第五章第一节生物进化理论的发展

1、第第五五章章理解理解教材教材新知新知把握把握热点热点考向考向知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 应用创新演练应用创新演练随堂基随堂基础巩固础巩固课时跟课时跟踪训练踪训练第一节考向三考向三 1达尔文进化学说的三个基本观点达尔文进化学说的三个基本观点是是“物种是可变的物种是可变的”、“生存斗争和生存斗争和自然选择自然选择”、“适应是自然选择的结适应是自然选择的结果果”。2在生存斗争中适者生存，不适者在生存斗争中适者生存，不适者被淘汏的过程即自然选择。被淘汏的过程即自然选择。3现代达尔文主义认为种群是生物现代达尔文主义认为种群是生物进化的基本单位；自然选择决定生进化的基本单位；

2、自然选择决定生物进化的方向；突变、选择和隔离物进化的方向；突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。是物种形成和生物进化的机制。4种群进化的实质是种群内基因种群进化的实质是种群内基因频率的改变。频率的改变。5在自然界中，由于存在基因突在自然界中，由于存在基因突变、基因重组、染色体变异和自变、基因重组、染色体变异和自然选择等因素，种群的基因频率然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是不断地变化的。和基因型频率总是不断地变化的。6物种是指分布在一定的自然地物种是指分布在一定的自然地域、具有一定的形态结构和生理域、具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态能够功能特征，而且在自然状态能够

3、相互交配并能生殖出可育后代的相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。一群生物个体。7长期的地理隔离最终可能导长期的地理隔离最终可能导致生殖隔离，它是指不同种群的致生殖隔离，它是指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。不可育的后代。8木村资生的中性学说认为，木村资生的中性学说认为，生物进化的主导因素不是自然选生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。择，而是中性突变的随机固定。自读教材自读教材夯基础夯基础 1对达尔文进化学说的评价对达尔文进化学说的评价 判断正误判断正误 (1)达尔文自然选择学说认为物种是可变的，进化通过达尔文自然选择学说

4、认为物种是可变的，进化通过物种的演变在进行。物种的演变在进行。 ( ) (2)“生存斗争和自然选择生存斗争和自然选择”、“适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果”均属达尔文进化学说的观点。均属达尔文进化学说的观点。 ( ) (3)达尔文认为适应的第一步是生存斗争，第二步是变达尔文认为适应的第一步是生存斗争，第二步是变异的产生。异的产生。 ( ) (4)达尔文自然选择学说不仅揭示了遗传变异的本质，达尔文自然选择学说不仅揭示了遗传变异的本质，而且就自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题也作出而且就自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题也作出科学的解释。科学的解释。 ( )种群种群自然选择自然选择

5、突变、选择和隔离突变、选择和隔离(3)种群进化的实质：种群内种群进化的实质：种群内 的改变。的改变。种群：是种群：是 的基本单位，也是的基本单位，也是 的基本单位。的基本单位。基因库：一个生物种群中全部个体所有基因库：一个生物种群中全部个体所有 的总和。的总和。基因频率：群体中基因频率：群体中 基因在该位点上可能出现的比例。基因在该位点上可能出现的比例。基因型频率：指基因型频率：指 的个体在群体中所占的比例。的个体在群体中所占的比例。影响基因频率的因素：影响基因频率的因素： 、 、迁移、遗传漂变。、迁移、遗传漂变。基因频率基因频率生殖生殖生物进化生物进化基因基因某一等位某一等位某种基因型某种基

6、因型突变突变自然选择自然选择 (4)生物进化的原材料：包括生物进化的原材料：包括 、 和和 。 (5)生物进化的方向：自然选择可以保留对个体生存和生物进化的方向：自然选择可以保留对个体生存和繁衍后代有利的繁衍后代有利的 ，使生物向着，使生物向着 的方向发展。的方向发展。基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异变异变异适应环境适应环境 (6)物种形成的重要条件：物种形成的重要条件： 物种：分布在一定的自然地域，具有一定的物种：分布在一定的自然地域，具有一定的 和和 特征，而且在自然状态能够特征，而且在自然状态能够 并能生殖出可育并能生殖出可育后代的一群生物个体。后代的一群生物个体。

