第16讲 生物的进化（知识清单）（上海专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第16讲 生物的进化（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 多种证据表明生物具有共同祖先★★★☆☆ 考点2 生物进化理论在不断发展★★★☆☆ 考点3 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清PDF，可打印） · 考点1 多种证据表明生物具有共同祖先★★★☆☆ 1.达尔文进化论的组成 2.共同由来 （1）主要观点 （2）化石证据-化石为生物进化研究提供了直接证据最直接、最重要的证据 （3） 其他方面证据-胚胎学和比较解剖学为生物进化研究提供了间接证据（宏观的）、细胞生物学和分子生物学微生物进化研究提供了微观证据（微观的） · 考点2 生物进化理论不断发展★★★☆☆ 1.自然选择学说--适应与自然选择 （1）适应 ①含义： ②特点： 注：适应具有相对性是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果。 （2）拉马克的进化学说 （3）达尔文提出了“自然选择学说”内容： 举例：在内陆，长翅的昆虫具有较强的飞行能力，有利于它们的觅食和躲避天敌。而在远离大陆的科格伦岛上，由于经常刮海风，使得有翅昆虫在飞翔时容易被吹离海岛而死亡；无翅或翅不发达的昆虫紧紧趴在岩石上，反而不容易被风吹走，获得了更多的生存机会。久而久之，在科格伦岛的特定环境下，翅已经退化的昆虫作为一种“有利变异”被保留下来。 ①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”。 注意：达尔文学说和拉马克学说的本质区别：拉马克认为环境诱导了定向变异，而达尔文认为变异是不定向的自然选择保留了有利变异，使生物定向进化。 ②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。 ③局限性：由于时代的局限性，达尔文并没有对可遗传变异的本质以及这些变异如何遗传作出解释。 易错拓展：自然选择学说局限性 ①过分强调过度繁殖所引起的生存斗争 ②不恰当地把过度繁殖所引起的生存斗争当作生物进化的主要动力（③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。 ④认为个体是进化的单位，但其实种群才是进化的单位； ⑤他强调物种的形成是渐变的结果，可遗传的变异是进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向。 2.多学科交叉融合形成现代进化理论 在《物种起源》发表后不久，孟德尔发表了关于分离定律和自由组合定律的论文，在一定程度上诠释了遗传和变异的规律，但当时并没有得到应有的认可和关注。直到 20 世纪中叶，进化论与遗传学、生态学等学科融合、交叉，形成了现代综合进化理论，简称现代进化理论。现代进化理论以达尔文“自然选择”为核心，综合了现代遗传理论等，为生物进化提供了科学解释，其主要观点如下。 （1）种群是生物进化的单位 ①种群定义：生活在同一区域内同一物种个体的集合。 ②与进化的关系：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。种群是生物进化的基本单位。 （2）基因频率 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。基因频率= 某种等位基因/ 所有等位基因×100% 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。基因型频率=种群中某种基因型个体数 / 种群个体总数×100% （3）常染色体基因频率的计算 ①基因频率的计算公式：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。 ②概念法：A的基因频率=A基因数目/（A基因+a基因总数）×100% =（2×AA个体数+Aa个体数）/2×种群总个体数×100% ③由基因型频率推导：A的基因频率=AA基因型频率+Aa基因型频率×1/2 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。 （4）X染色体基因频率的计算 ①概念法：XA=XA基因数目/（2×女性人数+男性人数）×100%示例：XAXA（a个），XAXa（b个），XaXa（c个），XAY（d个），XaY（e个） XA的基因频率=（2a+b+d）/2×（a+b+c）+（d+e）×100% （5）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。 （6）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。 ①条件：种群足够大；所有雌雄个体之间能自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择：没有突变产生。 ②特点：从一代到下一代，整个群体处于随机交配的平衡状态，即基因型频率和基因频率都不发生变化。 ③遗传平衡时基因频率与基因型频率之间的关系 1）常染色体 设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1。 基因型频率AA：p2 Aa：2pq aa：q2 2）X染色体 设XA的基因频率为p，Xa的基因频率为q，男女群体中XA和Xa的基因频率相等。男性群体中XAY占p，XaY占q；女性群体中XAXA占p2，XA和Xa占2pq，XaXa占q2。 