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新人教生物一轮复习学案
第22讲 生物的进化
【素养目标】　1.通过现代生物进化理论等知识，理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观。(生命观念)　2.通过物种形成、种群的基因与基因型频率的计算，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。(科学思维)　3.通过由于人类大量服用抗生素导致抗药性病菌增多的现象，引导人们高度关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康。(社会责任)
考点一　生物有共同祖先的证据
1．化石
(1)概念：化石是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。
(2)作用：利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(3)分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。
(4)结论：已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
【拾遗补缺】　源于必修2 P101图6－2：化石在地质层中的分布有何规律？
提示　在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。
2．比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
3．胚胎学证据
(1)胚胎学的概念：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
4．细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
(1)通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点(　　)
(2)较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石(　　)
(3)我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石(　　)
(4)人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说(　　)
(5)比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
[典例剖析]
(多选)如图为三种脊椎动物前肢与人的上肢①骨骼比较示意图，有关说法正确的是(　　)
A．这四种前(上)肢骨骼都由相同种类的骨组成
B．从上到下看，四种前(上)肢骨骼的组成，骨的排列顺序是一致的
C．四种前(上)肢骨骼属于同功器官(起源不同但功能相同)
D．说明了四种脊椎动物有共同的原始祖先
ABD　[这四种前(上)肢骨骼都由相同种类的骨组成，都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨；骨的排列顺序是一致的；四种前(上)肢骨骼属于同源器官；说明了四种脊椎动物有共同的原始祖先。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：脊椎动物前肢与人的上肢
信息2：题图
信息转化 1.脊椎动物前肢与人的上肢属于同源器官
2.骨的种类及排列顺序相同
素养考查 生命观念：进化适应观 科学思维：分析与综合能力
【角度转换】　提升语言表达能力
人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼外形差别很大，功能也各不相同，其内部结构模式却很相似，原因是这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同。
考向　生物进化的证据
1．(2022·北京卷，6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出(　　)
A．这种差异是由基因中碱基替换造成的
B．两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C．两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D．导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
D　[两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，可能是由基因中碱基替换造成的，A不符合题意；人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，推测两者共同祖先的血红蛋白也有α链，B不符合题意；人与黑猩猩都能正常生存，两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能，C不符合题意；两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，这属于基因突变，突变可以发生在任何生物的任何生长发育过程，D符合题意。]
2．(2023·永州高三检测)达尔文的生物进化论中提出“共同由来学说”，其指出地球上的所有生物都是由共同祖先进化而来的，为此达尔文列举大量的证据来论证其观点。下列有关说法错误的是(　　)
A．化石是研究生物进化最直接、最主要的证据
B．当今许多生物都有能进行生长、代谢和增殖的细胞，也为生物都有共同祖先提供支持
C．成年人没有鳃裂和尾，而成年的鱼有鳃裂和尾，从这一点来说不支持生物有共同祖先
D．不同的生物都含有蛋白质等生物大分子，这也从分子水平上支持生物有共同祖先
C　[化石是研究生物进化最直接、最主要的证据，A正确；当今许多生物都有能进行生长、代谢和增殖的细胞，这从细胞水平上为生物都有共同祖先提供支持，B正确；人和鱼有共同祖先，在胚胎发育早期人也会出现鳃裂和尾，只是后来消失了，C错误；不同的生物都含有蛋白质等生物大分子，这也从分子水平上支持生物有共同祖先，D正确。]
考点二　自然选择与适应的形成
1．适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
②相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
2．适应是自然选择的结果
(1)拉马克进化学说
①主要观点：彻底否定了物种不变论，所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
(2)达尔文自然选择学说
(3)达尔文以后进化理论的发展
①发展原因
②发展的结果：形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
(1)拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果(　　)
(2)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　　)
(3)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(　　)