7、物种形成和生物进化的机制：物种形成和生物进化的机制： 、选择和、选择和 。 形态结构形态结构生理功能生理功能相互交配相互交配突变突变隔离隔离地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离不能自由交配不能自由交配不可育不可育 1在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型还是表在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？现型？为什么？ 提示：提示：是表现型。比如天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是是表现型。比如天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。控制体色的基因。 2现代达尔文主义和达尔文的进化学说有怎样的联系？现代达尔文主义和达尔文的进化学说有怎样的联系？ 提示：提示：现代达尔文主义是对达尔文

8、进化学说的继承、完善现代达尔文主义是对达尔文进化学说的继承、完善和发展。和发展。 3地理隔离是否一定会导致生殖隔离？生殖隔离的形成地理隔离是否一定会导致生殖隔离？生殖隔离的形成一定要经历地理隔离吗？一定要经历地理隔离吗？ 提示：提示：不一定。如东北虎和华南虎是两个虎亚种，它们不一定。如东北虎和华南虎是两个虎亚种，它们的生活环境相隔万里，差异很大，但它们并未形成生殖隔离，的生活环境相隔万里，差异很大，但它们并未形成生殖隔离，因此，仍然是同一物种。生殖隔离的形成也未必经历地理隔因此，仍然是同一物种。生殖隔离的形成也未必经历地理隔离，如多倍体植物的形成。离，如多倍体植物的形成。跟随名师跟随名师解疑难

9、解疑难1现代达尔文主义与达尔文进化学说的比较现代达尔文主义与达尔文进化学说的比较达尔文进化学说达尔文进化学说现代达尔文主义现代达尔文主义基基本本内内容容遗传变异是自然选择的内因遗传变异是自然选择的内因过度繁殖为自然选择提供更多过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争的选择材料，加剧了生存斗争变异一般是不定向的，而自然变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，定向的自然选择选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向决定着生物进化的方向生存斗争是自然选择的过程，生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力是生物进化的动力适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果自然选择过程是一个长期、

10、缓自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程慢、连续的过程种群是生物进化的基本单位，种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群内基因生物进化的实质在于种群内基因频率的改变频率的改变突变、选择及隔离是物种形成突变、选择及隔离是物种形成过程和生物进化的机制过程和生物进化的机制基因突变、基因重组和染色体基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供了原材料变异为生物进化提供了原材料自然选择使种群的基因频率定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向改变并决定生物进化的方向隔离是新物种形成的必要条件隔离是新物种形成的必要条件达尔文进化学说达尔文进化学说现代达尔文主义现代达尔文主义 不不同

11、同点点没有阐明遗传和变没有阐明遗传和变异的本质以及自然异的本质以及自然选择的作用机理，选择的作用机理，着重研究生物个体着重研究生物个体进化进化从分子水平上阐明了自然选从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位生物进化的基本单位共同点共同点都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性2.物种形成和生物进化的区别与联系物种形成和生物进化的区别与联系项目项目物种形成物种形成生物进化生物进化标志标志生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变变化后生物与原变化

12、后生物与原生物的关系生物的关系新物种形成，出现生新物种形成，出现生殖隔离，质变殖隔离，质变生物进化，基因频生物进化，基因频率改变，量变率改变，量变二者联系二者联系只有不同种群的基因库产生了明显差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；异，出现生殖隔离才形成新物种；进进化不一定产生新物种，新物种产生一定化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化存在进化3隔离导致物种形成隔离导致物种形成(1)隔离的类型：隔离的类型：类型类型定义定义特点特点关系关系地理地理隔离隔离分布在不同自然区域分布在不同自然区域的种群，由于地理上的种群，由于地理上的障碍，使彼此间无的障碍，使彼此间无法相遇

