高考生物专题课件20：生物的进化（共52张PPT）

第20讲 生物的进化
高考生物专题课件
一、现代生物进化理论的由来
1.拉马克的进化学说
①????用进废退????和②????获得性遗传????是生物不断进化的原因,生物是由
低等到高等逐渐进化的。
必备知识
2.达尔文的自然选择学说(连一连)
?
③????Ⅰ—c　Ⅱ—a　Ⅲ—d　Ⅳ—b????
二、现代生物进化理论
1.种群是生物进化的基本单位
(1)种群:生活在一定区域的④????同种生物????的全部个体。
(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⑤????全部等位基因数????
的比例。
(4)生物进化的实质:⑥????种群基因频率发生改变????。
2.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源?
(2)生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于环境。
(3)生物的变异是⑦????不定向????的,只是产生了生物进化的⑧????原材料????,
不能决定生物进化的⑨????方向????。
3.自然选择决定生物进化的方向
(1)原因:不断淘汰⑩????不利变异????的基因,积累?????有利变异????的基因。
(2)结果:种群的基因频率发生?????定向????改变。
4.隔离导致物种形成
(1)隔离类型:常见的有?????地理隔离????和?????生殖隔离????。
(2)隔离实质:?????基因????不能自由交流。
(3)物种形成的三个基本环节:?????突变和基因重组????、?????自然选择????
及?????隔离????。
(4)新物种形成的标志:产生?????生殖隔离????。
?
巧学妙记????巧记生物进化
种群单位因频变,突变重组原材料;
变异无向自选定,物种形成必隔离。
三、共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化
(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)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。
2.生物多样性的形成
(1)内容:?????基因????多样性、?????物种????多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因:生物的共同进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据:?????化石????。
?
1.长期使用农药导致害虫产生抗药性,是因为农药诱导害虫产生了抗药
性突变。?( ? )
2.突变、基因重组、自然选择都会直接导致基因频率的改变。?( ? )
3.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。?( ? )
4.放射性60Co诱发的基因突变,可以决定大豆的进化方向。( ? )
5.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变。?( √ )
6.同一环境自然选择的方向相同,两个种群进化为同一物种。?( ? )
7.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的形成必须有地理隔离。( ? )
8.进化过程一定伴随着基因频率的改变,进化的结果是形成新
物种。?( ? )
9.共同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间的不断进化和发
展。?( √ )
10.在长期的生物进化过程中,具有捕食关系的两种生物互为选择因
素。?( √ )
11.生物与生物可以通过种间互助进行共同进化。?( √ )
12.生物进化形成了生物多样性,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。?( √ )
突破1　现代生物进化理论
?
深化突破
1.现代生物进化理论各要点之间的关系
?
2.现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较
?知能拓展????(1)达尔文把生物在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰
的过程叫做自然选择。它是通过生存斗争来实现的。生存斗争是自然
选择的动力。
(2)生物的适应是相对的,即只适应一定的环境条件,当环境条件改变时,
其可能就不适应了。自然选择决定了种群基因频率变化的方向,从而决
定着生物进化的方向。
(3)生物进化的原材料是可遗传的变异,主要包括基因突变、基因重组
以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变。
1.已知基因型频率求基因频率
(1)设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a,假如种群
中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3,
那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别是:
①A基因的频率=?=?
②a基因的频率=?=?
(2)若以上关系中,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PAA、PAa、Paa表示,则
PA=?=?=PAA+?PAa
Pa=?=?=Paa+?PAa
由以上公式可得出下列结论:
①在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。
②一个基因的基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因
型频率。
2.已知基因频率求基因型频率
设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则AA的基因型频率=p2;aa的基因
型频率=q2;Aa的基因型频率=2pq。
?
知能拓展????(1)以上关系的使用应满足以下5大条件:种群足够大;种群
个体间的交配是随机的;没有突变发生;没有新基因加入;没有自然选择。
(2)遗传平衡所指的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不
存在的。这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变
化,生物的进化是必然的。生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(3)仅知道自然种群中某一纯合子的基因型频率,求基因频率,或仅知道
某一基因的频率,求基因型频率,需用遗传平衡定律进行计算。
3.自交和自由交配时基因(型)频率的变化规律
(1)自交:种群个体自交时,纯合子增多,杂合子减少,基因型频率发生改
变。自交过程不改变基因频率。
(2)自由交配:在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时,处于遗
传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率
及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态,自由交配不
改变基因频率,但改变基因型频率。
?
考向1　以实例分析的形式,考查运用现代生物进化理论解释生物的进
化现象
1.如图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的
是?(　　)
?
A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B.基因pen的自然突变是定向的
C.基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D.野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
答案????C??