考点补充：自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律 交配方式 基因频率 基因型频率 自交 不改变 改变，且纯合子增多，杂合子减少 自由（随机）交配 处于遗传平衡 不改变 不改变 不处于遗传平衡 不改变 改变 （1）影响基因频率的因素不只是环境，还有突变、生物的迁移等。 （2）基因频率不改变，基因型频率不一定保持不变。如杂合子Aa自交后代，基因频率不变，而基因型频率改变。 3.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生可遗传的变异。 （1）基因突变：具有多方向性，会导致多种等位基因形式的产生，进而产生新的基因型，并有可能导致该性状的表型发生可遗传的变异； （2）染色体自由组合以及交叉互换（基因重组）：可引起非等位基因的重新组合，增加了基因型的种类数； （3）染色体变异：也可能产生新的表型。 这些可遗传变异极大地丰富了自然选择的基本素材。 4.自然选择主导进化的方向 同一物种可能分布在不同地域构成不同的种群。由于地域的环境不同，使得具有相同基因型的个体面临不同的环境条件。在不同环境下，这些个体的适应性存在差异，受到选择的机会就存在差异，从而使种群向着不同方向进化。 除基因突变、自然选择之外，种群中个体的迁入和迁出、偶然交配等因素也会影响种群的基因频率和基因型频率，从而造成进化方向或者进化速率的改变。 5.隔离可能导致新物种的形成 （1）地理隔离：无法进行交配或授粉，从而失去了基因交流的机会，称为地理隔离。 （2）生物隔离：标志着新物种的形成。 考点补充：达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论比较 达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论的内容 过度繁殖； 生存斗争； 遗传和变异； 适者生存。 种群是生物进化的基本单位； 可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材； 自然选择主导进化的方向； 隔离可能导致新物种的形成。 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。 1．中性突变学说与现代生物进化理论的主要差异是什么？ 答：中性突变学说认为：（1）突变大多是中性的，无所谓有利或有害；（2）生物大分子以一定的速率进化着，与环境的变化和生物世代的长短无关。 2．根据上题分析，你是否认为中性突变学说完全否决了现代生物进化理论？ 答：不是；中性突变学说侧重于微观水平，而现代生物进化理论侧重于宏观水平，二者相互补充，更好地阐述了生物进化的本质。 · 考点3 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件★★★☆☆ 1.生殖隔离是区分不同物种的重要标志 （1）物种 ①定义：对进行有性生殖的生物而言，同一物种具有相似的形态和生理特征，能自然交配并能产生可育后代。不同物种不能交配或交配后不能产生可育后代，形成生殖隔离。 ②与种群的区别：同一物种可以分布在不同区域，而种群是同一区域内同一物种的全部个体；一个物种包含了许多种群。 （2）隔离 ①隔离可能导致新物种的形成； ②两种隔离的比较 类型 地理隔离 生殖隔离 原因 种群间存在地理障碍，无法进行交配或授粉，从而失去了基因交流的机会，称为地理隔离 不同物种不能交配或交配后不能产生可育后代，形成生殖隔离 结果 可能形成新的类型或亚种，不一定形成新的物种 新的物种 举例 例如，虎最早栖息于亚洲东北部，后来逐渐分别向西、向南扩展，形成目前的东北虎、华南虎、巴厘虎、印度支那虎、马来虎、爪哇虎、苏门答腊虎、孟加拉虎、里海虎等不同种群，它们的体型、习性等都有一定差异，但仍属于同一物种。 ①繁殖期不同，地理隔离、身体结构不相容等导致无法交配或受精（时间隔离）；某种花纹蛇主要生活在水里，而其亲缘关系很近的另一物种却生活在陆地（栖息隔离）；不同种的蓝脚鲣鸟因为特殊的气味、着色，或不同的求偶行为（行为隔离）；不同种蜗牛的身体结构不相 容会导致（机械隔离） ②阻止受精卵发育成个体，或者发育成为不能进行有性生殖的个体。（合子不能正常发育成子代个体） ③后代不育：母马与雄驴杂交能产生骡，但骡通常没有生育能力。 联系 ①都能阻止不同种群间得到基因交流 ②从一个祖先物种演化出不同新物种往往起始于种群间的地理隔离 ③有时，仅仅存在地理隔离未必能产生新的物种 2．隔离、变异和选择可导致新物种形成 （1）物种的形成 ①渐进式：原始种群→（地理隔离）两个或多个新的种群→不同的环境下接受不同的选择（物种形成外在条件）→种群朝着不同方向积累变异（物种形成内在条件）→基因组成差异逐渐增大→形成生殖隔离→标志新物种的形成。 ②爆发式：新物种在很短时间内形成，如通过染色体结构变异或多倍体化形成新物种，此过程不需地理隔离。 补充：③人工创造新物种：通过植物体细胞杂交（番茄-马铃薯、白菜-甘蓝）或多倍体育种（四倍体西瓜）等方式创造新物种。 3．生物进化历程伴随着物种的形成和灭绝 补充：（1）协同进化 ①概念：不同物种之间，生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。 ②类型： ③生物多样性 1）类型： 2）形成原因：协同进化 4.生物进化的历程 年代 生物 特点 地球生态系统特点 约38亿年前 地球上出现了生命 单细胞厌氧生物 只有分解者 约35亿年前 浅海中出现了蓝细菌 地球上开始有了产生氧气的光合作用 构建了最早的生态系统 约20亿年前 地球上出现了第一次生物大繁荣，细菌、蓝细菌的多样性得到了发展，并出现了真核生物 大气中的氧气含量达到了1% 约9亿年前 多细胞生物开始出现 约5.4亿年前的寒武纪 海生无脊椎动物 “寒武纪生物大爆发” 约4亿年前的古生代中期 一部分原来生活在海洋中的生物不适应新的环境而灭绝，一部分则在陆地繁茂生长，演化出最早的蕨类。 