第3課時(shí)生物的進(jìn)化

【課標(biāo)要求】1.說(shuō)明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心。2.概述生物多樣性和適應(yīng)性是

進(jìn)化的結(jié)果。

考點(diǎn)一生物有共同祖先的證據(jù)、自然選擇與適應(yīng)的形成

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論的主要組成

⑴共同由來(lái)學(xué)說(shuō)：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的。

(2)自然選擇學(xué)說(shuō)：揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制，解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。

2.生物有共同祖先的證據(jù)

(1)地層中陳列的證據(jù)——化石

廟￡是指通過(guò)自然作用保存在地層中的古

竺廠代生物的遺體、遺物或生活痕跡等

化

同是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)

石-■(5

(大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中部七

石記錄著地球和生物的進(jìn)化歷史，越古

Lg的｛老的地層中，出現(xiàn)的生物越低等、越簡(jiǎn)

單.越晚近的地層中，出現(xiàn)的生物越宣

.等、越復(fù)雜

(2)當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

概念研究比較脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的鰥

和結(jié)構(gòu)

蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上

一

比「肢都是同源器官

較

事

解

剖實(shí)具有同源器官的生物是由共同祖先演化

學(xué)證而來(lái)的

證

據(jù)據(jù)

具有共同祖先的生物生活在不同環(huán)境中，

一I-向著不同的方向進(jìn)化發(fā)展，其結(jié)構(gòu)適應(yīng)于

不同的生活環(huán)境，因而產(chǎn)生形態(tài)上的差異

EL為生物是否有共同祖先尋找證據(jù)

(W令胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)

一直過(guò)程的學(xué)科

-

胚人和魚(yú)的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鯉裂

胎

學(xué)事實(shí)「和尾

證^?L人和其他脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有

據(jù)

一彼此相似的階段

意義支持了人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的

觀點(diǎn)

生物有許多共同特征，比如都有能

事實(shí)「進(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞

細(xì)胞

證據(jù)

麗水平I細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等

胞mιΓ

和據(jù)-?支持了生物有共同祖先的論點(diǎn)

分

子

水事實(shí)不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物

平飛麻大分子,既有共同點(diǎn),又存在差異性

的分子

證水平_提示人們當(dāng)今生物有著共同的凰比

據(jù)mirL祖先

一據(jù)意義

揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的

J遠(yuǎn)近,以及它們?cè)谶M(jìn)化史上出現(xiàn)

的順序

3.適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性

⑴適應(yīng)的概念

①生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能。

②生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的匹境中生存和繁殖。

(2)適應(yīng)的特性

①普遍性：適應(yīng)是普遍存在的，所有的生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征。

②相對(duì)性：適應(yīng)是針對(duì)一定的環(huán)境條件而言的,是一種暫時(shí)的現(xiàn)象。

4.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果

(1)拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)

①主要觀點(diǎn)：徹底否定了物種不變論，提出當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)化來(lái)的，

各種生物的適應(yīng)性特征的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。

②評(píng)價(jià)：拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)在當(dāng)時(shí)是有進(jìn)步意義的,但他對(duì)適應(yīng)形成的解釋是膚淺的，未被

人們普遍接受。

(2)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)

過(guò)度繁殖、①適應(yīng)的來(lái)源是可遺傳的變異,適應(yīng)

生存斗爭(zhēng)、是自然選擇的結(jié)果

遺傳變異、②群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)

適者生存境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件

-1內(nèi)容t對(duì)適應(yīng)的解釋

達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)

意義-----------------不足

揭示了生物界的統(tǒng)一①不能科學(xué)地解釋遺傳

推是由于所有的生物和變異的本質(zhì)

都有共同祖先,而生物②局限于性狀水平

的多樣性和適應(yīng)性是

進(jìn)化的結(jié)果

【提醒】變異在前且是不定向的，環(huán)境變化在后且是定向的。環(huán)境只起選擇作用。

(3)達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展

①發(fā)展原因：關(guān)于遺傳和變異的研究，已經(jīng)從性狀水平深入到基因水平，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了

遺傳和變異的本質(zhì):關(guān)于適應(yīng)以及物種的形成等問(wèn)題的研究，已經(jīng)從以生物個(gè)體為單位，發(fā)