解析??基因突变为生物进化提供了丰富的原材料,C选项正确;基因
突变是不定向的,突变的结果是产生新基因,但突变生物与原生物并没
有产生生殖隔离,B、D选项错误;据图中信息知:野生型昆虫细胞的靶位
点与杀虫剂结合后,杀虫剂进入细胞内,说明杀虫剂与靶位点结合并不
会形成抗药靶位点,pen基因突变型昆虫细胞的抗药靶位点不能与杀虫
剂结合,说明抗药靶位点的形成可能与靶位点结构发生变化有关,A选项
错误。
2.豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,
F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引
入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的(????A　)
A.豹种群遗传(基因)多样性增加
B.豹后代的性别比例明显改变
C.物种丰(富)度出现大幅度下降
D.豹种群的致病基因频率不变
解析　因地理隔离形成的F区和T区两个种群,在自然选择的作用
下,它们种群的基因库有一定的差别,因此,将T区的豹引入F区后,会导致
豹种群基因多样性增加,A项正确;从题干中无法确定豹后代的性别比例
是否会发生改变,B项错误;由于T区和F区的豹只存在地理隔离,未产生
生殖隔离,仍为同一物种,因此T区的豹迁到F区后,物种丰(富)度不发生
改变,C项错误;F区在引入健康豹繁殖子代后,豹种群的致病基因频率将
降低,D项错误。
考向2　以基础判断或图示分析的形式,考查现代生物进化理论的内容
3.(2018江苏单科)下列关于生物进化的叙述,正确的是?(　A　)
A.群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B.有害突变不能成为生物进化的原材料
C.某种生物产生新基因并稳定遗传后,则形成了新物种
D.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不
变
解析　群体中近亲个体携带相同基因的概率较高,故子代纯合体
的比例较高,A正确;各种类型的突变均为生物进化的原材料,B错误;生
物通过基因突变产生新基因并稳定遗传后,与原种间未形成生殖隔离,
没有形成新物种,C错误;小群体极易因遗传漂变而导致种群基因频率改
变,D错误。
4.下列关于生物进化的叙述,错误的是?(　A　)
A.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
B.虽然亚洲与大洋洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离
C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改
变
D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石
解析　本题考查生物进化的相关知识。种群中的一个个体一般不
会含有这个物种的全部基因,A错误;亚洲人和大洋洲人属于同一个物
种,二者不存在生殖隔离,B正确;在自然选择或人工选择的作用下,具有
有利变异或人工选择的变异的个体留下后代的机会多,种群中相应基因
频率也会不断提高,C正确;越古老的地层中形成化石的生物结构越简
单、越低等;越年轻的地层中形成化石的生物结构越复杂、越高等,D正
确。
考向3　以数学计算的形式,考查基因频率、基因型频率的计算
5.现有两个非常大的某昆虫种群,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。种群1的A基因频率
为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。
假设这两个种群大小相等,不再存在地理隔离,两个种群完全合并为一
个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是?????(　C　)
A.75%　　B.50%　　C.42%　　D.21%
解析　两种群均处于遗传平衡状态,且种群大小相等,故两种群完全
合并后A、a的基因频率分别为两种群A、a基因频率的平均值,A基因
频率=(80%+60%)÷2=70%,a基因频率=(20%+40%)÷2=30%。该种群随
机交配后,子一代中Aa的基因型频率为2×70%×30%=42%,故选C。
6.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群
体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后
获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错
误的是?(　　)
A.0B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合体
C.p=a时,显性纯合体在F1中所占的比例为?
D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合体比例为?
答案????D
解析　若亲代群体只含有纯合体HH和hh,由于基因型频率不确定,
则基因频率也不确定(0A正确;若亲代群体只含有杂合体,则p=1/2且F1中Hh的基因型频率为1/2,
B正确;H的基因频率为p,设h的基因频率为q,则F1中HH、Hh、hh的基因
型频率分别为p2、2pq、q2,p=a时,hh和Hh的基因型频率相等,即2pq=q2,
且p+q=1,可得p=1/3,所以F1中HH的比例为p2=1/9,C正确;同理p=c时,p、q
分别为2/3、1/3,HH、Hh和hh基因型频率分别占4/9、4/9、1/9,F1自交
一代,子代中纯合体比例为4/9+4/9×1/2+1/9=7/9,D错误。
突破2　共同进化与生物多样性
?
1.物种形成
(1)物种形成的三种典型模式
①渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。
②爆发式——主要是通过染色体变异的方式形成异源多倍体从而产生
新物种,此种方式多见于植物。
??杂种植物?异源多倍体
③人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍
体远缘杂交(如甘蓝—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也
可以创造新物种。
(2)新物种形成的标志
生殖隔离的出现标志着新物种的形成。
2.共同进化的类型与实例
共同进化类型
包含类型
实例
不同物种之间
种间互助
某种蛾与兰花
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→出现厌氧生物→光合生物
出现→空气中有氧气→出现需氧生物
3.生物多样性的内涵
(1)形成原因:共同进化。
(2)三个层次:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。三个层次
之间的关系如图所示:
4.生物进化与生物多样性的关系
生物多样性的形成是生物进化的结果,生物多样性的产生又加速了生物
的进化。
?易混辨析????(1)生殖隔离的产生标志着新物种的形成;隔离是物种形成
的必要条件。
(2)物种形成与生物进化的关系
内容
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
种群基因频率改变
变化后与原生物关系
属于不同物种
可能属于同一个物种,也可能属于不同的物种
两者联系
①生物进化的实质是种群基因频率的改变,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新物种形成②新物种形成则说明生物进化了
1.对物种和进化的判断技巧
(1)判断两个种群是否属于同一物种的标准,是看它们之间是否存在生
殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。
(2)判断种群是否进化的标准,是看其基因频率是否发生了变化,若种群
基因频率没有发生变化,则种群没有发生进化。
2.对共同进化的判断
(1)两种生物(不同物种)之间存在着种间互助或种间斗争(如捕食、寄
生、竞争)关系。
(2)生物与无机环境之间,生物影响着环境,环境影响着生物。
只要符合上述之一,就属于共同进化。
?
