高考生物一轮复习必修2第6章生物的进化课件
展开考点一 生物有共同祖先的证据
1.地层中陈列的证据——化石。
(1)化石定义:指通过____________保存在________中的古代
生物的_______________________等。
(2)化石的分布:大部分化石发现于_________的地层中。
种类及其形态、结构、行为
(3)作用:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的____________________________等特征。因此,化石是研究生物
进化____________、最重要的证据。
(4)结论:证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的______________逐渐进化而来,而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
化石在研究生物进化中的应用
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:研究比较脊椎动物的器官、系统的___________,可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据。(2)胚胎学证据:脊椎动物在胚胎发育的早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有___________的观点。
(3)细胞和分子水平的证据。
①当今生物有许多共同特征,比如都有能进行________________________的细胞,细胞有共同的物质基础和________基础等,这是对生物具有共同祖先这一论点的有力支持。②不同生物的_______________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________________,以及它们在进化史上出现的顺序。
考点二 自然选择与适应的形成1.适应的普遍性和相对性。(1)适应的概念。①生物的____________适合于完成一定的______。②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的________
(2)适应的特性。①普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境
②相对性:适应是针对一定的____________而言的,是一种暂时的现象。
2.适应是自然选择的结果。(1)拉马克进化学说。
②意义:历史上第一个比较完整的进化学说;彻底否定了_____________,奠定了科学生物进化论的基础。
(2)达尔文自然选择学说。①主要观点:过度繁殖、_________、遗传变异、适者生存。②对适应的解释:a.适应的来源是_______________,适应是_________的结果。b._____________________________________________是适应形成的必要条件。
群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择
a.使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道。b.揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有__________,而生物的多样性和适应性是______的结果。④局限性:达尔文对于遗传和变异的认识还局限于______水平,不能科学地解释遗传和变异的本质。
自然选择学说主要内容之间的关系
(1)环境因素的作用会提高突变的频率,但任何情况下变异都是不定向的,所以环境不能起到定向诱导变异的作用,它的作用是对不定向的变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时,要注意“变异在
前,选择在后”的思路。
3.达尔文进化理论的发展。(1)研究水平:从性状水平深入__________水平。(2)研究结果:认识到遗传和变异的本质。(3)研究对象:从以生物个体为单位发展到以________为基本
(4)形成了以自然选择学说为核心的____________________。
考点三 种群基因组成的变化与物种的形成1.种群基因组成的变化。
(1)种群和种群基因库。
①种群:生活在一定区域的________生物全部个体的集合叫作种群(物种繁衍和生物进化的基本单位)。②种群基因库。
(2)种群基因频率的变化。
②_______________是随机的、不定向的,只提供了生物进化
的原材料,不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择对种群基因频率变化的影响。①在__________的作用下,种群的基因频率会发生_______改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。②生物进化的实质:_____________________。
2.隔离在物种形成中的作用。(1)物种的概念。(2)隔离。①概念:不同群体间的个体,在自然条件下________不能自
(3)新物种形成的一般过程。
结论:________是物种形成的必要条件。
(1)物种的形成不一定经过地理隔离。有时不经过地理隔离也能直接形成生殖隔离,如二倍体植株经秋水仙素处理形成四倍体植株,两者是不同的物种。(2)变异先于环境选择。农田喷施农药杀灭害虫,在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对具有抗药性个体进行了选择。
考点四 协同进化与生物多样性的形成1.协同进化。(1)概念:不同________之间、_________________之间在相互
影响中不断进化和发展。
(2)原因:生物与生物之间的相互选择和生物与___________
2.生物多样性的形成。(1)三个层次:_______________________________________
