备战高考生物一轮复习优质课件 第21讲 生物的进化
展开生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
种群基因组成的变化与物种的形成
协同进化与生物多样性的形成
一、达尔文的生物进化论的主要组成
进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
——地球上所有的生物都是由原始的 进化而来。
——揭示的生物进化的机制,解释了 的形成和 形成的原因。
二、生物有共同祖先的证据
1.地层中陈列的证据——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。
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生物由 、由 、由 的进化顺序。
大部分化石发现于 的地层中。
(4)基于化石研究生物进化的结论
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
(1) 比较解剖学证据
比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。为生物是否有共同祖先寻找证据。
比较人的上肢骨骼和三种脊椎动物前肢(蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢)发现:①骨骼的种类、组成及其排列顺序相同,说明这些生物可能由共同的原始祖先进化而来。②外形及功能差别很大,原因是在漫长的进化中,由于适应不同的生活环境,逐渐出现了形态和功能上的不同。
胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
① 人和鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾,随着发育的进行,人的鳃裂和尾消失了,而成年的鱼仍然保留了鳃和尾; ② 人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
支持了人和其他脊椎动物有共同祖先。
(3)细胞和分子水平的证据
当今生物有许多共同的特征,如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
都能进行呼吸作用,代谢中酶的种类非常相似,都以ATP为直接能源,植物都能进行光合作用等。
都有细胞的增殖、衰老和凋亡。
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
细胞结构的生物都有DNA;人和类人猿碱基序列或基因组高度接近。
人和其他生物都有细胞色素C;细胞色素C的氨基酸序列差异越小,亲缘关系越近。
1.细胞色素c在细胞呼吸过程中担任电子转移作用。研究人员分析多种生物细胞色素c的氨基酸序列发现,有些部位非常恒定,另一些部位是多变的。下表为各种生物与人的细胞色素c不相同的氨基酸数目。下列错误的是( )A.从分子水平上为生物的进化提供了重要依据B.与人亲缘关系越远的生物,细胞色素c与人不同的氨基酸数目越多C.各种生物细胞色素c的氨基酸序列不同是变异和自然选择相互作用的结果D.恒定区域与细胞色素c的功能无关,可变区域对细胞色素c的功能很重要
三、适应自然选择的结果
1.适应的普遍性和相对性
①是指生物的形态结构适合于完成一定的功能。
小肠位于腹中,是食物消化吸收的主要场所。小肠全长约4-6米。小肠内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛,使小肠的消化、吸收面积大大增加;小肠绒毛壁很薄,只由一层上皮细胞构成,且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。
②是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中 生存和繁殖。
仙人掌叶子退化,发根系发达,适应干旱缺水的沙漠环境。 北极熊白色的毛发,厚厚的脂肪层,适应寒冷的北极环境
适应在自然界中是普遍存在的。
例如:拟态、警戒色、保护色等均属于适应。
雷鸟是寒带地区特有的鸟类。羽毛颜色因季节而异,而与环境一致:冬季羽毛白色,与雪地相一致;春夏则为有横斑的灰或褐色,以配合冻原地区的植被颜色。
适应是针对一定的环境条件而言的,是一种暂时的现象。
适应性特征来自遗传,即来源于可遗传的有利变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果。 但由于环境总是处于不断变化之中,遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢?
①地球上所有生物都不是神创造的, 而是由更古老的生物进化而来。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
器官使用越多越发达,不使用就退化。
拉马克认为:食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。
事实: 食蚁兽舌头平均长度是60cm,成年后不会增长。
由于环境引起或由于用进废退引起的变化,都是可以遗传的。
拉马克认为:鼹鼠长期生活在地下,视觉派不上用场,眼睛就萎缩退化。
事实:鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物,幼年有微弱视力,常年不见天日,成年后退化。
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
①否定了神创论和物种不变论,强调生物的进化。
①提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持, 大多来自主观臆测。
②过于强调环境的变化直接导致物种的改变,具有局限性。
3.达尔文自然选择学说
②适应是自然选择的结果。
①适应的来源是可遗传的变异。
——自然选择的手段,进化的动力
——自然选择的基础,进化的内因
推论1:个体间存在着生存斗争
事实4:个体间普遍存在差异(变异)
事实5:许多变异是可能遗传的
推论2:具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多
推论3:有利变异逐代积累,具有这些有利变异的个体越来越多,形成具有新的适应特征的生物新类型
事实1:生物都有过度繁殖的倾向
事实2:物种内的个体数能保持稳定
达尔文自然选择学说的解释模型
运用自然选择学说解释适应的形成
(1)长颈鹿主要以树叶为食,而在漫长的干旱季节,食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期,长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体,这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势?
