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必修二第6章 生物的進化
生物有共同祖先的證據
1、化石是研究生物進化最直接、最重要的證據。揭示生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生
到陸生的進化順序
2、其他證據
項目 證據 結論
比較解 剖學證 據　　 蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢所在部位和結構組成相似 它們的起源相同，都是由共同的原始祖先進化而來的
胚胎學 證據 人和魚的胚胎在發育早期出現鰓裂和尾，隨著發育的進行，人的鰓裂和尾消失了，而成年的魚仍然保留了鰓和尾；脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段 脊椎動物和人都是由共同的祖先進化而來的，它們之間存在著或遠或近的親緣關系；原始祖先生活在水中
細胞水 平的證 據　　 除病毒外，生物都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎 支持生物由共同的祖先進化而來
分子水 平的證 據　　 不同生物的DNA和蛋白質既有共同點，又有差異 生物有共同的祖先；差異的大小揭示了生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現的順序
第2節　自然選擇與適應的形成
一、生物的適應具有普遍性和相對性。
普遍性：①生物的形態結構適合于完成一定的功能。
②生物的形態結構及其功能適合于該生物在一定的環境中生存和繁殖。
相對性：適應是針對一定環境條件而言的，是一種暫時的現象。
適應相對性的根本原因：遺傳的穩定性與環境不斷變化之間的矛盾
進化學說
拉馬克：生物各種適應性特征的形成是由于用進廢退和獲得性遺傳。
意義：徹底否定物種不變論，在當時具有進步意義，但對適應的解釋較膚淺。
2、達爾文：自然選擇學說。--過度繁殖是自然選擇的基礎，遺傳和變異是生物進化的內因，
生存斗爭是自然選擇的手段、生物進化的動力，
適者生存是自然選擇的結果。
（1）對適應的解釋
①適應的來源是可遺傳的變異，適應是自然選擇的結果。
②群體中出現可遺傳的有利變異和環境的定向選擇是適應形成的必要條件。
（2）進步意義
①使人們認識到生物是在自然選擇的作用下不斷發展變化的，使生物學第一次擺脫了神學的束縛，走上
了科學的軌道。
②揭示了生物界的統一性是由于所有的生物都有共同祖先。
③科學地解釋了生物的多樣性和適應性是進化的結果。
局限性：對于遺傳和變異的認識還局限于性狀水平，不能科學地解釋遺傳和變異的本質。
達爾文的自然選擇學說 拉馬克的進化學說
區別 變異 變異是不定向的，本來就有，環境和生物都不能決定生物變異的方向 變異是定向的，環境和動物可決定變異的方向
適應 環境 有利變異→適者生存不利變異→不適者被淘汰 環境和動物的變異都適應環境
進化 方向 自然選擇決定 生物自身決定
聯系 承認生物非神所造，而是由更古老的生物進化而來，即由簡單→復雜進化，由低等→高等進化，且都是漸變的結果
[歸納總結]對達爾文自然選擇學說的理解
(1)自然選擇(定向選擇)的對象。
①直接對象是生物的性狀。②間接對象是相關的基因型。③根本對象是與性狀相對應的基因。
(2)自然選擇的因素：外界環境(環境不是誘變因素而是選擇因素)，包括無機環境和生物環境。
(3)自然選擇的手段：生存斗爭(包括生物與環境、生物與生物之間的斗爭)。
(4)進化的內因：遺傳和變異。
①生物的變異是不定向的，其中變異可分為有利變異和不利變異。
②遺傳的作用：使生物微小的有利變異得以積累加強，從而形成適應特定環境的生物新類型。
(5)選擇的結果：適者生存，不適者被淘汰。一般外界環境條件變化越劇烈，選擇越頻繁，生物進化速度就越快。
3、達爾文以后進化理論的發展
(1)發展的原因
①關于遺傳和變異的研究，已經從性狀水平深入到基因水平，人們逐漸認識到了遺傳和變異的本質。
②關于適應以及物種的形成等問題的研究，已經從以生物個體為單位，發展到以種群為基本單位。
(2)發展的結果：形成了以自然選擇為核心的現代生物進化理論。
第3節　種群基因組成的變化與物種的形成
一、種群和種群基因庫
1．種群
(1)概念：生活在一定區域同種生物的全部個體。
(2)特點：種群是生物進化和繁殖的基本單位。
2．基因庫：由一個種群中全部個體所含有的全部基因構成。
3．基因頻率
(1)概念：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比值。
(2)計算：基因頻率＝×100%。
(3)影響因素：突變、選擇、遷移等。
二、種群基因頻率的變化
1．可遺傳的變異的來源：基因重組、基因突變、染色體變異（后兩者統稱為突變）
基因突變產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型。
可遺傳的變異的利害性：變異的有利和有害是相對的，是由生存環境決定的。
自由交配時基因頻率與基因型頻率的計算公式
(1)設A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則p＋q＝1
　　　　雌配子 雄配子　　　　　 A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
即：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)若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為。
自交和自由交配時基因頻率和基因型頻率的變化規律
交配方式 基因頻率 基因型頻率
自交 不改變 改變，且純合子增多，雜合子減少
自由交配 處于遺傳平衡 不改變 不改變
不處于遺傳平衡 不改變 改變
[易錯警示]　
(1)影響基因頻率的因素不只是環境，還有突變、生物的遷移等。
