由于它们生活环境的不同，为适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。
[对点精练]
1．(2023·吉林延边期中)下列关于生物进化的证据和结论的说法，正确的是 ( )
A．我国发现的大量恐龙蛋化石是遗迹化石
B．人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说
C．比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化而来的
D．不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化而来的
【答案】B
【解析】我国发现的大量恐龙蛋化石属于遗物化石，A错误；人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人和鱼有共同祖先来解释，这个证据支持了达尔文的共同由来学说，B正确；比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，但有的结构和功能相似，这说明这些哺乳动物是由原始的共同祖先进化而来的，C错误；虽然不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，但是不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子也有共同点，说明当今生物有着原始的共同祖先，D错误。
2．右图展示了人和大猩猩的骨骼，人身体上的每一块骨骼在大猩猩身体上都有，只是大小比例有所不同。这一事实为人和其他脊椎动物具有共同祖先的观点提供了 ( )
A．化石的证据
B．胚胎学的证据
C．比较解剖学的证据
D．分子水平的证据
【答案】C
【解析】生物进化在比较解剖学上最重要的证据是同源器官，同源器官是指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官，据图可知，人身体上的每一块骨骼在大猩猩身体上都有，这一事实为人和其他脊椎动物具有共同祖先的观点提供了比较解剖学的证据，C正确。
[知识归纳]
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
1．细胞学证据
(1)证据：
①都有能进行代谢、生长和增殖的细胞。
②细胞有共同的物质基础和结构基础。
(2)结论：
现存生物不但在结构上具有统一性，而且在新陈代谢等方面具有许多共同的特征，说明现存生物都是由原始的共同祖先进化而来的，它们有着或远或近的亲缘关系，亲缘关系越近的生物之间，具有越多的共同特征。
2．分子生物学证据
(1)证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点。
(2)结论：当今生物有着原始的共同祖先，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及在进化史上出现的顺序。
[对点精练]
1．将各种生物的遗传密码进行比较分析，发现它们的遗传密码是相同的，这是进化学说在哪方面的证据 ( )
A．比较解剖学 B．胚胎学
C．分子生物学 D．不是进化上的证据
【答案】C
【解析】比较解剖学强调比较不同生物的器官、系统的形态和结构特点，胚胎学强调比较不同动物以及人的胚胎发育过程，分子生物学强调分子水平上的研究。遗传密码存在于mRNA上，研究的是分子水平，所以属于分子生物学证据。
2．(2023·山东滨州期末)应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图谱。右图表示某家庭中成员P、Q、R和S的DNA指纹图谱。
下列说法错误的是 ( )
A．有血缘关系的不同个体DNA指纹图谱部分相同
B．经酶处理后的DNA片段中，不含有游离的磷酸基团
C．根据DNA指纹图谱可知，Q是P和S的父亲
D．两种生物的DNA指纹图谱越相似，表明两者的亲缘关系越近
【答案】B
【解析】受精卵中染色体有一半来自精子有一半来自卵细胞。故有血缘关系的不同个体DNA指纹图谱部分相同，A正确；经酶处理后的DNA片段中，含有游离的磷酸基团，B错误；将P和S的图谱与R的对比后可知，Q是P和S的父亲，C正确；两种生物的DNA指纹图谱越相似，表明两者的DNA相似度越高，亲缘关系越近，D正确。
课堂·延伸提分
易错易混1：科学思维——用“模型法”解释生物之间的亲缘关系
情境：科学家通过测定人类、黑猩猩、大猩猩、猩猩等DNA的碱基序列，并进行碱基序列对比发现：人类与黑猩猩的相似度为98.2%，与大猩猩的相似度为97.7%，与猩猩的相似度为96.3%。科学家根据数据绘制如下模型图：
探究：
(1)从图中数据可以看出，哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？
提示：黑猩猩。
(2)人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有相同或相似氨基酸序列的酶和激素吗？请解释原因。
提示：能。DNA的碱基序列相似度较高，具有相同或相似的基因，能够产生有相同或相似氨基酸序列的酶和激素。
易错易混2：各种生物进化证据的作用
(1)从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、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。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原始的共同祖先，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。
(2)化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都为生物进化论提供了有力的支持。这些证据有力地支持了达尔文的共同由来学说。
例 科学家测定了某保护区MG、CE、DP、DW四种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列，由此判断它们的亲缘关系。这属于进化的 ( )
A．胚胎学证据 B．细胞和分子水平的证据
C．比较解剖学证据 D．古生物化石证据
【答案】B
【解析】测定某四种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列，是细胞和分子水平的证据。
小练·素养达成
1．(2023·广东佛山期末)地球上的生物是由共同的祖先进化而来的。下列有关进化证据的叙述错误的是 ( )
A．比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，这属于比较解剖学证据
B．不同深度地层中埋藏的生物化石为研究生物的进化提供了最直接的证据
C．人和黑猩猩的基因相似度高达98.5%，这属于分子水平的证据
D．目前发现的进化证据还包括细胞水平的证据、胚胎学证据等
【答案】A
【解析】人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，这属于胚胎学证据，A错误；利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类、形态、结构、行为等特征，化石是研究进化最直接的证据，B正确；人和黑猩猩的细胞色素c的氨基酸序列相同，属于分子水平的证据，C正确；除化石证据外，目前发现的进化证据还包括比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据等，D正确。
2．(2023·广东东莞期末)生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据是 ( )
A．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
B．真核生物和原核生物都是由细胞构成的
C．人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾
D．鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢结构相似
【答案】A
