《三维设计 新课标高考总复习 生物》课件 第3讲 生物的进化

整合大概念1．比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持。

()2．达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。

(

)3．从以种群为单位，发展到以生物个体为基本单位，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。

(

)4．自然选择使种群的基因频率发生定向改变。

(

)5．隔离是物种形成的必要条件。

(

)6．协同进化是指同种生物之间、生物与非生物环境之间在相互影响中不断进化和发展。

(

)√√×√√×系统学习(一)生物有共同祖先的证据和自然选择与适应的形成(固基点)

主干知识·记准理清(一)生物有共同祖先的证据____是研究生物进化最直接、最重要的证据，__________、______以及_______________的研究，都给生物进化论提供了有力的支持。(二)自然选择与适应的形成1．生物的适应具有________________。比较解剖学化石胚胎学细胞和分子水平普遍性和相对性2．适应是自然选择的结果(1)拉马克的进化学说(2)达尔文的自然选择学说内容①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的；②各种生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的；③适应的形成都是由于________和___________意义最早提出比较完整的进化学说，否定了神创论和_____________内容①过度繁殖；②生存斗争；③遗传变异；④______生存意义①对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释；②揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先；③揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果不足①对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质；②对适应以及物种的形成等问题的研究，局限于个体水平用进废退获得性遗传物种不变论适者————————■链教材资料·发展科学思维■———————1．(必修2P102图6­3)回答下列与图示有关的问题：(1)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢相比，在结构上有相似之处，而且排列顺序也基本一致，这说明了_______________________________________________________________________。(2)这四种前(上)肢内部结构模式非常一致，但功能迥异，外形差别也很大，这说明了______________________________________________。生物之间存在一定的亲缘关系，它们可能都是由共同的原始祖先进化而来的结构与功能相适应，也体现了生物适应环境的特点2．(必修2P103“思考·讨论”拓展)人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近，可说明_________________________________________。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一，可表明_______________________________————————————————————。同时也能反映_____________________________。人和类人猿有共同的祖先，并且亲缘关系很近现存各种生物有着或远或近的亲缘大说明亲缘关系远，反之则近关系，差异各种生物在进化史上出现的顺序

题点考法·练全练通考法(一)考查生物进化的证据1．关于生物的进化，只能靠证据和逻辑来推测。以下有关生物进化证据和结论的说法错误的是

(

)A．通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点，推测其行为特点B．人和鱼的胚胎发育经历了有腮裂及有尾的阶段，可以用人与鱼有共同祖先来解释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，说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的D．化石证据可作为生物进化的直接证据解析：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共同祖先进化而来的。答案：C

2．下列关于证明生物进化证据的论述，正确的是

(

)A．化石是保存在地层中的古地质年代的动植物遗体，是研究生物进化的直接证据B．蝙蝠的翼和人的手具有结构的相似性可以说明两种生物是由共同祖先进化而来的C．比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知，人和其他脊椎动物之间存在血缘关系D．现存的不同生物之间亲缘关系越近，其DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高解析：化石是指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，A错误；蝙蝠的翼和人的上肢是同源器官，而不是人的手，B错误；比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知，人和其他脊椎动物之间存在亲缘关系，C错误。答案：D

[归纳拓展]化石在研究生物进化中的应用考法(二)考查自然选择学说3．枯叶蝶在停息时，它的翅很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应。同枯叶蝶一样，所有的生物都具有适应环境的特征。下列关于自然选择与适应的形成，分析正确的是

(

)A．达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果B．生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传C．枯叶蝶的这种性状是自然选择的结果，自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累D．适应具有普遍性，且是绝对的、完全适应的

解析：拉马克认为生物适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传，这不是达尔文自然选择学说的观点，B错误；自然选择获得的性状不一定都可以通过遗传进行积累，C错误；所有的生物都具有适应环境的特征，适应具有普遍性、相对性和局限性，D错误。答案：A

4．如图所示施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是

(

)A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因B．抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传C．若连续使用该杀虫剂，抗该杀虫剂的基因频率会越来越趋近1D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型解析：观察题图可知，②类个体是在施用杀虫剂之前，已经发生基因突变产生抗性基因的个体，②③类个体的抗性基因可能来源于原种群中含抗性基因的个体，杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确；②③类个体的抗性基因也可能来源于基因突变，B错误；若连续使用该杀虫剂，不含抗性基因的个体被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1，C正确；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型，D正确。答案：B

[易错点拨]达尔文自然选择学说的两个注意点(1)环境因素的作用会提高突变的频率，但任何情况下变异都是不定向的，所以环境不能起到定向诱导变异的作用，它的作用是对不定向的变异进行定向选择。(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。

系统学习(二)种群基因组成的变化与物种的形成(释疑点)

