第 11 章 生物的进化
一、达尔文的生物进化论
共 内容 地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的
同
直接 化石 研究生物进化最直接 最重要的证据
( 、 )
由
证 比较解剖学证据 研究比较脊椎动物的器官 系统的形态和结构 胚胎学证据 比较不同动物以及人
来 间接 ( 、 )、 (
据 的胚胎发育过程等 细胞和分子水平的证据 研究不同生物细胞 蛋白质 的共性等
学 )、 ( 、 、DNA )
说 意义 有力地支持了达尔文的共同由来学说 进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础
,
-
D3 '.
F
E
*
自然选择学
7&EA UE( + UE( + '
说的内容 E E
*" K
/
自
* 2
然
选 4
E5* E5=#! '.
择
学
说
适应的
形成
意义 揭示了生物进化的机制 解释了适应的形成和物种形成的原因
,
二、现代生物进化理论
种群 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
种群是生物 (1) : 。
基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因
进化的基本 (2) : 。
基因频率 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基因数的比值
单位 (3) : , 。
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变
(4)
突变和基因 可遗传变异的来源 突变 包括基因突变 染色体变异 和基因重组
(1) : ( 、 ) 。
重组提供进 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
(2) , 。
化的原材料 可遗传变异是不定向的 能提供生物进化的原材料 但不能决定生物进化的方向
(3) , ,
7&E =#!U .4 M( 7 *' +
自然选择导
+ E#/2 * E
致种群基因
自然选择直接选择的是个体的表型 间接选择的是基因型 实质是引起种群基因频率的定向改变
频率的定向 (1) , , ,
使得生物朝着一定的方向进化
改变 。
变异一般先于环境的选择 变异是不定向的 自然选择是定向的
(2) , ,
104 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学续表
隔 实质 不同群体间的个体在自然条件下基因不能自由交流
离 类型 生殖隔离和地理隔离
概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物
环节 通常 突变和基因重组 自然选择 隔离
( ) 、 、
7&E
隔离是物种 .4 1 '.
(
形成的必要 UU# J + ) D/. ' ) *
条件 物 K.* K. . K. M(+ K.
7&E
种 形成方式 .4 ( 1 '.
'."
D/. 7
UUO . ' #
'.#
形成标志 出现生殖隔离
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
、
精 明 的 捕 捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老 病弱或年幼的个体 客观上起到
“ 、 ,
协 食者 策略 了促进种群发展的作用
”
同
协同进化与 捕食者往往捕食个体数量多的物种 这样就会避免出现一种或少数几种
进 实例 收割理论 ,
生物多样性 “ ” 生物在生态系统中占绝对优势的局面 为其他物种的形成腾出空间
化 ,
的形成
好氧生物的 地球早期为无氧环境 厌氧生物 光合生物出现 空气中有氧气 出现
→ → → →
出现 好氧生物
包括遗传 基因 多样性 物种多样性 生态系统多样性
生物多样性 (1) ( ) 、 、 。
生物多样性是协同进化的结果
(2)
易混易错 ()隔离 生殖隔离。隔离包括地理隔离和生殖隔离,隔离导致物种的形成。
1 ≠
()生殖隔离的三种情况:不能交配;能交配但不能产生后代;能产生后代但后代不可育。
2
()长期地理隔离有可能最终形成生殖隔离,产生新物种,但新物种的形成不一定经过地理隔离,如用秋水仙素或低
3
温诱导产生多倍体的过程。
知识归纳 物种形成与生物进化的比较
比较内容 物种形成 生物进化
标志 出现生殖隔离 种群基因频率改变
变化后生物与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种
二者关系 生物进化不一定形成新物种,新物种形成一定发生了生物进化
苏教速览 ()分子进化的中性学说
1
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。
①
分子产生的突变大部分是中性的,即对生物的生存既无利也无害。在小种群中,不同基因型个体生育的子代
②DNA
个数有所变动,会导致一些等位基因消失,另一些等位基因被保留下来,从而使种群中基因频率随机波动。
一些中性突变被随机保留后,经过日积月累会积少成多,使同种生物的不同种群间出现巨大的差异,形成不同的物
③
种。当积累的中性突变导致生物的性状出现差异后,自然选择发生作用,造成表型进化。
()生物进化的方式除了协同进化外,还有分歧进化、趋同进化。
2
分歧进化:由一个原始物种经过漫长的地质年代,因适应不同的环境而向不同的方向进化,逐渐形成新物种的方式。
①
趋同进化:由于相似或相同的生活环境,一些不同种类的生物在自然选择下出现形态结构向着同一方向进化的方
②
式。趋同进化是自然选择的结果。
第 11章 生物的进化 105三、实验：探究抗生素对细菌的选择作用
一般情况下 一定浓度的抗生素能杀死细菌 但变异的细菌可能产生耐药性 在实验室连续培养细菌
实验原理 , , 。
时 如果向培养基中添加抗生素 耐药菌有可能存活下来
, ,
3 + U @_
.