(2)基因頻率不改變，基因型頻率不一定保持不變。如雜合子Aa自交后代，基因頻率不變，而基因型頻率改變。
三、自然選擇對種群基因頻率變化的影響
在自然選擇的作用下，不斷淘汰發生不利變異的個體，選擇保留發生有利變異的個體。種群基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定方向不斷進化。
（1）自然選擇的對象：直接作用對象--個體的表型。最終選擇的對象--決定表型的基因。
（2）選擇的結果：朝著有利變異的方向不斷進化。種群的基因頻率會發生定向改變。
（4）進化的實質：種群基因頻率的改變。
四、探究抗生素對細菌的選擇作用
1．實驗原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產生耐藥性。在實驗室連續培養
細菌時，如果向培養基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。
2．方法步驟
①在培養皿的底部畫2條相互垂直的直線，將培養皿分為4個區域，分別標記為①～④ 。
②取少量細菌的培養液，用無菌的涂布器(或無菌棉簽)均勻地涂抹在培養基平板上。
③用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區域的中央，再分別夾取1張抗生素紙片放在②～④
號區域的中央，蓋上皿蓋。
④第4步：將培養皿倒置于37 ℃的恒溫箱中培養12～16h。
⑤觀察生長狀況。是否出現了抑菌圈，測量和記錄抑菌圈的直徑，取平均值。
⑥從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，接種到已滅菌的液體培養基中培養，然后重復步驟2～5。如此重復幾代，
記錄每一代培養物抑菌圈的直徑。
[歸納總結]
1．實驗變量分析：自變量--有無抗生素。因變量--抑菌圈直徑大小。無關變量--溫度、時間等
2. 抑菌圈的直徑大小表明該種抗生素的殺菌能力，直徑越大，殺菌能力越強。
3. 注意：生物的抗藥性并不是由抗生素誘發的，抗生素只是起選擇作用。
第2課時　隔離在物種形成中的作用
1、物種：指能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物個體。
（1）生殖隔離:指不同物種的個體不能相互交配或交配后產生的后代不可育。
地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象。
新物種形成不一定經過地理隔離。
新物種形成的標志：生殖隔離。 新物種形成的常見方式：地理隔離（長期）→生殖隔離
（2）物種形成的3個環節：
①突變和基因重組：為生物進化提供原材料；
②自然選擇：決定進化的方向，使種群的基因頻率定向改變；
③隔離：是新物種形成的必要條件。
地理隔離和生殖隔離的圖解：
圖中A屬于地理隔離，一旦發生某種地質變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。
圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩定。
2、物種形成的三大模式
注意：“新物種”必須具備兩個條件
(1)與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。
(2)物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾均不可稱為“物種”，因為它們均是“不育”的，而四倍體西瓜
相對于二倍體西瓜則是“新物種”，因為它與二倍體西瓜雜交產生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者之間已產生生殖隔離，故已成為另一類物種。
3．物種形成與生物進化的關系
內容 物種形成 生物進化
標志 生殖隔離出現 種群基因頻率改變
變化后生 物與原生 物的關系 屬于不同物種 可能屬于一個物種
二者關系 生物進化的實質是種群基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定導致新物種的形成
第4節　協同進化與生物多樣性的形成
一、協同進化
1．對協同進化概念的理解
(1)生物與生物之間的協同進化發生在不同物種之間，同種生物之間不存在協同進化。
(2)無機環境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導致生物朝著一定的方向進化；
生物的進化反過來又會影響無機環境。
2．協同進化的類型
協同進化的類型 包含類型 舉例
不同物 種之間 互利共生 豆科植物與根瘤菌
捕食 獵豹和斑馬
寄生 黏液瘤病毒和兔子
競爭 作物與雜草
生物與無機環境之間 生物影響環境、環境影響生物 地球最早是無氧環境→厭氧生物→光合生物出現→空氣中有了氧氣→出現好氧生物
3.協同進化的意義：生物多樣性是協同進化的結果。
二、生物多樣性
1．生物多樣性各層次間的關系
[特別提醒]
①生物多樣性包括同一種群基因庫的遺傳多樣性，不一定表現形成新物種。
②一個物種的遺傳多樣性越豐富，它對環境的適應性就越強，物種進化的潛力就越大，
越有可能保存下來形成新物種。
2．生物進化的歷程
(1)歸納如下
項目 進化歷程 意義
細胞數目 單細胞→多細胞 為功能復雜化提供結構基礎
細胞結構 原核細胞→真核細胞 結構和功能更加完善
代謝類型 厭氧型→需氧型 能量供應更加充足
生殖 方式 無性生殖→有性生殖 實現基因重組，增強了變異的多樣性，明顯加快進化的速度
生態系 統成分 只有分解者→出現生產者→出現消費者 ①光合自養生物的出現改變了原始大氣成分，為需氧型生物的出現創造了條件 ②消費者的出現使生態系統結構更加復雜，對植物進化更加有利
生活 環境 海洋→陸地 陸地復雜的環境為生物進化提供了廣闊的舞臺
(2)研究生物進化歷程的主要依據：化石。

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