1、一、生物进化的历程和证据 1生物进化的基本历程 多细胞2进化方向 单细胞 ；复杂；水生陆生；低级高级。3依据：和同源器官。简单化石二、共同进化与生物多样性的形成 1生物多样性(1)概念：地球上所有 ，它们所包含的 以及由这些生物与 相互作用所构成的 的多样化程度。生物基因环境生态系统(2)种类：遗传多样性：指地球上生物所携带的 的总和。物种多样性：指 的丰富程度。生态系统多样性：指地球上生态系统的 、的多样性以及各种 的多样性。(3)形成原因：。遗传信息生物种类组成功能生态过程生物进化2共同进化(1)概念：任何一个物种都不是 进化的。不同物种之间、生物与 之间，在相互影响中不断进化和发展，称为
2、共同进化或 进化。(2)意义：关系密切的生物，一方成为另一方的 ，通过共同进化，都能发展出 的特性。单独无机环境协同选择力量互相适应3生物的五界系统(1)分类依据：生物细胞的结构特征和 的基本差异。(2)内容：、植物界和动物界。(3)意义：显示了生命发展史的三大阶段：阶段、阶段和 阶段。显示了进化的三大方向：a进行光合作用的植物，为自然界的 。b分解和吸收有机物的 和细菌，为自然界的分解者。c摄食有机物的动物，为自然界的 等。原核生物界能量利用方式原生生物界真菌界原核单细胞真核单细胞真核多细胞生产者真菌消费者一、生物进化的基本历程 1植物进化的历程可以反映生物进化的哪些趋势？提示：(1)从生活
3、环境分析：水生陆生；(2)从结构分析：简单复杂；(3)总趋势：低级高级。2了解生物进化历程的主要依据是什么？同源器官的存在能表明什么？提示：(1)了解生物进化历程的主要依据是化石。(2)同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的。3试分析有性生殖生物的出现加快了生物进化速度的原因。提示：生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。提示：分别是蛋白质的多样性和 DNA 的多样性。(2)如图表示生物多样性的三个不同层次，你能说出、分别属于哪种层次吗？提示：、分别属于遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。二、生物进化与生物多样性的形成 1阅读教材 P10510
4、9，分析回答下列问题：(1)请你从分子水平分析，生物具有多样性的直接原因和根本原因分别是什么？(3)一个物种的遗传多样性与其对环境的适应有何关系？提示：一个物种的遗传多样性越丰富，它对环境的适应性就越强。2连线 一、几个重要进化事件 1真核生物出现后有性生殖方式的出现：使生物进化速度明显加快。2寒武纪生物大爆发：形成了生态系统的第三纪，对植物的进化产生重要影响。3原始两栖类的出现：生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。二、进化方向 1代谢：异养厌氧光能自养异养需氧。2结构：原核单细胞真核单细胞真核多细胞。3生殖：无性生殖有性生殖，体外受精和发育体内受精和发育。4消化
5、：细胞内消化细胞外消化。5呼吸：无氧呼吸有氧呼吸。特别提醒 原始地球环境没有氧气，原始生命构造简单，体内无复杂的酶体系，不能将无机物合成有机物，只能从环境中摄取现成的有机物，因此原始生命是异养厌氧型。三、生物多样性及其之间的联系 1遗传(基因)多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变异是不定向的，进而出现了多样性。2物种多样性：基因的多样性决定了蛋白质的多样性，基因多样性是形成物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。3生态系统多样性：生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的，所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。四、生物多样性的形成过程 特别提醒
6、 生物多样性的形成过程，也就是生物进化的过程，在这个过程中，自然选择决定着生物的发展方向。五、共同进化与生物多样性的关系 共同进 化类型 包含类型 实例 种间互助 一种蛾与兰花 捕食 猎豹和斑马 寄生 黏液病毒和兔子 不同物 种之间 种间 斗争 竞争 作物与杂草 生物与 无机环 境之间 生物影响环境，环境影响生物 地球早期无氧环境厌氧生物光合生物出现空气中有氧气需氧生物 例 1 下列有关生物进化历程的叙述中，不正确的是()A随着真核细胞的出现和发展，动植物开始出现分化 B地球上的鸟类和哺乳类是由古代爬行类进化而来的 C真核生物通过有丝分裂和有性生殖，推进了生物进化速度 D病毒结构比较简单，因此
