必修2第4章 生物的进化-2024年高中生物合格考得分秘籍（上海专用）

必修2 遗传与进化 第4章 生物的进化 (必背知识梳理+必考考点速练，快速提升) 一、多种证据表明生物具有共同祖先 1.化石为生物进化研究提供了直接证据 1.化石：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。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 规律：深层、古老的地层中出现的化石所代表的生物简单、低等； 浅层、新近的地层中出现的化石所代表的生物则较为复杂、高等。 2.差异：地壳运动导致化石分布有所差异 3.化石证据证实的问题 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；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。 2.胚胎学和比较解剖学微生物进化研究提供了间接证据（宏观的） 1.胚胎学证据：比较胚胎发育过程，找出生物进化的证据。 生物在胚胎发育过程中重演了其祖先的进化特征，并由此推测陆生脊椎动物是由原始的水生动物进化而来。 2.比较解剖学证据 比较人的上肢与龟、马、蝙蝠、海豹的前肢以及鸟翼，发现尽管它们在外形和功能上差异很大，但骨骼的排列方式却具有很高的相似性。 同源器官：科学家将这种在发生上有共同来源，而在形态和功能上不完全相同的器官称为同源器官。 举例：①人类指间的蹼退化消失，而在龟、蝙蝠和海豹中得以保留； ②人的五指保留，而马的合并为单趾； ③葡萄的卷须、洋葱的鳞茎、皂角树枝上的刺等都是茎的变态，花瓣、子房等则是叶的变态等。 痕迹器官：指生物体内存在但其功能已基本丧失的器官。 举例：①阑尾 、盲肠 、蛇和四肢骨等; ②蟒蛇的外形上没有四肢，但是它的体内保留了后肢骨的残余。 3.细胞生物学和分子生物学为生物进化研究提供了微观证据（微观的） （1）细胞结构研究：尽管各种生物的形态差异很大，但组成这些生物的细胞却具有相似的特征，且分类学地位越近的生物，其细胞的特征越接近。 ①不同的真核生物细胞都具有细胞核、细胞质膜和细胞器，表明这些生物可能具有相同的祖先。 ②植物细胞和动物细胞之间的差异较大，而不同植物的细胞之间则差异较小，表明植物和动物在进化历程中的分支时间较早 （2）分子生物学研究：从分子层面为生物进化的研究提供了新的证据。 ①不同的真核生物细胞都具有细胞核，细胞质膜和细胞器，表明这些生物可能具有相同的祖先。 ②亲缘关系越近，DNA序列差异越小。 二、生物进化理论在不断发展 1.自然选择学说解释了生物的适应现象 在“神创论”统治的时代，法国博物学家拉马克就率先提出了：“用进废退”“获得性遗传”的进化学说，明确指出“物种可变”和“生物与环境相适应”等观点。 达尔文提出了“自然选择学说”内容： ①生存斗争：包括种间斗争、种内斗争以及生物与无机环境之间的斗争。 ②人工选择包含两个必需要素：变异和遗传。性状要能从亲代传递给子代，即具有遗传性。个体可遗传的变异是生物进化的内在因素，而自然选择是生物进化的外在因素。 ③适者生存：自然选择（选择机制）使得能够适应环境的变异个体生存下来。适应环境条件的变异类型（有利变异）具有较大的生存和繁殖机会，而不适应环境条件的变异类型（不利变异）则被淘汰。 ④过度繁殖：使得生存斗争加剧。 达尔文自然选择学说的要点可归纳为“变异和遗传、过度繁殖、生存斗争和适者生存”。 自然选择学说意义：对进化生物学的发展产生了深远影响，是现代进化理论的重要基石。 2.多学科交叉融合形成现代进化理论 1.种群（指生活在同一区域内同一物种个体的集合）是生物进化的基本单位。种群内的个体能通过交配等形式进行繁殖，从而将基因（包括发生了突变的基因）传递给后代。 （1）基因频率：种群中某种等位基因形式（如A）在所有等位基因形式（A和a）中所占的比例称为等位基因频率。 （2）基因型频率：某种基因型（如AA）在所有基因型（AA、Aa和aa）中所占比例称为基因型频率。 计算公式：以每一种颜色树干上的桦尺蛾作为一个种群，分别计算现存种群（捕食后）中的SS、Ss和ss的基因型频率，以及S和s的基因频率。 基因型频率 = 种群中某种基因型个体数 / 种群个体总数； S基因频率 =（SS基因型个体数+0.5×Ss 基因型个体数）/ 种群个体总数； s基因频率 =（ss基因型个体数+0.5×Ss 基因型个体数）/ 种群个体总数。 （3）表型频率：某个相对性状中某种表型（如红花）在该相对性状所有表型（红花和白花）中所占比例。 （4）遗传平衡种群：不考虑基因突变、选择、迁移等事件的前提下，种群的基因频率、基因型频率和表型频率都不会发生改变。这种理想中的种群被称为遗传平衡种群。 2.可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材 在同一种群中，个体携带的该物种特定基因基本相同，但基因突变和染色体变异等都可能导致个体的某些性状发