【解析】并不是所有生物的生命活动都靠能量驱动，如水分子的跨膜运输，A符合题意；真核生物和原核生物都是由细胞构成的，各种生物的细胞具有基本相同的结构，如细胞膜、细胞质，属于生物有共同祖先的细胞水平的证据，B不符合题意；人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，属于生物有共同祖先的胚胎学证据，C不符合题意；鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢结构相似，属于生物有共同祖先的比较解剖学证据，D不符合题意。
3．鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔这七种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾，这说明 ( )
A．它们的胚胎相似
B．脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同祖先进化来的
C．它们的早期胚胎都有游泳能力
D．脊椎动物和人的早期胚胎都是用鳃呼吸
【答案】B
【解析】鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人，彼此间的区别十分显著，但是它们的胚胎在发育初期都很相似，那就是都有鳃裂和尾，头部较大，身体弯曲，彼此并不容易区分，到了发育晚期，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这种现象说明了高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化来的，所以在生物的个体发育过程中迅速重演了它们祖先的主要发育阶段，例如：古代脊椎动物原始的共同祖先生活在水中，所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中出现了鳃裂等，因此鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔7种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾，这说明脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同祖先进化而来的，故选B。
4．(2023·辽宁葫芦岛期末)科学家通过比较与现代马相似的动物的骨骼化石，以及它们的生存时期(如下图所示)，认为它们是现代马的祖先。不能直接从图中获得的进化证据是 ( )
A．腿骨结构大部分相同
B．足趾个数逐渐减少
C．中足趾逐渐变得发达
D．遗传物质基本相同
【答案】D
【解析】由图可知：始祖马及其祖先的腿骨结构大部分相同、足趾个数逐渐减少、中足趾逐渐变得发达；遗传物质DNA是分子水平的结构，主要存在于细胞核中，现在已经没有马的祖先的细胞，所以不能判断始祖马及其祖先的遗传物质基本相同，D符合题意。
5．(2022·广东学考)地球上的生物都是由共同祖先进化而来的，下列叙述不能支持该观点的是 ( )
A．几乎所有生物体都共用一套密码子
B．生物体都通过有丝分裂产生新个体
C．脊椎动物具有形态和结构相似的器官
D．脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段
【答案】B(共77张PPT)
第6章 生物的进化
3 种群基因组成的变化与物种的形成
课标要点 学法指导
1．阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加
2．说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境
3．阐明变异、选择和隔离可导致新物种形成 1．科学思维：解释种群、基因库和基因频率的概念
2．科学思维：理解种群基因频率的计算和影响因素分析
3．科学思维：理解自然选择对生物进化的作用
4．生命观念、科学思维：识记隔离的类型及作用
知识导图
课前·新知导学
种群、基因库和基因频率
1．种群
生活在____________的________生物________个体的集合。
2．基因库
一个________中____________所含有的____________。
3．基因频率
在一个_____________中，____________占__________________的比值。
一定区域
同种
全部
种群
全部个体
全部基因
种群基因库
某个基因
全部等位基因数
一个种群中的一个个体中的基因是不是一个基因库？为什么？
_________________________________________________。
提示：不是，基因库指的是一个种群中全部个体所含有的全部基因
微思考
下列关于种群及种群基因库的说法错误的是 ( )
A．种群指生活在一定区域的同种生物的全部个体
B．一个池塘中所有的草鱼属于一个种群
C．一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库
D．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
【答案】D
【解析】由于种群的个体在基因上有差异，所以不可能每个个体都含有种群基因库中的全部基因，D错误。
种群基因频率的变化
1．可遗传变异的来源
基因突变
染色体变异
2．生物突变的决定因素
生物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．可遗传变异的结果
可遗传变异只提供了生物进化的_________，不能决定生物进化的________。
4．种群基因突变数
种群基因突变数＝个体基因数×____________×个体数。
原材料
方向
突变频率
是不是所有的生物变异均可为生物进化提供原材料？
_________________________________________________。
提示：不是，不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料
微思考
下列关于基因频率、基因型频率的叙述，错误的是 ( )
A．基因频率指种群中某个基因占全部等位基因数的比值
B．基因型频率等于相应的表型频率
C．基因频率改变可能是发生了基因突变
D．在稳定遗传的自然种群中，基因频率会保持稳定
【答案】B
【解析】基因型频率与相应的表型频率不一定相等，如显性表型的频率等于显性纯合子和杂合子两种基因型频率的和。
自然选择对种群基因频率变化的影响
1．原因
不断淘汰发生____________的个体，选择保留发生____________的个体。
2．选择的对象
(1)直接作用对象：个体的________。
(2)实质：决定表型的________。
不利变异
有利变异
表型
基因
3．过程
4．选择的结果
(1)生物性状上：朝着________变异的方向不断进化。
(2)基因上：种群____________会发生________改变。
5．进化的实质
种群___________的改变。
不定向
基因频率
有利
基因频率
定向
基因频率
自然选择能否决定生物进化的方向？为什么？
_________________________________________________。
提示：能，因为自然选择定向改变种群的基因频率，从而使生物发生定向进化
微思考
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
【答案】C
【解析】能定向改变种群基因频率的是自然选择。
隔离在物种形成中的作用
1．物种的概念
能够在____________下相互交配并且产生________后代的一群生物。
2．隔离
(1)概念：不同群体间的个体，在自然条件下____________________的现象。
自然状态
可育
基因不能自由交流
(2)类型：
类型 生殖隔离 地理隔离
原因 不同物种之间一般是不能____________的，即使交配成功，也不能产生________后代 地理上的障碍
实质 不同群体间的个体，在自然条件下基因不能____________的现象
相互交配
可育
自由交流
3．隔离在物种形成中的作用
(1)新物种的形成过程
【答案】(1)突变 基因交流 基因频率 基因库
(2)结论：________是形成新物种的必要条件。
隔离
存在地理隔离的两个种群一定不是一个物种吗？
_________________________________________________。
提示：不一定
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)交配后能产生后代的一定是同一物种。 ( )
