专题10 生物的进化-【学考复习】2024年福建省高中生物学业水平合格考复习宝典

必修二学业水平考试复习 专题十 生物的进化 核心论点 理论解释 知识框架 生物都是由原始的共同祖先进化来的，生物的多样性和适应性是进化的结果 直接证据——化石 间接证据——胚胎学证据、 比较解剖学证据、细胞和分子水平的证据 经典解释(个体水平)——达尔文的共同由来学说、自然选择学说 现代解释(种群和基因水平)——现代生物进化理论:物种形成理论、协同进化理论 支持证据 一、生物有共同祖先的证据 1.达尔文进化理论的两大学说(共同由来学说和自然选择学说)。 (1)共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来的。 (2)自然选择学说揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。 知识要点 2.地层中陈列的证据——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)大量的化石证据，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，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。 3.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据。 (1)比较解剖学证据： 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。 三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图 (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，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。 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。 生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌 氨基酸差异/个 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44 二、自然选择与适应的形成 1.适应的普遍性和相对性。 (1)适应是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，以及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)适应的普遍性： 适应是普遍存在的，所有生物都具有适应环境的特征。 适应的相对性： 适应是针对特定的环境条件而言的，只是一定程度上的适应。 点拨： 适应是一种暂时的现象， 不是永久性的。当环境条件出现较大的变化时，适应就可能变成了不适应，有时还会成为有害的甚至致死的因素。这是因为遗传物质具有稳定性，不可能随着环境条件的变化而迅速改变，导致已经形成的适应一般要落后于环境条件的变化。 2.适应是自然选择的结果 (1)拉马克的进化学说 ①主要观点：当今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是在进化的过程中逐渐形成的；适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。 ②进步意义：否定了物种不变论，对当时人们普遍信奉的神创论造成了一定冲击，因此具有进步意义。 ③历史局限性：对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。 (2)达尔文的自然选择学说 ①主要观点：适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果；群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。(模型：过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存。) ②进步性： 使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道， 揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 ③局限性： 对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。 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叫作种群。种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。 (2)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库。 基因频率：一个基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。 基因型频率：一个基因库中，某种基因型的个体在全部个体中所占的比值。 (3)自然界中可遗传的变异来源于基因突变、基因重组、染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。突变和重组产生生物进化的原材料。 基因自发突变的频率虽然很低，但在一个种群中基因的突变数量仍然很大。通过基因重组，还可以产生更多的变异类型。突变和重组都是随机的、不定向的。 (4)自然选择对种群基因频率变化的影响： 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。 长满地衣的树干上的桦尺 黑褐色树干上的桦尺蠖 变异是不定向的， 而自然选择是定向的。生物进化的实质是种群基因频率的改变。 点拨： (5)探究·实践：自然选择对种群基因频率变化的影响。 实验原理：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。 (6)探究·实践：探究抗生素对细菌的选择作用 ①实验原理：抗生素对细菌的逐代筛选，促进了细菌耐药性的进化。 ②注意事项：注意无菌操作的规范性。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。 抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力，直径越大，杀菌能力越强 2.隔离在物种形成中的作用。 (1)物种：在自然状态下能相互交配并产生可育后代的一群生物。 ①地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。 东北虎 华南虎 ②生殖隔离：不同物种的个体不能相互交配或交配后不能产生可育的后代。 