1.闡明化石是支持生物進(jìn)化論的最直接、最重要的證據(jù)。2.說(shuō)明自然選擇與適應(yīng)的形成。3.闡明生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)。4.舉例說(shuō)明協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性形成的關(guān)系。
考點(diǎn)一 生物有共同祖先的證據(jù)
考點(diǎn)二 自然選擇與適應(yīng)的形成
考點(diǎn)三 種群基因組成的變化與物種的形成
主要考點(diǎn) 必備知識(shí)
考點(diǎn)四 基因頻率及基因型頻率的計(jì)算
考點(diǎn)五 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
(1)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    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  的形成和  形成的原因。
1.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論的主要組成
2.生物有共同祖先的證據(jù) 地層中陳列的證據(jù)——化石
(1)概念:化石是指通過(guò)自然作用保存在地層中的古代 生物的遺體、遺物或生活痕跡等。 (2)研究?jī)r(jià)值(作用):利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過(guò) 的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。 因此,化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。(3)分布:大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。(4)結(jié)論(對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的支持) 大量化石證據(jù),證實(shí)了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的,而且還 揭示出生物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進(jìn)化順序。
2.生物有共同祖先的證據(jù) 當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡—其他方面的證據(jù)
研究比較脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。
1)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其排列順序一致嗎?2)這四種前(上)肢骨骼的功能迥異,外形差別也很大,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式為什么如此一致?
都有。這些骨的排列順序相同。
 可能因?yàn)樗鼈冇泄餐脑甲嫦取?br/>(1) 比較解剖學(xué)證據(jù)
這些生物起源相同,都是由共同的原始祖先進(jìn)化而來(lái)。
胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。比較不同動(dòng)物以及人的胚胎發(fā)育過(guò)程,也可以看到進(jìn)化的蛛絲馬跡。
脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。
推斷:脊椎動(dòng)物之間具有一定的親緣關(guān)系;人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先。
細(xì)胞水平證據(jù):當(dāng)今生物有許多共同的特征,比如都有能進(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞,細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等,這是對(duì)生物有共同祖先這一論點(diǎn)的有力支持。
(3)細(xì)胞和分子水平的證據(jù)
分子水平證據(jù):不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點(diǎn),提示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先,而DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子差異的大小則揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,以及它們?cè)谶M(jìn)化史上出現(xiàn)的順序。
基于證據(jù),利用觀察、比較、歸納、推理的方法,最終得出的結(jié)論:綜上所述,化石為生物進(jìn)化提供了直接的證據(jù),比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)以及細(xì)胞和分子水平的研究,都給生物進(jìn)化論提供了有力的支持。這些證據(jù)互為補(bǔ)充、相互印證,有力的支持了達(dá)爾文的共同又來(lái)學(xué)說(shuō),進(jìn)而為解釋適應(yīng)和物種的形成提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.生物有共同祖先的證據(jù)
考向 生物進(jìn)化的證據(jù)1.化石、比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)等在研究生物進(jìn)化過(guò)程中起了重要作用。下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.化石證據(jù)可作為生物進(jìn)化的直接證據(jù)B.鯨的鰭和蝙蝠的翼在外部形態(tài)、功能上不同,說(shuō)明它們是由不同的祖 先演化而來(lái)C.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,可以用人和魚有共同 祖先來(lái)解釋D.親緣關(guān)系越近的生物,在細(xì)胞代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面共同特 征越多
1.通過(guò)化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),推測(cè)其行為特點(diǎn)(  )2.較晚形成的地層中,沒有較簡(jiǎn)單、較低等的生物化石(  )3.我國(guó)發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石(  )4.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,這個(gè)證據(jù)支持了達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)(  )5.比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn),不同種類的哺乳動(dòng)物的前肢在形態(tài)上差別很大,這說(shuō)明這些哺乳動(dòng)物不是由共同祖先進(jìn)化來(lái)的(  )6.不同生物之間的DNA序列都有一定的差異性,說(shuō)明生物不是由共同祖先進(jìn)化來(lái)的(  )
1.(源于必修2 P102圖6-3及思考·討論)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢骨骼組成及其排列順序都是一致的,但它們的外形及功能差別很大,其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。
這些生物具有共同的原始祖先,由于它們生活的環(huán)境不同,為適應(yīng)不同的生活環(huán)境,這些器官在進(jìn)化過(guò)程中,逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同
2.(源于必修2 P103思考·討論)人和類人猿在DNA的堿基序列方面高度接近說(shuō)明 。不同生物的細(xì)胞色素c中氨基酸序列的差異大小不一表明_________________________________________________________________。同時(shí)也能反映________________________________。
人和類人猿有共同的祖先,并且親緣關(guān)系很近
現(xiàn)存各種生物有著或遠(yuǎn)或近的親
緣關(guān)系,差異大說(shuō)明親緣關(guān)系遠(yuǎn),反之則近
1.適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性
(1)適應(yīng)的概念(兩方面含義) 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環(huán)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。
2.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果
神創(chuàng)論:所有的物種都是上帝創(chuàng)造的物種不變論:各種生物都是自古以來(lái)就如此,既沒有物種的絕滅,也沒有新的物種產(chǎn)生。不同物種之間沒有親緣關(guān)系!
拉馬克,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)特征并不是自古以來(lái)就如此的,而是在進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成的。拉馬克是歷史上第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō)的是法國(guó)博物學(xué)家,是進(jìn)化論的倡導(dǎo)者和先驅(qū)。
問(wèn)題:各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢?
