資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第22講 生物的進化
【素養目標】　1.通過現代生物進化理論等知識，理解生命的延續和發展，認識生物界及生物多樣性，形成生物進化的觀點，樹立正確的自然觀。(生命觀念)　2.通過物種形成、種群的基因與基因型頻率的計算，培養歸納與概括、邏輯分析和計算能力。(科學思維)　3.通過由于人類大量服用抗生素導致抗藥性病菌增多的現象，引導人們高度關注不正確使用抗生素帶來的危害，關注人體健康。(社會責任)
考點一　生物有共同祖先的證據
1．化石
(1)概念：化石是指通過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)作用：利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態、結構、行為等特征。因此，化石是研究生物進化最直接、最重要的證據。
(3)分布：大部分化石發現于沉積巖的地層中。
(4)結論：已經發現的大量化石證據，證實了生物是由原始的共同祖先經過漫長的地質年代逐漸進化而來的，而且還揭示出生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。
【拾遺補缺】　源于必修2 P101圖6－2：化石在地質層中的分布有何規律？
提示　在越早形成的地層里，成為化石的生物越簡單，越低等；在越晚形成的地層里，成為化石的生物越復雜，越高等。
2．比較解剖學證據
研究比較脊椎動物的器官、系統的形態和結構，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據。
3．胚胎學證據
(1)胚胎學的概念：研究動植物胚胎的形成和發育過程的學科。
(2)脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段，這個證據支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。
4．細胞和分子水平的證據
(1)當今生物有許多共同的特征，比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，提示人們當今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當今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。
(1)通過化石可以了解已經絕滅的生物的形態結構特點，推測其行為特點(　　)
(2)較晚形成的地層中，沒有較簡單、較低等的生物化石(　　)
(3)我國發現的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石(　　)
(4)人和魚的胚胎發育經歷了有鰓裂及有尾的階段，這個證據支持了達爾文的共同由來學說(　　)
(5)比較解剖學發現，不同種類的哺乳動物的前肢在形態上差別很大，這說明這些哺乳動物不是由共同祖先進化來的(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
[典例剖析]
(多選)如圖為三種脊椎動物前肢與人的上肢①骨骼比較示意圖，有關說法正確的是(　　)
A．這四種前(上)肢骨骼都由相同種類的骨組成
B．從上到下看，四種前(上)肢骨骼的組成，骨的排列順序是一致的
C．四種前(上)肢骨骼屬于同功器官(起源不同但功能相同)
D．說明了四種脊椎動物有共同的原始祖先
ABD　[這四種前(上)肢骨骼都由相同種類的骨組成，都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨；骨的排列順序是一致的；四種前(上)肢骨骼屬于同源器官；說明了四種脊椎動物有共同的原始祖先。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：脊椎動物前肢與人的上肢
信息2：題圖
信息轉化 1.脊椎動物前肢與人的上肢屬于同源器官
2.骨的種類及排列順序相同
素養考查 生命觀念：進化適應觀 科學思維：分析與綜合能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
人的上肢、貓的前肢、鯨的鰭和蝙蝠的翼外形差別很大，功能也各不相同，其內部結構模式卻很相似，原因是這些生物具有共同的原始祖先，由于它們生活環境不同，為適應不同的生活環境，這些器官在進化過程中，逐漸出現了形態和功能上的不同。
考向　生物進化的證據
1．(2022·北京卷，6)人與黑猩猩是從大約700萬年前的共同祖先進化而來，兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β兩種肽鏈組成，但α鏈的相同位置上有一個氨基酸不同，據此不能得出(　　)
