高三生物一轮复习课件【高效课堂+备课精研】 生物进化

一轮复习第二十二讲生物进化一、现代生物进化理论的由来观点一：神创论观点二：进化论中国古代神话：女娲造人西方神话：上帝造人（亚当和夏娃）现今地球上约有1300万到1400万个物种，其中被人类认识并命名的约有200万种。现在地球上的各种生物不是神创造的，而是由共同的祖先经过漫长的时间演变而来的，因此各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。一、现代生物进化理论的由来自主复习课本110-113的相关内容，思考下列问题：1、拉马克的进化学说的主要内容。2、尝试用拉马克的进化学说解释长颈鹿为什么脖子长？3、我们应该怎样评价拉马克进化学说？4、达尔文自然选择学说的主要内容。5、利用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿为什么脖子长？6、结合自然选择学说的解释模型，解释细菌产生抗药性的原因。7、我们应该怎样评价达尔文的进化学说？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②获得性遗传（2）生物进化的原因是食蚁兽舔食蚂蚁→舌头细长鼹鼠眼睛长期不用→退化①生物不是神造的，而是由更古老生物进化来的②生物是由低等到高等逐渐进化的。③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传（1）主要内容即经常使用的器官就发达，不使用的就退化。因环境改变或用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。肌肉发达的健身教练健身教练的孩子2、尝试用拉马克的进化学说解释长颈鹿为什么脖子长？1.拉马克的进化学说拉马克认为长颈鹿的进化是因为：草地退化后要吃树叶，颈长的有优势，于是它们天天使劲地将颈伸长，慢慢地颈就变长了；而这样的长颈是可以遗传的，最终形成了现在的长颈鹿。3、我们应该怎样评价拉马克进化学说？1.拉马克的进化学说△局限性△积极意义①最早提出“进化”，反对神创论和物种不变论。②是历史上第一个比较完整的进化学说。①有许多缺少科学依据的主观推测。②过于强调环境变化直接导致物种的改变。③误认为生物用进废退的获得的性状都可以遗传。4、达尔文自然选择学说的主要内容。2.达尔文的自然选择学说事实1:生物都有过度繁殖的倾向事实2:物种的个体数能保持稳定事实3:资源是有限的推论1:个体间存在生存斗争事实4:个体间普遍存在差异(变异)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，生物不断进化成新类型过度繁殖生存斗争遗传变异事实5:许多变异可以遗传达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择后代数目超过环境承受能力生物与生物，及生物与无机环境间的斗争生存斗争对生物个体而言是有利还是有害？对生物群体呢？生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却更不适应环境,即变异是不定向的。适者生存5、利用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿为什么脖子长？颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了。长颈鹿产生的后代超过环境承受能力它们都要吃树叶而树叶不够吃它们有颈长和颈短的差异☆过度繁殖☆生存斗争☆遗传变异☆适者生存2.达尔文的自然选择学说大量个体有利变异个体不利变异个体生存条件有限基础内因动力/手段结果过度繁殖遗传和变异生存斗争适者生存不适者被淘汰原始类型新类型逐代积累加强生物进化自然选择达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择1、谁提供选择的材料？由可遗传变异提供2、谁选择？自然环境3、谁决定进化方向？自然选择决定4、遗传变异和自然选择的前后顺序？遗传变异在前，自然选择在后6、结合自然选择学说的解释模型，解释细菌产生抗药性的原因。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；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；在使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体就有机会产生更多的后代；一段时间以后，抗生素的效果就会下降。这一解释未能深入到基因水平，没有说明基因突变在进化中的作用。7、我们应该怎样评价达尔文的进化学说？2.达尔文的自然选择学说△局限性△积极意义①从事实出发，论证了生物是不断进化的，相对系统地解释了生物进化的原因；②解释了生物的统一性、多样性和适应性。②对生物进化的解释局限于个体水平。①对于遗传和变异的本质不能作出科学解释。③强调物种形成都是渐变的结果，无法解释物种大爆发现象。3.达尔文以后进化理论的发展（1）遗传和变异：形成以自然选择学说为核心的现代生物进化理论性状水平基因水平（获得性遗传已被大多数学者摒弃）（2）自然选择的作用：以个体为单位以种群为单位神创论物种不变论拉马克进化学说用进废退获得性遗传达尔文自然选择学说过度繁殖，生存斗争遗传变异，适者生存自主复习课本114-118的相关内容，思考下列问题：1、相关概念：种群、基因库、基因频率、基因型频率。2、自然选择直接作用的对象是？为什么说种群是生物进化的基本单位？3、基因频率、基因型频率的计算。4、生物进化的原材料？生物进化的原始材料？如何理解？5、阐述桦尺蠖种群体色发生变化的过程；归纳自然选择对种群基因频率变化的影响。二、现代生物进化理论的主要内容1.种群基因频率的改变于与生物进化1.池塘内的所有鲫鱼（）2.海洋里的全部鱼（）3.山上的所有山羊（）4.学校内所有桂花树（）5.河里的全部雌鲤鱼（）判断√×√√×二、现代生物进化理论的主要内容★种群→生活在一定区域的同种生物的全部个体。1★种群是进化的基本单位1.种群基因频率的改变于与生物进化这个群体就是种群！自然选择直接作用的生物的个体，而且是个体的表现型一个个体适应能力无论多强，如果它决定性状的基因不能够传递给后代，它在进化上就没有贡献。个体不是进化的单位。研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还必须研究群体的基因组成变化。2、自然选择直接作用的对象是？为什么说种群是生物进化的基本单位？种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代（个体间彼此可以交配实现基因交流）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。因此，种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。由此人们提出基因库和基因频率等概念。种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率1.种群基因频率的改变于与生物进化二、现代生物进化理论的主要内容★基因库→种群的全部个体所含的全部基因叫做基因库★基因频率在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率★基因型频率★个体含有的基因只是基因库中的一部分※例1：从种群中随机抽样100个个体，发现AA、Aa、aa的个体分别为30个、60个、10个。该种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别是多少？A、a的基因频率呢？基因型频率AA：30÷100=30%Aa：60÷100=60%aa：10÷100=10%基因频率解：这100个个体共有200个基因。A基因有：2×30+60=120个∴A%=120÷200=60%a%=80÷200=40%一个种群中一对等位基因的基因频率之和等于13、基因频率、基因型频率的计算。☆定义法：已知基因型的个体数，计算基因频率★三维设计148页=xB的总数XB基因频率雌性个数×2＋雄性个数×100%=xb的总数Xb基因频率雌性个数×2＋雄性个数×100%Ⅱ基因位于X染色体上的频率计算A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)Ⅰ基因位于常染色体上的频率计算某工厂有男、女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者为5人；男性患者为11人，那么这个群体中色盲基因的频率为多少？6%※例：一个种群中基因型AA的个体占14%，基因型Aa的个体占76%，基因A和a的频率分别是多少？解：A%=14%+1/2×76%=52%a%=10%+1/2×76%=48%基因频率=纯合子基因型频率+1/2×杂合子基因型频率由题可知aa个体占10%，☆A%=AA%+1/2×Aa%☆a%=aa%+1/2×Aa%3、基因频率、基因型频率的计算。☆公式法：已知基因型频率，求基因频率★三维设计148页若已知基因频率，如何求基因型频率？AA%=Aa%=aa%=基因型频率A%×A%2×A%×a%a%×a%☆利用遗传平衡定律（哈代－温伯格平衡）进行基因频率的计算p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA=p2Aa=2pqaa=q2p表示基因A的频率，q表示基因a的频率①种群非常大；

