[課標(biāo)要求]1.說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心。2.概述生物多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。第七單元

第4課時

生物的進(jìn)化1.支持共同由來學(xué)說的證據(jù)有哪些？2.怎樣通過化石證據(jù)研究生物的進(jìn)化？3.什么是適應(yīng)？如何運用自然選擇學(xué)說解釋生物的適應(yīng)和多樣性的形成？4.自然選擇學(xué)說的意義和局限性？5.為什么說種群是生物進(jìn)化的基本單位?6.自然選擇與種群基因頻率的變化有什么關(guān)系？7.新物種形成的一般過程？8.什么是協(xié)同進(jìn)化？舉例說明協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性形成的關(guān)系。內(nèi)容聚焦教材P100-124,步步高P199-207一、生物有共同祖先的證據(jù)0.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論的主要組成自然選擇學(xué)說揭示了生物進(jìn)化的機制，解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。

達(dá)爾文在《物種起源》一書中明確提出：地球上的當(dāng)今生物都是由共同祖先進(jìn)化來的，人和猿有共同的祖先。1.化石證據(jù)▲利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。(教材P100)

從動物的牙齒化石推測它們的飲食情況從動物的骨骼化石推測其體型大小和運動方式從植物化石推測其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)一、生物有共同祖先的證據(jù)①比較解剖學(xué)證據(jù)②胚胎學(xué)證據(jù)彼此相似的胚胎階段③細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)的證據(jù)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究，可以看出截然不同的當(dāng)今生物之間也有很多相似之處。一、生物有共同祖先的證據(jù)2.當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡1.下列有關(guān)共同由來學(xué)說的說法中，正確的是（

）A.通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點，推測其行為特點B.人與黑猩猩的DNA序列一致性比獼猴高，說明人與黑猩猩的親緣關(guān)系比獼猴近C.較晚形成的地層中，沒有較簡單、較低等的生物化石D.我國發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石E.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段，這個證據(jù)支持了達(dá)爾文的共同由來學(xué)說F.比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同種類的哺乳動物的前肢在形態(tài)上差別很大，這說明這些哺乳動物不是由共同祖先進(jìn)化來的G.不同生物之間的DNA序列都有一定的差異性，說明生物不是由共同祖先進(jìn)化來的ABE對位練習(xí)2．細(xì)胞色素c是細(xì)胞中普遍含有的一種蛋白質(zhì)，約有104個氨基酸，據(jù)測算，它的氨基酸序列每2000萬年才發(fā)生1%的改變。不同生物與人的細(xì)胞色素c氨基酸序列的差異如下表所示：(1)根據(jù)上表分析可得出：與人親緣關(guān)系最近的是_________，最遠(yuǎn)的是________。(2)本實驗說明氨基酸的差異越小，物種間的______________，氨基酸的差異越大，物種間的_______________。(3)這些生物的細(xì)胞色素c在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的相似性說明