A．這種差異是由基因中堿基替換造成的
B．兩者共同祖先的血紅蛋白也有α鏈
C．兩者的血紅蛋白都能行使正常的生理功能
D．導致差別的變異發生在黑猩猩這一物種形成的過程中
D　[兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β兩種肽鏈組成，但α鏈的相同位置上有一個氨基酸不同，可能是由基因中堿基替換造成的，A不符合題意；人與黑猩猩是從大約700萬年前的共同祖先進化而來，兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β兩種肽鏈組成，推測兩者共同祖先的血紅蛋白也有α鏈，B不符合題意；人與黑猩猩都能正常生存，兩者的血紅蛋白都能行使正常的生理功能，C不符合題意；兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β兩種肽鏈組成，但α鏈的相同位置上有一個氨基酸不同，這屬于基因突變，突變可以發生在任何生物的任何生長發育過程，D符合題意。]
2．(2023·永州高三檢測)達爾文的生物進化論中提出“共同由來學說”，其指出地球上的所有生物都是由共同祖先進化而來的，為此達爾文列舉大量的證據來論證其觀點。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．化石是研究生物進化最直接、最主要的證據
B．當今許多生物都有能進行生長、代謝和增殖的細胞，也為生物都有共同祖先提供支持
C．成年人沒有鰓裂和尾，而成年的魚有鰓裂和尾，從這一點來說不支持生物有共同祖先
D．不同的生物都含有蛋白質等生物大分子，這也從分子水平上支持生物有共同祖先
C　[化石是研究生物進化最直接、最主要的證據，A正確；當今許多生物都有能進行生長、代謝和增殖的細胞，這從細胞水平上為生物都有共同祖先提供支持，B正確；人和魚有共同祖先，在胚胎發育早期人也會出現鰓裂和尾，只是后來消失了，C錯誤；不同的生物都含有蛋白質等生物大分子，這也從分子水平上支持生物有共同祖先，D正確。]
考點二　自然選擇與適應的形成
1．適應的普遍性和相對性
(1)適應的概念
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。
(2)適應的特性
①普遍性：適應是普遍存在的，所有的生物都具有適應環境的特征。
②相對性：適應是針對一定的環境條件而言的，是一種暫時的現象。
2．適應是自然選擇的結果
(1)拉馬克進化學說
①主要觀點：徹底否定了物種不變論，所有的生物都是由更古老的生物進化來的，各種生物的適應性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。
②評價：拉馬克的進化學說在當時是有進步意義的，但他對適應形成的解釋是膚淺的，未被人們普遍接受。
(2)達爾文自然選擇學說
(3)達爾文以后進化理論的發展
①發展原因
②發展的結果：形成了以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論。
(1)拉馬克認為生物的適應性特征的形成是用進廢退和獲得性遺傳的結果(　　)
(2)達爾文的自然選擇學說正確地解釋了生物的多樣性、適應性以及遺傳和變異的本質(　　)
(3)抗生素的濫用會使細菌產生抗藥性的原因是抗生素誘發細菌產生基因突變，使細菌中出現抗藥性強的個體(　　)
(4)生存斗爭僅僅是指同種生物不同個體之間對食物和空間的爭奪(　　)
(5)生物進化的內因是生存斗爭(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
[典例剖析]
(2021·河北卷，6)雄性縫蠅的求偶方式有：①向雌蠅提供食物；②用絲縷簡單纏繞食物后送給雌蠅；③把食物裹成絲球送給雌蠅；④僅送一個空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成功。下列敘述錯誤的是(　　)
A．求偶時提供食物給雌蠅有利于其繁殖，是一種適應性行為
B．④是一種儀式化行為，對縫蠅繁殖失去進化意義
C．③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結果
D．④可能由③進化而來
B　[求偶時提供食物給雌蠅，一方面為了獲得交配機會，另一方面也有利于雌性獲得更多營養物質繁殖后代，這是一種長期形成的適應性行為，A正確；根據題意，四種方式都能求偶成功，④雖然是一種儀式化行為，但對縫蠅繁殖也具有進化意義，B錯誤；在求偶過程中，把食物裹成絲球送給雌蠅，更受雌蠅的青睞，容易獲得交配機會，留下后代的機會多，這是雌蠅對雄蠅長期選擇的結果，C正確；僅送一個空絲球給雌蠅，不需要食物也能求偶成功，④與③在外觀上具有相似性，可推測④可能由③進化而來，D正確。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：雄性縫蠅的求偶方式