②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；③没有迁入与迁出；

④没有自然选择；

⑤没有突变。★五个条件基因位于常染色体上的计算亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子一代基因型频率AA()Aa()aa()子一代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%

A60%a40%卵细胞A60%a40%精子AA36%Aa24%Aa24%种群中所有个体随机交配时，运用棋盘法解答：A%=60%a%=40%假设某种群处于理想状态，所有个体间都能自由交配并产生后代，根据孟德尔分离定律计算：aa16%☆利用遗传平衡定律（哈代－温伯格平衡）进行基因频率的计算例1：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，地理隔离不再存在，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()A.75% B.50%C.42% D.21%随机交配：子代的基因频率和基因型频率均不变提示C自交：子代基因频率不变，基因型频率改变综上可见：基因重组对基因频率无影响自交过程（非随机交配）中，可以根据基因型频率求基因频率，但不能根据基因频率求基因型频率。

由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率(包括基因型频率）可以代代保持稳定不变。这就是遗传平衡定律，也叫哈代－温伯格平衡。典例：遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上的一对等位基因控制。下列叙述正确的是 (

)A．遗传平衡的“理想状态”与种群“J”型增长的“理想状态”基本相同B．观察该种群，若新生的栗色个体多于黑色个体，则说明栗色为显性C．该种群中，若隐性基因频率为20%，则显隐性个体数之比为24∶1D．若该种群中控制栗色与黑色的基因的频率相等，则栗色个体数等于黑色个体数C★三维设计149页典例、练真题备高考4★三维设计149页典例、练真题备高考44.(全国卷Ⅰ)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是______________________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。答案：(1)1∶1