__________________________________。生物名稱黑猩猩獼猴狗雞響尾蛇金槍魚果蠅天蠶蛾鏈孢霉酵母菌氨基酸差異數(shù)011113142127314344黑猩猩酵母菌親緣關(guān)系越近親緣關(guān)系越遠(yuǎn)這些生物有著共同的原始祖先對位練習(xí)1．適應(yīng)的普遍性和相對性二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果群體中出現(xiàn)可以遺傳的有利變異和環(huán)境的定向改變是適應(yīng)形成的必要條件。由于環(huán)境總是處于不斷的變化中，遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾讓適應(yīng)具有相對性耶穌（公元前4—公元30）各種生物都是自古以來就如此的神創(chuàng)論拉馬克1744—1829各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來都是如此的，而是在進(jìn)化過程中逐漸形成的(教材P107)②獲得性遺傳器官使用越多越發(fā)達(dá)，不使用就退化由于環(huán)境引起或由于用進(jìn)廢退引起的變化，都是可以遺傳的①用進(jìn)廢退2．拉馬克的進(jìn)化學(xué)說二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果主要觀點：意義：歷史上第一個比較完整的進(jìn)化學(xué)說；徹底否定了神創(chuàng)論，奠定了科學(xué)生物進(jìn)化論的基礎(chǔ)。3．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果過度繁殖遺傳變異可遺傳的變異自然選擇可遺傳的有利變異環(huán)境的定向選擇統(tǒng)一性共同多樣性適應(yīng)性遺傳和變異性狀水平過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存資源有限進(jìn)化的動力進(jìn)化的基礎(chǔ)進(jìn)化的結(jié)果源于必修2P108“思考·討論”：拉馬克觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是什么？達(dá)爾文觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是什么？提示拉馬克觀點：長頸鹿在旱季缺乏青草的時期就會用它的長脖子去吃高處的樹葉，這樣長期“使用”它的脖子，久而久之就更長了(用進(jìn)廢退)，然后遺傳給了下一代(獲得性遺傳)。達(dá)爾文觀點：在缺乏青草的干旱時期，那些頸部和四肢都較長的個體會有較多的機會吃到高處的樹葉，能夠生存下來，并繁殖后代，而那些頸部和四肢較短的個體則無法得到足夠的食物，不容易生存下來，也無法繁殖后代，所以頸部和四肢較短的長頸鹿逐漸被淘汰。杜布贊斯基在《遺傳學(xué)和物種起源》中完成對現(xiàn)代進(jìn)化理論的綜合，即對達(dá)爾文選擇論和新達(dá)爾文主義基因論的綜合?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論主要包括：①自然選擇決定進(jìn)化的方向，使生物向著適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。②種群是生物進(jìn)化的基本單位，進(jìn)化機制的研究，屬于群體遺傳學(xué)的范疇☆進(jìn)化的實質(zhì)就在于種群的基因頻率的改變，并由此引起生物類型的逐漸演變。③突變、選擇、隔離是物種形成和生物進(jìn)化的機制杜布贊斯基二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果4．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的發(fā)展1.(多選)下列關(guān)于達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的敘述，錯誤的是()A.生存斗爭是生物進(jìn)化的動力，對維持物種內(nèi)個體數(shù)目的穩(wěn)定有重要作用B.達(dá)爾文認(rèn)為遺傳和變異是進(jìn)化的內(nèi)因，種群基因頻率的改變導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化C.達(dá)爾文的研究是個體水平的研究，但是仍能合理地解釋生物進(jìn)化原因D.殺蟲劑造成抗藥性強的一些害蟲生存下來屬于適者生存，是自然選擇的結(jié)果E.某種抗生素被長期使用后藥效下降，是由于病原體接觸藥物后，產(chǎn)生對藥物有抗性的變異BE對位練習(xí)2．用達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的觀點來判斷，下列敘述正確的是()A．在長期有毒農(nóng)藥的誘導(dǎo)下，農(nóng)田害蟲產(chǎn)生了抗藥性B．長頸鹿經(jīng)常努力伸長頸和前肢去吃樹上的葉子，因此頸和前肢都變得很長C．北極熊生活在冰天雪地的環(huán)境里，它們定向產(chǎn)生了適應(yīng)白色環(huán)境的變異D．野兔保護(hù)性的體色和鷹銳利的目光，是它們長期互相選擇的結(jié)果D對位練習(xí)三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果種群是生物進(jìn)化的基本單位。突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率定向改變，生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。隔離是物種形成的必要條件。協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成。主要內(nèi)容老鼠種群該種群某性狀基因型基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因種群通過繁殖傳遞其基因庫基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率基因型頻率：某基因型個體數(shù)占群體內(nèi)全部個體數(shù)的比率P(A)＝14/20＝7/10P(a)＝6/20＝3/10P(AA)＝6/10＝3/5P(Aa)＝2/10＝1/5P(aa)＝2/10＝1/5三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論種群：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。是生物進(jìn)化的基本單位，也是生物繁殖的單位。1.種群是生物進(jìn)化的基本單位三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論①種群足夠大:②種群中個體間可以隨機交配;③沒有突變發(fā)生;④沒有新基因加入;⑤沒有自然選擇。遺傳平衡:在理想狀態(tài)下,各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在遺傳中是穩(wěn)定不變的,即保持著基因平衡。該理想狀態(tài)要滿足5個條件:處于遺傳平衡的種群自由交配，基因頻率和基因型頻率都不會改變1.種群是生物進(jìn)化的基本單位(2)生物突變的有利和有害不是絕對的，往往取決于生物的生存環(huán)境。(3)生物的變異是不定向的，只是產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。(1)可遺傳變異的來源——基因突變、基因重組、染色體變異。其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論2.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？種群中突變的特點：突變數(shù)很大、隨機、不定向(1)原因：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產(chǎn)生后代，種群中相應(yīng)基因的頻率會不斷提高。(2)結(jié)果：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。原種群不同表型突變和基因重組自然選擇不利變異不斷淘汰有利變異積累加強種群基因頻率定向改變生物定向進(jìn)化變異不定向3.自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論隔離導(dǎo)致遺傳物質(zhì)交流中斷，防止因基因交流而將彼此間的差異淹沒，保證群體向各個方向發(fā)展，使歧化不斷加深，直至新種形成。