信息2：儀式化行為
信息轉化 1.繁殖后代，是一種長期自然選擇的結果
2.對縫蠅繁殖具有進化意義
素養考查 生命觀念：進化與適應觀 科學思維：比較與分類能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
在求偶過程中，雄性動物會通過各種方式來獲得交配機會，目的是將自己的遺傳信息傳遞給后代。
考向　拉馬克和達爾文進化學說
3．(2021·廣東卷，10)孔雀魚雄魚的魚身具有艷麗的斑點，斑點數量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食，關于種群中雄魚的平均斑點數量，下列推測錯誤的是(　　)
A．缺少天敵，斑點數量可能會增多
B．引入天敵，斑點數量可能會減少
C．天敵存在與否決定斑點數量相關基因的變異方向
D．自然環境中，斑點數量增減對雄魚既有利也有弊
C　[缺少天敵的環境中，孔雀魚的斑點數量逐漸增多，原因是孔雀魚群體中斑點數多的雄性個體體色艷麗易吸引雌性個體，從而獲得更多的交配機會，導致群體中該類型個體的數量增多，A正確；引入天敵的環境中，斑點數量多的雄魚容易受到天敵的捕食，數量減少，反而斑點數量少的雄魚獲得更多交配機會，導致群體中斑點數量可能會減少，B正確；生物的變異是不定向的，故天敵存在與否不能決定斑點數量相關基因的變異方向，C錯誤；由題干信息可知，“斑點數量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食”，則斑點少的雄魚繁殖后代的機會少，但不易被天敵捕食，可知自然環境中，斑點數量增減對雄魚既有利也有弊，D正確。]
4．(2022·重慶高三檢測)從拉馬克的進化學說到達爾文的進化學說，再到現代生物進化理論，生物進化理論還在不斷發展。下列屬于達爾文的自然選擇學說觀點的是(　　)
A．因用進廢退而獲得的性狀可以遺傳給后代
B．過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存
C．種群長期穩定與迅速形成新物種交替出現
D．突變和基因重組為生物進化提供原材料
B　[用進廢退和獲得性遺傳是拉馬克進化學說的內容，A錯誤；過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存是達爾文進化學說的內容，B正確；種群長期穩定與迅速形成新物種交替出現以及突變和基因重組為生物進化提供原材料都屬于現代生物進化理論的基本觀點，C、D錯誤。]
考點三　種群基因組成的變化與物種的形成
1．種群基因組成的變化
(1)種群：生活在一定區域的同種生物全部個體的集合。是生物進化的基本單位，也是生物繁殖的單位。
(2)基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫。
(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。
(4)種群基因頻率的變化
①原因：基因突變。
②可遺傳的變異來源
③可遺傳變異的形成、特點和作用
④變異的有利和有害是相對的，是由生存環境決定的。
(5)自然選擇對種群基因頻率變化的影響
①原因：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產生后代，種群中相應基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應基因的頻率會下降。
②結果：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。
(6)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
③注意事項：實驗結束后，應將耐藥菌、培養基、紙片等進行高溫滅菌處理，防止對環境造成污染。
2．隔離在物種形成中的作用
(1)物種的概念：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。
(2)隔離：①概念：不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。
②常見類型
項目 類型　　 發生范圍 結果
生殖隔離 不同物種間 ①不能相互交配；②即使交配成功，也不能產生可育后代
地理隔離 同種生物 使種群間不能發生基因交流
(3)隔離在物種形成中的作用
①新物種的形成過程
②結論：隔離是物種形成的必要條件。
(1)突變具有低頻性，不能為生物進化提供原材料(　　)
(2)有害突變不能成為生物進化的原材料(　　)
(3)所有變異都不能決定生物進化的方向，但都能提供進化的原材料(　　)
(4)生物進化的實質是種群基因型頻率的改變(　　)
(5)不同種群間的個體不能進行基因交流，說明種群間存在生殖隔離(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．基因頻率和基因型頻率的計算