(2)种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离。 ( )
(3)没有地理隔离也可形成新物种。 ( )
(4)生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象。 ( )
(5)若某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。 ( )
【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
探究抗生素对细菌的选择作用
1．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_________。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。
耐药性
2．方法步骤
【答案】相互垂直 涂布器 不含抗生素 抗生素纸片 12～16 h抑菌圈的直径 抑菌圈边缘
实验结束后，为什么应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理？
_________________________________________________。
提示：防止对环境造成污染
微思考
课堂·重难探究
[知识归纳]
1．判断种群的“三要素”
(1)生活在一定区域。
(2)同种生物。
(3)全部个体的集合。
种群基因组成的变化
2．突变和基因重组产生进化的原材料
(1)问题一：突变具有低频性，还能为生物进化提供原材料吗？
解读：虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量突变。
(2)问题二：突变具有多害少利性，还能为生物进化提供原材料吗？
解读：生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。
(3)问题三：基因重组不能产生新基因，还能为生物进化提供原材料吗？
解读：基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。基因重组的结果是产生大量的变异类型，但只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此能产生不同的性状组合，而不同性状组合对环境的适应能力不同，可供自然选择，所以基因重组能为生物进化提供原材料。
(4)问题四：突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？
解读：突变和基因重组是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。
3．自然选择对种群基因频率变化影响的原理及实例分析
(1)原理分析：
(2)实例分析(桦尺蛾体色进化)：
由以上可以看出，生物进化实质上是种群基因频率发生改变，即在生物进化过程中某基因的频率如果逐渐增大，反映该基因控制的性状对环境的适应能力较强。
[对点精练]
1．(2023·广东肇庆期末)下列关于生物进化的说法中，正确的是 ( )
A．自然选择直接作用的是生物的个体，因此进化应以个体为研究对象
B．在一个种群基因库中，某个基因占全部基因数的比值，叫作基因频率
C．基因突变产生新的等位基因，可以使种群的基因频率发生定向改变
D．突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境
【答案】D
【解析】自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型，但研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因型的变化，因此种群是生物进化的基本单位，A错误；在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率，B错误；基因突变产生新的等位基因，可以使种群的基因频率发生改变，但不能发生定向改变，自然选择才能决定进化的方向，C错误；突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境，D正确。
2．在某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是 ( )
A．都比父母的长，因为鸟需要适应它们的环境
B．都比父母的长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C．不一定比父母的长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D．不一定比父母的长，因为虫在树干中的深度并不是都很深
【答案】C
【解析】由自然选择学说可知，生物的进化是一个长期的过程，所以在较短的一代之后性状是无法判断的，子一代的鸟喙长度不一定比父母的长。
[知识归纳]
1．基因频率的计算
基因频率与基因型频率的相关计算
(2)已知基因型频率，计算基因频率。
①常染色体上基因频率的计算：
一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率。
例如，A%(A的基因频率)＝ AA%(AA的基因型频率)＋1/2Aa%(Aa的基因型频率)。
②X染色体上基因频率的计算：
2．随机交配情况下基因型频率的计算
(1)假设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝1。
即：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。
雄配子 雌配子
A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
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
某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型为VV、Vv和 vv的果蝇分别占15%、55%和30%。
(1)若此时从岛外侵入了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V基因的基因频率约是多少？
(2)题中从岛外侵入了2 000只基因型为VV的果蝇随机交配一代后，该种群是否发生了进化？并说明理由。
提示：(1)由题意知，原种群数量是20 000，则可以得出基因型VV为20 000×15%＝3 000；基因型Vv为20 000×55% ＝ 11 000；基因型vv为20 000×30%＝6 000，随后侵入了2 000只基因型为VV的个体，该种群中基因型VV为3 000＋2 000＝5 000，该种群总数为22 000只，所以该种群中基因型VV占5/22、基因型Vv占11/22、基因型vv占6/22。该种群的个体随机交配，则V基因的基因频率为5/22＋11/22×1/2＝21/44，即约为48%。
(2)原来种群中基因型为VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%，则V基因的基因频率为15%＋55%×1/2＝42.5%；从岛外侵入了2 000只基因型为VV的果蝇随机交配一代后，该种群V基因的基因频率增加，所以该种群发生了进化。
[对点精练]
1．(2021·广东卷) 兔脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1 500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是 ( )
A．15%、85% B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
【答案】B
【解析】由题意可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)＝(500×2)/(2 000× 2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。
2．(2023·广东湛江联考)某二倍体动物种群数量为200只，位于常染色体上某复等位基因有a1、a2、a3。对该种群个体的基因a1、a2、a3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该动物种群中a3的基因频率是 ( )
A．41%
B．37%