(1)拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)主要內(nèi)容
當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)化來(lái)的。 生物的適應(yīng)特征性特征是在進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成的。 適應(yīng)的形成是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳(拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的核心)。 因用進(jìn)廢退而獲得的性狀是可以遺傳給后代的。
用拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)解釋一下長(zhǎng)頸鹿為什么脖子長(zhǎng)?
拉馬克認(rèn)為長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化是因?yàn)椴莸赝嘶笠詷淙~,當(dāng)然頸長(zhǎng)的有優(yōu)勢(shì),它們想要長(zhǎng)頸,于是天天使勁地將頸伸長(zhǎng),終于形成了現(xiàn)在的長(zhǎng)頸鹿。
1)拉馬克對(duì)適應(yīng)形成的解釋是膚淺的,缺少科學(xué)證據(jù)的支持,大多來(lái)自主觀臆測(cè)。2)過(guò)于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變,具有局限性。
你能舉例反駁用進(jìn)廢退和獲得性遺傳觀點(diǎn)嗎?
徹底否定了神創(chuàng)論和物種不變論。
歷史上第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō)
拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的歷史進(jìn)步意義
查理士·達(dá)爾文(1809-1882)英國(guó)博物學(xué)家,是最終建立進(jìn)化論的人。達(dá)爾文曾隨英國(guó)海軍勘探船“貝格爾”號(hào),做了歷時(shí)五年(1831-1836)的環(huán)球航行考察,在動(dòng)植物和地質(zhì)等方面進(jìn)行了廣泛的觀察,并采集了大量的生物標(biāo)本和礦物標(biāo)本,經(jīng)過(guò)深入研究,形成了生物進(jìn)化的觀點(diǎn)。達(dá)爾文提出的自然選擇學(xué)說(shuō)對(duì)生物的進(jìn)化和適應(yīng)的形成作出了合理的解釋。
(2)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)
事實(shí)1:生物都有過(guò)度繁殖的傾向
  鱈魚的年產(chǎn)卵量是500萬(wàn)粒。有人計(jì)算過(guò),如果鱈魚所產(chǎn)的卵全部能孵化長(zhǎng)大成魚,那么不出6年,整個(gè)大西洋就會(huì)被鱈魚塞滿。
事實(shí)2:物種內(nèi)的個(gè)體數(shù)能保持穩(wěn)定
推論1:個(gè)體間存在著生存斗爭(zhēng)
  各種生物都有極強(qiáng)大的生殖力。但是自然界中各種生物的數(shù)量在一定時(shí)期內(nèi)都會(huì)保持相對(duì)穩(wěn)定。
事實(shí)4:個(gè)體間普遍存在差異(變異)
事實(shí)5:許多變異是可能遺傳的
推論2:具有有利變異的個(gè)體,生存并留下后代的機(jī)會(huì)多
推論3:有利變異逐代積累,生物不斷進(jìn)化出新類型
達(dá)爾文把適者生存,不適者被淘汰的過(guò)程叫做自然選擇。
自然選擇的基礎(chǔ)是:_____________自然選擇的內(nèi)因是:_____________          自然選擇的方式是:_____________自然選擇的結(jié)果是:_____________
結(jié)合自然選擇學(xué)說(shuō)的解釋模型,利用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)解釋長(zhǎng)頸鹿為什么脖子長(zhǎng)?
達(dá)爾文認(rèn)為進(jìn)化原因是:長(zhǎng)頸鹿產(chǎn)生的后代超過(guò)環(huán)境承受能力__________;它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃 _______;它們有頸長(zhǎng)和頸短的差異______;頸長(zhǎng)的能吃到樹葉生存下來(lái),頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了________。
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。
達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的評(píng)價(jià)
(1)解釋生物進(jìn)化的原因 (2)揭示生物多樣性的原因 (3)解釋生物適應(yīng)性的形成(擬態(tài)、保護(hù)色、警戒色)
(1)對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì)不能作出科學(xué)解釋 (2)對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平 (3)強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果,無(wú)法解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象
過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳和變異、適者生存
首先提出了系統(tǒng)的進(jìn)化理論,具有極大的進(jìn)步意義;
合理解釋生物進(jìn)化的原因,改變?nèi)藗兯枷搿?br/>用進(jìn)廢退、獲得性遺傳的思想是錯(cuò)誤的。
無(wú)法解釋遺傳變異的本質(zhì)、物種大爆發(fā),對(duì)進(jìn)化的解釋局限在個(gè)體水平。
變異是定向的,環(huán)境和使用情況決定進(jìn)化的方向
遺傳變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因,生存斗爭(zhēng)是生物進(jìn)化的動(dòng)力
變異是自發(fā)的,不定向的
有些變異適應(yīng)環(huán)境的,適者生存,有些變異不適應(yīng)環(huán)境,被淘汰。
自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
都認(rèn)為生物是由低等到高等,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐漸進(jìn)化的
達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展
⑴遺傳變異方面 ①研究水平:從 水平深入到 水平。 ②研究結(jié)果:認(rèn)識(shí)到了 ________ 。
⑵適應(yīng)以及物種的形成方面 研究對(duì)象:以 為單位,發(fā)展到以 為基本單位。
⑶發(fā)展結(jié)果 形成了以 為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。
考向 拉馬克和達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)
1.下列不屬于拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的是( )A.鯨沒有牙齒,是因?yàn)樗鼈兺淌掣∮紊顱.長(zhǎng)頸鹿的頸很長(zhǎng)是采食高處樹葉反復(fù)伸頸的結(jié)果C.羚羊聽覺靈敏、奔跑快是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果D.蛇身體細(xì)長(zhǎng)無(wú)足,是經(jīng)常出入鼠穴捕食的結(jié)果