(1)常染色體上基因頻率的計算
①已知調查的各種基因型的個體數，計算基因頻率
某基因頻率＝×100%
A＝×100%；a＝×100%
A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個體數。
②已知基因型頻率求基因頻率
一個基因的頻率＝該基因純合子的頻率＋1/2×雜合子的頻率，如基因A的頻率＝AA的頻率＋1/2Aa的頻率，基因a的頻率＝1－基因A的頻率＝aa的頻率＋1/2Aa的頻率。
(2)性染色體上基因頻率的計算
p＝×100%
q＝×100%
(p為XA的基因頻率，q為Xa的基因頻率，N為個體數)
(3)利用遺傳平衡公式計算基因頻率和基因型頻率
①前提條件：a.種群非常大；b.所有雌雄個體之間自由交配；c.沒有遷入和遷出；d.沒有自然選擇；e.沒有基因突變。
②計算公式：當等位基因只有兩個(A、a)時，設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。如果一個種群達到遺傳平衡，其基因型頻率應符合：p2＋2pq＋q2＝1。
2．物種形成與生物進化的比較
比較內容 物種形成 生物進化
標志 出現生殖隔離 基因頻率改變
變化后生物 與原生物關系 屬于不同物種 可能屬于同一物種
二者關系 ①生物進化的實質是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種的形成，進化是量變，物種形成是質變；②新物種的形成是長期進化的結果
3.物種形成的三大模式比較
[典例剖析]
(2022·江蘇卷，10)在某生態系統中引入一定數量的一種動物，以其中一種植物為食。該植物種群基因型頻率初始態狀時為0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最終穩定狀態時為0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相關推測合理的是(　　)
A．該植物種群中基因型aa個體存活能力很弱，可食程度很高
B．隨著動物世代增多，該物種群基因庫中A基因頻率逐漸增大
C．該動物種群密度最終趨于相對穩定是由于捕食關系而非種內競爭
D．生物群落的負反饋調節是該生態系統自我調節能力的基礎
D　[若該植物種群中基因型aa個體存活能力很弱，可食程度很高，aa會逐漸被淘汰，基因型頻率減小，A錯誤；從引入(0.36×1＋0.5×1/2＝0.61)到達到穩定(0.17×1＋0.49×1/2＝0.415)A的基因頻率逐漸減小，達到穩定后基因型頻率不變，A的基因頻率也不改變，B錯誤；該動物種群密度最終趨于相對穩定受捕食關系和種內競爭共同影響，C錯誤；生物群落的負反饋調節是該生態系統自我調節能力的基礎，D正確。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：引入一定數量的一種動物，以其中一種植物為食
信息2：最終穩定狀態
信息轉化 1.捕食影響基因頻率的變化
2.生態系統自我調節能力的結果
素養考查 生命觀念：進化與穩態觀 科學思維：分析與綜合能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
從引入時種群基因型頻率和穩定時基因頻率比較，基因型頻率發生改變是自然選擇的作用。
考向一　基因頻率和基因型頻率的計算
5．(2022·海南卷，15)匍匐雞是一種矮型雞，匍匐性狀基因(A)對野生性狀基因(a)為顯性，這對基因位于常染色體上，且A基因純合時會導致胚胎死亡。某雞群中野生型個體占20%，匍匐型個體占80%，隨機交配得到F1，F1雌、雄個體隨機交配得到F2。下列有關敘述正確的是(　　)
A．F1中匍匐型個體的比例為12/25
B．與F1相比，F2中A基因頻率較高
C．F2中野生型個體的比例為25/49
D．F2中a基因頻率為7/9
D　[親本野生型個體(aa)占20%，匍匐型個體(Aa)占80%，則A的基因頻率是80%×1/2＝40%(2/5)，a的基因頻率是80%×1/2＋20%＝60%(3/5)，隨機交配得到F1，則F1的受精卵中AA的基因型頻率＝2/5×2/5＝4/25，Aa的基因型頻率＝2×2/5×3/5＝12/25，aa的基因型頻率＝3/5×3/5＝9/25，因為A基因純合(AA)時會導致胚胎死亡，所以F1中匍匐型個體的基因型為Aa，其比例為12/25÷(12/25＋9/25)＝4/7，則aa個體的比例為3/7，A錯誤；F1個體中A的基因頻率是4/7×1/2＝2/7，a的基因頻率是5/7，隨機交配后F2受精卵中AA的基因型頻率＝2/7×2/7＝4/49，Aa的基因型頻率＝2×2/7×5/7＝20/49，aa的基因型頻率＝5/7×5/7＝25/49，因為A基因純合(AA)時會導致胚胎死亡，所以F2中匍匐型個體的基因型為Aa，其比例為20/49÷(20/49＋25/49)＝4/9，則aa個體的比例為5/9，C錯誤；F2中A的基因頻率是4/9×1/2＝2/9，則a的基因頻率＝7/9，D正確；F1中A的基因頻率是2/7，F2中A的基因頻率是2/9，與F1相比，F2中A基因頻率較低，B錯誤。]