C．8%
D．32%
【答案】A
[知识归纳]
隔离及其在物种形成中的作用
1．物种形成的三种方式
2．物种形成的三个环节
(1)内容：
①突变和基因重组产生进化的原材料。
②自然选择导致种群基因频率的定向改变。
③隔离导致物种形成。
(2)关系图：
3．地理隔离和生殖隔离的比较
(1)图解：
(2)表解：
比较项目 地理隔离(图中A) 生殖隔离(图中B)
特点 一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起 一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定
联系 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，是形成新物种的标志
长期的地理隔离不一定形成生殖隔离，生殖隔离的形成也不一定经过地理隔离
[对点精练]
1．(2023·广东梅州期末)下图表示生物新物种形成的基本环节。以下叙述正确的是 ( )
A．种群中频率高的基因所控制的性状更适应环境
B．X为生物进化提供了原材料，自然选择决定了生物变异和进化的方向
C．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
D．物种的形成必须经过Y、Z过程
【答案】A
【解析】一般来说，生物体适应环境的性状能保留下来，不适应环境的性状易被淘汰，因此控制适应环境的性状的基因的频率会升高，A正确；X表示突变与基因重组，可为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，但不能决定生物变异的方向，B错误；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，C错误；隔离是物种形成的必要条件，新物种的形成必须经过生殖隔离(Z过程)，但不一定经过地理隔离(Y过程)，D错误。
2．(2023·黑龙江大庆期末)某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法错误的是 ( )
A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间不一定出现生殖隔离
B．c1到c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变
C．d1和d2形态差别较大，但二者之间不一定出现生殖隔离
D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离
【答案】D
【解析】b1和c1间出现了地理隔离，二者之间不一定出现生殖隔离，A正确；c1→c2生物在进化，进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；生殖隔离出现的标志是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，d1和d2形态差别较大，但不一定出现生殖隔离，C正确；新物种的形成一定会经过生殖隔离，但不一定会经过地理隔离，如多倍体育种形成的三倍体无子西瓜是新物种，但没有经过长期的地理隔离，D错误。
【归纳提升】 物种与种群和隔离的关系
[知识归纳]
1．耐药菌产生的机理
探究抗生素对细菌的选择作用
2．实验变量分析
3．抑菌圈直径与抗药性的关系
抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力，直径越大，杀菌能力越强。
自变量 有无抗生素
因变量 抗生素的抑菌能力(抑菌圈直径大小)
无关变量 温度、培养时间等
[对点精练]
1．(2021·广东学考)下列关于“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的叙述，正确的是 ( )
A．在液体和固体培养基中都能形成抑菌圈
B．抑菌圈边缘菌落中的细菌可能产生了耐药性
C．抑菌圈直径随培养代数的增加而增大
D．使用过的培养基需经过酒精消毒才能废弃
【答案】B
【解析】在液体培养基中无法形成抑菌圈，A错误；抗生素能够杀死细菌，抑菌圈边缘抗生素浓度较低，故抑菌圈边缘菌落中的细菌可能产生了耐药性，B正确；随着培养代数的增加，细菌耐药性越来越强，抑菌圈直径越来越小，C错误；使用过的培养基需经过高压蒸汽灭菌后才能废弃，以免污染环境，D错误。
2．如图所示，下列关于探究抗生素对细菌选择作用的相关描述，正确的是 ( )
A．平板培养基划了4个区域，1个区域为对照组，另外3个均为实验组
B．对照组不放置无菌纸片，实验组放置含抗生素的无菌纸片
C．接种涂布后的培养皿正向放置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h
D．抑菌圈越大细菌耐药性越强，应从远离抑菌圈的菌落挑取细菌继续培养
【答案】A
【解析】平板培养基划了4个区域，1个区域没有出现抑菌圈，为对照组，另外3个出现了抑菌圈，均为实验组，A正确；对照组放置不含抗生素的无菌纸片，实验组放置含抗生素的无菌纸片，B错误；接种涂布后的培养皿倒置放置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h，C错误；抑菌圈越大细菌耐药性越强，抑菌圈边缘的菌落直接与抗生素接触，耐药性强，所以连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌，D错误。
课堂·延伸提分
易错易混1：混淆自然选择的直接对象、间接对象与根本对象
自然选择的直接对象是生物的变异性状(表型)；间接对象是相关的基因型；根本对象是与变异性状相对应的基因。即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。
易错易混2：突变中的基因突变、染色体变异并非“定向”也并非被环境“诱导”所产生
(1)“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
(2)变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱导基因突变。如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。
(3)正确理解“三个定向”和“一个不定向”：变异是不定向的；自然选择(定向)→种群基因频率改变(定向)→生物进化(定向)。
易错易混3：三倍体无子西瓜、骡子等是否属于“新物种”？四倍体西瓜呢？
“新物种”必须具备两个条件：
①与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。
②物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的。而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者间已产生生殖隔离，故已成为新物种。
易错易混4：将“生物进化”与“物种形成”混淆，分辨不清生物进化和物种形成的区别
内容 物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 基因频率改变
变化后的生物与原生物的关系 新物种形成，生殖隔离，质变 生物进化，基因频率定向改变，量变
二者联系 ①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
易错易混5：对种群和物种的内涵与外延界定不清
(1)物种是自然状态下能够自由交配并产生可育后代的一群同种生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。
(2)种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。
(3)判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，判断的可靠依据是：看是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则不是同一物种。
例 如图表示某群岛上蝉的物种演化，其中甲、乙、丙、丁、戊分别代表不同种的蝉。下列叙述不正确的是 ( )
A．乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的
B．物种戊的形成是基因频率不定向改变的结果
C．由甲形成乙和戊的过程是自然选择的结果
D．群岛上各种蝉的进化与无机环境的变化相互影响