1∶2∶1

0.5(2)A基因纯合致死1∶1 ☆利用遗传平衡定律（哈代－温伯格平衡）进行基因频率的计算基因位于X染色体上的计算以人类的色盲基因遗传为例，假设男性中的XB的基因频率为p，Xb的基因频率为q，（1）问：男性中各种基因型的频率、正常的概率，患色盲的概率？男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以：★男性中：基因频率=基因型频率=表现型频率（2）问：女性中XB的频率？Xb的频率？各种基因型的频率？由于男性中的XB、Xb均来自于女性，所以在女性中：XB的频率也为p,Xb的频率也为q,p+q=1。★基因频率在男性中、女性中、人群中是相同的XBXbXBXBXBXbXbXbXBYXbY男性中pq女性中pq总人群中pqpqp22pqq2P2/2pqq2/2p/2q/2例2：假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为(

)

A.14％B.7％C.13.51％D.25％例3：若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次（）A.1%2%B.8%8%C.2%10%D.2%8%CC★故在女性中，遵循遗传平衡定律例11.若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次（

）A.1%2%B.8%8%C.2%10%D.2%8%C方法：基因型频率法，Xb基因频率﹦p﹦20%则在群体（雌雄果蝇相等）中有：XbXb基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2%XbY基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10%例12.假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为(

)

A.14％B.7％C.13.51％D.25％

由题意知该病在男性中的表现型频率为7％，则其基因型频率也为7％，在女性中的基因频率也为7％。在女性中正常率为(1-7％)2。所以在女性中的发病率为1-(1-7％)2=13.51％。

C例1：调查某村人群的红绿色盲情况发现，共500人，其中XBXB占42.2%，XBXb占7.4%，XbXb占0.4%，XBY占46%，XbY占4%。一年后由于出生、死亡、婚嫁等原因，该村庄男性色盲增加了5人，女性携带者增加了6人，其余类型人数不变。则一年后该人群XB和Xb的基因频率分别是例2：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)的关系如图所示。下列分析错误的是A.0＜p＜1时，亲代群体都可能只含有纯合子B.只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合子C.p＝a时，显性纯合子在F1中所占的比例为1/9D.p＝c时，F1自交，子代中纯合子所占比例为5/9695/767、72/767D①任何生物的基因突变每时每刻都有可能发生（普遍性、随机性）；②由于各种原因，种群中有的个体会离开该群体，相反的可能，有的同种的外来个体会迁入该种群，使种群中各种基因型的比例发生变化，而导致种群基因频率的改变；③在自然界中，自然选择是无法避免的，始终对种群发挥作用……课本115页讨论题2：上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？满足五个假设条件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。当亲代和子代之间差异由量变的积累而达到质变的差异时，该种群就渐变成另外一个不同的种群了。所以客观来说，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说生物的进化是必然的。讨论题3：如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。会2★突变和基因重组产生进化的原材料4、生物进化的原材料？生物进化的原始材料？如何理解？可遗传的变异基因突变基因重组突变染色体变异来源基因突变生物进化生物原材料基因重组多种多样的基因型种群中出现大量新的等位基因生物自发突变的频率很低，而且突变大多是有害的。那么，它为什么还能够作为生物进化的原材料呢？突变和基因重组只是提供了进化的原材料，而不能决定方向，为什么？突变和重组是随机的、不定向的课本116页表面变化：性状由浅色→黑色根本变化：1850年考察1950年考察进化S黑色5%s浅色95%S黑色95%s浅色5%3★自然选择决定生物进化的方向5、阐述桦尺蠖种群体色发生变化的过程；归纳自然选择对种群基因频率变化的影响。分析（1）在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？控制黑色的基因S增多，S基因频率增大（2）在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因适者生存具有有利变异的个体得以生存发展(适者生存)，具有不利变异的个体被淘汰(不适者淘汰)。保护色警戒色拟态桦尺蠖进化的实质：种群基因频率的定向改变3★自然选择决定生物进化的方向5、阐述桦尺蠖种群体色发生变化的过程；归纳自然选择对种群基因频率变化的影响。桦尺蠖黑色浅色s基因频率↓S基因频率↑s基因频率又↓S基因频率又↑×√黑色浅色×√…………☆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。逐渐积累有利变异不断淘汰不利变异小贴士判断种群是否进化→看基因频率是否改变基因频率改变→种群进化基因频率未变→种群未进化进化自然选择种群种群基因频率改变突变基因重组方向单位原材料实质自主复习课本119-121的相关内容，思考下列问题：1、理解记忆相关概念：物种、生殖隔离、地理隔离、隔离。2、不同物种之间存在生殖隔离的本质是什么？3、生殖隔离与地理隔离的区别与联系？4、描述加拉帕戈斯群岛的多种地雀的形成过程；

