第七课 生物进化第一课时 现代生物进化理论简介及生物的 进化过程和分界要点、疑点、难点现代生物 进化理论种群是进化的单位 1 现代生物进化理论简介突变和基因重组是产生进化的原材料 自然选择决定进化的方向 隔离导致物种形成 物种的 概念物种是指分布在一定的自然区域，具有一定的 形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够 相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一 群生物个体。要点、疑点、难点种群种群概念：生活在同一地点的同种生物的一群个 体 进化单位进化原材料基因库：1个种群的全部个体所含有的全部基因 基因频率某种基因在某个种群中出现的比例 突变和基因重组产生了生物进化的原材料 要点、疑点、难点进化方向物种形成由自然选择决定物种的概念隔离分布在一定的自然区域，具有一定的 形态结构和生理功能，而且在自然状 态下能够相互交配和繁殖，并能够产 生出可育后代的一群生物个体 。地理隔离生殖隔离分布在不同自然区的种群，彼此 间无法相遇而不能交配 种群间的个体不能自由交配，或 者交配后不能产生出可育后代 要点、疑点、难点物种形成的三个基本环节进化的实质种群基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择 隔离生物进化的 大致过程30多亿年前原核生物 20多亿年前蓝藻自养型 10多亿年前真核生物 6亿年前藻类和低等无脊椎生物 4亿年前原始蕨类植物、原始两栖类 3亿年前蕨类植物、两栖类 2亿年前裸子植物、爬行类动物、哺乳类 四五百万年前人类2 生 物 进 化 的 过 程 和 分 界要点、疑点、难点生物进化的 三大阶段生物的 分界五界分类系统分界原核细胞阶段真核细胞阶段真核多细胞阶段原核生物界 原生生物界 真菌界 植物界 动物界由美国生物学家魏泰克提出课前热身【例1】达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀，用现代进化理论解释错误的 是 () A 经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在的地雀物 种 B 生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种 C 这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的群岛， 出现不同的突变和基因重组 D 自然选择对不同的种群的基因频率的改变所起的作用有所差别。最终导致这 些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离【解析】现代进化理论对群岛上各种地雀的进化过程，正确解释是：经过长期的地理隔离 ，再经过生殖隔离后逐渐进化形成的。即这些原属于同一物种的地雀，从南美大陆迁来后 ，因在不同群岛上(地理隔离)出现不同的突变和重组。由于每个岛上的食物和栖息条件互 不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起到的作用就有差别，在一个种群中，某 些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之，这 些基因库会变得很不相同，并逐步出现生殖隔离，生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种 的地雀就成了不同的物种。不过这种物种的进化十分缓慢，往往需要成千上万代才能实现 ，而不是迅速形成新物种。 【答案】B课前热身【例2】现代达尔文主义认为：种群是生物的基本单位，突变、自 然选择、隔离是新物种形成的基本环节，其中新物种形成的必要条 件是( ) A基因突变B选择 C生殖隔离D物种分化答案：C【解析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论(现代达尔文主义)的基本观 点为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。 突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的 综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因 重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进 化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 课前热身【例3】(1977年上海高考题)中心血防站调查了1788个MN血型的人 ，其中397人是M型(LMLM)，861人是MN型(LMLN)，530人是N型 (LNLN)，请分别计算LM和LN的基因频率。 【解析】本题考查基因频率的计算方法。据题意可知，M型者含有 两个LM基因，MN型者含有一个LM和一个LN基因，N型者含有两个LN 基因。 故本题应如此计算 LM%=2397+861 21788100%=463% LN%=861+2530 21788100%=537% 课前热身【例4】真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主 要表现在( ) 结构和功能更加完善出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定基 础通过有性生殖实现了基因重组，推动了生物进化 A B C D 【解析】真核生物在生物进化历史上具有重要意义，这主要表现在 以下两个方面，一是与原核细胞相比，真核细胞的结构和功能复杂 得多；一是真核细胞通过有丝分裂增殖，这是减数分裂(特殊有丝分 裂)的进化出现前提，即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现 了基因重组，推动了生物进化。 答案：D课前热身【例5】地球上出现需氧型生物，自养型生物，真核生物的先后顺 序依次为( ) A需氧型生物，自养型生物，真核生物 B自养型生物，需氧型生物，真核生物 C自养型生物，真核生物，需氧型生物 D需氧型生物，真核生物，自养型生物【解析】原始生命诞生后，逐步进化成原始的异养厌氧型的原核生 物，当这些生物消耗掉大部分有机物后，经突变和自然选择，逐步 分化出了自养型生物，自养型生物光合放氧，为需氧型生物的产生 创造了条件，在距今十多亿年前，地球上才出现了真核生物。答案：B延伸、拓展【例6】根据分类学的记载，现在地球上生活着的生物约有200多万种，但是每年 都有新物种被发现。近年来在深海中，海底3000米的深海热泉孔周围，就发现了 以前没有记载的生物。这就说明，生物界的物种还待人们去继续发现。请根据以 上材料分析： (1)从分子水平看，生物的性状具有多样性的直接原因是（），根本原因是（） 。 (2)从遗传水平看，生物新性状的出现主要是（）的结果，而进行有性生殖的生 物，后代不同表现型主要是（）的结果。 (3)从进化角度看，生物物种的多样性主要是由于（）。 (4)现代生物学研究表明，通过（）技术也可以定向创造出动植物的新品种和微 生物的新类型。 (5)以上研究成果，有力地抨击了特创论的（）的观点。 【答案】(1)蛋白质的多样性DNA的多样性(2)基因突变基因重组(3)不同的环境对 生物进行自然选择的结果(4)现代生物工程(或转基因技术、细胞融合技术等)(5) 生物是由上帝一次性创造出来延伸、拓展【解析】这是一道典型的学科内综合题，涉及组成生物的化合物、变异的来源、 自然选择学说、生物工程等知识内容，考查学生从不同角度进行分析问题能力。 生物具有多样性，可以从分子水平、进化、生态等不同层次和角度进行研究。从 分子水平看，蛋白质是一切生命活动的体现者，蛋白质分子的多样性直接影响生 物性状表现的多样性，而蛋白质的合成受基因控制，特定的基因控制特定蛋白质 的合成，所以遗传物质的多样性是生物多样性的根本原因。从生物变异的角度看 ，新性状的出现主要是由于基因突变的结果，基因突变是生物变异的主要来源； 进行有性生殖的生物，后代的不同性状主要是由于控制不同性状的基因重新组合 ，即基因重组形成的；从生物与环境的关系看，不同环境条件下，适应于不同的 环境进行自然选择也是生物多样性的重要原因。现代生物学通过工程技术可以不 断改变生物遗传性状，如转基因技术，细胞融合技术能在较短时间创造出动植物 的新品种和微生物的新类型。从以上分析可见，特创论者认为的生物是由神或上 帝一次性创造出来的观点是极其荒谬的。