陆生植物的大量生长使大气中的氧气含量快速增加， 最终达到并稳定在现在的水平，为植食性动物从水生到陆生的进化提供了重要条件 开始出现陆地生态系统 后续至今 裸子植物和被子植物先后成为植物的主角 恐龙灭绝，哺乳类和鸟类逐渐占据主导地位 自共同祖先，由于环境不同造成的适应性分化称为适应辐射。适应辐射增加了生物的多样性。 部分物种的灭绝为新物种的形成创造了生存空间和食物等条件。所以在生物进化史中，灭绝和新物种形成一样重要。 考点补充：物种形成与生物进化的关系 内容 物种形成 生物进化 标志 生殖隔离出现 种群基因频率改变 变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于一个物种 二者关系 生物进化的实质是种群基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成 预警类别一 多种证据表明生物具有共同祖先 陷阱1 大量化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生的进化顺序 正确理解：化石是研究生物进化最直接的证据，大量化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。 陷阱2 不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的 正确理解：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点，又存在差异性，其差异的大小可揭示物种的亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 陷阱3 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 正确理解：达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性与适应性，但对遗传和变异的本质没有作出科学的解释。 陷阱4 达尔文认为适应的来源是不可遗传的变异，适应是环境定向选择的结果 正确理解：达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。 预警类别二 生物进化理论在不断发展 陷阱1 在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化 正确理解：在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也会因基因突变、迁入、迁出等原因而发生变化。 陷阱2 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 正确理解：可遗传的变异为生物进化提供原材料，不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料。 陷阱3 生物进化的实质是种群基因型频率的改变 正确理解：生物进化的实质是种群基因频率的改变。 一、生物的进化 2025 年 5 月 30 日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员卢静在 2025 科普中国说 530 科技工作者日特别场“跨越时光的科研接力”带来演讲《用现代科技，“唤醒”远古生命》，解密亿万年前的生命如何“重现”。 考点预测：种群是进化的单位，进化的实质是种群基因频率的改变。核心内容是基因频率的计算，高频考点，应重点掌握。 （2023·上海·高考真题）研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式，研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中L表示蜜距。 （5）据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A. 定向突变且基因频率升高 B. 定向突变且基因频率降低 C. 非定向突变且基因频率升高 D. 非定向突变且基因频率降低 【答案】D 【详解】雄蜂种群在生长繁殖的过程中会发生不定向的变异，由于气候变暖导致花朵蜜距变短，口器较短的雄蜂更适应花朵的蜜距，自然选择导致雄蜂短口器基因频率增加，长口器基因频率降低，D正确，ABC错误。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 生物的进化 适应 适应的形成（进化理论的发展） 拉马克理论 “用进废退”、“获得性遗传” 达尔文理论 适应来源于变异，适应是自然选择的结果 可遗传的有利变异和环境的定向选择形成适应 达尔文生物进化论 2—自然选择学说 内容 变异和遗传 个体可遗传的变异是生物进化的内在因素 过度繁殖 生存斗争 种间斗争 种内斗争 生物与无机环境之间的斗争 适者生存 现代进化理论 核心 自然选择 种群是生物进化的基本单位 可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材 自然选择主导进化的方向 隔离可能导致新物 种的形成 生殖隔离 繁殖期不同，地理隔离、身体结构不相容等导致无法交配或受精 合子不能正常发育成子代个体 后代不育：骡子 物种形成 隔离、变异和选择 物种灭绝 适应辐射 达尔文生物进化论 1——共同由来学说 共同祖先证据 直接证据 化石证据 作用 可供观察、考证和研究它们曾经存在过的证据 分布 大部分发现于沉积岩层 间接证据 胚胎学证据 意义 支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点 比较解剖学证据 事实证据 