13、而不能交配法相遇而不能交配同种生物地理同种生物地理隔离消失后仍隔离消失后仍然可以进行基然可以进行基因交流因交流一般先经过长一般先经过长期的地理隔离，期的地理隔离，然后形成生殖隔然后形成生殖隔离；离；有时不经过地有时不经过地理隔离直接形成理隔离直接形成生殖隔离，例如生殖隔离，例如多倍体的产生多倍体的产生生殖生殖隔离隔离种群间的个体不能自种群间的个体不能自由交配，或者交配后由交配，或者交配后不能产生可育后代不能产生可育后代一旦产生生殖一旦产生生殖隔离，就不能隔离，就不能进行基因交流进行基因交流(2)物种形成的方式：物种形成的方式：渐变式物种形成：渐变式物种形成： 骤变式：少数物种在很短时间内不经过

14、地理隔离即骤变式：少数物种在很短时间内不经过地理隔离即可形成，如自然界中多倍体的形成。可形成，如自然界中多倍体的形成。自读教材自读教材夯基础夯基础 1分子进化的中性学说分子进化的中性学说 填空填空 (1)提出者：日本学者提出者：日本学者 。 (2)内容：内容： 生物进化的主导因素不是生物进化的主导因素不是 而是而是 。 每种生物的每种生物的 都有一定的进化速率。都有一定的进化速率。 DNA分子产生的突变大部分是分子产生的突变大部分是 的，对生物的生的，对生物的生存存 。 当中性突变积累导致当中性突变积累导致 之后，自然选之后，自然选择才会发生作用而导致择才会发生作用而导致 的进化。的进化。 木

15、村资生木村资生自然选择自然选择中性突变的随中性突变的随机固定机固定信息大分子信息大分子中性中性既无利，也无害既无利，也无害生物性状出现差异生物性状出现差异表现型表现型2生物进化理论发展的意义生物进化理论发展的意义 完善框图完善框图 1中性学说与现代达尔文主义观点的主要差异是什么？中性学说与现代达尔文主义观点的主要差异是什么？ 提示：提示：中性学说认为：生物进化的主导因素不是自然中性学说认为：生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。选择，而是中性突变的随机固定。DNA分子产生的突变大分子产生的突变大部分是中性的。部分是中性的。 2根据上题分析，你是否认为中性学说完全否决了现代根据

16、上题分析，你是否认为中性学说完全否决了现代达尔文主义？达尔文主义？ 提示：提示：不是。中性学说侧重于微观水平，现代达尔文主不是。中性学说侧重于微观水平，现代达尔文主义侧重于宏观水平，二者相互补充。义侧重于宏观水平，二者相互补充。1中性学说进化的过程中性学说进化的过程跟随名师跟随名师解疑难解疑难2现代达尔文主义与中性突变学说的比较现代达尔文主义与中性突变学说的比较理论名称理论名称学说主要内容学说主要内容价值价值现代达现代达尔文主义尔文主义种群是生物进化的基本单种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组产生位，突变和基因重组产生进化的原材料，自然选择进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔决定生

17、物进化的方向，隔离导致新物种的形成离导致新物种的形成从宏观从宏观(生态学生态学)和微观和微观(基因基因)角度来看生物进角度来看生物进化过程，最明显的优化过程，最明显的优点是从基因的角度研点是从基因的角度研究生物的进化过程究生物的进化过程中性突中性突变学说变学说生物进化的主导因素不是生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变自然选择，而是中性突变的随机固定的随机固定揭示了分子水平的进揭示了分子水平的进化规律化规律 例例1某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。下图表示野兔原种分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。下图

18、表示野兔原种进化的过程，相关说法不正确的是进化的过程，相关说法不正确的是 (). . A新物种新物种1与新物种与新物种2可能是同一物种可能是同一物种 B由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式，即经过地理隔离而达到生殖隔离式，即经过地理隔离而达到生殖隔离 C图中图中X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，分别表示突变和基因重组、自然选择，Z仅表示自然选择过程仅表示自然选择过程 D在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的定向改变定向改变思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析新物种新物种1与新物种与新物种2可能是