(2)形成原因:_______________。
遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统
3.现代生物进化理论。(1)主要内容: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,自然选择导致种群__________的定向改变,进而通过隔离形成新的物种。④生物进化的过程实际上是_______________________________________的过程。⑤生物多样性是_________的结果。
生物与生物、生物与无机
(2)争议:①有人主张,决定生物进化方向的是__________的逐渐积累,而不是自然选择。②更多学者认为,基因突变并不都是中性的,有些基因突变反映在个体的性状上,与环境相适应的程度有差异,因此不能否认__________的作用。③有人提出物种形成并不都是渐变的过程,而是物种____________________新种交替出现的过程。
考点五 基因频率的计算
1.基因库与基因频率。
一个种群所含的全部基因
(1)基因库是指_____________________________。每个种群都有它独特的基因库,在遗传过程中得以保持和发展。(2)基因频率是指某种基因在某个种群的全部等位基因中出现的比例。如果种群足够大,所有的雌雄个体间自由交配,没有迁入和迁出,没有自然选择,没有基因突变,种群的基因频率保持
2.基因频率和基因型频率比较。
3.基因频率的计算。(1)已知调查的各种基因型的个体数,计算基因频率。
该基因总数该基因及其等位基因总数
2AA+Aa2(AA+Aa+aa)
Aa+2aa2(AA+Aa+aa)
(PA、Pa 表示 A、a 的基因频率,AA、Aa、aa 表示三种基因型的个体数)
(2)已知基因型频率计算基因频率。
由以上公式可以得出下列结论:
①在种群中一对等位基因的频率之和等于 1,而各种基因型频
②某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2 杂合
(3)伴 X 染色体遗传方式基因频率的计算。
4.利用遗传平衡定律求基因型频率。
(1)前提条件:a.种群非常大,b.所有雌雄个体之间自由交配,c.没有迁入和迁出,d.没有自然选择,e.没有基因突变。
①设一对等位基因为 A 和 a,A 的基因频率为 p,a 的基因频
②由于种群中个体的交配是随机的,而且又没有自然选择,每个个体都为下一代提供了同样数目的配子,所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合,而且各种配子的频率就是基因频率。雄性个体产生的配子 A 频率为 p、a 配子频率为q,雌性个体产生的配子 A 频率为 p、a 配子频率为 q。根据基因的随机结合,用下列式子可求出子代的基因型频率:
[p(A)+q(a)]×♀[p(A)+q(a)]=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)=1即 AA 的基因型频率为 p2,Aa 的基因型频率为 2pq,aa 的基
③意义:实现平衡群体中基因频率与基因型频率的相互转换。(3)得出结论:后代的基因频率没有改变。
【基础测评】1.易错诊断(1)古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂
(2)人类与黑猩猩基因组序列高度相似,说明人类从黑猩猩进
(3)即使孕妇和新生儿未接触过抗生素,感染的细菌也有可能
(4)协同进化是指同种生物之间、生物与非生物环境之间在相
互影响中不断进化和发展。(
(5)生物多样性包括个体多样性、物种多样性和生态系统多样
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.经调查发现,某地区青菜虫种群的抗药性不断增强,其原因
是连续多年对青菜虫使用农药,下列叙述正确的是(A.使用农药导致青菜虫发生抗药性变异B.青菜虫抗药性的增强是人工选择的结果C.通过选择导致青菜虫抗药性不断积累D.环境是造成青菜虫抗药性不断增强的动力答案:C
3.(2021年广东高考)近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到 146 种水鸟,隶属 9 目 21 科,其中有国家级保护鸟类 14 种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。
该调查结果直接体现了生物多样性中的(A.基因多样性和物种多样性B.种群多样性和物种多样性C.物种多样性和生态系统多样性D.基因多样性和生态系统多样性答案:C
4.峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧,它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前;某高山两侧间存在有限的“通道”,陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的
A.大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流B.能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成
C.高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流D.某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种
考向 1 自然选择与适应的形成[典例 1](2021 年浙江月考)选择是生物进化的重要动力。下列
A.同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择B.人工选择可以培育新品种,自然选择不能形成新物种C.自然选择保存适应环境的变异,人工选择保留人类所需的变异D.经自然选择,同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化