(4)生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺(　　)
(5)生物进化的内因是生存斗争(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
[典例剖析]
(2021·河北卷，6)雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是(　　)
A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为
B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D．④可能由③进化而来
B　[求偶时提供食物给雌蝇，一方面为了获得交配机会，另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A正确；根据题意，四种方式都能求偶成功，④虽然是一种仪式化行为，但对缝蝇繁殖也具有进化意义，B错误；在求偶过程中，把食物裹成丝球送给雌蝇，更受雌蝇的青睐，容易获得交配机会，留下后代的机会多，这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果，C正确；仅送一个空丝球给雌蝇，不需要食物也能求偶成功，④与③在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：雄性缝蝇的求偶方式
信息2：仪式化行为
信息转化 1.繁殖后代，是一种长期自然选择的结果
2.对缝蝇繁殖具有进化意义
素养考查 生命观念：进化与适应观 科学思维：比较与分类能力
【角度转换】　提升语言表达能力
在求偶过程中，雄性动物会通过各种方式来获得交配机会，目的是将自己的遗传信息传递给后代。
考向　拉马克和达尔文进化学说
3．(2021·广东卷，10)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是(　　)
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
C　[缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。]
4．(2022·重庆高三检测)从拉马克的进化学说到达尔文的进化学说，再到现代生物进化理论，生物进化理论还在不断发展。下列属于达尔文的自然选择学说观点的是(　　)
A．因用进废退而获得的性状可以遗传给后代
B．过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
C．种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现
D．突变和基因重组为生物进化提供原材料
B　[用进废退和获得性遗传是拉马克进化学说的内容，A错误；过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存是达尔文进化学说的内容，B正确；种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现以及突变和基因重组为生物进化提供原材料都属于现代生物进化理论的基本观点，C、D错误。]
考点三　种群基因组成的变化与物种的形成
1．种群基因组成的变化
(1)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。
(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
(3)基因频率
①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
②计算：基因频率＝×100%。
③影响因素：突变、选择、迁移等。
(4)种群基因频率的变化
①原因：基因突变。
②可遗传的变异来源
③可遗传变异的形成、特点和作用
④变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的。
(5)自然选择对种群基因频率变化的影响
①原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。
②结果：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
(6)探究抗生素对细菌的选择作用
①实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
②方法步骤
③注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。
2．隔离在物种形成中的作用
(1)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生 可育后代的一群生物。
(2)隔离：①概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
②常见类型
项目 类型　　 发生范围 结果
生殖隔离 不同物种间 ①不能相互交配；②即使交配成功，也不能产生可育后代
地理隔离 同种生物 使种群间不能发生基因交流
(3)隔离在物种形成中的作用
①新物种的形成过程
②结论：隔离是物种形成的必要条件。
(1)突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料(　　)
(2)有害突变不能成为生物进化的原材料(　　)
(3)所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料(　　)
(4)生物进化的实质是种群基因型频率的改变(　　)
(5)不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．基因频率和基因型频率的计算
(1)常染色体上基因频率的计算
①已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝×100%
A＝×100%；a＝×100%
A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
②已知基因型频率求基因频率
一个基因的频率＝该基因纯合子的频率＋1/2×杂合子的频率，如基因A的频率＝AA的频率＋1/2Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率＝aa的频率＋1/2Aa的频率。
(2)性染色体上基因频率的计算
p＝×100%
q＝×100%
(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率，N为个体数)
(3)利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
①前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有基因突变。
②计算公式：当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。
2．物种形成与生物进化的比较
比较内容 物种形成 生物进化
标志 出现生殖隔离 基因频率改变
变化后生物 与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种
