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专题06 生物的进化
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知能突破
知能点一 生物进化的证据及其理论的由来
1.生物进化的证据
(1)化石证据
①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。
③化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(2)当今生物体上进化的印迹
①比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官系统的形态和祖先,可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据。
②胚胎学证据:脊椎动物在胚胎发育的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。
③细胞和分子水平的证据:当今生物有许多共同特征,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;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。
2.达尔文的自然选择学说
典例1 下列关于生物进化证据的叙述,错误的是( )
A.化石是研究生物进化最直接、最有力的证据
B.在地质年代较晚近的地层中不可能找到低等生物的化石
C.蝙蝠的翼和人的上肢的结构相似说明它们是由共同祖先演化而来的
D.不同生物的DNA序列和蛋白质中氨基酸序列的相似度能反映亲缘关系的远近
【答案】B
【解析】化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地层中,经过漫长的年代和复杂的变化而形成的,是研究生物进化最重要的、比较全面、最直接、最有力的证据,A正确;研究发现,不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石:埋藏于较浅地层中的化石与现代生物结构比较相似,埋藏于较深地层中的化石与现代生物结构差别较大,并且越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等。低等生物至今仍然存在,因此在地质年代较晚近的地层中也可能找到低等生物的化石,B错误;蝙蝠的翼和人的上肢,它们的形态和功能都不相同,但它们的内部结构却基本上一致,说明它们属于同源器官,由共同的原始祖先进化而来,C正确;现存的不同生物之间亲缘关系越近,其DNA序列和蛋白质中氨基酸序列的相似度越高,故不同生物的DNA序列和蛋白质中氨基酸序列的相似度能反映亲缘关系的远近,D正确。
变式训练1 达尔文在远离大陆的克格伦岛上,发现这里的昆虫一般呈现两种类型:不能飞或者翅异常发达。达尔文的解释是,岛上常年刮暴风,具有强大的翅和翅退化了的昆虫才能被保留下来,而那些翅不够强大但又没有完全退化的个体被暴风刮到海里淹死了。下列叙述不符合自然选择学说的是( )
A.翅异常发达的个体是经过长时间迎风飞行“训练”的结果
B.昆虫翅形的可遗传变异为生物进化提供了选择的原材料
C.翅不够强大但又没有完全退化的个体在海岛上失去了生存优势
D.海岛上特定的自然条件对昆虫的翅形起到了选择作用
【答案】A
【解析】翅异常发达的个体是经过长期的自然选择的结果,而选项说法不符合自然选择学说的理论,A符合题意;昆虫翅形的可遗传变异为生物进化提供了选择的原材料,符合自然选择学说的理论,B不符合题意;由于岛上常年刮暴风,翅不够强大但又没有完全退化的个体被暴风刮到海里淹死了,所以在海岛上失去了生存优势,符合自然选择学说的理论,C不符合题意;海岛上常年刮暴风,特定的自然条件对昆虫的翅形起到了选择作用,具有强大的翅和翅退化了的昆虫才能被保留下来,符合自然选择学说的理论,D不符合题意。
知能点二 现代生物进化理论
1.种群是生物进化的基本单位
(1)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
(2)基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
2.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源:基因突变、染色体变异和基因重组。
(2)生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于环境。
(3)生物的变异是不定向的,只是产生了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
3.自然选择决定生物进化的方向
4.隔离导致物种的形成
(1)隔离:地理隔离和生殖隔离,实质是基因不能自由交流。
(2)物种形成三个环节:突变和基因重组、自然选择及隔离。
(3)新物种的形成标志:出现生殖隔离。
5.协同进化与生物多样性的形成
(1)协同进化: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)生物多样性:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
【规律总结】“图解法”把握物种形成的三大模式
典例2 研究发现“西红柿没有小时候的味道了”是由于与西红柿风味相关的基因t可在9%以上的野生西红柿中检测到,但栽培西红柿中仅有不到7%。从进化的角度看,人工选育西红柿( )
A.形成了新的物种
B.扩大西红柿的基因库
C.改变了西红柿的进化方向
D.为西红柿进化提供了原料
【答案】C
【解析】野生西红柿和栽培西红柿没有形成生殖隔