解析:同一物种的个体差异,利于自然选择和人工选择,A错误。人工选择能培育出新品种,自然选择也能形成新的类型、新的物种,B 错误。自然选择是自然界对生物的选择作用,使适者生存,不适者被淘汰;人工选择是人们根据自己的需要,对合乎要求的变异个体进行选择,最后选育出新品种,C 正确。由于同一物种不同种群所处的自然环境可能不同,故在自然选择的作用下,同一物种的不同种群的基因库可能发生不同的变化,D 错误。
【考向集训】1.(2022 年广东韶关一模)由于广谱抗生素(能够抵抗大部分细菌的抗生素)的长期大量使用,出现了各种耐药菌株。下列有关说
A.使用广谱抗生素后细菌发生了定向变异B.自然选择使耐药菌株的耐药性变异得到了积累C.耐药菌株耐药性增强过程中相应基因的频率不变D.耐药性是种群内个体间经过长期协同进化形成的
解析:使用广谱抗生素后,抗生素对细菌的不定向变异进行了定向选择,能抗药的细菌保留下来,A 错误。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫作自然选择,自然选择使耐药菌株的耐药性变异得到了积累,从而出现耐药性很强的细菌,B 正确。耐药菌株耐药性增强过程中抗药性弱的细菌被淘汰,抗药性强的细菌活下来,因此抗药性基因的频率升高,不抗药性基因降低,C 错误。共同进化是发生在不同物种间、生物与无机环境之间的,种群内个体间不会发生协同进化,D 错误。
考向 2 生物进化与物种形成[典例 2](2021 年广东高考)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食,关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是
)A.缺少天敌,斑点数量可能会增多B.引入天敌,斑点数量可能会减少C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D.自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
解析:缺少天敌的环境中,孔雀鱼的斑点数量逐渐增多,原因是孔雀鱼群体中斑点数量多的雄性个体体色艳丽,易吸引雌性个体,从而获得更多的交配机会,导致群体中该类型个体的数量增多,A 正确。引入天敌的环境中,斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食,数量减少,反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会,导致群体中斑点数量可能会减少,B 正确。生物的变异是不定向的,故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向,
C 错误。由题干信息可知,“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食”,则斑点数量少的雄鱼繁殖后代的机会少,但不易被天敌捕食,可知自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D 正确。
把握物种形成的三大模式
【考向集训】2.(2022 年广东高考)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由 H、h 和 D、d 两对等位基因决定,H 和 D 同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种
群中有毒个体比例,下列分析错误的是(
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中 h 的基因频率更高D.基因重组会影响种群中 H、D 的基因频率
解析:H、h 和 D、d 基因决定HCN的产生,基因型为D_H_的个体能产生 HCN,有毒,能抵御草食动物的采食。草食动物能采食白车轴草,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确。分析题中曲线可知,从市中心到市郊和乡村,白车轴草种群中产 HCN 个体比例增加,说明城市化进程会影响白车轴草的进化,B 正确。与乡村相比,市中心种群中产HCN个体比例小,即基因型为 D_H_的个体所占比例小,d、h 基因频率高,C 正确。基因重组是控制不同性状的基因的重新组合,基因重组不会影响种群基因频率,D 错误。
考向 3 基因频率和基因型频率的计算[典例 3](2021 年广东高考)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
脂肪兔和 1 500 只淡黄色脂肪兔组成,F、f 的基因频率分别是(
A.15%、85%C.35%、65%
B.25%、75%D.45%、55%
解析:由题意可知,该兔种群由 500 只纯合白色脂肪兔(FF)和 1 500 只淡黄色脂肪兔(ff)组成,故 F 的基因频率=F/(F+f)=(500×2)/(2 000×2)=25%,f 的基因频率=1-25%=75%,B正确。
【考向集训】3.(2022 年广东潮州二模)被誉为“活化石”和“中国国宝”的大熊猫是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的设计原型。据第三次全国大熊猫野外种群调查,全世界野生大熊猫不足1 600只。现有一个较大的熊猫种群,雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中 B 的基因频率为 60%,b 的基因频率为 40%,
则下列有关说法正确的是(
A.大熊猫种群中全部 B 基因和 b 基因的总和构成大熊猫种群
B.若该对等位基因只位于 X 染色体上,则该种群中 XbY 的基
C.若该对等位基因位于常染色体上,则种群中杂合雌性熊猫
D.若某个体的精原细胞在分裂过程中 B 基因突变为 b 基因,
b 基因不一定遗传给后代