7、在进化上应早于细胞出现 解析 真核生物在结构和功能上更加完善，通过有丝分裂和有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的变异性，推进了生物进化速度，随着真核生物的出现和发展，动植物开始出现分化，生物进化的一般规律是由简单到复杂，由低级到高级，由无细胞结构到有细胞结构，病毒必须寄生在活的细胞内，所以病毒不会早于细胞出现。答案：D例 2 根据分类学的记载，地球上生活着的生物有200 多万种，但是每年都有新种被发现。近年来在深海中，海底 3 000 米的深海热泉孔周围，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)从遗传水平看，生物新性状的出现主要是由 于
8、的结果，而进行有性生殖的生物后代的不同表现型主要是由于 的结果。(2)从进化角度看，生物物种的多样性主要是由 于 。(3)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。(4)以上研究成果，有力地抨击了特创论的观 点：。解析 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，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
9、与环境的关系看，不同环境条件下，不同方向的自然选择也是生物多样性的重要原因。现代生物学通过生物工程技术可以不断改变生物遗传性状，如转基因技术、细胞融合技术等能在较短时间内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，特创论者认为生物是由神或上帝一次性创造出来的观点是极其荒谬的。答案(1)基因突变 基因重组(2)不同的环境对生物进行自然选择的结果(3)现代生物工程(或转基因技术、细胞融合技术等)(4)生物是由上帝一次性创造出来的 填充：由单细胞多细胞 由简单复杂 由水生陆生 由低级高级 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 课堂归纳网络构建1中生代又称为裸子植物和爬行动物的时代，原始哺
10、乳类和鸟类的出现，是中生代在动物进化史上的两个重大事件。2新生代，鸟类、哺乳类和被子植物得到了更大的发展；第四纪诞生了人类。3生物进化的方向是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级。关键语句4生物多样性的层次包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。5根据生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异，将生物分为五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。6生命发展史的三大阶段：原核单细胞阶段、真核单细胞阶段、真核多细胞阶段。7生物进化的三大方向：进行光合作用的植物为自然界的生产者；分解和吸收有机物的真菌和细菌为自然界的分解者；摄食有机物的动物为自然界的消费者。1按
11、照植物的进化历程进行排序()原始的种子植物 原始的多细胞藻类 原始的单细胞藻类 原始的苔藓植物和蕨类植物 A B C D 答案：C解析：生物进化的顺序是由单细胞到多细胞，由简单到复杂，由水生到陆生，从低级到高级逐渐进化而来的。对于植物是由单细胞藻类多细胞藻类苔藓植物和蕨类植物裸子植物最高等的被子植物。2五界学说在各界生物相互关系方面，反映出真核多细胞生物进化的三大方向是指()A植物界、动物界和原生生物界 B原核生物界、原生生物界和真菌界 C植物界、动物界和真菌界 D原核生物界、真菌界和动物界 解析：五界学说将生物分成原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。在各界生物相互关系方面，反映真