展到以種群為基本單位。

②發(fā)展的結(jié)果：形成了以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。

【歸納總結(jié)】

1.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的內(nèi)容分析

I■各種生物具有較強(qiáng)的繁殖能力，可產(chǎn)

(1)過(guò)度繁殖(生大量后代，相對(duì)于環(huán)境的承載能力，

【繁殖能力表現(xiàn)為“過(guò)度”

’起因：過(guò)度繁殖與生存條件之間的矛盾

［種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)

(2)生存斗爭(zhēng)《斗爭(zhēng)的方式《

I生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的斗爭(zhēng)

、斗爭(zhēng)的結(jié)果：優(yōu)勝劣汰

有利變異

變異是不定向的

(3)遺傳變異＜不利變異

〔遺傳的作用：有利于微小有利變異的積累

生物產(chǎn)生的不定向變異，由自然選擇決定其保留或淘汰

(4)適者生存

與環(huán)境相適應(yīng)的變異類型，通過(guò)多次的選擇得以保留

2.拉馬克與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的比較

項(xiàng)目拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)

外界環(huán)境的影響是生物進(jìn)化的遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，環(huán)境條

區(qū)別進(jìn)化原因

主要原因件改變是生物進(jìn)化的外因

變異是定向的，環(huán)境和器官的

變異方向變異是生物本來(lái)就有的，是不定向的

使用情況決定變異的方向

有些變異適應(yīng)環(huán)境，適者生存；有些變

適應(yīng)性變異都是適應(yīng)環(huán)境的

異不適應(yīng)環(huán)境，不適者被淘汰

進(jìn)化方向由生物自身決定由自然選擇決定

聯(lián)系都認(rèn)為生物是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等逐漸進(jìn)化的

■柘展

1.化石在地層中的分布有何規(guī)律？支持達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)嗎？

提示在越早形成的地層里，成為化石的生物越簡(jiǎn)單、越低等；在越晚形成的地層里，成為

化石的生物越復(fù)雜、越高等。支持共同由來(lái)學(xué)說(shuō)。

2.科學(xué)家認(rèn)為赫氏近鳥(niǎo)龍化石為鳥(niǎo)類起源于恐龍的假說(shuō)提供了有力的證據(jù)，這是為什么？

提示因?yàn)榛诨C據(jù)可判斷赫氏近鳥(niǎo)龍既具有恐龍的特征，也具有鳥(niǎo)類的特征，屬于恐

龍和鳥(niǎo)類的過(guò)渡類型，這說(shuō)明鳥(niǎo)類很可能是由恐龍進(jìn)化來(lái)的。

3.少女露西的骨骼化石與黑猩猩和人類骨骼結(jié)構(gòu)的比較，支持人猿共祖說(shuō)嗎？為什么？

提示支持人猿共祖說(shuō)。露西既有現(xiàn)代人類的特征，也有黑猩猩的特征，說(shuō)明人和黑猩猩可

能有共同的祖先。

4.某同學(xué)認(rèn)為“在自然選擇學(xué)說(shuō)中，變異的方向和自然選擇的方向是一致的”，該同學(xué)的觀

點(diǎn)正確嗎？說(shuō)出你的理由。

提示不正確。在自然選擇之前，生物中存在多種變異，有有利的也有不利的，自然選擇選

擇有利變異，淘汰不利變異。

5.自然選擇學(xué)說(shuō)中的生存斗爭(zhēng)都是發(fā)生在生物與生物之間的，這句話是否正確？分析原因。

提示不正確。生存斗爭(zhēng)不僅發(fā)生在生物與生物之間，也發(fā)生在生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間。

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

1.我國(guó)新疆和內(nèi)蒙古存在4種野生扁桃：新疆野扁桃、蒙古扁桃、長(zhǎng)柄扁桃和西康扁桃，它

們同為桃屬植物。研究發(fā)現(xiàn)，四種扁桃存在不同程度的親緣關(guān)系。下列分析錯(cuò)誤的是（）

A.可通過(guò)測(cè)定DNA堿基序列判斷四種扁桃的親緣關(guān)系

B.四種扁桃可能由同一祖先進(jìn)化而來(lái)