解析:基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,因此,大熊猫种群中全部 B 和 b 的总和不能构成大熊猫种群的基因库,A 错误。若该对等位基因只位于 X 染色体上,则雄性群体中 XbY 的基因型频率=b 的基因频率=40%,该种群(雌雄数量相等)中 XbY 的基因型频率为 40%÷2=20%,B 错误。若该对等位基因位于常染色体上,该种群中 B 的基因频率为 60%,b 的基因频率为 40%,Bb 的基因型频率=2×60%×40%=48%,杂合雌性熊猫概率为 1/2×48%=24%,C 错误。精原细胞可以进行减数分裂和有丝分裂,若某个体的精原细胞进行有丝分裂产生体细胞,在分裂过程中 B 基因突变为 b 基因,b 基因不一定遗传给后代,D 正确。
4.(2023 年广东七校联合体开学考试)某远离陆地的大型海岛上,有一个非常大的种群,假设所有雌雄个体之间能自由交配,没有自然选择,也没有基因突变,该生物的体色由一对等位基因(A/a 或 XA/Xa)控制,不考虑基因位于 X、Y 染色体的同源区段的情况,黑色对灰色为完全显性。若亲本中 A 基因或 XA 基因的频率
为 60%,下列说法不正确的是(
A.若该对基因位于常染色体上,则 F1 灰色个体中雌雄的概率
B.若该对基因位于常染色体上,则 F1 纯合黑色个体中雌雄的
概率相等,均为 36%
C.若该对基因位于 X 染色体上,则 F1 灰色个体中雌性多于雄
D.若该对基因位于 X 染色体上,则 F1 雄性个体中黑色的概率
解析:若该对等位基因位于常染色体上,则灰色(aa)的基因型频率为(1-60%)×(1-60%)=16%,常染色体上基因控制的性状与性别无关,因此 F1 灰色个体中雌雄的概率相等,均为 16%,A 正确。A 的基因频率为 60%,a 的基因频率为 40%,则 AA 的基因型频率为(60%)2=36%,即若该对基因位于常染色体上,则 F1 纯合黑色(AA)个体中雌雄的概率相等,均为 36%,B 正确。若该对基因位于 X 染色体上,雌果蝇中灰色(XaXa)的基因型频率为 16%,雄性中灰色(XaY)的基因型频率为 40%,雌雄果蝇数量相等,因此 XaXa、XaY 的基因型频率分别为8%、20%,即 F1 灰色个体数量雌性小于雄性,C 错误。若该对基因位于 X 染色体上,则 F1 雄性个体中黑色(XAY)的概率为 60%,D 正确。
探究抗生素对细菌的选择作用1.原理: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______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。
第 1 步:用记号笔在培养皿的底部画 2 条相互垂直的直线,
将培养皿分为 4 个区域,分别标记为①~④。
第 2 步:取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器(或无菌棉签)
均匀地涂抹在培养基平板上。
第 3 步:用无菌的镊子先夹取 1 张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央,再分别夹取 1 张抗生素的纸片放在②~④号区域的中央,盖上皿盖。
第 4 步:将培养皿倒置于 37 ℃的恒温箱中培养 12~16 h。第 5 步:观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈?如果有,测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径,并取平均值。
第 6 步:从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤 2~5。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径。
在培养基上有细菌生长,在放有抗生素纸片的区域无细菌生长。连续培养几代后,__________的直径会变小。
(2)抑菌圈直径与抗药性的关系:抑菌圈的直径大小表明该种
抗生素的杀菌能力,直径越大,杀菌能力越强。
抗生素对细菌具有____________作用。
①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。②涂布菌液时,要尽量使接种的菌体均匀分布,这样可以减小实验误差。③由于突变的低频性,一次筛选不一定能得到耐药菌,故要连续培养。应从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌进行培养,因为这个部位存在耐药菌的可能性大。经过多次培养筛选后方可得到耐药菌。
[典例](2023 年山东淄博一模)为探究阿莫西林(一种抗生素)对连续传代大肠杆菌的选择作用,某生物兴趣小组采用滤纸片法测定阿莫西林的抑菌效果,图甲、乙、丙分别是大肠杆菌第一、二、
三代抑菌圈的实验结果。下列相关叙述错误的是(
A.阿莫西林溶液不需要用高压蒸汽法进行灭菌处理
B.扩增培养下一代大肠杆菌时应在上一代培养基的中央挑取
C.培养基 1 号区域的滤纸片应是用无菌水处理后的滤纸片D.随着传代次数的增加,大肠杆菌对阿莫西林出现耐药性
解析:阿莫西林是一种抗生素,因此阿莫西林溶液不需要用高压蒸汽法进行灭菌处理,A 正确。进行传代培养时,要从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌,原因是抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌,B 错误。培养基 1 号区域的滤纸片应是用无菌水处理后的滤纸片,作为对照组,C 正确。随着传代次数的增加,抑菌圈越来越小,说明大肠杆菌对阿莫西林出现耐药性,D 正确。
【举一反三】(2022 年安徽联考)抗生素是一类抵抗病原体的药物,被人们广泛应用。由于抗生素的滥用,在治疗疾病的同时也产生了超级细菌,使目前使用的抗生素逐渐失去了作用。下列相关叙述正确
A.细菌的抗药性是在抗生素诱导下产生了基因突变导致的B.抗生素不仅对细菌起作用,对病毒也具有同等疗效C.不同抗生素对细菌进化形成超级细菌起到了选择作用D.减少超级细菌的形成就要杜绝抗生素的使用
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