&3U 4 *2+3'
4$3'
O3U_ 4 *2+3'
实验步骤
@ "F@ O38 +,U
8 D4+89 38U.%8+" UF O_
E4
FU@ '8 +,
实验结果
细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异
实验结论 (1) ;
抗生素的选择作用导致耐药菌的比例逐渐升高
(2)
知识归纳 ()抑菌圈直径的大小可反映药物的抑菌效果,抑菌圈直径越大,抑菌效果越明显。
1
()抗生素的滥用使耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐代上升,最终形成“超级细菌”。
2
()当致病细菌对某种抗生素的耐药率超过一定值时,需及时更换抗生素类药物,将致病细菌的耐药率控制在低水平。
3
学生用书 P95
真题选改判 6( 福建,)甲种群基因频率的改变说明甲
.2021 5
1( 江苏,)不同物种间氨基酸序列的相似 发生了进化
.2023 3
。 ( )
性可作为生物进化的证据 6答案
。 ( ) . √
1答案 7( 黑、吉、辽,)鲟类是最古老的鱼类之一
. √ .2024 8 ,
2( 安徽, )分子生物学证据与化石等证据 鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化
.2024 13
结合能更准确判断物种间进化关系 的环境
。 ( ) 。 ( )
2答案 7答案
. √ . ✕
3( 甘肃,)物种形成过程实质上是种间生 8( 福建,)某玉米种群含有的全部基因构
.2024 7 .2023 6
殖隔离建立的过程
成了该种群的基因库
。 ( )
。 ( )
3答案
8答案
. √
. √
4( 江苏,)不同种群的生物之间均存在生
.2021 8 从真题到教材
殖隔离
。 ( )
4答案
9达尔文的生物进化论包括自然选择学说和
.
. ✕
学说 后者指出生物是由原始的
5( 江苏,)种群中个体的迁入与迁出会影
,
.2021 8
响种群的基因频率 共同祖先进化来的 即亲缘关系 的生物
。 ( ) , ,
5答案 具有较高的同源性( 江苏, )
. √ 2023 10 。
106 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
9答案 共同由来 近 修 ) 不同 之间
. 2P114 。 、
10 是物种形成的必要条件 分为 之间在相互影响中不断进化和发展
. , ,
隔离和 隔离( 黑、吉、辽,) 这就是协同进化(人教版必修 )
2024 8 。 2P121 。
10答案 隔离 地理 生殖 与 地理 可互换 11答案 种群 等位基因 基因频率 突变
. ( “ ” .
位置 和基因重组 基因突变 基因重组 染色体
) 、 、
11现代生物进化理论认为 是生物进 变异 自然选择 物种 生物与无机环境
.