C.降水和氣溫會(huì)影響四種扁桃的進(jìn)化方向

D.生活環(huán)境越相似的扁桃親緣關(guān)系越近

答案D

解析可通過(guò)測(cè)定DNA堿基序列判斷四種扁桃的親緣關(guān)系，親緣關(guān)系越近，DNA序列相似

度越高，A正確；根據(jù)題干信息“四種扁桃存在不同程度的親緣關(guān)系”可知，四種扁桃可能

由同一祖先進(jìn)化而來(lái)，B正確；親緣關(guān)系與遺傳物質(zhì)有關(guān)，扁桃的DNA序列相似度越高，

親緣關(guān)系越近，與其生活環(huán)境無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。

2.某科研人員把原產(chǎn)丹麥和德國(guó)的基因型為AaBbCC的三葉草移到瑞典南部栽培，這里的氣

候比較寒冷。最初該三葉草莖葉的單位面積產(chǎn)量很低，但經(jīng)過(guò)若干年后，出現(xiàn)了大量基因型

為AaBbCC的三葉草且產(chǎn)量顯著提高。下列對(duì)這一事實(shí)的解釋，錯(cuò)誤的是()

A.三葉草個(gè)體間存在差異，不耐寒的個(gè)體逐漸被淘汰，耐寒的個(gè)體得以生存和繁衍

B.若干年后該三葉草種群發(fā)生了進(jìn)化

C.這是定向的自然選擇的結(jié)果

D.這是定向變異通過(guò)獲得性遺傳而得到發(fā)展的結(jié)果

答案D

解析因?yàn)槿~草個(gè)體間存在差異，在自然環(huán)境的定向選擇作用下適者生存，不適者淘汰，

適應(yīng)環(huán)境者大量繁殖產(chǎn)量提高，A、C正確；基因型為AaBbCC的個(gè)體大量繁殖，改變了種群

的基因頻率，種群發(fā)生了進(jìn)化，B正確：變異是不定向的，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.種群基因組成的變化

(1)種群和種群基因庫(kù)

①種群

a.定義：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合。

b.實(shí)例：一片草地上的所有蒲公英。

c.特點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位。

②基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。

③基因頻率

a.定義：一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比值。

b.計(jì)算公式

某種基因的數(shù)量

基因頻率=

控制同種性狀的等位基因的總數(shù)

(2)種群基因頻率的變化

①可遺傳變異的來(lái)源：塞變(基因突變和染色體變異)和基因重組。

②可遺傳變異的形成

基因突變產(chǎn)生的等位基因，通過(guò)有性生殖過(guò)程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型,

從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。

③變異的有利和有害是相對(duì)的，是由生物的生存環(huán)境決定的。

(3)自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響

突變和種群中不利變異種群的基生物朝

基因重自然的個(gè)體被淘汰，因頻率發(fā)導(dǎo)著一定

組是不有利變異的個(gè)體&生定向改的方向

定向的得以生存和繁殖?______進(jìn)化

(4)探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用

①實(shí)驗(yàn)原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會(huì)殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。

在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來(lái)。

②方法步驟

第1步：用記號(hào)筆在培養(yǎng)皿■的底部畫(huà)2條相互垂

直的直線，將培養(yǎng)皿分為4個(gè)區(qū)域，分別標(biāo)記為

①-④

第2步：取少量細(xì)菌的培養(yǎng)液，用無(wú)菌的涂布

造(或無(wú)菌棉簽)均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上

第3步：用無(wú)菌的銀子先夾取1張不含抗生素的

紙片放在①號(hào)區(qū)域的中央，再分別夾取1張抗生

素紙片放在②~④號(hào)區(qū)域的中央,蓋上皿蓋

第4步：將培養(yǎng)皿倒置于37七的恒溫箱中培養(yǎng)

12~16h

第5步：觀察培養(yǎng)基上細(xì)菌的生長(zhǎng)狀況若紙片

附近出現(xiàn)了抑菌圈，測(cè)量和記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中幽

圈的直徑,并取平均值

第6步：從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌,接種

到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后重復(fù)步驟

2~5。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的

直徑

注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將耐藥菌、培養(yǎng)基、紙片等進(jìn)行高溫滅菌處理，防止對(duì)環(huán)境造成

污染。

2.隔離在物種形成中的作用

(1)物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生回直后代的一群生物。

【提醒)種群W物種

物種是自然狀態(tài)下能夠相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物，一個(gè)物種可能在不同地點(diǎn)和時(shí)

間形成不同的種群；種群是同一種生物、同一地點(diǎn)、同一時(shí)間形成的一個(gè)群體。種群“小”，

不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離；判斷生物是不是同一物種，

如果來(lái)歷不明，形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，可靠依據(jù)是：看是否存在生殖隔離。若存在生殖隔離，則不