解析 A、B、D選項(xiàng)都是拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn);C選項(xiàng)是達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)。
考向  自然選擇與適應(yīng)的形成1.下列各項(xiàng)不能體現(xiàn)生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)的是( )A.竹節(jié)蟲的體形像竹枝B.北極熊的體色與冰雪的顏色相似C.森林中的避役體色為綠色D.持續(xù)干旱導(dǎo)致植物大量死亡
1.拉馬克認(rèn)為生物的適應(yīng)性特征的形成是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的結(jié)果(  )2.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)正確地解釋了生物的多樣性、適應(yīng)性以及遺傳和變異的本質(zhì)(  )3.抗生素的濫用會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的原因是抗生素誘發(fā)細(xì)菌產(chǎn)生基因突變,使細(xì)菌中出現(xiàn)抗藥性強(qiáng)的個(gè)體(  )4.生存斗爭(zhēng)僅僅是指同種生物不同個(gè)體之間對(duì)食物和空間的爭(zhēng)奪(  )5.生物進(jìn)化的內(nèi)因是生存斗爭(zhēng)(  )
種群基因組成的變化與物種的形成
生活在 的 的 的集合。
a.種群是生物 的基本單位。
b.組成種群的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起,而是彼此之間可以交配產(chǎn)生可育后代,通過(guò)繁殖將基因傳給后代。
一片樹林中的全部獼猴 ( ) 一個(gè)草地上的所有蒲公英 ( ) 一個(gè)湖泊中的全部魚 ( ) 臥龍自然保護(hù)區(qū)中的全部大熊貓( )農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)上售賣的雞群 ( ) 一片草地上的成年野兔 ( )
(1)基因庫(kù):一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。
(2)基因頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率,叫做基因頻率。
2.基因庫(kù)、基因頻率、基因型頻率
例如,在某昆蟲種群中,決定翅色為綠色的基因?yàn)锳,決定翅色為褐色的基因?yàn)閍,從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè),就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō),每個(gè)個(gè)體可以看做含有2個(gè)基因,那么,這100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因。由此可知:
基因型頻率=特定基因型的個(gè)體/種群總個(gè)體數(shù)。
(3)基因型頻率:在一個(gè)種群中,某種基因型個(gè)體數(shù)占該種群個(gè)體總數(shù)比值。
例如,在某昆蟲種群中,決定翅色為綠色的基因?yàn)锳,決定翅色為褐色的基因?yàn)閍,從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè),就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō),每個(gè)個(gè)體可以看做含有2個(gè)基因,那么,這100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因。由此可知:
解:因?yàn)橹挥蠥和a兩個(gè)基因,所以100個(gè)個(gè)體共有_____個(gè)基因。
A基因的數(shù)量是:___________ a基因的數(shù)量是: ___________A基因的頻率為:___________ a基因的頻率為:___________
2×30 + 60 = 120 個(gè)
120 ÷ 200 = 60%
2×10 + 60 = 80 個(gè)
80 ÷ 200 = 40%
AA的頻率 :30/100 = 30%
Aa的頻率 :60/100 = 60%
aa的頻率 : 10/100 = 10%
基因頻率與基因型頻率的關(guān)系
基因頻率=該基因純合體頻率 + 1/2雜合子頻率 A的頻率 = AA的頻率 + 1/2Aa的頻率 a的頻率 = aa的頻率 + 1/2Aa的頻率
思考:這一種群繁殖若干代后,其基因頻率會(huì)不會(huì)發(fā)生變化呢?
基因突變產(chǎn)生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。
達(dá)爾文曾明確指出,可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原材料。如果沒有可遺傳的變異,生物就不可能進(jìn)化。
2.種群基因頻率的變化
我們知道,生物自發(fā)突變的頻率很低,而且突變大多是有害的,那么,它為什么還能夠作為生物進(jìn)化的原材料呢?別忘了,種群是由許多個(gè)體組成的,每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因,這樣,每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。例如,果蠅約有104對(duì)基因,假定每個(gè)基因的突變率都是10-5,對(duì)于一個(gè)中等大小的果蠅種群(約有108個(gè)個(gè)體)來(lái)說(shuō),每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)將是:
2×104×10-5×l08=2×107(個(gè))
此外,突變的有害和有利也不是絕對(duì)的,這往往取決于生物的生存環(huán)境。例如,有翅的昆蟲中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅和無(wú)翅的突變類型,這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上,這類昆蟲卻因?yàn)椴荒茱w行而避免被風(fēng)吹到海里淹死。
由于突變和重組都是隨機(jī)的、不定向的,因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。
19世紀(jì),樺尺蠖種群中黑色基因(S)頻率為5%,淺灰色基因(s)頻率為95%
20世紀(jì),樺尺蠖種群中黑色基因(S)頻率為95%,淺灰色基因(s)頻率為5%
問(wèn)題 樺尺蠖種群中s基因(決定淺色性狀)的頻率為什么越來(lái)越低呢?作出假設(shè) 根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)作出假設(shè):____________________________________。
討論探究思路 你可以用創(chuàng)設(shè)數(shù)字化問(wèn)題情境的方法來(lái)探究。以下問(wèn)題情境供參考。 創(chuàng)設(shè)情境示例(其中數(shù)字是假設(shè)的):1870年,樺尺蠖種群的基因型頻率如下:SS10%,Ss20%,ss70%,S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環(huán)境條件下,假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存,使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%,黑色個(gè)體每年增加10%。第2?10年間,該種群每年的基因型頻率是多少?每年的基因頻率是多少?