【答案】B
【解析】乙形成丙和丁的过程是由于乙发生了突变和基因重组，由于变异是不定向的，而A岛的自然选择是定向的，最终选择了丙和丁两物种，A正确；新物种的形成是通过定向的自然选择形成的，淘汰了不利变异，保留了有利变异，使种群的基因频率发生定向的变化，B错误；新物种是通过定向的自然选择形成的，由于环境不同，自然选择的方向也不同，C正确；群岛上各种蝉的进化与无机环境的变化相互影响，D正确。
小练·素养达成
1．下列关于现代生物进化理论的叙述，错误的是 ( )
A．种群是生物进化的基本单位
B．突变和基因重组为进化提供原材料
C．自然选择决定进化的方向
D．地理隔离是新物种形成的必要条件
【答案】D
【解析】种群是生物进化的基本单位，A正确；突变和基因重组产生生物进化的原材料，B正确；自然选择决定生物进化的方向，而生物的变异是不定向的，C正确；生殖隔离是新物种形成的必要条件，D错误。
2．(2023·山东淄博期末)墨西哥有一种穴居盲鱼，生活在黑暗的石灰岩洞的淡水中。大部分穴居盲鱼的眼睛都非常小，有些甚至没有眼睛，完全失去了视力功能。下列推测合理的是 ( )
A．盲鱼视力的丧失，可能是黑暗诱导下相关基因突变导致的
B．视力功能退化的盲鱼越来越多，是自然选择的结果
C．视力正常的与完全失去视力功能的盲鱼存在生殖隔离
D．该盲鱼种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
【答案】B
【解析】变异发生在自然选择之前，盲鱼视力的丧失，是自然选择(黑暗环境)的结果，A错误，B正确；视力正常的与完全失去视力功能的盲鱼仍属于同一物种，两者之间不存在生殖隔离，C错误；种群基因频率的变化除了与环境的选择作用有关，还与突变等有关，D错误。
3．峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前。下列关于羚松鼠进化的叙述，错误的是 ( )
A．峡谷使两侧羚松鼠种群之间难以进行基因交流
B．峡谷的生态环境不能决定羚松鼠基因的突变方向
C．地理隔离是羚松鼠种群产生新物种的一个标志
D．没有峡谷的阻隔，羚松鼠种群的基因频率也会发生变化
【答案】C
【解析】峡谷使两侧羚松鼠种群之间存在地理隔离，所以难以进行基因交流，A正确；基因突变具有自发性和不定向性，环境无法决定突变的方向，B正确；生殖隔离是羚松鼠种群产生新物种的标志，C错误；在自然条件下，必然存在着突变和基因重组，环境进行定向选择，从而导致种群基因频率发生定向变化，D正确。
4．(2023·北京朝阳统考)茶尺蠖(茶尺蛾的幼虫)是我国茶树的主要害虫，其影响茶叶的产量。研究人员比较了甲、乙两地茶尺蠖对E病毒的敏感度，结果如下。
以下说法正确的是 ( )
A．由图可知，乙地茶尺蠖对E病毒更敏感
B．两地茶尺蛾颜色深浅不同，因此判定为两个物种
C．为确定两地茶尺蛾是否为同一物种，可进行杂交实验
D．若两地茶尺蛾杂交后代不可育，说明两者不存在生殖隔离
【答案】C
【解析】据图可知，甲地的茶尺蠖对E病毒的敏感性比乙地的茶尺蠖更强，A错误；判定两地茶尺蛾是否为两个物种，应该根据它们是否存在生殖隔离，根据两地茶尺蛾颜色深浅不同，不能判定为两个物种，B错误；为确定两地茶尺蛾是否为同一物种，可进行杂交实验，如果浅色型茶尺蛾与黑色型茶尺蛾之间能够相互交配并产生可育后代，说明两者仍为同一物种，即二者不存在生殖隔离，若两地茶尺蛾杂交后代不可育，说明两者存在生殖隔离，C正确，D错误。
5．现有一大种群，种群内基因型频率为AA 38%、Aa 16%、aa 46%，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。则下一代中a的基因频率是 ( )
A．46% B．54%
C．40% D．60%
【答案】B
【解析】该种群为遗传平衡群体，因此其基因频率不变，因此算出亲代群体的基因频率就是下一代的基因频率。种群内基因型频率为AA 38%、Aa 16%、aa 46%，在符合遗传平衡定律的条件下，亲子代基因频率不变，亲本中a基因频率为 46%＋16%×1/2＝54%，B正确。(共44张PPT)
第6章 生物的进化
4 协同进化与生物多样性的形成
课标要点 学法指导
概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生物进化史提供科学的解释 1．科学思维：识记协同进化与生物多样性的概念
2．科学思维：理解现代生物进化理论的主要内容
知识导图
课前·新知导学
协同进化与生物多样性的形成
1．协同进化
(1)概念：不同________之间、_________________之间在相互影响中不断进化和发展。
(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。
物种
生物与无机环境
(3)协同进化的实例：
协同进化类型 包含类型 实例
__________之间 种间互助 一种蛾与兰花
种间
斗争 捕食 猎豹和斑马
寄生 黏液瘤病毒和兔子
竞争 作物与杂草
生物与无机环境之间 生物影响环境，环境影响生物 地球早期无氧环境→________生物→光合生物出现→空气中有________ →出现好氧生物
厌氧
氧气
不同物种
2．生物多样性的形成
(1)内容：生物多样性主要包括遗传多样性(基因多样性)、________ ______和生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的____________。
物种多
样性
协同进化
协同进化是否只能发生于生物与生物之间？
_________________________________________________。
提示：不是，生物与无机环境之间也可以发生协同进化
微思考
协同进化就是“生态的舞台，共同的表演”，下列关于协同进化的说法，错误的是 ( )
A．协同进化可发生在不同物种之间
B．协同进化可发生在生物与无机环境之间
C．猎豹与斑马之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化
D．研究协同进化无法预测某物种的存在
【答案】D
【解析】协同进化可发生在不同物种之间，也可发生在生物与无机环境之间，A、B正确；猎豹与斑马为捕食关系，捕食过程中淘汰了二者中的老、弱、病、残等个体，实现了二者的协同进化，C正确；研究协同进化可预测某物种的存在，如达尔文根据某种兰花具有细长花距而预测出为其传粉的某种昆虫应具有细长的吸管似的口器，D错误。
生物进化理论在发展
1．现代生物进化理论的主要内容
(1)适应是____________的结果。
(2)________是生物进化的基本单位。
(3)________和__________提供进化的原材料，__________导致种群基因频率的定向改变，进而通过________形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境_______ ______的过程。
(5)生物多样性是____________的结果。
自然选择
种群
突变
基因重组
自然选择
隔离
协同
进化
协同进化
2．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___________的逐渐积累，而不是自然选择。
(2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
中性突变
生物进化的基本单位是个体还是种群？
_________________________________________。
提示：种群
微思考
现代生物进化理论的基本观点是 ( )
①种群是生物进化的基本单位 ②生物进化的实质是种群基因频率的改变 ③隔离是物种形成的必要条件 ④进化的本质是遗传
A．① B．①②
C．①②③④ D．①②③
【答案】D
【解析】①②③属于现代生物进化理论的基本观点，④叙述错误，生物进化的本质是种群基因频率发生改变。
课堂·重难探究
[知识归纳]
协同进化的范围及其对无机环境的影响
(1)范围：生物与生物之间的协同进化只发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。
(2)对无机环境的影响：无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
协同进化
图1表示某种兰花与某种蛾的协同进化的实例，图2表示斑马和猎豹间协同进化的实例。请据图回答下列问题：
(1)兰花与蛾相互之间存在怎样的利益关系？二者如果不再发生协同进化，对于兰花来说可能会出现怎样的结局？