6．(2022·荊州高三檢測)黑腹裂籽雀是一種非洲雀，同一種群中其喙的寬度有寬喙和窄喙兩種類型，它們在處理不同種莎草種子(它們的主要食物)的效率上有差異：寬喙善于處理硬種子，而窄喙鳥能更有效地處理軟種子，寬喙和窄喙分別由等位基因B和b控制。現有一個較大的黑腹裂籽雀種群，雌雄數量相等，雌雄之間自由交配產生可育后代，種群中B基因頻率為60%、b基因頻率為40%，則下列有關說法錯誤的是(　　)
A．腹裂籽雀種群中全部B和b的總和不能構成腹裂籽雀種群的基因庫
B．黑腹裂籽雀寬喙鳥和窄喙鳥適應不同的資源環境，這是自然選擇的結果
C．若這對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現雜合雌黑腹裂雀概率約為57.14%
D．黑腹裂籽雀寬喙鳥和窄喙鳥之間不存在生殖隔離
C　[基因庫是指種群中全部個體的全部基因，所以全部B和b的總和不能構成腹裂籽雀種群的基因庫，A正確；黑腹裂籽雀這種喙長度的差異是食物差異經過自然選擇的結果，B正確；種群B基因頻率為60%，b基因頻率為40%，所以BB為36%，Bb為48%，所以顯性個體中出現雜合雌黑腹裂籽雀概率為48%÷(36%＋48%)÷2＝28.6%，C錯誤；根據題干，黑腹裂籽雀種群，雌雄個體之間可自由交配產生可育后代，故黑腹裂籽雀寬喙鳥和窄喙鳥之間不存在生殖隔離，D正確。]
考向二　生物進化和物種形成
7．(2022·湖南卷，12)稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中，①與②、①與③的分布區域有重疊，②與③的分布區域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機制，進行了種間交配實驗，結果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子傳送率(%) 0 0 0 0 100 100
注：精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認交配雌蟲的百分比
A．實驗結果表明近緣物種之間也可進行交配
B．生殖隔離與物種的分布區域是否重疊無關
C．隔離是物種形成的必要條件
D．②和③之間可進行基因交流
D　[由表格中的交配率的結果可知，近緣物種之間也可進行交配，A正確；已知①與②、①與③的分布區域有重疊，②與③的分布區域不重疊，但從交配率和精子傳送率來看，說明生殖隔離與物種的分布區域是否重疊無關，B正確；隔離包括地理隔離和生殖隔離，隔離是物種形成的必要條件，C正確；②與③的分布區域不重疊，故存在地理隔離；兩者屬于兩個近緣物種，表中②×③交配精子傳送率100%，即使交配成功，由于存在生殖隔離，也不能進行基因交流，D錯誤。]
8．(2023·湖北千校聯盟高三聯考)某高速公路將一盆地分隔成南北兩區域，高速公路兩側間存在有限的通道，原為同一種群的羚羊分隔成南北兩個種群；陸地蝸牛因不能通過“通道”，被分隔成兩個獨立的種群。下列分析不合理的是(　　)
A．分布在高速公路兩側的羚羊種群可能出現不同的突變和基因重組
B．高速公路的間隔將使兩個羚羊種群基因庫的差異將逐漸增大
C．高速公路兩側陸地的蝸牛因不能進行基因交流，而產生生殖隔離
D．能輕易飛越高速公路的鳥類物種一般不會在兩側形成為兩個物種
C　[分布在高速公路兩側的羚羊種群發生的可遺傳變異是隨機的，可能相同也可能不同，A正確；兩側間存在有限的“通道”，基因交流受阻，由于南北兩側的食物和氣候條件互不相同，自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起作用就有差別，久而久之，這些種群的基因庫就會逐漸加大，B正確；高速公路兩側的陸地蝸牛因不能通過“通道”而產生地理隔離，但不一定會形成生殖隔離，C錯誤；能輕易飛越大峽谷的鳥類物種沒有產生地理隔離，一般不會因為高速公路的間隔而在兩側形成為兩個物種，D正確。]
考點四　協同進化與生物多樣性的形成
1．協同進化
(1)含義：指不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展。
(2)生物與生物之間的協同進化
①某種蘭花具有細長的花距某種蛾類具有細長的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快獵豹的奔跑速度加快。
(3)生物與環境之間的協同進化
地球上的原始大氣中沒有氧氣，所以那時生物的呼吸類型只能是無氧呼吸；當地球上出現了進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創造了前提條件。
