第 12 章 生物的进化
一、达尔文的生物进化论
内容 地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的
共
化石 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 研究生物进化最直接 最
同 直接 ( 、 ): 、
重要的证据
由
证
来
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
据 间接 ( 、 )、 (
学
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
)、 ( 、 、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
,
易混易错 拉马克进化学说与自然选择学说的主要区别:
拉马克进化学说:外界环境的影响是生物进化的主要原因;变异是定向的,环境条件和器官的使用情况决定变异的方
向;生物自身决定进化方向(用进废退、获得性遗传).
自然选择学说:遗传和变异是生物进化的内因,环境条件改变是生物进化的外因;变异是生物本来就有的,是不定向
的;自然选择决定生物进化的方向.
小表达 自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的,这句话是否正确? .分析原因. .
答案:不正确 生存斗争不仅发生在生物与生物之间,也发生在生物与无机环境之间
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) : , ;
生物进化的实质是自然选择导致种群基因频率的定向改变
(４)
１０４ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学续表
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) , ,
自然选择导 7&E =#!U .4 M( 7 *' +
+ E#/2 * E
致种群基因
频率的定向 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 使
, , ,
改变 得生物朝着一定的方向进化
实质 不同群体间的个体在自然条件下基因不能自由交流
隔离
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 通常为突变和基因重组 自然选择 隔离
、 、
7&E
.4 1 '.
隔离是物种 (
UU# J + ) D/. ' ) *
形成的必要 K.* K. . K. M(+ K.
条件 物种 7&E
.4 1 '.
形成方式 (
'."
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
“ 、 ,
食者 策略 到了促进种群发展的作用
”
协同
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
进化 实例 收割理论 ,
生物多样性 “ ” 种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
,
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
→ → → →
出现 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)
知识拓展 遗传漂变
在一个比较小的种群中,一起偶然的事件往往可以引起种群基因频率发生较大变化的现象称为遗传漂变.如在
一个小种群中,只有一个个体含有某基因,可能会由于该个体偶然死亡或没有交配,使该基因在这个种群中消失.群
体越大,遗传漂变对其基因频率的影响越小;群体越小,遗传漂变对其基因频率的影响越大.
易混易错 ()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.
１
()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
２
温诱导产生多倍体的过程.
()生物进化不一定产生新物种,只有不同种群的基因库产生显著差异导致产生生殖隔离,才能产生新物种;新物种
３
一旦形成则一定发生了生物进化.
小表达 (必修 )有性生殖出现后生物进化的速度明显加快的原因是什么? .
２P１２２
答案:生物通过有性生殖,实现了基因重组,增强了生物变异的多样性,使生物进化的速度明显加快
第 12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时
实验原理 , , . ,
如果向培养基中添加抗生素 耐药菌有可能存活下来
,
3 + U @_
注意 实验结
:
.
&3U 4 *2+3' 束后 应将耐
,
4$3' 药菌 培养基
、 、
O3U_ 4 *2+3'
实验步骤 纸片等进行高
温灭菌处理
@ "F@ O38 +,U ,
防止对环境造
8 D4+89 38U.%8+" UF O_
E4 成污染
FU@ '8 +,
实验结果
实验结论 细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异 抗生素的选择作用导致耐药菌的比例逐渐升高
(１) ;(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.()抗生素的滥用
１ ２
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”.()当致病
３
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.
学生用书 P93
真题选改判
教考衔接
１( 安徽, )分子生物学证据与化石等证据
典例 ( 浙江 月选考, , 分)峡谷和高山
．２０２４ １３
２０２２ １ １６２
结合能更准确判断物种间进化关系
. ( ) 的阻隔都可能导致新物种形成 两个种的羚松
.
１答案
鼠分别生活在某大峡谷的两侧 它们的共同祖
． √
,
２( 甘肃,)物种形成过程实质上是种间生
先生活在大峡谷形成之前 某高山两侧间存在
．２０２４ ７ ;
殖隔离建立的过程
有限的 通道 陆地蜗牛和很多不能飞行的昆
. ( )
“ ”,
２答案
虫可能会在 通道 处形成新物种 下列分析不
． √ “ ” .