基础知识·全面掌握(一)种群基因组成的变化1．种群：生活在一定区域的_____生物全部个体的集合，是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。2．基因库：一个种群中全部个体所含有的_________，叫作这个种群的基因库。3．基因频率同种全部基因全部等位基因数4.种群基因频率的变化(1)原因：基因突变。(2)可遗传的变异来源于基因突变、染色体变异和基因重组。(3)可遗传变异的形成、特点和作用(4)变异的有利和有害是相对的，是由_________决定的。形成__________产生新的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的________特点随机的、__________作用只是提供生物进化的________，不能决定生物进化的______基因突变基因型不定向的原材料方向生存环境5．自然选择对种群基因频率变化的影响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__________；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_____结果在自然选择的作用下，_______________会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化不断提高下降种群的基因频率(二)隔离在物种形成中的作用1．物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生_____后代的一群生物。2．隔离可育3．隔离在物种形成中的作用(1)新物种形成的一般过程(2)结论：隔离是物种形成的_____条件。必要(三)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_______有可能存活下来。2．方法步骤耐药性耐药菌(1)用记号笔在培养皿的底部画2条_________的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④(2)取少量细菌的培养液，用无菌的_______

(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上(3)用无菌的镊子先夹取1张___________的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张___________放在②～④号区域的中央，盖上皿盖相互垂直涂布器不含抗生素抗生素纸片3．注意事项实验结束后，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。(4)将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养__________(5)观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈，测量和记录每个实验组中_____________，并取平均值(6)从___________的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤(2)～(5)。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径12～16h抑菌圈的直径抑菌圈边缘———————■链教材资料·发展科学思维■————————1．(必修2P112“知识链接”思考)染色体数目变异和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗？为什么？提示：都能。染色体数目变异必然引起染色体上基因数目的变化，进而引起种群基因频率的变化，染色体结构的变异也会引起种群基因频率的变化。2．(必修2P117“思考·讨论”发掘)通过地雀的形成过程，说明物种形成需要的环节。提示：(1)突变和基因重组为生物的进化提供原材料；(2)自然选择决定生物进化的方向；(3)隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的出现意味着新物种的产生。

重难盲点·讲练疏通———————微点释解(一)生物进化与物种形成的判断——————1．物种形成的三大模式2．物种形成与生物进化的不同项目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生物与原生物的关系出现生殖隔离，属于不同物种，是质变基因频率改变，属于同一物种，是量变二者联系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[典例1]

(2022·湖南高考)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是

(

)注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关C．隔离是物种形成的必要条件D．②和③之间可进行基因交流[解析]由表格中的交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确。已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确。隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确。②和③之间的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者是稻蝗属的近缘物种，表中②×③交配精子传送率为100%，即使交配成功，由于存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。[答案]

D[规律方法]

判断两种生物是否为同一物种(1)“新物种”必须具备两个条件：与原物种之间已形成生殖隔离和物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡均不可称为“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”，因为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。(2)判断方法：若可以自然交配，并且后代为可育后代，那么就是同一物种；若不能进行自然交配，或者交配繁殖出的后代为不可育后代，就为不同物种。

[对点练习]1．(2023·重庆高考)果蝇有翅(H)对无翅(h)为显性。在某实验室繁育的果蝇种群中，部分无翅果蝇胚胎被转入小鼠W基因后(不整合到基因组)，会发育成有翅果蝇，随后被放回原种群。下列推测不合理的是(

)A．W基因在不同物种中功能可能不同B．H、W基因序列可能具有高度相似性C．种群中H、h基因频率可能保持相对恒定D．转入W基因的果蝇可能决定该种群朝有翅方向进化

解析：小鼠没有翅膀，W基因在其体内不会控制翅膀的形成；W基因在果蝇体内可以控制翅膀的形成，说明W基因在不同物种中功能可能不同，A合理。H基因和W基因在果蝇体内都可控制翅膀的形成，推测两者的基因序列可能高度相似，B合理。W基因不整合到基因组，在无迁入和迁出、所有的雌雄个体间都能够自由交配并产生可育后代、不同个体生存和繁殖的机会均等、不发生突变和个体数量足够庞大的种群中，H、h基因频率可以保持相对恒定，C合理。自然选择决定生物进化方向，D不合理。答案：D

2．如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是

(

)A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种解析：图示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而产生生殖隔离。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b、d虽然有地理隔离，但是不一定存在生殖隔离，A错误；由于d是由a1演变而来，c是由a2演变而来，c与d之间可能存在生殖隔离，B正确；即使a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于b和d两个种群之间有地理隔离，有可能存在生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，C错误；即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，D错误。答案：B