容易吃到高处的树叶,留下后代的机会多。
(2)经过若干代的繁殖,长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化?
后代长颈鹿出现差异(长颈长腿)
①群体中先产生可遗传的有利变异——适应的来源②然后,生存斗争使生物的形态结构及其功能朝着更利于生物在一定环境中生存和繁殖的方向发展——自然选择的方向③最终产生适应——自然选择的结果
在以上分析的基础上,适应的形成:
在一定环境的选择作用下,可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中出现这样的个体就会越来越多,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征,进而出现新的生物类型。
(3)适应形成的必要条件:
②环境的定向选择(外因)
①群体中出现可遗传的有利变异(内因)
(4)自然选择学说的意义:
①揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先, 生物的多样性和适应性是进化的结果。②论证了生物是不断进化的,并且对生物进化的原因提出了合理 的解释。③被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。④使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道。
变异在前且是不定向的,环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。
(5)自然选择学说的局限性:
①对生物进化的解释局限于个体(性状)水平。②对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。③强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种 大爆发等现象。
以自然选择为核心,从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
(6)现代生物进化理论
构建自然选择学说的概念模型
解读1:自然选择的对象选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体。选择的间接对象是具有某基因型的生物体。自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择,因而可以改变种群的基因频率。
解读2:两个方向图示变异不定向 ,自然选择定向
①种内斗争 ②种间斗争 ③生物与非生物之间的斗争
生物为争夺有限的生活条件
产生生存斗争的原因:过度繁殖 + 有限生活资源
生物大量死亡,少量存活。对生物个体往往有害,但对生物物种是有利的。并能推动生物的进化。
生存斗争产生的结果(意义)
生物产生的变异(不定向变化)
生物生存的各种环境条件的自然选择(定向变化)
定向变化的环境选择不定向的生物变异,环境条件推动着生存斗争,表现为自然选择,决定着生物进化的方向。
变异和环境的关系:进化过程中环境只起到选择作用,变异是生物自身的事情。变异在环境变化之前就已经产生,选择作用不是影响变异的因素。
由于时代的局限,达尔文未能对进化的本质做出科学的解释。
适应性:环境对变异的定向选择, 使生物形成了对环境的适应性。
多样性:同一物种的不同种群,由于生活在不同 的环境中,产生的变异不同,选择条件 也不同,生物进化的方向不同,形成了 不同的生物新类型。
1.拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么? 达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么?
拉马克观点:长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶,这样长期“使用”它的脖子,久而久之就更长了(用进废退),然后遗传给了下一代(获得性遗传)。达尔文观点:在缺乏青草的干旱时期,那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶,能够生存下来,并繁殖后代,而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物,不容易生存下来,也无法繁殖后代,所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
2.化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要作用。下列有关生物进化的叙述,错误的是( )A.化石证据可作为生物进化的直接证据B.鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上不同,说明它们是由不同的祖先演化而来C.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段,可以用人和鱼有共同祖先来解释D.亲缘关系越近的生物,在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特征越多
3.适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。判断下列与适应及其形成相关的表述是否正确。
(1)适应不仅是指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能 相适应。 ( )
(2)具有有利变异的个体,都能成功地生存和繁殖后代;具有不 利变异的个体,会过早死亡不能留下后代。 ( )
(3)适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间 的矛盾。( )
一、种群基因组成的变化
假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异(超猴),变异使其在生存斗争中获得了优势。
1.超猴使其所在的群体强大起来,但它却没有合适伴侣孤独一生, 其死后猕猴群体又恢复到原来的样子,能不能说猕猴群体进化?