是同一物種。

（2）隔離

好不同群體間的個(gè)體，在自然條件下基因

不能自由交流的現(xiàn)象

發(fā)生

鬲不同物種間

生殖I［范圍

離「隔離一結(jié)果［①不能相互交配;

②即便交配成功，也不能產(chǎn)生

類型

可育后代

發(fā)生

地理U范圍里生物

隔離?使種群間不能發(fā)生基因交流

【提醒1隔離W生殖隔離

隔離包括地理隔離和生殖隔離。隔離導(dǎo)致物種的形成：

①只有地理隔離而沒(méi)有形成生殖隔離，可能產(chǎn)生亞種，但沒(méi)有產(chǎn)生新物種。

②生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限。

③生殖隔離有三種情況：不能雜交；雜交后代不活；雜交后代活而不育。

（3）新物種的形成過(guò)程（物種形成的三大模式）

漸變式

（?7λ<??..!而加否:帕買加群前上13種地普的:

種形成）［形成

仲界自然選擇變異類型1_新物種1

原M'（基因頻率菜變5

MTI基因頻率的定向改變〉

種隹種群?自然選擇;變異類型2_

新物種2

（基因頻率改變）

主要是通過(guò)染色體變異的方式形成

驟變式I

*新物種，一旦出現(xiàn)可以很快形成生

i殖隔離，此種方式多見(jiàn)于植物

物種雜交雜種染色體、倍

A?異源多倍體

物種B/一"植物

?ι.fi'j?Γ?ΛX???-????^7???-

θ新物種:西瓜、八倍體小黑麥等）

【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

屬于不同物種可能屬于同一物種

原生物關(guān)系

①生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定

二者關(guān)系

會(huì)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(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果

3.協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成

⑴協(xié)同進(jìn)化

①概念：不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。

【提醒1不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間斗爭(zhēng)。無(wú)機(jī)環(huán)境的選擇作用可定向

改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定的方向進(jìn)化；生物的進(jìn)化反過(guò)來(lái)又會(huì)影響無(wú)機(jī)環(huán)境

②類型

類型相互關(guān)系實(shí)例

有細(xì)長(zhǎng)吸管U器的蛾與有

互利共生

在相互適應(yīng)中共同進(jìn)化細(xì)長(zhǎng)花距的蘭花

生物與生物

捕食獵豹與斑馬

之間

-??-噬菌體與細(xì)菌

在相互斗爭(zhēng)中共同進(jìn)化

種間競(jìng)爭(zhēng)農(nóng)作物與雜草

生物與無(wú)機(jī)原始大氣無(wú)氧f厭氧生物f光合生物出

生物影響環(huán)境、環(huán)境影響生物

環(huán)境之間現(xiàn)f大氣中有了氧氣一出現(xiàn)好氧生物

（2）生物多樣性的形成

①內(nèi)容：遺傳多樣性（基因多樣性）、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。

②形成原因：生物的進(jìn)化。

③研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：化石。

④生物多樣性三個(gè)層次間的關(guān)系

（遺傳多樣性變異的不定向性

原

_____B____

物種多樣性p≡i蛋白質(zhì)多樣性

直選

組成接序

無(wú)機(jī)環(huán)境的多樣性］

4.生物進(jìn)化理論在發(fā)展

不

響并

的影

應(yīng)性

物適

對(duì)生

突變

基因

變是

基因突

大量的

的，

即害

非益

生「是

性的

一中

物觀點(diǎn)

進(jìn)

的

突變

中性

的是

方向

進(jìn)化

生物

化決定

理

選擇

自然

不是

累，而

論逐漸積

在

物

而是

程，

變的過(guò)

是逝

不都

形成

發(fā)物種

現(xiàn)

替出

新種交

速形成

定與迅

期穩(wěn)

工種長(zhǎng)

展理電

程

的過(guò)

思維

科學(xué)

提升

展

■拓

嗎？

材料

供原

化提

物進(jìn)

為生

還能

性，

低頻

具有

突變

I.

細(xì)胞

每一個(gè)

個(gè)體的

每一個(gè)

成，而

體組

多個(gè)

由許

往往

種群

一個(gè)

，但

很低

頻率

變的

然突

雖

提示