提示：(1)兰花为蛾提供食物，蛾为兰花传粉。如果没有蛾对兰花进行传粉，则兰花可能不存在。
(2)从自然选择的角度解释，斑马和猎豹通过协同进化，为什么都保留了肌肉发达、行动敏捷的个体？
提示：肌肉发达、行动敏捷有利于斑马逃避猎豹的追捕，否则斑马就会被环境所淘汰；猎豹也只有肌肉发达、行动敏捷的个体才能追捕到斑马作为食物，否则就会被饿死。
(3)协同进化除了图中所示的类型外，还有哪种类型？请举一实例说明。
提示：生物与无机环境间也存在协同进化，例如地球最初没有氧气，所以只有厌氧型生物，后来出现了能进行光合作用的生物，使得空气中出现了氧气，进而又出现了好氧型生物。
[对点精练]
1．某种兰花有细长的花距(如图)，花距底部储存着花蜜，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．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
B．花距变长是兰花新物种形成的必要条件
C．蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向
D．蛾口器与花距的相互适应是协同进化的结果
【答案】D
【解析】变异是不定向的，蛾的口器变长是花距变长对其进行自然选择的结果，A、C错误；新物种形成的必要条件是隔离，B错误；两种生物之间的种间互助是协同进化的结果，D正确。
2．任何一个物种都不是单独进化的，而是协同进化的，下列现象属于协同进化的是 ( )
①光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件 ②草原上狼的灭绝造成鹿的数量在一定时期内激增 ③群居生活的蚂蚁通过分工合作共同维护群体的生存 ④在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见 ⑤自然选择对斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体有利，同样也对猎豹种群中跑得快的个体有利
A．①⑤ B．②③
C．①②④ D．①④⑤
【答案】D
【解析】光合生物改变大气成分，好氧生物出现的过程属于生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的例子，①正确；草原上的狼的灭绝造成鹿的数量激增不属于协同进化，这种情况由于鹿没有天敌的选择作用，很可能导致整个种群的退化，②错误；蚂蚁的分工合作体现的是种内关系，不属于协同进化，③错误；一种植物专门由一种昆虫传粉体现了这两种生物协同进化的过程，④正确；题干中斑马和猎豹的关系属于不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的例子，⑤正确。综上所述，①④⑤正确，故选D。
[知识归纳]
1．生物多样性的关系
生物多样性的形成
2．生物进化历程
(1)研究生物进化历程的主要依据：化石。
[对点精练]
1．下列关于生物多样性的说法，错误的是 ( )
A．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础
B．研究生物多样性进化历程的主要依据是化石
C．生物多样性的形成都经历了漫长的地质历史时期
D．有性生殖的出现加快了生物进化的速度
【答案】C
【解析】生物多样性的形成大多经历了漫长的地质历史时期，但也会在短期内出现生物大爆发现象，C错误。
2．(2021·广东卷)近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的 ( )
A．基因多样性和物种多样性
B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性
D．基因多样性和生态系统多样性
【答案】C
【解析】生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性，题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性，综上所述，C正确。
课堂·延伸提分
易错易混1：生物多样性各层次间的关系
生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，三个层次之间的关系可以用如图的形式描述：
易错易混2：生物多样性形成的原因分析
(1)从分子水平看：
(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
例 曾经有一位进化生物学家针对物种进化提出了红皇后假说：一个物种的任何进化都可能构成对其他相关物种的竞争压力，物种之间的关系构成了驱动进化的动力。所以，物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列关于对红皇后假说的理解正确的是 ( )
A．即使无机环境没有改变，生物也会进化
B．协同进化就是指生物之间的相互影响
C．各物种之间的协同进化与环境无关
D．一个生物的进化会促使其他各种生物发生进化
【答案】A
【解析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，物种之间的协同进化与环境有关，B、C错误；若该种群的进化未改变与其他种群的关系，也没有构成对其他相关物种的竞争压力，可能不会促使其他种群发生进化，D错误。
小练·素养达成
1．(2023·广东汕头期末)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼，该丽鱼种群包含两种类型的个体：一种具有磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物；另一种具有乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物。下列说法正确的是 ( )
A．丽鱼会与蜗牛、昆虫和贝壳类软体动物协同进化
B．根据能否杂交并产生后代判断两种丽鱼是否为同一物种
C．不同丽鱼种群齿形的性状分化与基因重组有关
D．与齿型相关基因的频率随生存时间的延长而增大
【答案】A
【解析】不同物种之间具有协同进化，丽鱼会与蜗牛、昆虫和贝壳类软体动物协同进化，A正确；杂交并产生可育后代，才能说明两种丽鱼还是一个物种，杂交的后代不可育，说明两种丽鱼已经发生生殖隔离，属于两个物种，B错误；突变和基因重组是产生生物进化的原材料，因此丽鱼种群产生齿形的性状分化可能与基因突变和基因重组有关，C错误；环境基本稳定，与齿型相关基因的频率不会随生存时间的延长而增大，D错误。
2．一个典型的蜜蜂蜂群数量最多的是工蜂，工蜂都是丧失繁殖能力的雌蜂，具有适于采集花粉的性状，下列相关分析中错误的是( )
A．工蜂不能繁殖后代，但是工蜂的这些性状能帮助蜂王获得更多的食物来繁殖
B．决定工蜂适于采集花粉性状的基因只位于蜂王体内，通过蜂王传递给子代
C．工蜂和虫媒花表现出来的相互适应的性状都是协同进化的结果
D．工蜂发生的基因突变虽然也会改变蜂群的基因频率，但是新基因不会遗传给下一代
【答案】B
【解析】工蜂虽然不能繁殖后代，但是这些性状可以帮助蜂王获得食物来繁殖，也是有利性状，A正确；决定工蜂适于采集花粉性状的基因可能存在于蜂王、雄蜂、工蜂体内，B错误；生物多样性是协同进化的结果，是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果，工蜂和虫媒花表现出来的相互适应的性状是协同进化的结果，C正确；工蜂是丧失繁殖能力的雌蜂，所以工蜂细胞内的基因不会传递给下一代，D正确。
3．以下叙述中，生物发生了进化的有 ( )
A．小猫长成了大猫
B．某人从事户外活动后皮肤变黑
C．红色碧桃树通过嫁接开出白花
D．始新马与现代马脚趾结构明显不同
【答案】D
【解析】小猫长成了大猫，是生物个体发生了生长，A错误；某人从事户外活动后皮肤变黑，是由于环境因素的作用，个体性状发生了改变，B错误；嫁接是无性繁殖技术，C错误；经过长期自然选择，始新马与现代马脚趾结构出现明显差异，是生物进化的结果，D正确。
4．(2021·广东学考)达尔文发现兰花(虫媒传粉)都具有唇瓣结构，但不同种的兰花其唇瓣形态差异极大。如图表示3种兰花的唇瓣。下列叙述正确的是 ( )
A．唇瓣形态的差异是定向变异的结果
B．唇瓣形态的演化与其他物种无关
C．具有不同唇瓣的兰花可能有共同祖先
D．兰花唇瓣的形态在未来不会继续变化
【答案】C