(4)協同進化的原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機環境之間的相互影響。
2．生物多樣性的形成
(1)內容：遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性、生態系統多樣性。
(2)形成原因：生物的進化。
(3)研究生物進化歷程的主要依據：化石。
3．生物進化歷程中的幾個關鍵事件
(1)有性生殖的出現，實現了基因重組，增強了生物變異的多樣性，生物進化的速度明顯加快，多細胞植物和動物的種類不斷增多。
(2)生態系統第三極——消費者的出現，使生態系統具有更加復雜的結構。
(3)生物的登陸改變著陸地環境，陸地上復雜的環境又為生物的進化提供了廣闊的舞臺。
4．生物進化理論在發展
(1)現代生物進化理論：適應是自然選擇的結果；種群是生物進化的基本單位；突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種；生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環境協同進化的過程；生物多樣性是協同進化的結果。
(2)中性突變學說：大量的基因突變是中性的，決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。
(3)間斷平衡學說：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩定與迅速形成新種交替出現的過程。
(1)捕食者的存在有利于增加物種多樣性(　　)
(2)協同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現的(　　)
(3)生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態系統多樣性三個層次(　　)
(4)生物多樣性的形成也就是新物種不斷形成的過程(　　)
(5)協同進化就是不同生物之間相互影響而協同進化。(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．協同進化的實例
協同進化類型 包含類型 實例
不同物種之間 種間互助 某種蘭花和專門給它傳粉的蛾
種間斗爭 捕食 獵豹和斑馬
寄生 黏液瘤病毒和兔子
競爭 農作物與雜草
生物與無機 環境之間 生物影響環境，環境影響生物 地球早期無氧環境→厭氧生物→光合生物出現→空氣中有氧氣→出現好氧生物
2.生物多樣性形成的原因分析
(1)從分子水平看
(2)從進化角度看：物種多樣性與生態系統多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進化過程中共同作用的結果。
[典例剖析]
(2022·遼寧卷，3)下列關于生物進化和生物多樣性的敘述，錯誤的是(　　)
A．通過雜交育種技術培育出許多水稻新品種，增加了水稻的遺傳多樣性
B．人類與黑猩猩基因組序列高度相似，說明人類從黑猩猩進化而來
C．新物種的形成意味著生物類型和適應方式的增多
D．生物之間既相互依存又相互制約，生物多樣性是協同進化的結果
B　[通過雜交育種技術培育出許多水稻新品種，增加了水稻的基因型，即增加了水稻的遺傳多樣性，A正確；黑猩猩與人類在基因上的相似程度達到96%以上，只能表明人類和黑猩猩的較近的親緣關系，由于客觀環境因素的改變，黑猩猩不能進化成人類，B錯誤；新物種形成意味著生物能夠以新的方式適應環境，為其發展奠定了基礎，所以生物類型和適應方式增多，C正確；生物與生物之間有密切聯系，自然界中的動物和其他動物長期生存與發展的過程中，形成了相互依賴，相互制約的關系，生物多樣性是協同進化的結果，D正確。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：雜交育種技術培育出許多水稻新品種
信息2：基因組序列高度相似
信息轉化 1.基因重組增加了水稻的基因型
2.人類和黑猩猩的較近的親緣關系
素養考查 生命觀念：進化與適應觀 科學思維：抽象與概括能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
協同進化并不都是通過物種之間的生存斗爭實現的，試舉例說明：協同進化有通過種間互助實現的，如不同的植物花冠筒的深度與昆蟲口器的長度；也有通過種間競爭實現的，如獵豹和羚羊。
考向　協同進化與生物多樣性的形成
9．(2022·河北卷，6)某植物葉片含有對昆蟲有毒的香豆素，經紫外線照射后香豆素毒性顯著增強。烏鳳蝶可以將香豆素降解，消除其毒性。織葉蛾能將葉片卷起，取食內部葉片，不會受到毒害。下列敘述錯誤的是(　　)
A．烏鳳蝶進化形成香豆素降解體系，是香豆素對其定向選擇的結果
B．影響烏鳳蝶對香豆素降解能力的基因突變具有不定向性