自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變
制定并實(shí)施探究方案 1.創(chuàng)設(shè)數(shù)字化的問(wèn)題情境。 2.計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果填入表中(如下表)。
3.根據(jù)計(jì)算結(jié)果,對(duì)環(huán)境的選擇作用的大小進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,比如,把淺色個(gè)體每年減少的數(shù)量百分比定高些,重新計(jì)算種群基因型頻率和基因頻率的變化,與步驟2中所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。 分析結(jié)果,得出結(jié)論 分析計(jì)算結(jié)果,是否支持你作出的假設(shè),得出結(jié)論。
支持:自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變
思考:樹干變黑會(huì)影響樺尺蠖種群中淺色個(gè)體的出生率嗎?為什么?
樹干變黑會(huì)影響樺尺蠖種群中淺色個(gè)體的出生率,這是因?yàn)樵S多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。
思考:在自然選擇過(guò)程中,直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型?為什么?
是表現(xiàn)型。比如,天敵看到的是樺尺蠖的體色而不是控制體色的基因。
原因:在自然選擇的作用下,具有有利變異的個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代,種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)不斷提髙;相反,具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少,種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)下降。結(jié)果:在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
注意:一種果蠅的突變體在21℃的氣溫下,生存能力很差,但是,當(dāng)氣溫上升到25.5℃時(shí),突變體的生存能力大大提高。這說(shuō)明:突變的有害或有利取決于環(huán)境條件; 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。(從根本上來(lái)說(shuō))如果沒有突變,就不可能產(chǎn)生新的等位基因,基因重組也就沒有意義,生物就不可能產(chǎn)生可遺傳的變異,也就不可能進(jìn)化。
3.自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響
1.在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。2.自然選擇改變種群基因頻率的過(guò)程:在自然選擇的作用下,具有有利變異的個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代,種群中相應(yīng)的基因的頻率會(huì)不斷提高;相反,具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少,種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)下降。3.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì):種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變4. “自然選擇”中的自然是指環(huán)境 5. 生物進(jìn)化的方向是指適應(yīng)環(huán)境的方向。6. 注意:種群基因型頻率發(fā)生變化,生物不一定進(jìn)化
4.探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用
一般情況下,一定濃度的抗生素會(huì)_________,但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生_________ 在實(shí)驗(yàn)室______________時(shí),如果向培養(yǎng)基中添加________,_______有可能存活下來(lái)
通過(guò)觀察細(xì)菌在_____________的培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀況,探究抗生素對(duì)細(xì)菌的______作用
經(jīng)高溫滅菌的牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基及固體培養(yǎng)基平板,細(xì)菌菌株(如大腸桿菌、金黃色葡糖球菌等),含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的圓形濾紙片(以下簡(jiǎn)稱“抗生素紙片”),不含抗生素的紙片,鑷子,涂布器,無(wú)菌棉簽,酒精燈,記號(hào)筆,直尺等。
(1)用記號(hào)筆在培養(yǎng)皿的底部畫_____________的直線,將培養(yǎng)皿分為4個(gè)區(qū)域,分別標(biāo)記為①~④。
(3)用無(wú)菌的鑷子先夾取1張_____________ 的紙片放在①號(hào)區(qū)域的中央,再分別夾取1張 紙片放在②~④號(hào)區(qū)域的中央,蓋上皿蓋。
(2)取少量細(xì)菌培養(yǎng)液,用_____________ (或無(wú)菌棉簽)均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上。
(4)將培養(yǎng)皿倒置于 中培養(yǎng)_______h。
(6)從 ___的菌落上挑取細(xì)菌,接種到____________ 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。
(5)觀察培養(yǎng)基上細(xì)菌的生長(zhǎng)狀況。紙片附近是否出現(xiàn)了抑菌圈?如果有,測(cè)量和記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中抑菌圈的直徑,并取平均值。
1.在培養(yǎng)基上是否有細(xì)菌生長(zhǎng)?在放有抗生素紙片的區(qū)域呢?
2.在連續(xù)培養(yǎng)幾代后,抑菌圈的直徑發(fā)生了什么變化?這說(shuō)明抗生素對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生了什么作用?
有,在放有抗生素紙片的周圍區(qū)域沒有細(xì)菌生長(zhǎng),形成了抑菌圈
抑菌圈的直徑隨著培養(yǎng)代數(shù)的增加而逐漸縮小;說(shuō)明在抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用下,細(xì)菌的抗藥性逐漸增強(qiáng)。
1.為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌?