【解析】生物的变异是不定向的，唇瓣形态的差异是自然选择的结果，A错误；兰花是虫媒传粉的植物，唇瓣形态的演化与昆虫有关，兰花与昆虫之间是协同进化的，B错误；具有不同唇瓣的兰花可能有共同祖先，C正确；兰花唇瓣的形态在未来会继续变化，D错误。
5．下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请据图回答问题：
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是________________，外因是______________________，进化的实质是__________________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因交流，其原因是____________________。
(3)迁到乙岛的B物种可能会____________________。
(4)假设种群中有一对等位基因A、a，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为____________；若环境的选择作用使a基因的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是________________。
【答案】(1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离 种群基因频率的改变
(2)已形成生殖隔离 (3)形成新的物种
(4)1%、18%、81% 逐渐减少
【解析】(1)由于甲岛和乙岛存在地理隔离，使两个种群的基因频率向不同方向变化，当达到生殖隔离后就形成不同的物种。生物进化的内因是遗传变异，实质是种群基因频率的改变。(2)当两个种群不能发生基因交流时，说明二者之间已形成生殖隔离。(3)因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上由于地理隔离导致生殖隔离，乙岛上的C物种不能与B物种自由交配，故B物种可能会形成新物种。(4)根据题意已知，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，则AA的基因型频率＝0.1×0.1＝0.01×100%＝1%，Aa的基因型频率＝2×0.9×0.1＝0.18×100%＝18%，aa的基因型频率＝0.9×0.9＝0.81×100%＝81%。若环境的选择作用使a基因的频率逐渐下降，A基因的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体不断减少。(共45张PPT)
第6章 生物的进化
2 自然选择与适应的形成
课标要点 学法指导
1．举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
2．概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释 1．科学思维：理解适应的普遍性和相对性
2．科学思维：理解拉马克和达尔文进化学说的内容、进步意义和局限性
3．生命观念、社会责任：说出达尔文以后进化理论的发展
知识导图
课前·新知导学
适应的普遍性和相对性
1．适应包含两方面的含义
一是指生物的形态结构适合于__________________，二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______________。
2．适应具有_________和_________。
完成一定的功能
生存和繁殖
普遍性
相对性
仙人掌叶变成刺状适于干旱环境；猛兽和猛禽具有锐利的牙齿(或喙)和尖锐的爪，适于食肉；鱼有鳃适应水中生活，但当水葫芦疯长时，一些鱼因为不再适于环境就会死亡。这些现象说明了什么问题？
_________________________________________________。
提示：适应具有普遍性和相对性
微思考
适应是自然选择的结果
1．拉马克的观点
【答案】更古老的生物 用进废退 获得性遗传
2．达尔文的自然选择学说
(1)自然选择学说的主要内容。
【答案】(1)过度繁殖 差异 生存斗争 遗传 有利变异 有利变异
(2)对自然选择学说的评价。
①意义：
a．解释了适应的形成，其中适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的__________和环境的___________。
b．揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，生物的_________和_________是进化的结果。
②局限性：
对于遗传和变异的认识还局限于________水平。不能科学解释遗传和变异的________。
有利变异
定向选择
多样性
适应性
性状
本质
3．达尔文以后进化理论的发展
(1)关于遗传和变异的研究，已经从_______水平深入到_______水平。
(2)关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以____________为单位发展到以________为基本单位。
性状
基因
生物个体
种群
如何用达尔文的进化学说解释长颈鹿脖子变长的原因？
_____________________________________________________。
提示：长颈鹿过度繁殖，由于存在变异，其中有些长颈鹿脖子较短，有些则较长。长颈鹿主要以树叶为食，低处的资源有限，慢慢地只有长脖子的长颈鹿才能获得较丰富的食物，短脖子的长颈鹿由于缺少食物慢慢被淘汰，长脖子长颈鹿将这种变异遗传给后代，逐渐进化为现在的长颈鹿
微思考
公鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，现代的公鹿鹿角发达的原因是 ( )
A．代代经常使用的结果
B．变异朝着有利于生殖的方向发展的结果
C．繁衍后代的需要
D．自然选择的结果
【答案】D
【解析】公鹿的祖先存在着个体差异，有的公鹿鹿角发达些，有的不够发达。这种差异在公鹿争夺配偶的生存斗争中，会产生不同的结果。具有发达鹿角的公鹿得以夺得配偶繁衍后代，而鹿角不够发达的公鹿在争夺配偶的斗争中被击败，不能获得配偶繁衍后代。这样一代一代地选择进化，就成了今天的有发达鹿角的公鹿，这是自然选择的结果。
课堂·重难探究
[知识归纳]
适应的普遍性和相对性
注：遗传物质具有稳定性，它是不能随着环境条件的变化而迅速改变的，这就导致已经形成的适应一般要落后于环境条件的变化，这是造成适应相对性的主要原因。
请分析情境1和情境2中真实的实例，回答下列问题：
情境1：动物的保护色、警戒色；鸟的结构特征适于飞行；阳坡和阴坡分布的植物类型不同等实例。
情境2：枯叶蝶离开枯叶的环境更容易被天敌捕食；如果降雪延迟，白色羽毛的雷鸟就容易被天敌发现。
(1)情境1中具体的实例说明了适应具有什么样的特点？
(2)情境2中的实例说明了适应具有什么样的特点？请从适应的角度分析该特点的原因是什么。
提示：(1)适应具有普遍性。
(2)适应具有相对性。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。由于环境总是不断变化，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应具有相对性的根本原因。
[对点精练]
1．尺蛾虽有保护色，但食虫鸟可能利用损坏的叶片作为暗示，找到隐藏着的尺蛾。裳夜蛾取食结束，把未吃完树叶的叶柄咬断，消除采食痕迹以逃避食虫鸟的捕食。以上事例说明 ( )
A．尺蛾不适应环境而捕食它的食虫鸟适应环境
B．尺蛾比裳夜蛾更适应环境、进化上更高等
C．尺蛾和裳夜蛾之间既有竞争关系也有互利共生关系
D．生物对环境的适应是相对的而不是绝对的
【答案】D
【解析】生物对环境的适应是普遍存在的，题目中未能说明尺蛾不适应环境，A错误。由题目中的信息可知裳夜蛾取食结束，把未吃完树叶的叶柄咬断，消除采食痕迹以逃避食虫鸟的捕食，所以裳夜蛾比尺蛾更适应环境，进化上更高等，B错误。尺蛾和裳夜蛾没有互利共生关系，二者均以叶片为食，只存在竞争关系，C错误。生物对环境的适应是相对的，而不是绝对的。生物对环境的适应有一定的限度，当环境发生剧烈变化时(如食虫鸟利用损坏的叶片找到隐藏着的尺蛾)有些生物(如尺蛾)就不能很好地适应环境了，D正确。
2．适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。下列与适应及其形成相关的表述错误的是 ( )