化和繁殖的基本单位 一个种群基因库中 12生物多样性包括
, , . 、 、
某个基因占全部 数的比值叫作 生态系统多样性 生物多样性是
。
(人教版必修 )( 福建,) 的结果( 辽宁,)
2P111 2023 6 。 2022 3 。
提供了进化的原材料 可遗传的 12答案 遗传 基因 多样性 物种多样性 与
, . ( ) [
变异包括 遗传 基因 多样性 可互换位置 协同
。 “ ( ) ” ]
决定生物进化的方向(人教版必 进化
第 11章 生物的进化 107
学生用书 P96
基因频率和基因型频率的计算
设 分别表示 的频率 分别表示 的频率 或个数
基因位于 A、a A、a ,AA、Aa、aa AA、Aa、aa ( ),
定义法
常染色体 则有 2AA+Aa 2aa+Aa
A= ×100%,a= ×100%
上的基因
2(AA+Aa+aa) 2(AA+Aa+aa)
延伸 因为 三种基因型的频率之和等于 故用 分别表示 的频率时
频率计算 AA、Aa、aa 1, AA、Aa、aa AA、Aa、aa ,
推理
A=AA+1/2Aa,a=aa+1/2Aa
基因位于性染 以人的色盲基因为例 设 分别表示 的频率
B b B b
, X 、X X 、X ,
色体上的基因
B B B b B b b B b b
则 B 2XX+XX+XY b 2XX+XX+XY
频率计算 X= B B B b b b B b ×100%,X= B B B b b b B b ×100%
2(XX+XX+XX)+XY+XY 2(XX+XX+XX)+XY+XY
在一个不发生突变 迁移和选择的无限大的随机交配的群体中 基因频率和基因型频率在一代一
、 ,
内容 代的繁殖中保持不变 即在没有进化影响下但基因一代一代传递时 群体的基因频率和基因型频
, ,
率保持不变
数学 计算公式 当等位基因只有两个 时 设p表示 的基因频率q表示 的基因频率 则
: (A、a) , A , a , :AA
表达式 的基因型频率 p2 的基因型频率 pq 的基因型频率 q2
遗 = ;Aa =2 ;aa =
传
遗传平衡时 染色体上基因频率与基因型频率的关系 以红绿色盲为例
平 X ( )
衡 红绿色盲致病基因 的基因频率在男性和女性中相同 但发病率不同
b
定 (1) (X) , 。
男性中红绿色盲发病率即为该群体 的基因频率
律 b
(2) X 。
延伸 若红绿色盲致病基因 的基因频率为 则
b
(3) X 10%,
应用 ì ï B B
{ ïXX =90%×90%=81%
B
男性中 XY=90% 女性中í
B b
b ; ïï XX=2×90%×10%=18%
XY=10% î
b b
XX=10%×10%=1%
说明 若男性和女性数量相等 则女性携带者 在女性中的比例和人群中的比例分别为 和
B b
: , XX 18% 9%典例 (多选)( 届扬州中学质量检测, )在实 变式 同考法不同情境 型基因频率计算
2024 18 ZW
验室内一个随机交配的某蝴蝶种群 共有蝴蝶 ( 湖北, , 分)某二倍体动物的性别决定
,
2024 142
只 且群体达到了遗传平衡 的蝴蝶 方式为 型 雌性和雄性个体数的比例为
10000 , ,9% ZW , 1∶
体色为白色 该性状由常染色体上的隐性基因 该动物种群处于遗传平衡 雌性个体中有
, e 1。 ,
决定 为花斑色 由基因 决定 向该种群 患甲病 由 染色体上 基因决定 下
;91% , E 。 1/10 ( Z h )。
引入与原种群数量相同 只 的白色蝴 列叙述正确的是
(10000 ) ( )
蝶 下列相关分析正确的是 该种群有 的个体患该病
, ( )
A. 11%
引入蝴蝶前杂合花斑蝴蝶有 只 该种群 基因的频率是
A. 4200 B. h 10%
引入蝴蝶后 基因的频率升高为 只考虑该对基因 种群繁殖一代后基因型共
B. e 50% C. ,
引入蝴蝶后 基因的频率保持不变 有 种
C. E 6
引入蝴蝶会促进该蝴蝶种群发生进化 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少
D. D.
答案 AD 基因频率不变
10%,H
答案 B
108 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