二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果
3.物种形成的三大模式比较
[典例剖析]
(2022·江苏卷，10)在某生态系统中引入一定数量的一种动物，以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始态状时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是(　　)
A．该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱，可食程度很高
B．随着动物世代增多，该物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C．该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D．生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
D　[若该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱，可食程度很高，aa会逐渐被淘汰，基因型频率减小，A错误；从引入(0.36×1＋0.5×1/2＝0.61)到达到稳定(0.17×1＋0.49×1/2＝0.415)A的基因频率逐渐减小，达到稳定后基因型频率不变，A的基因频率也不改变，B错误；该动物种群密度最终趋于相对稳定受捕食关系和种内竞争共同影响，C错误；生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：引入一定数量的一种动物，以其中一种植物为食
信息2：最终稳定状态
信息转化 1.捕食影响基因频率的变化
2.生态系统自我调节能力的结果
素养考查 生命观念：进化与稳态观 科学思维：分析与综合能力
【角度转换】　提升语言表达能力
从引入时种群基因型频率和稳定时基因频率比较，基因型频率发生改变是自然选择的作用。
考向一　基因频率和基因型频率的计算
5．(2022·海南卷，15)匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%，匍匐型个体占80%，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是(　　)
A．F1中匍匐型个体的比例为12/25
B．与F1相比，F2中A基因频率较高
C．F2中野生型个体的比例为25/49
D．F2中a基因频率为7/9
D　[亲本野生型个体(aa)占20%，匍匐型个体(Aa)占80%，则A的基因频率是80%×1/2＝40%(2/5)，a的基因频率是80%×1/2＋20%＝60%(3/5)，随机交配得到F1，则F1的受精卵中AA的基因型频率＝2/5×2/5＝4/25，Aa的基因型频率＝2×2/5×3/5＝12/25，aa的基因型频率＝3/5×3/5＝9/25，因为A基因纯合(AA)时会导致胚胎死亡，所以F1中匍匐型个体的基因型为Aa，其比例为12/25÷(12/25＋9/25)＝4/7，则aa个体的比例为3/7，A错误；F1个体中A的基因频率是4/7×1/2＝2/7，a的基因频率是5/7，随机交配后F2受精卵中AA的基因型频率＝2/7×2/7＝4/49，Aa的基因型频率＝2×2/7×5/7＝20/49，aa的基因型频率＝5/7×5/7＝25/49，因为A基因纯合(AA)时会导致胚胎死亡，所以F2中匍匐型个体的基因型为Aa，其比例为20/49÷(20/49＋25/49)＝4/9，则aa个体的比例为5/9，C错误；F2中A的基因频率是4/9×1/2＝2/9，则a的基因频率＝7/9，D正确；F1中A的基因频率是2/7，F2中A的基因频率是2/9，与F1相比，F2中A基因频率较低，B错误。]
6．(2022·荆州高三检测)黑腹裂籽雀是一种非洲雀，同一种群中其喙的宽度有宽喙和窄喙两种类型，它们在处理不同种莎草种子(它们的主要食物)的效率上有差异：宽喙善于处理硬种子，而窄喙鸟能更有效地处理软种子，宽喙和窄喙分别由等位基因B和b控制。现有一个较大的黑腹裂籽雀种群，雌雄数量相等，雌雄之间自由交配产生可育后代，种群中B基因频率为60%、b基因频率为40%，则下列有关说法错误的是(　　)
A．腹裂籽雀种群中全部B和b的总和不能构成腹裂籽雀种群的基因库
B．黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同的资源环境，这是自然选择的结果
C．若这对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌黑腹裂雀概率约为57.14%
D．黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟之间不存在生殖隔离
C　[基因库是指种群中全部个体的全部基因，所以全部B和b的总和不能构成腹裂籽雀种群的基因库，A正确；黑腹裂籽雀这种喙长度的差异是食物差异经过自然选择的结果，B正确；种群B基因频率为60%，b基因频率为40%，所以BB为36%，Bb为48%，所以显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀概率为48%÷(36%＋48%)÷2＝28.6%，C错误；根据题干，黑腹裂籽雀种群，雌雄个体之间可自由交配产生可育后代，故黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟之间不存在生殖隔离，D正确。]
考向二　生物进化和物种形成
7．(2022·湖南卷，12)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比
A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C．隔离是物种形成的必要条件
D．②和③之间可进行基因交流
D　[由表格中的交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确；已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；②与③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②×③交配精子传送率100%，即使交配成功，由于存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。]
8．(2023·湖北千校联盟高三联考)某高速公路将一盆地分隔成南北两区域，高速公路两侧间存在有限的通道，原为同一种群的羚羊分隔成南北两个种群；陆地蜗牛因不能通过“通道”，被分隔成两个独立的种群。下列分析不合理的是(　　)
A．分布在高速公路两侧的羚羊种群可能出现不同的突变和基因重组
B．高速公路的间隔将使两个羚羊种群基因库的差异将逐渐增大
C．高速公路两侧陆地的蜗牛因不能进行基因交流，而产生生殖隔离
D．能轻易飞越高速公路的鸟类物种一般不会在两侧形成为两个物种
C　[分布在高速公路两侧的羚羊种群发生的可遗传变异是随机的，可能相同也可能不同，A正确；两侧间存在有限的“通道”，基因交流受阻，由于南北两侧的食物和气候条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起作用就有差别，久而久之，这些种群的基因库就会逐渐加大，B正确；高速公路两侧的陆地蜗牛因不能通过“通道”而产生地理隔离，但不一定会形成生殖隔离，C错误；能轻易飞越大峡谷的鸟类物种没有产生地理隔离，一般不会因为高速公路的间隔而在两侧形成为两个物种，D正确。]