2.假如超猴与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去,多年之后, 超猴的表型(基因)能不能在群体中扩散开来?
种群是生物进化的基本单位
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
是生物生存、繁殖和进化的基本单位,彼此可以交配, 并通过繁殖将各自的基因传给后代。
一片树林中的全部猕猴 ( ) 一个草地上的所有蒲公英 ( ) 一个湖泊中的全部鱼( )卧龙自然保护区中的全部大熊猫 ( )
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
在一个种群基因库中,某个基因型的个体占个体总数的比值。
=纯合子频率+1/2杂合子频率
1.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?
方法二:通过基因型频率计算
A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率
A基因频率= 30%+1/2×60% = 60%
a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40%
AA基因型频率为: 30%
Aa基因型频率为: 60%
aa基因型频率为: 10%
a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率
2.兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪图和1500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是( )A.15% 、 85 % B.25% 、75 %C.35% 、 65 % D.45% 、 55 %
B
3.在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为AA、Aa、aa的个体分别占14%、80%、6%。基因A和a的频率分别是:( )A.54%、46% B.47%、53% C.88%、12% D.47%、43%
A
(1)常染色体或X、Y染色体的同源区段上
(2)X染色体的非同源区段上
4.某社区全部人口刚好男女各400人,居委会进行红绿色盲普查,发现女性中有10人患色盲,12名未生育女性是红绿色盲基因携带者,18名色觉正常妇女的儿子患色盲,男性中共有22人不能区分红色和绿色。那么,这个群体中红绿色盲的基因频率为( ) A.7.5﹪ B.6﹪ C.约5.6﹪ D.约8.1﹪
5.遗传平衡定律(哈代-温伯格定律)
在种群中,一对等位基因的基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。
当一个种群满足以下五个条件: ①种群非常大;②所有雌雄个体之间都能自由交配并能产生后代; ③没有迁入与迁出; ④没有自然选择; ⑤没有突变。
上述5个假设成立的条件下,种群基因频率在世代繁衍过程中______发生变化,我们称为遗传平衡。
当等位基因只有两个时(A,a),设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型为AA的频率为p2,基因型为 Aa的频率为2pq,基因型为 aa的频率为q2。
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2
5.现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a的基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是( )A.75% B.50%C.42% D.21%
6.某种植物种群中AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机自由交配产生的后代中AA个体的百分比,A的基因频率和自交产生的后代中AA个体的百分比,A的基因频率变化依次是( ) A.增大,不变,不变,不变 B.不变,增大,增大,不变 C.不变,不变,增大,不变 D.不变,不变,不变,增大
改变纯合子增多杂合子减少
综上可见:基因重组对基因频率无影响
结论:自交过程(非随机交配)中,可以根据基因型频率求基因频率,但不能根据基因频率求基因型频率。
1.复等位基因频率计算
人的ABO血型系统决定于3 个等位基因IA、IB、i,设基因IA的频率为p,基因IB 的频率为q,基因i 的频率为r,人群中p+q+r=1。
在遗传平衡的人群中,IAIA的基因型频率为p2,IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。
(p+q+r)2= p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr +2qr=1
2.基因频率在男性、女性群体中、人群中是相同的
以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX,男性的染色体组成为XY,Y染色体上无该等位基因,所以:在男性群体中:基因频率=基因型频率=表现型频率。
设XB的频率为p, X b的频率为q,则XB的频率=XBY的频率=p,Xb的频率=XbY的频率=q,且p+q=1。由于男性中的XB、Xb均来自于女性,故在女性群体中:XB的频率也为p,Xb的频率也为q,p+q=1。
7.若在果蝇种群中,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,雌雄果蝇数相等,理论上,XbXb、XbY的基因型频率依次( )A. 1% 2% B. 8% 8% C. 2% 10% D.2% 8%
方法:基因型频率法,Xb基因频率﹦p﹦20%则在群体(雌雄果蝇相等)中有:XbXb基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2% XbY基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10%
8.人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人类群体中,男性中患色盲的概率大约为8%,那么,在人类中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是( )A. 4% , 0.16% B. 16%,4%C. 8%,0.16% D. 8%, 0.64%
已知人群中男性色盲概率为8%,也即色盲基因(Xb)的基因频率就应该是q(Xb)=0.08,所以p(XB)=0.92。这样,在女性中色盲(XbXb)的发病率应该为q2=(0.08)2=0.0064
9.在欧洲人群中,每2500人中就有一人患囊性纤维性变性,这是一种常染色体上的隐性遗病。一对健康的夫妇有一个患此病的孩子。以后该妇女又与一健康的男子再婚,问这对再婚夫妇生一个孩子,孩子患病的几率是( )A.1/25 B.1/5 C.1/102 D.1/625
基因a频率1/50,基因A频率49/50,正常男子中基因型为Aa所占的比例为【Aa/(Aa+AA)】=2/51
基因频率和基因型频率计算方法
打破遗传平衡,改变基因频率
能使种群基因频率发生变化的因素有哪些?