有利的,基因突變具有隨機(jī)性和不定向性,有利或有害取決于所處的環(huán)境條件,在本實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件下,耐藥性細(xì)菌的存活率高,故為有利變異。有利于細(xì)菌的變異對(duì)人類是有害的,面對(duì)不同的主體,應(yīng)辯證地看待變異的有利有害性。
抗生素能夠殺死細(xì)菌,在抑菌圈邊緣抗生素濃度較低,可能存在具有耐藥性的細(xì)菌,因此要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌。
2.在本實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件下,耐藥菌所產(chǎn)生的變異是有利還是有害的?你怎么理解變異是有利還是有害的?
濫用抗生素會(huì)使病菌的抗藥基因不斷積累,抗藥性不斷增強(qiáng),導(dǎo)致抗生素藥物失效。
3.濫用抗生素的現(xiàn)象十分普遍。例如,有人生病時(shí)覺得去醫(yī)院很麻煩,就直接吃抗生素;有的禽畜養(yǎng)殖者將抗生素添加到動(dòng)物飼料中。你認(rèn)為這些做法會(huì)有什么后果?
在遺傳學(xué)和進(jìn)化論的研究中,把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種,簡(jiǎn)稱“種”。
5.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)生可育后代的一群生物。
(2)隔離①概念: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。
同一種生物由于地理上的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,叫做地理隔離。
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)生可育的后代,這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。
(3)隔離在物種形成中的作用①新物種的形成過(guò)程
不同種群出現(xiàn)不同的 和__________不同種群間不能發(fā)生基因交流
和 互不相同自然選擇對(duì)不同種群 的改變所起的作用有差別
種群的 形成明顯的差異,并逐漸出現(xiàn)生殖隔離,從而形成不同的物種
②結(jié)論: 是物種形成的必要條件。
注意: 發(fā)生在生物體內(nèi)的基因突變,有可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。 兩個(gè)種群間的生殖隔離一旦形成,這兩個(gè)種群就屬于兩個(gè)物種。 物種大都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離,最后出現(xiàn)生殖隔離而形成的。
新物種形成的標(biāo)志—生殖隔離
(1)物種形成的三種典型模式漸變式——如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成。
驟變式——主要是通過(guò)異源多倍體的染色體畸變的方式形成新物種,一出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離(基因頻率改變)。此種方式多見于植物。
6.物種形成的三大模式比較
人工創(chuàng)造新物種——通過(guò)植物體細(xì)胞雜交(如番茄—馬鈴薯)、多倍體遠(yuǎn)緣雜交(如甘藍(lán)—蘿卜)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。
物種形成與生物進(jìn)化的關(guān)系
注意:判斷生物進(jìn)化的依據(jù)是種群基因頻率是否發(fā)生改變,只要基因頻率發(fā)生了改變,生物就發(fā)生了進(jìn)化。判斷物種形成的依據(jù)是是否產(chǎn)生了生殖隔離。進(jìn)化并不一定導(dǎo)致物種的形成,但一般來(lái)說(shuō)物種的形成必須經(jīng)過(guò)進(jìn)化。
考向 生物進(jìn)化和物種形成
1.張謙德在《朱砂魚譜》中總結(jié)的金魚選種經(jīng)驗(yàn)是:“蓄類貴廣,而選擇貴精,須每年夏間市取數(shù)千頭,分?jǐn)?shù)缸飼養(yǎng),逐日去其不佳者,百存一二,并作兩三缸蓄之,加意培養(yǎng),自然奇品悉具”。從現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)分析,下列敘述正確的是( )A.“分?jǐn)?shù)缸飼養(yǎng)”相當(dāng)于地理隔離和生殖隔離B.“逐日去其不佳者”是指對(duì)金魚進(jìn)行人工選擇C.“自然奇品悉具”是金魚發(fā)生定向變異的結(jié)果D.這種人工培育金魚方法的原理是染色體變異
解析 “分?jǐn)?shù)缸飼養(yǎng)”是制造地理隔離,使其不能進(jìn)行基因交流,但地理隔離不一定導(dǎo)致生殖隔離,A錯(cuò)誤;“逐日去其不佳者”是人為選擇去除生長(zhǎng)狀態(tài)不好的個(gè)體,屬于人工選擇,B正確;變異是不定向的,C錯(cuò)誤;基因突變能產(chǎn)生新基因,因此金魚中的“奇品”可能是基因突變?cè)斐傻?,D錯(cuò)誤。
1.一個(gè)種群中某基因占所有基因數(shù)的比值叫作基因頻率(  )2.在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下,種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化(  )3.若親子代間基因頻率不變,基因型頻率也一定不變(  )4.突變具有低頻性,不能為生物進(jìn)化提供原材料(  )5.有害突變不能成為生物進(jìn)化的原材料(  )6.所有變異都不能決定生物進(jìn)化的方向,但都能提供進(jìn)化的原材料(  )
7.自然選擇決定生物變異和進(jìn)化的方向(  )8.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變(  )9.細(xì)菌在抗生素的誘導(dǎo)作用下產(chǎn)生了抗藥性基因(  )10.生物進(jìn)化一定會(huì)形成新物種(  )11.不同種群間的個(gè)體不能進(jìn)行基因交流,說(shuō)明種群間存在生殖隔離(  )
1.  是生物  和  的基本單位。2.(必修2 P112)       產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,可遺傳的變異包括               。突變包括          。突變的有害或有利不是絕對(duì)的,取決于        。突變和重組是      的,只為進(jìn)化提供了   ,不能決定生物進(jìn)化的方向。3.    決定生物進(jìn)化的方向。
基因突變、基因重組、染色體變異
4.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是          。5.物種的概念:能夠在         并且______________ 的一群生物稱為一個(gè)物種。
6.新物種的形成途徑(1)漸變:長(zhǎng)期的    →阻斷基因交流→不同的突變、基因重組和選擇→基因頻率向不同方向改變→種群基因庫(kù)出現(xiàn)差異→差異加大→_____  →新物種形成。(2)有時(shí)不需要地理隔離:如   的形成。7.物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié):                。8.新物種形成的標(biāo)志:        。
突變和基因重組、自然選擇、隔離
9.通過(guò)地雀的形成過(guò)程,說(shuō)明物種形成需要以下環(huán)節(jié):(1) ;(2)______________ ;(3) 。 的出現(xiàn)意味著新物種的產(chǎn)生。
突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供原材料
隔離是物種形成的必要條件
基因頻率及基因型頻率的計(jì)算
基因頻率:指特定基因在種群中出現(xiàn)的頻率。應(yīng)理解為:種群中某一等位基因在所有等位基因總數(shù)中所出現(xiàn)的百分率。如伴性遺傳中某基因的頻率,就是該等位基因占群體中全部等位基因的百分率。
題型一 已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù),計(jì)算基因頻率
(1)常染色體上基因頻率的計(jì)算
A、a為基因,AA、Aa、aa為三種基因型個(gè)體數(shù)。
例1:如某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因?yàn)锳,決定翅色為褐色的基因?yàn)閍,從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體,測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率是多少? AA、Aa和aa的基因頻率是多少?