C．為防止取食含有強毒素的部分，織葉蛾采用卷起葉片再攝食的策略
D．植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略是共同進化的結果
C　[由于基因突變等變異，烏鳳蝶中存在對香豆素降解能力強和降解能力弱的個體，香豆素可將降解能力強的個體選擇并保存下來，故烏鳳蝶進化形成香豆素降解體系，是香豆素對其定向選擇的結果，A正確；基因突變是不定向的，選擇是定向的，B正確；分析題意可知，經紫外線照射后香豆素毒性顯著增強，織葉蛾能將葉片卷起可減少紫外線引起的香豆素含量增加，該行為是香豆素對其進行選擇的結果，而非織葉蛾主動適應環境的結果，C錯誤；共同進化是指不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，由于任何一個物種都不是單獨進化的，因此植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略是共同進化的結果，D正確。]
10．(2022·衡水高三模擬)某山地的懸崖底部生長著鴨跖草品種A，懸崖頂部生長著鴨跖草品種B，在山地某些坡度緩和的區域則存在A和B的雜交種C，如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．鴨跖草A和B的表型不同是基因與環境共同作用的結果
B．沒有突變就沒有鴨跖草A和B種群的進化
C．鴨跖草C能通過自我繁殖而形成獨立的種群
D．鴨跖草A、B會與其捕食者以及無機環境發生協同進化
C　[鴨跖草A和B的表型不同是基因與環境共同作用的結果，A正確；可遺傳變異包括突變和基因重組，突變包括染色體變異和基因突變，可遺傳變異可為生物進化提供原材料，故沒有突變就沒有鴨跖草A和B種群的進化，B正確；若A和B的雜交種C能自我繁殖，則說明其與鴨跖草A、B之間屬于同一物種，在同一區域不能形成獨立的種群，C錯誤；生物與生物之間、生物與無機環境之間相互影響，協同進化，故鴨跖草A、B會與其捕食者以及無機環境發生協同進化，D正確。]
(二十二)生物進化的方式
1．漸進式：在生存斗爭中，由適應的變異逐漸積累就會發展為顯著的變異而導致新種的形成。因為“自然選擇只能通過累積輕微的、連續的、有益的變異而發生作用，所以不能產生巨大的或突然的變化，它只能通過短且慢的步驟發生作用”。
2．爆發式：在進化史上，相當長的時間內處于進化較為沉寂的時期，新種的化石很少；有時大量的物種化石集中出現在較短的地質年代，如寒武紀大爆發。
3．斷續平衡論：也稱為間斷平衡說。生物的進化既包含有緩慢的漸進，也包含有急劇的躍進；既是連續的，又是間斷的。整個進化過程表現為漸進與躍進、連續與間斷的辯證統一。
[對點訓練]
1．(2022·湖北襄陽四中模擬預測)自然選擇可以作用于遠緣物種使其變得外表極其類似，雖然它們沒有共同的祖先，卻適應了相同的環境，這種狀況被稱為趨同進化。如遠緣物種A、B在相似環境中，物種A→物種M(外表很像物種N)；物種B→物種N(外表很像物種M)。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．現代生物進化理論認為，種群是生物進化的基本單位
B．趨同進化是不同生物在相同環境條件下得到相同選擇的結果
C．物種A進化到物種M的過程一定經過了長期的地理隔離從而達到生殖隔離
D．發生趨同進化后形成的兩個物種M和N親緣關系較遠
C　[現代生物進化理論認為，種群是生物進化的基本單位，A正確；趨同進化是遠緣不同種生物A、B在相同環境條件下經過相同的選擇進化成了M、N兩種外形相像的物種，B正確；物種A進化到物種M的過程不一定經過了長期的地理隔離從而達到生殖隔離，例如多倍體的形成，C錯誤；發生趨同進化后形成的兩個物種M和N只是外表相似但是親緣關系還是較遠，D正確。]
2．目前科學家了解生物進化的主要依據是化石，但迄今的化石記錄仍有許多“缺失”環節。“間斷平衡論”能對該現象給出較合理解釋：進化過程是由一種在短時間內爆發式產生的進化與在長時間穩定狀態下的一系列漸變進化之間交替進行的過程。新物種可在地質史中忽略不計的短時間中突變產生，則在生物演化史中一些代表“連續環節”的“過渡物種”的缺失也就可以理解了。下列有關敘述不正確的是(　　)
A．按照達爾文的進化理論，化石記錄應該是一個連續漸變的過程
B．變異為生物進化提供了原材料，環境對生物表型有選擇作用
C．不同于達爾文的學說，間斷平衡論能較好地解釋物種大爆發現象
D．在新物種形成過程中，種群的基因庫會形成明顯的差異
B　[按照達爾文的進化理論，化石記錄應該是一個連續漸變的過程，A正確；可遺傳變異為生物進化提供了原材料，環境對生物表現型有選擇作用，B錯誤；間斷平衡論認為進化過程是由一種在短時間內爆發式產生的進化與在長時間穩定狀態下的一系列漸變進化之間交替進行的過程，在短時間中的突變產生，就較好解釋了物種大爆發現象，C正確；在新物種形成的過程中，種群的基因庫會形成明顯的差異，差異大到形成生殖隔離，才會形成新物種，D正確。]