A．适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应
B．具有有利变异的个体都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体会过早死亡，不能留下后代
C．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
D．雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，有时是有利的，有时会有一定的局限性
【答案】B
【解析】适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应，A正确；适应具有相对性，具有不利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为有利变异，而不会过早死亡，也能留下后代，B错误；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，C正确；冬季来临时雷鸟换成白色羽毛，但如果此时还未下雪，则易被天敌发现，这体现了适应的相对性，D正确。
[知识归纳]
1．拉马克进化学说
(1)主要内容：当今生物是由更古老的生物进化而来的；生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。
(2)进化的原因：用进废退、获得性遗传。
(3)意义：否定了物种不变论。
适应是自然选择的结果
2．达尔文自然选择学说的内容
(1)图解：
(2)分析：
3．自然选择学说与拉马克进化学说的比较
项目 自然选择学说 拉马克进化学说
区
别 变异 变异是不定向的，本来就有的；环境和生物都不决定变异的方向 变异是定向的，环境和生物意愿可决定变异的方向
适应环境 适者生存，不适者被淘汰 环境和生物意愿决定的变异都适应环境
进化方向 自然选择决定 生物自身决定
联系 认为生物不是神创造的，而是由更古老的生物进化来的，且都是“渐变”的结果
[对点精练]
1．(2022·广东学考)下列不能反映“生物适应是自然选择的结果”的选项是 ( )
A．定向突变 B．协同进化
C．物种形成 D．适者生存
【答案】A
2．当某种新药问世时，可治疗病毒性感冒，治疗效果很好，几年后疗效减弱。其根本原因可能是 ( )
A．病毒接触了药物后，慢慢地产生了抗药性
B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C．抗药性个体的逐渐增多，是自然选择的结果
D．后来的药量用得过少，产生了抗药性变异
【答案】C
【解析】病毒的抗药性不是因接触药物而诱发的，也不是为了适应有药物的环境而主动产生的；病毒本身会发生各种各样的变异，在没用该新药的时候，抗该新药的变异类型就已经存在，只是在没使用该药物前显示不出其生存优势；当使用该新药后，药物的选择作用使这种变异类型的个体在生存斗争中被保留下来并繁殖后代，其抗药性不断增强，最终使药物失效。
课堂·延伸提分
易错易混1：混淆人工选择与自然选择
人工选择和自然选择的比较：
(1)区别：二者选择的标准不同，目的不同。人工选择是以“是否对人类有利”为标准，对人类有利的基因或性状被保留下来，不利的就被淘汰。而自然选择的标准为“是否有利于该生物的生存”，有利于该生物生存的性状或基因就被保留下来，不利的就被淘汰。
(2)联系：二者都能使被选择的种群的基因频率发生改变。
易错易混2：自然选择学说中有关“变异”的分析
(1)环境因素的作用：环境不能起到诱导变异的作用，它只是对不定向变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时，要注意“变异在前，选择在后”的思路。
例 下图是以长颈鹿的进化为例说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是 ( )
A．长颈鹿个体之间许多性状存在差异，如颈和前肢的长短不同
B．生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C．颈和前肢长些的长颈鹿，在生存斗争中容易得到食物而生存并繁殖后代
D．自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展
【答案】D
【解析】达尔文的自然选择学说所解释的生物进化的原因是变异、自然选择、遗传(使微小的有利变异逐代积累)的综合作用。其中生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，自然选择是通过生存斗争来实现的。自然选择使生物朝着适应环境、有利于自身生存的方向发展。
小练·素养达成
1．(2021·广东卷)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是 ( )
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
【答案】C
【解析】缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点数量少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。
2．雷鸟羽色春夏多为有横斑的灰褐色，冬季则换成白色，下列相关叙述正确的是 ( )
A．所有雷鸟含有的全部羽色基因构成了雷鸟的基因库
B．冬季雷鸟白色羽的基因频率变大，横斑羽的基因频率降低
C．为了适应冬季白雪皑皑的环境，雷鸟的羽毛变成白色
D．雷鸟的羽色随季节而变化，是长期自然选择的结果
【答案】D
【解析】所有雷鸟含有的全部基因构成了雷鸟的基因库，全部羽色基因是等位基因，属于基因库的一部分，A错误；雷鸟羽色春夏多为有横斑的灰褐色，冬季则换成白色，是受环境影响产生的适应性生理特征，并非生物进化，不会导致冬季雷鸟白色羽的基因频率变大，横斑羽的基因频率降低，B错误；冬季羽毛变成白色的雷鸟可更好地适应白雪皑皑的环境，这是雷鸟的一种适应性特征，而不是因为环境导致雷鸟的羽毛变成白色，环境只是起到选择作用，C错误；雷鸟的羽色随季节而变化，是长期自然选择的结果，D正确。
3．(2023·广东梅州期末)抗生素对细菌感染造成的疾病发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间后，杀菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。按照达尔文的自然选择学说，下列说法不正确的是( )
A．达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释其本质
B．细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异
C．在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势
D．抗生素导致细菌产生了抗药性，抗药性强的个体能产生更多的后代，杀菌效果下降
【答案】D
【解析】达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，没有认识到遗传和变异的本质，A正确；细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，有抗药性弱的变异，也有抗药性强的变异，B正确；在未使用抗生素时，抗药性强或抗药性弱，并不影响细菌的生存，因此抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体也没有生存优势，C正确；抗生素的作用是选择出细菌种群中已经具有抗药性的个体，抗药性的个体在抗生素出现之前就已经存在，D错误。
4．(2023·广东深圳期中)达菲可治疗由H7N9病毒引起的禽流感病，其疗效很好，但近年来疗效逐渐降低，其原因可能是 ( )
A．病毒接触了药物后，慢慢地产生了抗药性
B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C．抗药性个体的增多，是自然选择的结果
D．后来的药量用得过少，产生了抗药性变异
【答案】C
【解析】变异发生在自然选择之前，先有了各种类型的变异，自然选择才能选择出适应环境的变异，抗药性个体的增多是自然选择的结果，A、B、D错误，C正确。
5．(2023·陕西西安期末)下列符合达尔文自然选择学说解释模型的是 ( )
A．过度繁殖→生存斗争→遗传变异→适者生存
B．遗传变异→过度繁殖→生存斗争→适者生存
【答案】D