————微点释解(二)基因频率和基因型频率的相关计算———(一)种群的基因频率与基因型频率的计算1．“定义法”求解基因频率(1)在一个种群基因库中：2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A和a为例)A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率；a基因频率＝aa基因型频率＋1/2×Aa基因型频率。即：PA＝PAA＋1/2PAa，Pa＝Paa＋1/2PAa3．利用遗传平衡定律计算基因型频率(1)前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有突变。(二)利用基因频率进行遗传概率计算1．利用遗传平衡定律计算人类遗传病的患病概率的解题思路2．当基因位于X染色体上时其基因频率和基因型频率相关的规律总结以色盲为例，相关基因用B、b表示：(1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系应用：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基因型频率，就等于求出了基因频率。(2)人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率(都约为7%)(3)色盲在男女性中发病率的关系[典例2]

某昆虫成虫体色深色对浅色为显性，该性状由常染色体上的一对等位基因A/a控制。某地新迁入的种群中共2000个个体，其中AA个体占25%，Aa个体占70%，种群中个体随机交配，不同基因型的个体存活率相等。若没有突变、迁入和迁出等情况，下列叙述错误的是

(

)A．该种群中基因A的基因频率为60%B．子一代种群的基因频率和亲代相同C．子一代中Aa的个体数量约为960个D．子一代中浅色成虫所占比例为16%[解析]

AA占25%，Aa占70%，可求得aa占5%，基因A的基因频率为25%＋70%×1/2＝60%，A正确；在没有突变、迁入和迁出，各种基因型个体存活率相等等条件下，基因频率不会发生改变，B正确；种群个体随机交配，基因A的基因频率为60%，基因a的基因频率为40%，Aa基因型频率＝2×60%×40%＝48%，但下一代数量不一定还是2000个，故Aa的个体数量无法计算，C错误；子一代中的浅色成虫基因型为aa，概率为40%×40%＝16%，D正确。[答案]

C[对点练习]3．(2023·湖北高考)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(

)A．52% B．27%C．26% D．2%解析：该动物种群个体数为100，由题图可知，其中有2个个体的基因型为A3A3,15个个体的基因型为A1A3,35个个体的基因型为A2A3，则A3的基因频率＝(2×2＋15＋35)÷(100×2)×100%＝27%，B符合题意。答案：B

4．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是

(

)A．1/88 B．1/22C．7/2200 D．3/800答案：A

5．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一果蝇种群，约有107个个体。请回答下列问题：(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________。(2)随机从该种群中抽出100只果蝇，测得基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，则A基因的频率为________，aa个体的基因型频率为________。(3)已知果蝇红眼与白眼为一对相对性状，由一对位于X染色体上的等位基因控制，白眼受隐性基因(b)控制，随机抽取雌雄果蝇各100只，其中测得雌果蝇中XBXB(红眼)30只，XBXb(红眼)60只，XbXb(白眼)10只，雄果蝇中XBY(红眼)60只，XbY(白眼)40只，则B基因的频率为________，XbXb个体在雌性中的基因型频率为________。解析：(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的基因库。(2)根据定义可知，A基因的频率＝(2×AA个体数＋Aa个体数)/(2×抽取个体总数)×100%＝(2×35＋60)/(2×100)×100%＝65%，aa个体的基因型频率＝aa个体数/抽取个体总数×100%＝(5/100)×100%＝5%。(3)已知控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，根据定义可知，B基因的频率＝(2×该基因雌性纯合子个体数＋雌性杂合子个体数＋雄性含该基因个体数)/(2×雌性个体数＋雄性个体数)×100%＝(2×30＋60＋60)/(2×100＋100)×100%＝60%，XbXb个体在雌性中的基因型频率＝(10/100)×100%＝10%。答案：(1)基因库(2)65%

5%

(3)60%

10%系统学习(三)协同进化与生物多样性的形成(固基点)

主干知识·记准理清(一)协同进化1．概念：指_________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．类型(1)不同物种之间：如①某种兰花具有细长的花距→某种蛾类具有细长的吸管似的口器；②羚羊的奔跑速度加快→猎豹的奔跑速度加快。(2)生物与无机环境之间不同物种3．原因：生物与生物之间的相互_____和生物与无机环境之间的相互_____。4．结果：形成生物多样性。(二)生物多样性的形成1．三个层次：_____

(基因)多样性；_____多样性；_________多样性。2．形成原因：__________。3．生物进化历程中的关键事件有性生殖的出现，实现了_________，增强了生物变异的多样性，加快了进化速度；生态系统的第三极——消费者的出现，使生态系统有更复杂的结构；生物的登陆改变着陆地环境。4．研究进化的主要依据：化石。选择影响遗传物种生态系统协同进化基因重组(三)生物进化理论在发展1．现代生物进化理论：适应是_________的结果；______是生物进化的基本单位；________________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；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；生物多样性是协同进化的结果。2．中性突变学说：大量的基因突变是________，决定生物进化方向的是__________的逐渐积累，而