1．(2022·湖北卷，17)新冠病毒是一種RNA病毒，其基因組含有約3萬個核苷酸。該病毒可通過表面S蛋白與人細胞表面的ACE2蛋白結合而進入細胞。在細胞中該病毒的RNA可作為mRNA，指導合成病毒復制所需的RNA聚合酶。該聚合酶催化RNA合成時堿基出錯頻率為10－5。下列敘述正確的是(　　)
A．新冠病毒只有在選擇壓力的作用下才發生基因突變
B．ACE2蛋白的出現是人類抵抗新冠病毒入侵的進化結果
C．注射新冠病毒疫苗后，人體可產生識別ACE2蛋白的抗體
D．新冠病毒RNA聚合酶可作為研制治療新冠肺炎藥物的有效靶標
D　[基因突變可以發生在任何時候，因此無選擇壓力也會出現基因突變，A錯誤；題干信息“病毒可通過表面S蛋白……進入細胞”表明ACE2蛋白是病毒識別并結合的蛋白，而不是阻止病毒入侵的蛋白，B錯誤；注射疫苗后人體可以產生識別病毒表面抗原(如S蛋白)的抗體，ACE2蛋白是人細胞表面的蛋白，C錯誤；新冠病毒合成的RNA聚合酶是新冠病毒復制所必需的，D正確。]
2．(2022·廣東卷，14)白車軸草中有毒物質氫氰酸(HCN)的產生由H、h和D、d兩對等位基因決定，H和D同時存在時，個體產HCN，能抵御草食動物的采食。如圖示某地不同區域白車軸草種群中有毒個體比例，下列分析錯誤的是(　　)
A．草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力
B．城市化進程會影響白車軸草種群的進化
C．與鄉村相比，市中心種群中h的基因頻率更高
D．基因重組會影響種群中H、D的基因頻率
D　[分析題意可知，草食動物能采食白車軸草，故草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力，A正確；分析題中曲線可知，從市中心到市郊和鄉村，白車軸草種群產HCN個體比例增加，說明城市化進程會影響白車軸草的進化，B正確；與鄉村相比，市中心種群中產HCN個體比例小，即基因型為D_H_的個體所占比例小，d、h基因頻率高，C正確；基因重組是控制不同性狀的基因的重新組合，基因重組不會影響種群基因頻率，D錯誤。]
3．(2022·浙江6月選考，17)由歐洲傳入北美的耬斗菜已進化出數十個物種。分布于低海拔潮濕地區的甲物種和高海拔干燥地區的乙物種的花結構和開花期均有顯著差異。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲、乙兩種耬斗菜的全部基因構成了一個基因庫
B．生長環境的不同有利于耬斗菜進化出不同的物種
C．甲、乙兩種耬斗菜花結構的顯著差異是自然選擇的結果
D．若將甲、乙兩種耬斗菜種植在一起，也不易發生基因交流
A　[同一種群的全部基因構成一個基因庫，甲、乙兩種耬斗菜是兩個物種，A錯誤；不同生長環境有利于進行不同的自然選擇，從而進化出不同的物種，B正確；自然選擇導致物種朝不同的方向進化，甲、乙兩種耬斗菜花結構的顯著差異是自然選擇的結果，C正確；不同物種之間存在生殖隔離，不能發生基因交流，D正確。]
4．(2021·福建卷，5)物種甲和物種乙為二倍體植物。甲生活在陽光充足的懸崖頂，乙生活在懸崖底的林蔭里。在某些山地坡度和緩的地方，甲和乙分別沿著斜坡向下和向上擴展，在斜坡上相遇并雜交產生丙。若丙不能產生子代，則下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲和乙仍然存在生殖隔離
B．甲種群基因頻率的改變說明甲發生了進化
C．甲、乙向斜坡的擴展可能與環境變化有關
D．甲、乙、丙含有的基因共同構成一個種群的基因庫
D　[生殖隔離指由于各方面的原因，使親緣關系接近的類群之間在自然條件下不交配，或者即使能交配也不能產生后代或不能產生可育性后代，結合題意，甲和乙雜交產生丙，但丙不能產生子代，符合生殖隔離定義，A正確；進化的實質是種群基因頻率的改變，B正確；甲、乙向斜坡的擴展可能與環境變化有關，比如陽光照射范圍的變化，C正確；由題意可知，甲、乙屬于不同物種，不屬于同一個種群，D錯誤。]
5．(2021·廣東卷，8)兔的脂肪白色(F)對淡黃色(f)為顯性，由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪兔和1 500只淡黃色脂肪兔組成，F、f的基因頻率分別是(　　)
A．15%、85% B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
B　[由題意可知，該兔群由500只純合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黃色脂肪兔(ff)組成，故F的基因頻率＝F/(F＋f)＝(500×2)/(2 000×2)＝25%，f的基因頻率＝1－25%＝75%，B正確。]

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