12、核多细胞生物进化的三大方向是指植物界、动物界和真菌界，在这一点上要注意与五界学说在生物发展史方面显示的生物进化的三个阶段区别开来。答案：C3关于生物进化与生物多样性的形成，以下说法错误的是()A生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 B消费者的出现不影响生产者的进化 C生物多样性的形成是共同进化的结果 D生物的进化与无机环境的变化是相互影响的 答案：B答案：B4人们在三十五亿年以前的地层中，发现了古细胞化石，这些细胞的代谢类型是()A厌氧、自养 B厌氧、异养 C需氧、自养 D需氧、异养 解析：三十五亿年前的细胞，生活在一个具有还原性的缺氧的大气环境之中，周围有着丰富的有机物，那时能进行光合作用的
13、自养型生物还没有进化出现，因此这些原始细胞的代谢类型属于厌氧异养型。5生物进化过程中，真核生物的出现使生物进化的过程大大加快了，其根本原因是()A真核生物种类多、形态多样 B真核生物结构、功能复杂 C真核生物通过有性生殖，增强生物的变异性 D真核生物既能自养生活，又能异养生活 解析：真核生物出现后，生物的生殖方式也由无性生殖向有性生殖方面进化，而有性生殖可使后代具有更大的生活力和变异性，从而为生物进化提供了更丰富的材料，故大大提升了进化的速度。答案：C知识归纳整合 1数形结合思想 在进行 DNA 分子中碱基比例、基因表达和 DNA 分子半保留复制过程中的有关计算时，可巧用数形结合思想。如：在计
14、算DNA 分子中的碱基比例时，先画出 DNA 分子平面结构简图(如图 1 所示)，其次将题目中的数量关系和图形结合，明确已知的碱基比例是占一条链的情况，还是占整个 DNA 分子的情况，最后在理清两条链碱基关系的基础上作答。在解答有关基因表达过程中的计算时，可结合图 2，明确 DNA分子中的碱基、RNA 分子中的碱基、多肽中氨基酸的数量关系，并关注变化的情况，如 RNA 某一位置出现了终止密码子，多肽中的氨基酸必发生变化，如何变化可结合该图思考得出结论。有关 DNA 分子半保留复制过程中的计算可参看图 3。2分解组合思想 分解组合思想就是把组成生物的两对或多对相对性状分离开来，用单因子分析法一一
15、加以研究，最后把研究的结果用一定的方法组合起来，运用数学中的乘法原理或加法原理进行计算。在遗传概率的计算中，分解组合思想大放光芒。(1)基因分离定律的三把钥匙 若后代性状分离比为显隐31，则双亲一定都是杂合子(用 D、d 表示)。即 DdDd3D_1dd。若后代性状分离比为显隐11，则双亲一定是测交类型。即 Dddd1Dd1dd。若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即 DDDD 或 DDDd 或 DDdd。(2)解题思路 先确定此题是否遵循基因的自由组合定律。如不遵循，则不用此法。分解：将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来，单独考虑，用基因分离定律的三把钥匙进行研究。组
16、合：将分离定律研究的结果按一定方式进行组合。(3)应用 求基因型、表现型种类数 求患病概率 当甲、乙两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，利用基因分离定律计算得知：患甲病的概率为 m，患乙病的概率为 n，可利用乘法原理或加法原理计算其他概率，如两病兼患的概率为 mn，只患一种病的概率为 m(1n)n(1m)mn2mn。3集合思想 集合思想已成为现代数学的理论基础，用集合语言可以简明扼要地表述数学概念，准确、简捷地进行数学推理。在生物学的一些计算中，如能主动运用数学的集合思想去解题，对于培养我们严谨的逻辑思维能力大有裨益。(1)在人类的遗传病中，若只考虑甲病的情况，患甲病的概率为 a，只考虑乙病
17、的情况，患乙病的概率为 b，两个事件互相独立，则不患甲病和不患乙病的概率分别是集合 a 和集合 b 的补集，分别用 1a、1b 表示，如图 1 所示。图 2 中，同时患两病的概率可看成集合 a、集合 b 的交集。只患甲病的概率为集合 a 中集合ab 的补集，数值aab。(集合 ab 是集合 a 的子集)(2)在基因频率和基因型频率的计算中，也可运用集合思想。以一对等位基因 A、a 为例，若 A 的基因频率为 p，a 的基因频率为 q，则集合 p、q 互为补集，即 pq1，图 3 所示。体会基因频率的动态变化，如 p 增加，则 q 减少。在图 4 中 AA、Aa、aa 三者基因型频率互为补集，即