３( 湖南,)宿主菌经噬菌体侵染后 基因定 合理的是
．２０２４ ７ , ( )
向突变的几率变大 大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进
. ( )
A．
３答案 行基因交流
． ✕
４( 浙江 月选考,)自然选择在水稻驯化过 能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大
．２０２３ ６ ９ B．
程中起主导作用 峡谷两侧形成两个物种
. ( )
４答案 高山两侧的陆地蜗牛利用 通道 进行充分的
． ✕ C． “ ”
５( 辽宁,)人类与黑猩猩基因组序列高度 基因交流
．２０２２ ３
相似 说明人类从黑猩猩进化而来 某些不能飞行的昆虫在 通道 处形成的新种
, . ( ) D． “ ”
５答案 与原物种存在生殖隔离
． ✕
１０６ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
答案 C 播 人为阻断种群中个体间的基因交流 影响生
, ,
链接教材 必修 地理隔离对生物多样性的影 态系统的整体性和生物的协同进化 因此耗资
２P１２４ ,
修建高架桥和涵洞 体现了我国政府和相关企
响 我国在修建青藏铁路时 不惜耗资修建了许 ,
,
业对保护生物多样性的重视 这一做法在其他
多高架桥和涵洞 这对保护生物多样性有什么 .
.
地区也是常见的 但修建高架桥和涵洞的具体
意义 这种做法适合在其他地区推广吗 ,
? ?
数量和方式 还要考虑地形 地质 经济和社会
答案 修建铁路和高速公路时 如果没有修建 , 、 、
,
等多方面的因素 做到因地制宜
高架桥和涵洞 就会影响动物的迁移 缩小动物 , .
, ,
觅食 繁殖等活动的范围 影响植物种子的传
、 ,
第 12章 生物的进化 １０７
学生用书 P94
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
A、a A、a ,AA、Aa、aa AA、Aa、aa ( ),
基因位于 定义法
则有 ２AA＋Aa ２aa＋Aa
常染色体 A＝ ,a＝
２(AA＋Aa＋aa) ２(AA＋Aa＋aa)
上的基因
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)
B B B b B
基因位于性染色体 以人的色盲基因为例 , 设 X B 、X b 分别表示 X B 、X b 的频率 , 则 X B ＝ B B ２X B X b ＋X b X b ＋XY B b ,
２(XX＋XX＋XX)＋XY＋XY
上的基因频率计算
b b B b b
b ２XX＋XX＋XY
X＝ B B B b b b B b
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代的繁
内容 、 ,
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
＝ ;Aa ＝２ ;aa ＝
遗
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 ( ):
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
衡 (１) (X b ) , .
定 男性中红绿色盲发病率即为该群体 的基因频率
b
律 (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 定义法计算基因频率 ( 江西,, 分)某 基因型
２０２４ ４２ W１W２ W１W３ W２W２ W２W３ W３W４ W４W４
水果的 基因 存在多种等位基因 影响果实 棵数
W ( ) ２１１ １１４ ２２４ １１６ ２６０ ７５
甜度 研究人员收集到 棵该水果的植株
. １０００ ,
A．１６．２５％ B．３２．５０％ C．５０．００％ D．６７．５０％
它们的基因型及对应棵数如表 据表分析 这
. , 答案 A
棵植株中 的基因频率是
１０００ W１ ( )
变式 同方法不同情境 性染色体上基因频率的计 该种群 基因的频率是
B． h １０％
只考虑该对基因 种群繁殖一代后基因型共
算 ( 湖北, , 分)某二倍体动物的性别决 C． ,
２０２４ １４２
有 种
定方式为 型 雌性和雄性个体数的比例为
６
ZW ,
若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少
该动物种群处于遗传平衡 雌性个体中
D．
１∶１. ,
基因频率不变
有 患甲病 由 染色体上 基因决定 １０％,H
１/１０ ( Z h ).
答案 B
下列叙述正确的是
( )
该种群有 的个体患该病
A． １１％
１０８ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