在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1
AA%=30%,Aa%=60%,aa%=10%
(2)利用性染色體上一對(duì)等位基因的基因型頻率(個(gè)數(shù))求基因頻率
以人類的色盲基因遺傳為例。女性的性染色體組成為XX,男性的性染色體組成為XY,Y染色體上無(wú)該等位基因,設(shè)定XB%、Xb%分別表示基因XB和Xb的頻率, XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、XbY分別表示XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、XbY五種基因型頻率(個(gè)數(shù))。則:
例、某校的一個(gè)生物興趣小組在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中,開展了色盲普查活動(dòng),他們先從全校的1800名學(xué)生中隨機(jī)抽取了180名學(xué)生(男女學(xué)生各半)做為首批調(diào)查對(duì)象,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有女性色盲3人,男性色盲8人,女性攜帶者13人,那么,在該校全體學(xué)生中色盲基因的頻率約為多少?
由于色盲基因及其等位基因只位于X染色體上,而Y染色體上沒有對(duì)應(yīng)的基因。因此,在180名學(xué)生中該等位基因的總數(shù)為XB+Xb=(女性)90×2+(男性)90×1=270。色盲基因的總數(shù)為Xb=3(女性色盲) ×2+13(女性攜帶者) ×1+8(男性色盲)
得:色盲基因的頻率為:
練習(xí):在某個(gè)海島上,每一萬(wàn)個(gè)人中有500名男子患紅綠色盲,則該島上的人群中,女性攜帶者的數(shù)量為每萬(wàn)人中有? (假設(shè)男女比為1:1) ( ) A. 1000人 B. 900人 C. 800人 D. 700人
解析:假設(shè)男女比為1:1每一萬(wàn)個(gè)人中有500名男子患紅綠色盲,可知男性色盲患者的發(fā)病率為500/(10000/2)=10%可知Xb=10% 那么XB=90%,女性攜帶者概率為2*10%*90%=18%,女性攜帶者的數(shù)量為每萬(wàn)人中有(假設(shè)男女比為1:1)18%*10000/2=900。
題型二 已知基因型頻率求基因頻率
例:已知AA%=30%,Aa%=60%,aa%=10%。則A、a基因的頻率分別是多少?
解:假設(shè)種群個(gè)體總數(shù)為a個(gè)
基因型頻率之和也等于1
例:在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的個(gè)體,其中基因型AA的個(gè)體占18%,基因型Aa的個(gè)體占78%,基因型aa的個(gè)體占4%,那么基因A和a頻率分別是多少?