考点四　协同进化与生物多样性的形成
1．协同进化
(1)含义：指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)生物与生物之间的协同进化
①某种兰花具有细长的花距某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快。
(3)生物与环境之间的协同进化
地球上的原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
(4)协同进化的原因：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。
2．生物多样性的形成
(1)内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
3．生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
(2)生态系统第三极——消费者的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
4．生物进化理论在发展
(1)现代生物进化理论：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
(2)中性突变学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(3)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
(1)捕食者的存在有利于增加物种多样性(　　)
(2)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的(　　)
(3)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次(　　)
(4)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程(　　)
(5)协同进化就是不同生物之间相互影响而协同进化。(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．协同进化的实例
协同进化类型 包含类型 实例
不同物种之间 种间互助 某种兰花和专门给它传粉的蛾
种间斗争 捕食 猎豹和斑马
寄生 黏液瘤病毒和兔子
竞争 农作物与杂草
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→出现好氧生物
2.生物多样性形成的原因分析
(1)从分子水平看
(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
[典例剖析]
(2022·辽宁卷，3)下列关于生物进化和生物多样性的叙述，错误的是(　　)
A．通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的遗传多样性
B．人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来
C．新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D．生物之间既相互依存又相互制约，生物多样性是协同进化的结果
B　[通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的基因型，即增加了水稻的遗传多样性，A正确；黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到96%以上，只能表明人类和黑猩猩的较近的亲缘关系，由于客观环境因素的改变，黑猩猩不能进化成人类，B错误；新物种形成意味着生物能够以新的方式适应环境，为其发展奠定了基础，所以生物类型和适应方式增多，C正确；生物与生物之间有密切联系，自然界中的动物和其他动物长期生存与发展的过程中，形成了相互依赖，相互制约的关系，生物多样性是协同进化的结果，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：杂交育种技术培育出许多水稻新品种
信息2：基因组序列高度相似
信息转化 1.基因重组增加了水稻的基因型
2.人类和黑猩猩的较近的亲缘关系
素养考查 生命观念：进化与适应观 科学思维：抽象与概括能力
【角度转换】　提升语言表达能力
协同进化并不都是通过物种之间的生存斗争实现的，试举例说明：协同进化有通过种间互助实现的，如不同的植物花冠筒的深度与昆虫口器的长度；也有通过种间竞争实现的，如猎豹和羚羊。
考向　协同进化与生物多样性的形成
9．(2022·河北卷，6)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，不会受到毒害。下列叙述错误的是(　　)
A．乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果
B．影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C．为防止取食含有强毒素的部分，织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D．植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
C　[由于基因突变等变异，乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体，香豆素可将降解能力强的个体选择并保存下来，故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果，A正确；基因突变是不定向的，选择是定向的，B正确；分析题意可知，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强，织叶蛾能将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加，该行为是香豆素对其进行选择的结果，而非织叶蛾主动适应环境的结果，C错误；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，由于任何一个物种都不是单独进化的，因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果，D正确。]
10．(2022·衡水高三模拟)某山地的悬崖底部生长着鸭跖草品种A，悬崖顶部生长着鸭跖草品种B，在山地某些坡度缓和的区域则存在A和B的杂交种C，如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．鸭跖草A和B的表型不同是基因与环境共同作用的结果
B．没有突变就没有鸭跖草A和B种群的进化
C．鸭跖草C能通过自我繁殖而形成独立的种群
D．鸭跖草A、B会与其捕食者以及无机环境发生协同进化
C　[鸭跖草A和B的表型不同是基因与环境共同作用的结果，A正确；可遗传变异包括突变和基因重组，突变包括染色体变异和基因突变，可遗传变异可为生物进化提供原材料，故没有突变就没有鸭跖草A和B种群的进化，B正确；若A和B的杂交种C能自我繁殖，则说明其与鸭跖草A、B之间属于同一物种，在同一区域不能形成独立的种群，C错误；生物与生物之间、生物与无机环境之间相互影响，协同进化，故鸭跖草A、B会与其捕食者以及无机环境发生协同进化，D正确。]
