高中生物必修二第六章生物的进化

高中生物必修二第六章生物的进化的思维导图，化石使指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。

第六章 生物的进化

• 达尔文生物进化理论
  • 共同由来学说
  • 自然选择学说
• 地层中陈列的证据——化石
  • 概念
    • 化石使指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等
      • 遗物：排泄物
  • 典例
    • 始祖鸟骨骼、恐龙蛋、恐龙脚印
  • 特点
    • 研究生物进化
  • 最直接、最重要的证据
    • 地层中不同位置的化石解释了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化趋势
• 当今生物体上进化的印迹
  • 比较解剖学证据
    • 概念
      • 比较不同物种之间器官、系统的形态核结构的学科
    • 典例
      • 蝙蝠的翼、鲸的鳍和人的上肢等同源器官内部结构基本一致
  • 胚胎学证据
    • 概念
      • 研究动植物胚胎形成和发育过程的学科
    • 典例
      • 人在胚胎发育早期存在鳃裂和尾
  • 细胞核分子水平的证据
    • 典例
      • 从细胞水平来看，不同生物的细胞都有细胞膜核糖体等结构
      • 从分子水平来看，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子结构相似，基本单位相同
    • 应用
      • 通过对比不同生物DNA和蛋白质的差异来判断亲缘关系远近
        • 人和猩猩
• 适应的形成和自然选择学说
  • 适应
    • 含义
      • 生物的形态结构合适于完成一定的功能
      • 生物的形态结构合适于该生物在一定环境在生存、繁衍
    • 特点
      • 普遍存在
      • 不是绝对的、完全的适应
  • 拉马克提出的进化学说
    • 拉马克核心观点
      • 生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的
      • 生物是由低等到高等逐渐进化的
      • 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
        • 用进废退法则
          • 生物经常使用的器官趋于发达、进化，经常不用的器官趋于衰亡、退化
        • 获得性状遗传法则
          • 生物通过用进废退获得或丧失的一切性状，只要为两性所共有或者为产生这两性的个体所共有，就能通过繁殖遗传给下一代，从而使生物不断演变
    • 实例
      • 长颈鹿的祖先原本是短颈的，但是为了要吃到高树上的叶子经常伸长脖子和前腿，通过遗传而演化为现在的长颈鹿
      • 上一代是举重选手，则子代应遗传得到父母的强健肌肉
  • 达尔文对适应形成的解释
    • 适应的来源是可遗传变异，适应是自然的选择
    • 群体中出现可遗传有利变异和环境定向选择是适应形成的必要条件
  • 达尔文提出的自然选择学说
    • 基本观点
      • 过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争
        • 基础/进化的原材料
      • 变异一般是不定项的，而自然选择是定向的，定向的决定生物的进化方向
        • 内因
      • 生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力
        • 动力
      • 适应是自然选择（长期、缓慢、连续的过程）的结果（适者生存）
        • 结果
    • 实例：自然选择学说解释细菌抗药性
      • 同一种群内的细菌在抗药能力上存在变异
      • 当这群细菌暴露在抗生素下，只有耐药的个体才能生存下来
      • 耐药细菌存活下来并繁殖产生更多的耐药细菌
    • 局限性
      • 不能科学解释遗传变异的本质以及自然选择的作用机理
      • 对生物进化的解释局限于个体水平
      • 强调物种形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发等现象
    • 意义
      • 对生物进化原因提出合理解释，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道
      • 揭示生命现象的
        • 是由于所有生物都具有共同的祖先；生物的
          • 是进化的结果
• 现代生物进化理论
  • 种群是进化的单位
    • 种群
      • 物种：能产生可育后代的一类生物（无生殖隔离）
        • 一个物种可以包括多个种群
      • 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
    • 基因库
      • 一个种群中全部个体所含有的全部基因（包括种类、数量、比例）
    • 基因频率
      • 不同基因在基因库中的基因频率是不同的
      • 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率
        • 计算
          • 位于常染色体
            • 3AA、4Aa、5aa
              • A：
          • 位于性染色体
            • 人群（5000男5000女）中，红绿色盲「伴X隐」180个男性，360个女性携带者，90个女性患者，则色盲基因（Xᵇ）的在人群中的基因频率？
        • *哈迪-温伯格定律
          • 种群足够大；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变，雌雄个体自由交配；若干代后亲代基因频率及基因型频率不变
            • AA=A×A
            • aa=a×a
            • Aa=(A×a)×2
        • *遗传漂变
          • 一个较小的种群，一起偶然的事件可以引起基因种群基因频率发生较大改变
    • 基因型频率
      • 某种基因型的个体在种群中所占比值
  • 进化的实质是种群中基因频率的改变
    • 生物进化不一定导致新物种的形成
    • 有新物种的形成，说明生物肯定进化了
  • 隔离是物种形成的必要条件
    • 隔离
      • 概念
        • 不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象
      • 种类
        • 地理隔离
        • 生殖隔离
          • 不能产生可育后代
        • 其他隔离
          • 法律隔离
      • 新物种形成的标志
        • 生殖隔离（自然状态下不能交配、能交配没有后代、后代不育）
      • 荷花、梅花有无生殖隔离？
        • 有，开花季节不同
    • 物种形成的三个环节
      • 突变和基因重组
        • 为进化提供原材料
      • 自然选择
        • 决定进化方向
        • 作用于个体的表现型
      • 隔离
        • 物种形成的必要条件
    • 物种形成的方式
      • 渐变式
        • 先长期地理隔离，最后产生生殖隔离
      • 骤变式
        • 主要是通过染色体变异体的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离（多见于植物）
  • 突变和基因重组产生进化的原材料
    • • 基因突变和染色体变异统称为突变，都是随机的、不定向的
  • 自然选择决定生物进化的方向
  • 协（共）同进化
    • 概念
      • 不同物种之间，生物与无机环境之间在互相影响中不断进化和发展
    • 原因
      • 生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响
    • 意义
      • 协同进化导致生物的多样性（生态系统多样性、物种多样性、遗传多样性）
• 生物多样性的形成
  • 内容
    • 遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性
  • 进化历程
    • 生物进化总趋势
      • 结构
        • 简单➞复杂
      • 功能
        • 低等➞高等
      • 生存环境
        • 水生➞陆生
    • 代谢进化总趋势
      • 厌氧异养➞光能自养➞需氧异养
• LCC20221020