二、种群基因频率的变化
基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因,这就可以使种群的基因频率发生变化。
能使种群基因频率发生变化的因素有许多,我们着重学习突变和基因重组及自然选择。
2.影响种群基因频率变化的因素:
突变(基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材料。
种群中出现大量可遗传的变异
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
突变和重组都是随机的、不定向的,那么,种群基因频率的改变是否也是不定向的呢?
3.自然选择为进化提供方向
突变的有害和有利也不是绝对的,这往往取决于生物的生存环境。
例如有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上,这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
自然选择是定向的,但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向残翅和无翅异常发达两个方向进化。
不可遗传变异不能提供进化的原材料。
4.自然选择对种群基因频率变化的影响:
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾(其幼虫叫桦尺蠖)。它们夜间活动,白天休息在树干上。杂交实验表明,其体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性的。 在19世纪中叶以前,桦尺蛾几乎都是浅色型的,该种群中S基因的频率很低,在5%以下。到了20世纪中叶,黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型,S基因的频率上升到95%以上。
黑褐色的生活环境不利于浅色桦尺蛾的生存,却对黑色桦尺蛾有利,因此,环境的选择作用使该种群中s基因的频率越来越低,即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。
生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。
种群基因频率的改变,标志着生物的进化。
10.在自然情况下,突变的频率是很低的,且多数是有害的, 对生物的进化有重要意义吗?
虽然基因突变频率很低,但放到种群中每一代都会有可观的变异量,虽然大多数都是有害的,但是总会出现一些更适应环境的变异,在自然选择过程中被保留下来并逐代积累。
11.在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表型?为什么?
直接受选择的是表型(体色),而不是基因型,基因型并不能在自然选择中起直接作用,因为天敌在捕食桦尺蛾时,看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。
5.自然选择和人工选择区别与联系
自然选择使种群的基因频率发生定向改变,只要是基因频率发生变化,生物就一定发生了进化,但是进化一定形成新物种吗?
19世纪中叶到20世纪中叶,英国曼彻斯特地区的桦尺蠖种群基因频率发生了很大的改变。
这两种桦尺蠖还是不是同一物种?
是同一物种(同种生物的不同种群)
探究抗生素对细菌的选择作用
一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况,探究抗生素对细菌的选择作用。
提示:实验过程需要无菌操作
注意: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。
抗生素对细菌有选择作用,抗生素对细菌抑制作用越来越弱。
结论:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变, 导致生物朝着一定的方向不断进化。
1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌?
抗生素能够杀死细菌,在抑菌圈边缘抗生素浓度较低,可能存在具有耐药性的细菌,因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。
2.在本实验的培养条件下,耐药菌所产生的变异是有利还是 有害的?你怎么理解变异是有利还是有害的?
有利的,基因突变具有随机性和不定向性,有利或有害取决于所处的环境条件,在本实验的环境条件下,耐药性细菌的存活率高,故为有利变异。有利于细菌的变异对人类是有害的,面对不同的主体,应辩证地看待变异的有利有害性。
1.20世纪40年代,DDT开始被用作杀虫剂,起初非常有效。若干年以后,人们发现它的杀虫效果越来越差。人们的解释是昆虫产生了抗药性。请你运用本章所学知识,对昆虫产生抗药性作出进一步的解释。
按照达尔文的自然选择学说,可以作如下解释:细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势;使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性强的个体有机会产生更多的后代,一段时间以后,抗生素的杀菌效果就会下降。
三、隔离在物种形成中的作用
能给自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2.物种与种群的区别:
同一物种可以分布在不同区域;种群是同一区域内的同一物种的全部个体。
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能生育不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。
1.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种?为什么?