马 牛 (3)物种的形成 ①物种形成的常见方式：地理隔离(长期)→生殖隔离 ②物种形成的标志：生殖隔离 点拨： ◆突变和基因重组 ◆自然选择 决定生物进化的方向 ◆隔离 提供生物进化的原材料 隔离是新物种形成的必要条件 物种形成的三个环节： 四、协同进化与生物多样性的形成 1.协同进化 (1)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，这就是协同进化。 (2)通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种、丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 2.生物多样性 (1)层次：基因(遗传)多样性、物种多样性、生态系统多样性 (2)生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 ①地球上的生物是从单细胞到多细胞、从简单到复杂、从水生到陆生、从低等到高等逐渐进化而来的。 ②真核生物出现后，进化出有丝分裂和减数分裂，从而产生了有性生殖，通过有性生殖实现了基因重组，生物产生的变异量大大增加，因此生物进化的速度明显加快。 点拨： 古细菌化石(放大3万倍) [例1]下列不属于达尔文自然选择学说内容的是( )。 A.过度繁殖 B.遗传变异 C.适者生存 D.基因突变 D 典例分析 [例2]以下关于生物变异和生物进化的叙述，不正确的是( )。 A.种群基因频率发生改变，说明生物发生进化 B.不同物种之间、生物与环境之间的协同进化导致生物多样性 C.种群中控制某性状的全部等位基因称为种群的基因库 D.生物变异的有利性是相对的，自然选择决定生物进化的方向 C 典例分析 [例3]为研究抗生素在细菌抗药性形成过程中的作用，某小组完成了下述实验:将培养同一种细菌的培养基划分为①~④四个区域(如图所示)，其中①区域放置不含抗生素的纸片，②放置含卡那霉素的纸片，③放置含有青霉素的纸片，④区域放置同时含卡那霉素和青霉素的纸片。下列相关叙述正确的是( )。 A.①~④四个区域均会出现抑菌圈 B.细菌的抗药性是由抗生素定向诱导出来的有利变异 C.只有④区域才存在同时具备抗卡那霉素基因和抗青霉素基因的细菌 D.抗生素对细菌进行了定向选择，使细菌的抗性基因频率提高 D 典例分析 [例4]在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的有18个，基因型为Aa的有78个，基因型为aa的有4个，则基因A和a的频率分别是（ ）。 A.18%、82% B.36%、64% C.57%、43% D.92%、8% C 典例分析 [例5]加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是（ ）。 A.地理隔离→基因突变→物种形成 B.地理隔离→自然选择→物种形成 C.地理隔离→突变和重组一生殖隔离→物种形成 D.地理隔离→突变和重组一自然选择→生殖隔离→物种形成 D 典例分析 [例6]由于全球范围内抗生素的滥用，耐药细菌不断出现，并且细菌产生耐药性的速度远远快于人类新药开发的速度。下列有关抗生素对细菌抗药性的产生所起作用的叙述中，正确的是（ ）。 A.抗生素使细菌产生了定向变异 B.抗生素的不断使用使细菌逐渐适应而产生抗药性 C.细菌的变异是不定向的，抗生素对细菌进行了定向选择 D.细菌的变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择 C 典例分析 [例7]在一个经常刮大风的海岛上，昆虫一般呈现两种类型:能飞的翅异常发达，不能飞的翅退化。这些昆虫都不易被暴风刮到海里去，因而能够生存下来并繁殖后代。 据此分析并回答下列问题。 (1)此海岛上昆虫的祖先存在着个体差异，说明______一般是不定向的。 (2)这个现象说明了定向的 决定着生物进化的方向。 (3)凡是存活下来的昆虫都是适应环境的，这叫 ，而且是通过 来实现的。 (4)生物进化的实质在于种群 的改变。 变异 自然选择 适者生存 生存斗争 基因频率 典例分析 [练习1]生物化石是证明生物进化的最重要、最直接的证据，其根本原因是(　　) A．化石是保存在地层中的生物遗体、遗物或生活痕迹 B．各类不同生物化石在不同地层出现有一定的顺序 C．化石能再现生物的结构和生物环境 D．化石里的生物是现在生物的原始祖先 B 练习 [练习2]下列对达尔文自然选择学说的理解，正确的是(　　) ①环境改变使生物产生适应性的变异　 ②可遗传的变异是生物进化的基础　 ③变异是不定向的　 ④变异是定向的　 ⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生生物的新类型 A．②④⑤ B．②③⑤ C．①②④ D．①③⑤ B 练习 [练习3]在19世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾几乎都是浅色型(ss)的，随着工业的发展，工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色，到了20世纪中叶，黑色型(S_)的桦尺蛾成了常见类型。下列与此相关的叙述正确的是(　　) A．自然选择的方向发生了改变，所以自然选择是不定向的 B．桦尺蛾种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体 C．该地区桦尺蛾种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变 D．长时间的环境污染导致s基因定向突变成S基因 B 练习 [练习4]下列有关物种的叙述，正确的是(　　) ①不同种群的生物肯定不属于同一个物种　 ②物种是具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体　 ③隔离是形成新物种的必要条件　 ④只要有地理隔离就能形成新物种 A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①②③④ C 练习 [练习5]根据现代生物进化理论，下列关于协同进化的叙述，不正确的是(　　) A．不同物种之间、生物与无机环境之间都存在协同进化，从而导致生物多样性的形成 B．在自然选择过程中，黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾之间表现为协同进化 C．非洲野牛与狮子之间可通过种间竞争、捕食等实现协同进化 D．光合生物产生了氧气，而氧气也为好氧生物的出现创造了条件，这属于生物与环境之间的协同进化 B 练习 [练习6]下列有关现代生物进化理论的叙述，错误的是(　　) A．生物进化的基本单位是种群 B．突变和基因重组为进化提供原材料 C．自然选择影响种群的基因频率 D．生物进化的实质是种群基因型频率的改变 D 练习 $$