①地理隔離：同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。②生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。4.隔離是物種形成的必要條件三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種。突變和基因重組種群基因頻率自然選擇原材料方向改變基因庫差別積累時間地理隔離等產(chǎn)生生殖隔離導(dǎo)致物種形成標(biāo)志4.隔離是物種形成的必要條件三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變時期。隔離是物種形成的必要條件。①地理隔離一定會導(dǎo)致生殖隔離嗎？生殖隔離的出現(xiàn)一定要經(jīng)過地理隔離嗎？②生物進(jìn)化和物種形成的關(guān)系？進(jìn)化的實質(zhì)歸納總結(jié)物種形成與生物進(jìn)化的比較比較內(nèi)容物種形成生物進(jìn)化標(biāo)志出現(xiàn)生殖隔離基因頻率改變變化后生物與原生物關(guān)系屬于不同物種可能屬于同一物種二者關(guān)系①生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成，進(jìn)化是量變，物種形成是質(zhì)變；②新物種的形成是長期進(jìn)化的結(jié)果P203歸納總結(jié)物種形成的三大模式P204不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展協(xié)同進(jìn)化1.不同物種之間：種間互助和斗爭2.生物與無機環(huán)境之間收割理論：捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物再生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種多樣性種間斗爭客觀上促進(jìn)了物種的發(fā)展三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論5.協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成通過漫長的協(xié)同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。(教材·P121)生物多樣性：①遺傳多樣性(基因多樣性):生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性②物種多樣性：動物，植物和微生物等生物種類的豐富性③生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性無機環(huán)境的多樣性根本原因組成導(dǎo)致直接原因組成直接選擇決定三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論5.協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成①適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；②種群是生物進(jìn)化的基本單位；③突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種；④生物進(jìn)化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程；⑤生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋：中性突變理論：決定生物進(jìn)化的方向是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。間斷平衡學(xué)說：物種形成并不都是漸變的結(jié)果，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。發(fā)展生物進(jìn)化論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論5.協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成（2022浙江）由歐洲傳入北美的耬斗菜已進(jìn)化出數(shù)十個物種。分布于低海拔潮濕地區(qū)的甲物種和高海拔干燥地區(qū)的乙物種的花結(jié)構(gòu)和開花期均有顯著差異。下列敘述錯誤的是A.若將甲、乙兩種耬斗菜種植在一起，也不易發(fā)生基因交流B.生長環(huán)境的不同有利于耬斗菜進(jìn)化出不同的物種C.甲、乙兩種耬斗菜花結(jié)構(gòu)的顯著差異是自然選擇的結(jié)果D.甲、乙兩種耬斗菜的全部基因構(gòu)成了一個基因庫對位練習(xí)D（2022·湖南）稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中，①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊，②與③的分布區(qū)域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機制，進(jìn)行了種間交配實驗，結(jié)果如表所示。下列敘述錯誤的是（）交配（♀×♂）①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率（%）081624618精子傳送率（%）0000100100注:精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認(rèn)交配雌蟲的百分比A.實驗結(jié)果表明近緣物種之間也可進(jìn)行交配B.生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)C.隔離是物種形成的必要條件D.②和③之間可進(jìn)行基因交流對位練習(xí)D1.