18、 AA 的基因型频率Aa 的基因型频率aa 的基因型频率1，留意三者的动态变化，如AA 和 Aa 的基因型频率增加，则 aa 的基因型频率减少。当达到遗传平衡时，基因频率和基因型频率保持不变，为恒定值。结合图 3 和图 4 理解，图 3 中的 p、q 恒定时，图 4 中的 AA 的基因型频率p2，Aa 的基因型频率2pq，aa 的基因型频率q2，三者的数值恒定不变。强化针对训练 1(上海高考)小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c 控制。A、B 和 C 决定红色，每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性，a、b 和 c 决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到 F1。F1的自交后代中，与
19、基因型为 Aabbcc 的个体表现型相同的概率是()A1/64 B6/64 C15/64 D20/64 答案：B解析：由题可知粒色最深的植株基因型为 AABBCC(6显)，颜色最浅的植株基因型为 aabbcc(0 显)，此外，小麦粒色还存在 5 显、4 显、3 显、2 显、1 显等情况。AABBCC 与 aabbcc 杂交得到 F1(AaBbCc)，F1 自交后代中与 Aabbcc(1 显)表现型相同的有Aabbcc(1/2 1/4 1/4)、aaBbcc(1/4 1/2 1/4)、aabbCc(1/41/41/2)，合计 6/64。2在阿拉伯牵牛花的遗传实验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛
20、花杂交，F1 全是粉红色牵牛花。将 F1自交后，F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例为 121，如果将 F2中的所有粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植，进行自由受粉，则后代应为()A红色粉红白色121 B粉红红色11 C红色白色31 D红色粉红白色441 答案：D解析：设阿拉伯牵牛花花色由基因 A、a 控制。由题意可知，F2中粉红色牵牛花和红色牵牛花中，A、a 的基因频率分别是 A2/3、a1/3，则自由受粉后代中各基因型的频率为 AA4/9、Aa4/9、aa1/9，即红色粉红白色441。3如图是甲、乙两种单基因遗传病在某家族中的系谱图(与甲病有关的基因为 A、a，与乙病有
21、关的基因为 B、b)。经调查在自然人群中甲病发病率为 19%。请回答下列问题：(1)甲病的遗传方式是 ，仅考虑甲病，在患病人群中纯合子的比例是 。(2)乙病致病基因是 性基因，要确定其是否位于 X染色体上，最好对家族中的 个体进行基因检测。(3)若乙病基因位于 X 染色体上，2的基因型是 。3 与自然人群中仅患甲病的男子婚配，则他们后代患遗传病的概率为 。解析：(1)3和4是患者，而3是患者，4正常，说明甲病是显性基因控制的遗传病，并且根据4 是患者、4(女性)正常，排除 X 染色体上的显性遗传病的可能性，因此，甲病的遗传方式为常染色体显性遗传。在自然人群中甲病发病率为 19%，说明甲病已达到
22、遗传平衡状态，根据 AAAa19%，利用数学集合思想，aa81%，结合遗传平衡公式，可推知 a 的基因频率0.9，A 的基因频率0.1，AA1%，Aa18%，则患病人群中纯合子的比例1%/19%1/19。(2)1 和2 正常，而1 是患者，2 正常，说明控制乙病的基因为隐性基因；如果1或3含该致病基因，则该病为常染色体隐性遗传，如果1 或3 不含该致病基因，则该病为伴 X染色体隐性遗传。(3)若乙病基因位于 X 染色体上，根据上下代个体的遗传情况，可推知2的基因型为 aaXBXb。3的基因型为1/2AaXBXB或 1/2AaXBXb，自然人群中仅患甲病的男子的基因型为1/19AAXBY 或 18/19AaXBY。利用分解组合思想，后代中患甲病的概率1/19(18/19)(3/4)29/38；患乙病的概率(1/2)(1/4)1/8，则不患甲病的概率为 129/389/38，不患乙病的概率11/87/8，则患病的概率1(9/38)(7/8)241/304。答案：(1)常染色体显性遗传 1/19(2)隐 1 或3(3)aaXBXb 241/304