不是,因为后代三倍体西瓜不可育
2.三倍体西瓜是一个新物种吗?
不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代,而三倍体是不可育的,因此三倍体西瓜不是一个新物种。
3.马和驴是一个物种吗?
不是,因为后代骡子不可育。
判断是否是同一个物种:能否自由交配;能否产生可育后代。
不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象。
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离,可能产生亚种, 但没有产生新物种。②生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段, 是物种间的真正界限。③生殖隔离有三种情况:不能杂交;杂交后代不活;杂交后代活而不育。
4.新物种的形成过程:
种群 出现差异
朝着不同方向发生改变
生殖隔离是物种形成的标志。
长期的地理隔离会导致生殖隔离的出现。
②自然选择导致种群基因频率 的定向改变;
①突变和基因重组产生 进化的原材料;
③隔离是物种形成的必要条件。
(1)渐变式:经过长期的地理隔离达到生殖隔离,形成新物种。
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
(2)爆发式:特定的自然条件下,异源多倍体的形成。
无需地理隔离,短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。
如人工诱导多倍体形成(四倍体西瓜、八倍体小黑麦等)
可能属于同一物种;也可能属于不同物种
②进化不一定产生新物种,但新物种产生的过程 中一定存在进化
①只有不同种群的基因库产生了明显的差异, 出现生殖隔离才形成新物种;
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。
(2)生物与无机环境之间
兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫(靠细长的口器获取花距底部的花蜜),这种兰花就难以完成传粉受精,这个物种也就不存在了。
特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体,也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
捕食者的存在对于被捕食者是否有害无利?
捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体,客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。
捕食者在进化中的作用 ——“ 收割理论”
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几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,有利于增加物种多样性。
猎豹往往都在体格和速度上更具优势,据此是否可以高枕无忧了?
羚羊奔跑的速度在猎豹的选择下越来越快,所以也只有动作敏捷、跑的快的猎豹才能获得食物,从而生存下来,繁育更多的后代。
生物的进化并非孤立进行,而是相互选择、协同进化的。
“精明的捕食者”策略:
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉,否则自己也无法生存。
地球形成时,原始大气中没有氧气,最早出现的生物是厌氧的,但随着光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统,也就是形成了生物的多样性。
遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
3.生物多样性的形成原因
长期自然选择、协同进化的结果
生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础,反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。
4.研究生物进化历程的主要依据
三、生物进化理论在发展
1.现代生物进化理论(核心: )
(1)适应是 的结果。(2) 是生物进化的基本单位。(3) 提供进化的原材料。(4) 导致种群基因频率的定向改变, 进而通过 形成新的物种。(5)生物进化的过程实际上是 与 、 与 间 的过程。(6)生物多样性是 的结果。
物种形成并不都是渐变的结果,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。
以自然选择为核心的进化理论,更为大多数学者所接受。
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
(1)生物多样性的内容
生物的进化历程可概括为:从原核生物到真核生物,从无性生殖到有性生殖,由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
(2)生物多样性的形成的进化历程
3.生物进化理论在发展
中性突变学说、间断平衡学说
1.褐家鼠种群中的一种突变体对华法林(一种鼠药)不敏感而具有抗药性,但其维生素K合成能力下降。某地区施用华法林后抗药性个体比例显著上升,停施后比例下降。相关叙述错误的是( )A.基因突变是褐家鼠抗药性产生的根本原因,能为进化提供原材料B.施用华法林后褐家鼠种群基因频率发生了定向改变C.施用华法林后褐家鼠种群数量及抗性基因频率均会显著增加D.停施华法林后抗药性个体比例下降,说明突变是否有利是相对的
2.雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是( )A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D.④可能由③进化而来
3.金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是( )A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
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