(二十二)生物进化的方式
1．渐进式：在生存斗争中，由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。
2．爆发式：在进化史上，相当长的时间内处于进化较为沉寂的时期，新种的化石很少；有时大量的物种化石集中出现在较短的地质年代，如寒武纪大爆发。
3．断续平衡论：也称为间断平衡说。生物的进化既包含有缓慢的渐进，也包含有急剧的跃进；既是连续的，又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。
[对点训练]
1．(2022·湖北襄阳四中模拟预测)自然选择可以作用于远缘物种使其变得外表极其类似，虽然它们没有共同的祖先，却适应了相同的环境，这种状况被称为趋同进化。如远缘物种A、B在相似环境中，物种A→物种M(外表很像物种N)；物种B→物种N(外表很像物种M)。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位
B．趋同进化是不同生物在相同环境条件下得到相同选择的结果
C．物种A进化到物种M的过程一定经过了长期的地理隔离从而达到生殖隔离
D．发生趋同进化后形成的两个物种M和N亲缘关系较远
C　[现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，A正确；趋同进化是远缘不同种生物A、B在相同环境条件下经过相同的选择进化成了M、N两种外形相像的物种，B正确；物种A进化到物种M的过程不一定经过了长期的地理隔离从而达到生殖隔离，例如多倍体的形成，C错误；发生趋同进化后形成的两个物种M和N只是外表相似但是亲缘关系还是较远，D正确。]
2．目前科学家了解生物进化的主要依据是化石，但迄今的化石记录仍有许多“缺失”环节。“间断平衡论”能对该现象给出较合理解释：进化过程是由一种在短时间内爆发式产生的进化与在长时间稳定状态下的一系列渐变进化之间交替进行的过程。新物种可在地质史中忽略不计的短时间中突变产生，则在生物演化史中一些代表“连续环节”的“过渡物种”的缺失也就可以理解了。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．按照达尔文的进化理论，化石记录应该是一个连续渐变的过程
B．变异为生物进化提供了原材料，环境对生物表型有选择作用
C．不同于达尔文的学说，间断平衡论能较好地解释物种大爆发现象
D．在新物种形成过程中，种群的基因库会形成明显的差异
B　[按照达尔文的进化理论，化石记录应该是一个连续渐变的过程，A正确；可遗传变异为生物进化提供了原材料，环境对生物表现型有选择作用，B错误；间断平衡论认为进化过程是由一种在短时间内爆发式产生的进化与在长时间稳定状态下的一系列渐变进化之间交替进行的过程，在短时间中的突变产生，就较好解释了物种大爆发现象，C正确；在新物种形成的过程中，种群的基因库会形成明显的差异，差异大到形成生殖隔离，才会形成新物种，D正确。]
1．(2022·湖北卷，17)新冠病毒是一种RNA病毒，其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶。该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10－5。下列叙述正确的是(　　)
A．新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变
B．ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果
C．注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别ACE2蛋白的抗体
D．新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标
D　[基因突变可以发生在任何时候，因此无选择压力也会出现基因突变，A错误；题干信息“病毒可通过表面S蛋白……进入细胞”表明ACE2蛋白是病毒识别并结合的蛋白，而不是阻止病毒入侵的蛋白，B错误；注射疫苗后人体可以产生识别病毒表面抗原(如S蛋白)的抗体，ACE2蛋白是人细胞表面的蛋白，C错误；新冠病毒合成的RNA聚合酶是新冠病毒复制所必需的，D正确。]
2．(2022·广东卷，14)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是(　　)
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
D　[分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h基因频率高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。]
3．(2022·浙江6月选考，17)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流
A　[同一种群的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，A错误；不同生长环境有利于进行不同的自然选择，从而进化出不同的物种，B正确；自然选择导致物种朝不同的方向进化，甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确；不同物种之间存在生殖隔离，不能发生基因交流，D正确。]
4．(2021·福建卷，5)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是(　　)
A．甲和乙仍然存在生殖隔离
B．甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C．甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D．甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
D　[生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代，结合题意，甲和乙杂交产生丙，但丙不能产生子代，符合生殖隔离定义，A正确；进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，比如阳光照射范围的变化，C正确；由题意可知，甲、乙属于不同物种，不属于同一个种群，D错误。]
5．(2021·广东卷，8)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1 500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是(　　)
A．15%、85% B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
B　[由题意可知，该兔群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)＝(500×2)/(2 000×2)＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。]

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