考向1　以实例分析的形式或以图示为信息载体,考查对物种形成与生
物进化的理解
1.如图表示某生态系统中的三种植物,下列叙述中正确的是?(　　)
?
A.a、c、f没有地理隔离,也不会产生生殖隔离
B.a~j所含的全部基因,称为种群基因库
C.f~j在一段时期内没有产生新的基因,但该种群基因频率有可能发生
变化
D.该生态系统中的所有生物和周围的无机环境之和称为生态系统的多
样性
答案????C
解析　a、c、f生活在同一个区域内,没有地理隔离,但它们属于三
种植物,所以存在生殖隔离,A错误;基因库是一个种群中所有个体所含
的全部基因,而图中a~j不是一个种群,B错误;f~j在一段时期内没有产生
新的基因,但也有可能因为自然选择,种群的基因频率发生变化,C正确;
该生态系统中的所有生物和周围的无机环境之和称为生态系统,D错
误。
2.以下关于生物进化方面的叙述,正确的是?(　D　)
A.生物进化最可靠的证据是哺乳动物在胚胎发育初期非常相似
B.多倍体生物形成后,它与原物种之间能够进行杂交,因而它不是一个
新物种
C.根据现代生物进化理论,自然选择导致群体基因频率的改变,意味着
新物种的形成
D.根据现代生物进化理论,从进化速度上讲,生物进化既可体现跳跃式,
也可体现渐进演变模式
解析　生物进化最可靠的证据是各类生物化石,A错误;多倍体生物
形成后,它与原物种之间虽然能够进行杂交,但它们产生的后代一般是
不育的,存在生殖隔离,因而它是一个新物种,B错误;自然选择导致的种
群基因频率的改变不一定产生新物种,C错误;生物进化既可体现跳跃
式,也可体现渐进演变模式,D正确。
考向2　联系生物进化实例,考查生物进化与生物多样性的形成
3.古生物学家发现的最早驯养狗化石,距今大约有3.3万年。该化石与现
代格陵兰萨摩犬在形态、大小上最为接近,而与狼在牙齿特征上特别相
近。下列叙述正确的是?(　D　)
A.现代格陵兰萨摩犬与狼的基因库没有差异
B.狼的存在不利于增加食草动物的多样性
C.新物种的形成都要经历漫长的进化历程
D.了解这一进化历程的主要依据是化石
解析　经过长期的选择作用,现代格陵兰萨摩犬与狼已经形成了不
同的物种,存在生殖隔离,因此两者的基因库具有明显的差异,A错误;狼
的存在对食草动物而言起了选择作用,促进了生物进化,故对增加食草
动物的多样性是有利的,B错误;新物种也可在短时间内形成如多倍体植
物的形成,C错误;生物多样性经历了漫长的进化历程,了解进化历程的
主要依据是化石,D正确。
4.下列四组图是关于生物进化方面的证据。下列相关叙述中,正确的是
? (　D　)
?
A.图甲中四种地雀喙的差异是由不同食物的刺激所致的不同变异
B.图乙中昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C.图丙是两种体色的桦尺蛾,它们的性状分化证实了物种形成的机制
D.图丁中捕食关系对两者都是有益的,捕食者的存在有利于增加物种多
样性
解析 图甲中四种地雀喙的差异、图乙中昆虫的两类翅形的形成
及图丙中两种体色的桦尺蛾都是自然选择的结果。
网络构建
核心构建
填充:①????种群????　②????生存斗争????　③????遗传变异????　④????突变、基因重组、自然选择????　⑤????新物种的形成????　⑥????生物多样性????
要语强记
1.现代生物进化理论的四个要点
(1)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组提供进化的原材料。
(3)自然选择决定生物进化的方向。
(4)隔离导致物种的形成。
2.隔离的两种类型
(1)地理隔离:物种形成的一般环节,但不是必需的环节。
(2)生殖隔离:新物种形成的必要条件。
3.物种形成的三个环节:突变和基因重组、自然选择、隔离。
4.共同进化的两个动力来源
(1)不同物种之间的种间互助和种间斗争。
(2)生物与无机环境之间的相互影响。
5.生物多样性的三个层次
基因多样性→物种多样性→生态系统多样性。