如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進(jìn)化，分別形成新物種b和c。在此過程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離B.c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C.a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D.a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種B對位練習(xí)1.定義法求解基因頻率四、基因頻率及基因型頻率的計算A基因頻率＝AA基因型頻率＋1/2×Aa基因型頻率a基因頻率＝aa基因型頻率＋1/2×Aa基因型頻率即：PA＝PAA＋1/2PAa，Pa＝Paa＋1/2PAa2.公式法求基因頻率(常染色體上)四、基因頻率及基因型頻率的計算3.某種昆蟲的翅色是由常染色體上一對等位基因決定的，A決定綠色，a決定褐色?，F(xiàn)從自然界中隨機捕獲若干個該昆蟲個體組成一個新的種群，在剛組成的這個新種群中，設(shè)A、a的基因頻率分別為x、y，AA、Aa、aa基因型頻率分別為D、E、F。則下列關(guān)系中一定正確的是A.x＝D B.y2＝FC.x＝E＋DD.2y＝2F＋E(1)適用條件：①種群非常大；②所有雌雄個體之間自由交配；③沒有遷入和遷出；④沒有自然選擇；⑤沒有突變。(2)計算公式：，則：3．利用遺傳平衡定律四、基因頻率及基因型頻率的計算①設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率；求基因型頻率②逆推計算：已知隱性純合子的概率，求基因頻率易錯提醒遺傳平衡時X染色體上基因頻率與基因型頻率的關(guān)系(以紅綠色盲為例)(1)紅綠色盲基因(Xb)的基因頻率在男性和女性中相同，但發(fā)病率不同。(2)人群中男性的紅綠色盲發(fā)病率即為該群體Xb的基因頻率。說明：若男性和女性數(shù)量相等，則女性攜帶者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分別為18%和9%。1．下列關(guān)于幾種單基因遺傳病發(fā)病率的說法(人群處于遺傳平衡狀態(tài))，錯誤的是()A．白化病在人群中的發(fā)病率小于該致病基因的基因頻率B．紅綠色盲在男性中的發(fā)病率等于人群中該致病基因的基因頻率C．抗維生素D佝僂病在人群中的發(fā)病率大于在女性群體中的發(fā)病率D．某常染色體顯性遺傳病在人群中的發(fā)病率大于人群中該致病基因的基因頻率C2．某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%，色盲在男性中的發(fā)病率為7%?，F(xiàn)有一對表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么，他們所生小孩同時患上述兩種遺傳病的概率是()

A．1/88

B．1/22

C．7/2200

D．3/800A對位練習(xí)對位練習(xí)3.某與外界隔離的島嶼上，經(jīng)調(diào)查該地區(qū)居民中白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c。下列有關(guān)敘述不正確的是A.正常個體中白化病基因攜帶者所占的概率為2a/(1+a)B.男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為bC.不患抗維生素D佝僂病的女性個體占全部個體的(1+c)2/2D.女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占bcD4．自交與自由交配中基因(型)頻率變化的不同(1)自交：雜合子連續(xù)自交的，基因型頻率會發(fā)生變化，表現(xiàn)為純合子比例逐漸增大，雜合子比例逐漸下降，但基因頻率不變。(2)自由交配

在無突變、各種基因型的個體生活力相同時，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率都保持不變。四、基因頻率及基因型頻率的計算下列有關(guān)分析錯誤的是A.該種群內(nèi)基因h和基因g的頻率分別為0.4、0.5B.在該種群內(nèi)基因組成為Gg的個體所占比例為50%C.H、h和G、g這兩對等位基因位于一對同源染色體上D.繼續(xù)隨機受粉，該種群內(nèi)矮紫莖個體所占比例不變7.某隨機受粉植物，其高莖(H)與矮莖(h)、綠莖(G)與紫莖(g)分別受一對等位基因控制，現(xiàn)對一個處于遺傳平衡中的該植物種群進(jìn)行調(diào)查，獲得的結(jié)果如下表：表型高綠莖高紫莖矮綠莖矮紫莖比例63%21%12%4%C對位練習(xí)(2019·天津，6)囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性，若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表型頻率，檢測并計算基因頻率，結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是A.深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分

布現(xiàn)狀受自然選擇影響B(tài).與淺色巖P區(qū)相比，深色熔巖床區(qū)囊

鼠的雜合子頻率低C.淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、DdD.與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率高B1.原理:一般情況下,一定濃度的抗生素會殺死細(xì)菌,但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時,如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來。2.目的要求:通過觀察細(xì)菌在含有抗生素的培養(yǎng)基上的生長狀況,探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用。實驗:探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用細(xì)菌產(chǎn)生的耐藥性使得細(xì)菌大大拓展了生存空間,可以在抗生素等有毒物質(zhì)存在的環(huán)境中生存。細(xì)菌的耐藥機制有哪些?提示:耐藥機制包括產(chǎn)生蛋白酶直接降解抗生素;使細(xì)菌細(xì)胞壁的滲透性發(fā)生改變,阻礙抗生素進(jìn)入菌體;對抗生素的作用靶位進(jìn)行修飾,以抑制抗生素的作用等。3.方法步驟第