19、同一物种，也可能可能是同一物种，也可能不是同一物种；图中显示了经过地理隔离而达到生殖隔离形不是同一物种；图中显示了经过地理隔离而达到生殖隔离形成新物种的方式；种群产生不同性状是突变和基因重组的结成新物种的方式；种群产生不同性状是突变和基因重组的结果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，X、Y分别分别表示突变和基因重组、自然选择；表示突变和基因重组、自然选择；Z表示若干次突变和基因重表示若干次突变和基因重组，以及自然选择的作用；在新物种形成的过程中由于自然组，以及自然选择的作用；在新物种形成的过程中由于自然选择的作用使种群的基因频率发生了定向改变。

20、选择的作用使种群的基因频率发生了定向改变。 答案答案C进化的进化的原因原因内因内因通过遗传将有利的变异保留下来，变异为选通过遗传将有利的变异保留下来，变异为选择提供原始材料择提供原始材料外因外因生物生存的各种环境条件，如各种生态因素生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响对生物的影响相互相互作用作用生物生存的各种环境条件对生物的变异进行生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动生存斗争，表现为进化推动生存斗争，表现为进化进化的进化的结果结果适应性适应性环境对生物的变异进行定向选择，使有利环境对生物的变异进

21、行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性成了生物的适应性多 样 性 、多 样 性 、物 种 的 形物 种 的 形成成同一物种的不同种群，由于生活环境的变同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性新物种的出现均表现为生物的多样性进化进化生物新类型的形成导致生物进化，物种的生物新类型的形成导

22、致生物进化，物种的形成是生物进化质的飞跃形成是生物进化质的飞跃 例例2下列叙述中，符合中性学说的是下列叙述中，符合中性学说的是 () A中性突变一般不引起生物性状的改变，因此中性突变中性突变一般不引起生物性状的改变，因此中性突变不是突变不是突变 B当自然选择作用于中性突变时，有利的变异被积累当自然选择作用于中性突变时，有利的变异被积累 C当环境恶劣时，中性突变的进化速率加快了当环境恶劣时，中性突变的进化速率加快了 D中性学说并没有否认选择的作用，承认形态、行为和中性学说并没有否认选择的作用，承认形态、行为和生态性状，即生物的表现型是在自然选择下进化的生态性状，即生物的表现型是在自然选择下进化的

23、思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析中性学说认为多数或绝大多数突变都是中中性学说认为多数或绝大多数突变都是中性的，即无所谓有利或有害，因此对于这些中性突变不会发性的，即无所谓有利或有害，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。突变大多在种群中随机地被生自然选择与适者生存的情况。突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。 答案答案D 例例3某植物种群，某植物种群，AA基因型个体占基因型个体占30%，aa基因型个体基因型个体占占20%，则：，则： (1)该植物的该植物的A、a基因频率分别是基因频率分别是_、_。 (2

24、)若该植物自交，后代中若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占基因型个体分别占_、_。这时，。这时，A、a的基因频率分别是的基因频率分别是_、_。 (3)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？化？_。原因是。原因是_。 (4)由此可知，进化的基本单位是由此可知，进化的基本单位是_，进化的原材料由，进化的原材料由_提供，生物进化的方向决定于提供，生物进化的方向决定于_，进化的实质是，进化的实质是_。 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析由题目可获得的信息是植物种群中由题目可获得的信息是植物种群中AA、aa和和Aa的基因型频率不

25、同。解答本题应明确基因频率和基因型频率的基因型频率不同。解答本题应明确基因频率和基因型频率的内在联系及其对进化的影响。的内在联系及其对进化的影响。 由已知条件得知：由已知条件得知：AA、aa基因型个体分别占基因型个体分别占30%、20%，所以所以Aa基因型个体占基因型个体占50%。A的基因频率为的基因频率为A%30%1/250%55%；a的基因频率为的基因频率为a%20%1/250%45%。若该植物自交，如图所示：若该植物自交，如图所示：30%AA50%Aa20%aa 30%AA50%(1/4AA,1/2Aa,1/4aa)20%aa 所以所以AA基因型个体为：基因型个体为：30%AA50%1/