題型三 利用遺傳平衡公式計(jì)算基因頻率和基因型頻率
哈迪一溫伯格定律也稱遺傳平衡定律
該定律指出:一個(gè)有性生殖的自然種群中,在符合以下5個(gè)條件的情況下,各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的,或者說(shuō),是保持基因平衡的。這5個(gè)條件是:①種群大;②種群中個(gè)體間隨機(jī)交配;③沒有發(fā)生突變;④沒有新基因加入;⑤沒有自然選擇。一般的試題討論的是理想種群,符合該定律的條件。
英國(guó)數(shù)學(xué)家哈迪()和德國(guó)醫(yī)生溫伯格(W.Weinberg)分別于1908年和1909年各自提出的,稱為哈迪-溫伯格定律。
1.計(jì)算公式(1)當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)(A、a)時(shí),設(shè)p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,則:AA的基因型頻率=p2,Aa的基因型頻率=2pq,aa的基因型頻率=q2。
(2)逆推計(jì)算:已知隱性純合子的概率,求種群的基因頻率和基因型頻率。
遺傳平衡時(shí)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(shuō)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%。
例:囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病,在歐洲人群中每2500個(gè)人中就有一人患此病。如果一對(duì)健康的夫婦有一個(gè)患病的兒子,此后,該女又與另一健康男子再婚,則再婚后他們生一個(gè)患此病的男孩的概率是多少?( ) A. 0.49% B. 0.04% C. 3.9% D. 2%
解析:該婦女與歐洲人群中基因型為Aa的男人結(jié)婚生育囊性纖維變性患者的概率為1/4,生育囊性纖維變性男孩的概率為1/8(白化病患者1/4,生男生女各1/2)。 則該婦女與健康男子結(jié)婚生育一患囊性纖維變性男孩的概率為:1/4×1/2×0.0392≈0.49%。0.0392=98/2499
題型四 自交與自由交配(隨機(jī)交配)中基因頻率的計(jì)算
1.自交是指基因型相同的個(gè)體交配,雌雄同株植物是指自花傳粉。結(jié)果是雜合基因型頻率降低,純合基因型頻率增大,在無(wú)選擇條件下,基因頻率不變。
2.自由交配是指種群內(nèi)不同基因型的個(gè)體間相互交配。在無(wú)選擇的條件下,基因頻率、基因型頻率均保持不變,相關(guān)計(jì)算可按哈代——溫伯格定律進(jìn)行。3.只要種群的基因頻率不變,即使基因型頻率改變,種群也未發(fā)生進(jìn)化。
例:用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體,根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖,下列分析錯(cuò)誤的是( )
A.曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4B.曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4C.曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等
題型五 利用常染色體上復(fù)等位基因的基因型頻率(個(gè)數(shù))求基因頻率
以人的ABO血型系統(tǒng)決定于3 個(gè)等位基因IA、IB、i為例。設(shè)基因IA的頻率為p,基因IB的頻率為q,基因i的頻率為r,且人群中p+q+r=1。根據(jù)基因的隨機(jī)結(jié)合,用下列二項(xiàng)式可求出子代的基因型及頻率:♂(pIA+qIB+ri)×♀(pIA+qiB+ri) = p2(IAIA)+q2(IBIB) +r2(ii)+2pq(IAIB)+2pr(IAi)+2qr(IBi)=1,A型血(IAIA,IAi)的基因型頻率為p2+2pr;B型血(IBIB,IBi)的基因型頻率為q2+2qr;O型血(ii)的基因型頻率為r2,AB型血(IAIB)的基因型頻率為2pq。
例:檢驗(yàn)429人的ABO血型,IA頻率為0.24。IB頻率為0.06。那么O型血的人數(shù)應(yīng)是( )A. 200人 B. 210人 C. 220人 D. 230人
解析:雄配子:IA、IB、i,雌配子:IA、IB、i,O型血的概率是:0.70*0.70=0.49所以O(shè)型血的人為0.49*429=210,選B
例:通過(guò)抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率(基因型頻率):A型血(IAIA,IAi)的頻率=0.45;B型血(IBIB,IBi)的頻率=0.13;AB型血(IAIB)的頻率=0.06;O型血(ii)=0.36。試計(jì)算IA、IB、I的基因頻率。
設(shè)IA的頻率為p,IB的頻率q,i的頻率為r。根據(jù)以上公式可知:O型血的基因型頻率=r2=0.36;A型血的基因型頻率=p2+2pr=0.45;B型血的基因頻率=q2+2qr=0.13;AB型血的基因型頻率=2pq=0.06。解方程即可得出IA的基因頻率為0.3;IB的基因頻率為0.1;i的基因頻率為0.6。
練習(xí):ABO血型系統(tǒng)由3個(gè)等位基因IA、IB、i決定,通過(guò)調(diào)查一由400個(gè)個(gè)體組成的群體,發(fā)現(xiàn)180人為A型血,144人為O型血,從理論上推測(cè),該人群中血型為B型的人應(yīng)有( ) A. 24人 B. 36人 C. 52人 D. 76人
解析:在ABO血型系統(tǒng)得基因中有3種:IA、IB、i,設(shè)IA為P,IB為q,i為r,三種基因頻率之和應(yīng)等于1,所有基因型頻率的和等于1,即:(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1。A型血的基因頻率= p2+2pr ,B型血的基因頻率= q2+2qr ,AB型血的基因頻率=2pq,O型的基因頻率= r2。根據(jù)題意可以知道O型的有144人,總?cè)藬?shù)有400人,則r2=144/400,r=6/10。180人為A型血,則有p2+2pr=180/400,把r=6/10代入其中,可以知道p=3/10。由于p+q+r=1,可以知道q=1-p-r=1/10,而B型血的基因頻率= q2+2qr=13%,則B型血的人數(shù)應(yīng)為13%×400=52人,故正確答案為C,52人。
協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
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,這就是協(xié)同進(jìn)化。
生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間:地球上的原始大氣中沒有氧氣,所以那時(shí)生物的呼吸類型只能是無(wú)氧呼吸;當(dāng)?shù)厍蛏铣霈F(xiàn)了進(jìn)行光合作用的生物以后,才使原始大氣中有了氧氣,這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。
種間斗爭(zhēng)(捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng))
協(xié)同進(jìn)化的原因:生物與生物之間的相互選擇和生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互影響。
注意:① 生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化僅發(fā)生在不同物種之間,同種生物之間不存在協(xié)同進(jìn)化。②一種生物滅絕導(dǎo)致另一種生物數(shù)量激增,不屬于協(xié)同進(jìn)化。③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。④任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。