分析隔离在物种形成过程中的作用？5、归纳新物种形成的三个环节，分析三个环节各自的意义？二、现代生物进化理论的主要内容2.隔离及其在物种形成中的作用思考与讨论：①全世界的人是一个物种吗？为什么？②马跟驴是一个物种吗？为什么？③骡是一个物种吗？为什么？2.隔离及其在物种形成中的作用能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物★物种1、理解记忆相关概念：物种、生殖隔离、地理隔离、隔离。★生殖隔离不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育后代的现象辨析：同种物种之间________（“存在”或“不存在”）生殖隔离；不同物种之间______（“存在”或“不存在”）生殖隔离；

存在生殖隔离的______（“是”或“不是”）不同物种：不存在生殖隔离的______（“是”或“不是”）同一物种：不存在存在是是辨析：同一种群的个体______（“一定”或“不一定”）属于同一物种；同一物种的个体______（“可以”或“不可以”）分布于不同区域形成不同的种群；

不同种群的个体______（“可能”或“不可能”）是同一物种；不同物种的个体______（“属于”或“不属于”）同一种群；一定可以可能不属于由于骡子、虎狮兽是不育的，所以马和驴是两个物种、虎和狮是两个物种。虎狮兽狮虎兽骡驴马狮虎2、不同物种之间存在生殖隔离，其本质是什么？2.隔离及其在物种形成中的作用不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象★隔离★生殖隔离不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育后代的现象★地理隔离同一种生物由于地理上的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。谁与谁之间的不同种群？东北虎与华南虎3、生殖隔离与地理隔离的区别与联系？一个鼠种群，雌雄鼠可以自由交配，繁衍后代。山洪形成一条河，鼠的一半在河这边，一半在河那边。几千年后河流干涸，两种群会合，发现彼此大不相同。这说明什么？一个种群还是两个种群？还是一个物种吗？2.隔离及其在物种形成中的作用经过长期的地理隔离，可以形成生殖隔离2.隔离及其在物种形成中的作用4、描述加拉帕戈斯群岛的多种地雀的形成过程；

分析隔离在物种形成过程中的作用？原始种群地理隔离

阻断基因交流会出现不同的突变、基因重组；自然选择作用有差别不同种群的基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异久而久之，差异进一步加大逐步出现生殖隔离新物种形成1.新物种形成的标志是什么？2.物种形成的必要条件是什么？3.地理隔离是否一定会导致生殖隔离？2.隔离及其在物种形成中的作用①地理隔离②生殖隔离隔离→不一定都能形成生殖隔离→不一定产生新物种☆隔离是物种形成的必要条件→新物种形成的标志地理隔离往往是生殖隔离的先决条件。长期的地理隔离有可能导致生殖隔离，导致新物种的形成，但存在地理隔离的生物不一定存在生殖隔离。地理隔离是形成物种的量变阶段，生殖隔离是形成物种的质变阶段，不同物种间都存在着生殖隔离，物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。物种形成的意义：（1）增加了生物的类型。（2）生物以新的方式利用环境，微生物进一步发展开辟前景。经过长期的地理隔离，形成生殖隔离2.隔离及其在物种形成中的作用5、归纳新物种形成的三个环节，分析三个环节各自的意义？★突变和基因重组★自然选择★隔离----提供进化的原材料----决定进化的方向----物种形成的必要条件☆物种形成方式：①渐变式(主要)：地理隔离生殖隔离长期新物种形成标志②爆发式：5、归纳新物种形成的三个环节，分析三个环节各自的意义？☆物种形成方式：①渐变式(主要)：无需地理隔离，直接生殖隔离主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离，此种方式多见于植物。AABBCC六倍体普通小麦DD二倍体黑麦×ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCD（八倍体小黑麦）（可育）秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育进化和物种形成的判断（1）进化取决于种群基因频率是否发生改变。只要种群基因频率发生改变，生物一定进化。（2）物种形成取决于是否形成生殖隔离。①进化是量变，进化不一定形成新物种。②物种形成是质变，新物种形成一定发生了进化。自主复习课本123-126的相关内容，思考下列问题：1、共同进化的概念、相关实例。2、捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？什么是精明的捕食者策略？什么是收割理论？3、生物进化与无机环境的相互影响？4、生物多样性包括的内容？5、了解进化历程的主要依据？有性生殖在进化中的意义？6、生物进化的一般规律？7、生物进化理论在发展。二、现代生物进化理论的主要内容3.生物进化与生物多样性的形成3.生物进化与生物多样性的形成某种兰花和专门给它传粉的蛾★共同进化不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。1、共同进化的概念、相关实例。根瘤菌与豆科植物共生☆1、生物与生物间的共同进化☆2、生物与无机环境的