26、4AA42.5%，aa基因型个体为基因型个体为20%aa50%1/4aa32.5%，Aa基因型个基因型个体为体为50%1/2Aa25%，这时，这时A基因频率为基因频率为A%42.5%1/225%55%，a基因频率为基因频率为a%32.5%1/225%45%。通过计算可以发现前后代的基因频率没有发生改变，。通过计算可以发现前后代的基因频率没有发生改变，说明生物没有发生进化。可见，种群是生物进化的单位，突说明生物没有发生进化。可见，种群是生物进化的单位，突变和基因重组为自然选择提供了原材料，生物进化的实质是变和基因重组为自然选择提供了原材料，生物进化的实质是种群基因频率的变化过程。种群基因频率的变

27、化过程。 答案答案(1)55%45%(2)42.5%32.5%55%45%(3)没进化基因频率没有发生改变没进化基因频率没有发生改变 (4)种群突变和基因重组自然选择种群基因频率种群突变和基因重组自然选择种群基因频率的改变的改变 1常染色体上基因频率的计算常染色体上基因频率的计算 (1)已知基因型的个体数，求基因频率：已知基因型的个体数，求基因频率： 某基因的频率某基因的频率(纯合子个数纯合子个数2杂合子个数杂合子个数)(总总个数个数2)100% (2)已知基因型频率，求基因频率：已知基因型频率，求基因频率：某基因的频率该基因纯合子的基因型频率某基因的频率该基因纯合子的基因型频率1/2该基因杂

28、该基因杂合子的基因型频率合子的基因型频率 (3)假设条件下的计算方法：假设条件下的计算方法： 假设种群非常大，雌雄个体间都能自由交配，没有大假设种群非常大，雌雄个体间都能自由交配，没有大范围的迁入和迁出，没有该对等位基因决定的性状的优胜范围的迁入和迁出，没有该对等位基因决定的性状的优胜劣汰，我们就可以根据基因频率计算基因型频率，反之亦劣汰，我们就可以根据基因频率计算基因型频率，反之亦可。遵循的遗传平衡定律公式为：可。遵循的遗传平衡定律公式为：(pq)2p22pqq21，基中基中p为为A的基因频率、的基因频率、q为为a的基因频率，的基因频率，p2、2pq、q2代表代表的依次是的依次是AA、Aa、

29、aa的基因型频率。的基因型频率。1设计实验，探究自然选择或人工选择设计实验，探究自然选择或人工选择对种群基因频率的影响。对种群基因频率的影响。2进行人工诱导多倍体实验，感悟物种进行人工诱导多倍体实验，感悟物种形成须经生殖隔离，但未必经历地理形成须经生殖隔离，但未必经历地理隔离。隔离。典例剖析典例剖析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、遗因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学生物研究小组为探究传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学

30、生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响，选用了纯种长翅果蝇和人工选择对种群基因频率是否有影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅对残翅(b)为显性，基为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：因位于常染色体上。他们的实验过程如下： ()选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；行杂交，获得子一代雌雄果蝇； ()让子一代果蝇连续自由交配让子一代果蝇连续自由交配5次，同时在每一代中次，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；都要除去残翅果蝇； ()当子当

31、子6代所有长翅果蝇自由交配后，统计子代所有长翅果蝇自由交配后，统计子7代中长代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比； ()根据残翅果蝇的百分比计算出根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中基因在种群中的基因频率，得出结论。的基因频率，得出结论。 请分析回答：请分析回答： (1)该实验过程的设计是否科学？请说出你的理由。该实验过程的设计是否科学？请说出你的理由。_。 (2)若让你对此实验过程进行改进，请写出所改进后的步骤：若让你对此实验过程进行改进，请写出所改进后的步骤： 选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；获得子一代雌雄果蝇； _； _； _。 解析解析该题通过实验验证人工选择对种群基因频该题通过实验验证人工选择对种群基因频率的影响，要求设置对照实验，通过对比计算验证人工率的影响，要求设置对照实验，通过对比计算验证人工选择改变了种群的基因频率。这里需要强调的一点是人选择改变了种群的基因频率。这里需要强调的一点是人工选择不会改变基因突变频率，但会导致种群基因