通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)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(kù),而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng),也就是形成了生物的多樣性。
美國(guó)生態(tài)學(xué)家斯坦利提出:捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面,為其他物種的形成騰出空間,有利于增加物種多樣性。
“精明的捕食者”策略:捕食者一般不能將所有的獵物吃掉,否則自己也無(wú)法生存。
拓展:關(guān)于捕食者在進(jìn)化中的作用
注意: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(guò)隔離形成新的物種;生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程;生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。 生物通過(guò)有性生殖,實(shí)現(xiàn)了基因的重組,這就增強(qiáng)了生物變異的多樣性,生物進(jìn)化的速度明顯加快。
2.生物多樣性的形成(1)內(nèi)容:  多樣性(基因多樣性)、物種多樣性、    多樣性。(2)形成原因:生物的  。(3)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù):  。(4)生物多樣性三個(gè)層次間的關(guān)系
3.生物進(jìn)化歷程中的幾個(gè)關(guān)鍵事件
(1)有性生殖的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了 ,增強(qiáng)了生物變異的多樣性,生物進(jìn)化的速度明顯加快,多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多。
(2)生態(tài)系統(tǒng)第三極—— 的出現(xiàn),使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。(3)生物的登陸改變著陸地環(huán)境,陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)。
生物的進(jìn)化歷程可概括為:從原核生物到真核生物,從無(wú)性生殖到有性生殖,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由水生到陸生,由低等到高,由無(wú)氧呼吸到有氧呼吸,由兩級(jí)生態(tài)系統(tǒng)到三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)等。
4.生物進(jìn)化理論在發(fā)展
(1)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論:適應(yīng)是 的結(jié)果; 是生物進(jìn)化的基本單位; 提供進(jìn)化的原材料, 導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進(jìn)而通過(guò) 形成新的物種;生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是 、 協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程; 是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
(2)中性突變學(xué)說(shuō):大量的基因突變是 ,決定生物進(jìn)化方向的是 的逐漸積累,而不是 。(3)間斷平衡學(xué)說(shuō):物種形成并不都是漸變的過(guò)程,而是物種 與 交替出現(xiàn)的過(guò)程。
考向 種群基因組成的變化1.下列有關(guān)種群基因庫(kù)的敘述,不正確的是( )A.一個(gè)種群的基因庫(kù)包括這個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因B.種群中每個(gè)個(gè)體都含有種群基因庫(kù)的全部基因C.生物的個(gè)體總是要死亡的,但是基因庫(kù)卻因種群個(gè)體的繁殖而代代相傳D.基因突變可以改變基因庫(kù)的組成
考向 生物進(jìn)化及物種形成1.黃刺尾守宮是主要分布在非洲西北部的一種蜥蜴,其黃刺顏色鮮艷,當(dāng)遇到敵害時(shí)尾部還能夠噴射出難聞的黏液,嚇退敵害,這些特征都利于它們很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。下列敘述正確的是( )A.若黃刺尾守宮能與普通蜥蜴交配且產(chǎn)生后代,說(shuō)明它和普通蜥蜴屬于 同一物種B.黃刺尾守宮獨(dú)特的形態(tài)特征是長(zhǎng)期不定向自然選擇的結(jié)果C.黃刺尾守宮種群基因型頻率發(fā)生改變就意味著該種群發(fā)生了進(jìn)化D.不同蜥蜴種群間基因庫(kù)的差異越來(lái)越大最終會(huì)導(dǎo)致生殖隔離
解析:黃刺尾守宮能與普通蜥蜴交配且產(chǎn)生后代,后代不一定可育,故不一定屬于同一物種,A錯(cuò)誤;突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,黃刺尾守宮獨(dú)特的形態(tài)特征是長(zhǎng)期定向自然選擇的結(jié)果,B錯(cuò)誤;生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,C錯(cuò)誤。
考向 協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性的形成1.1973年,有位進(jìn)化生物學(xué)家針對(duì)物種進(jìn)化提出了紅皇后假說(shuō):一個(gè)物種的任何進(jìn)化可能構(gòu)成對(duì)其他相關(guān)物種的競(jìng)爭(zhēng)壓力,物種之間的關(guān)系構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)進(jìn)化的動(dòng)力。所以,物種之間的進(jìn)化保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡。下列關(guān)于對(duì)紅皇后假說(shuō)的理解正確的是( )A.即使無(wú)機(jī)環(huán)境沒有改變,生物也會(huì)進(jìn)化B.協(xié)同進(jìn)化就是指生物之間的相互影響C.各物種之間的協(xié)同進(jìn)化與環(huán)境無(wú)關(guān)D.一個(gè)生物的進(jìn)化會(huì)促使其他各種生物發(fā)生進(jìn)化
解析:協(xié)同進(jìn)化是指不同生物之間及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,物種之間的協(xié)同進(jìn)化與環(huán)境有關(guān),B、C錯(cuò)誤;若該種群的進(jìn)化未改變與其他種群的關(guān)系,也沒有構(gòu)成對(duì)其他相關(guān)物種的競(jìng)爭(zhēng)壓力,可能不會(huì)促使其他種群發(fā)生進(jìn)化,D錯(cuò)誤。
1.捕食者的存在有利于增加物種多樣性(  )2.協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的(  )3.生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次(  )4.生物多樣性的形成也就是新物種不斷形成的過(guò)程(  )

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