同源器官说明它们可能来自共同的祖先 痕迹器官追溯生物之间的亲缘关系和进化线索 意义 为生物是佛有共同祖先寻找证据 微观证据 细胞生物学 意义 支持了生物有共同祖先的论点 分子生物学 意义 从分子层面为生物进化的研究提供了新的证据 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1/10 第 16 讲 生物的进化（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点 1 多种证据表明生物具有共同祖先★★★☆☆ 考点 2 生物进化理论在不断发展★★★☆☆ 考点 3 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2 大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清 PDF，可打印） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2/10 考点 1 多种证据表明生物具有共同祖先★★★☆☆ 1.达尔文进化论的组成 共同由来学说：多种证据表明生物具有共同祖先 自然选择学说：自然选择决定了进化的方向 2.共同由来 （1）主要观点 生物又原始的共同祖先逐渐进化而来 进化方向：简单到复杂、低等到高等、水生到陆生 （2）化石证据-化石为生物进化研究提供了直接证据最直接、最重要的证据 概念：在特殊条件下，保存于地层中的古生物遗体、遗物，以及它们的生活遗迹 作用：可供观察、考证和研究有些生物曾经存在过的证据 分布 大部分发现于沉积岩层 特点 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 （3）其他方面证据-胚胎学和比较解剖学为生物进化研究提供了间接证据（宏观的）、细胞生物学和 分子生物学微生物进化研究提供了微观证据（微观的） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 3/10 胚胎学证据 对象：对鱼类、鸟类和哺乳类等动物胚胎发生过程的比较研究 举例 人类胚胎的尾因细胞凋亡而消失 肢芽则进一步发育成为四肢 如鱼类，尾得以保留而肢芽消失 结论 生物在胚胎发育过程中重演了其祖先的进化特征 推测陆生脊椎动物是由原始的水生动物进化而来 比较解剖学证据 对象：比较人的上肢与龟、马、蝙蝠、海豹的前肢以及鸟翼 举例 人类指间的蹼退化消失，龟、蝙蝠和海豹中得以保留 人的五指保留，马的合并为单趾 结论 同源器官说明它们可能来自共同的祖先 痕迹器官追溯生物之间的亲缘关系和进化线索 细胞生物学证据 不同的真核生物细胞都具有细胞核、细胞质膜和细胞器（表明有共同祖先） 不同植物的细胞之间差异较小（植物和动物在进化历程中的分支时间较早） 分子生物学证据 对象：从分子层面为生物进化的研究提供了新的证据 举例 生物的细胞内都具有细胞色素 c（新陈代谢方面具有共同特征） 黑猩猩和人类是在几百万年前由同一祖先分支进化而来 部分基因的碱基序列测定结果表明，黑猩猩 DNA 序列与人类的差异不足 2% 考点 2 生物进化理论不断发展★★★☆☆ 1.自然选择学说--适应与自然选择 （1）适应 ①含义： 生物的形态结构适于完成一定的功能 适于在一定环境中生存和繁殖 ②特点： 普遍性：所有生物都有适应环境的特征 相对性：当环境条件改变时，适应可能变得不适应，即适应具有局限性 注：适应具有相对性是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果。 （2）拉马克的进化学说 对适应的解释：用进废退和获得性遗传 积极意义：否定了物种不变论，肯定了生物是由更古老生物进化而来 不足：缺少科学证据，过于强调环境变化导致物种改变 （3）达尔文提出了“自然选择学说”内容： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 4/10 过度繁殖 生物普遍具有产生大量后代的能力 举例 蝗虫在几代之内就可以繁殖到“遮天蔽日” 大象理论上可以在 700 年左右由一对繁殖成拥有一千多万只生存斗争 生存斗争 原因：任何给定环境中的资源是受限的，生物大量繁殖导致生存斗争 类型 种内斗争 种间斗争 生物与无机环境的斗争 结果：使得每一代中仅有一部分能生存下来 变异和遗传：性状要能从亲代传递给子代，即具有遗传性 适者生存 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 不适应环境条件的变异类型（不利变异）则被淘汰 举例：在内陆，长翅的昆虫具有较强的飞行能力，有利于它们的觅食和躲避天敌。而在远离大陆 的科格伦岛上，由于经常刮海风，使得有翅昆虫在飞翔时容易被吹离海岛而死亡；无翅或翅不发达的 昆虫紧紧趴在岩石上，反而不容易被风吹走，获得了更多的生存机会。久而久之，在科格伦岛的特定 环境下，翅已经退化的昆虫作为一种“有利变异”被保留下来。 ①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”。 注意：达尔文学说和拉马克学说的本质区别：拉马克认为环境诱导了定向变异，而达尔文认为变 异是不定向的自然选择保留了有利变异，使生物定向进化。 ②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。 ③局限性：由于时代的局限性，达尔文并没有对可遗传变异的本质以及这些变异如何遗传作出解 释。 易错拓展：自然选择学说局限性 ①过分强调过度繁殖所引起的生存斗争 ②不恰当地把过度繁殖所引起的生存斗争当作生物进化的主要动力（③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。 ④认为个体是进化的单位，但其实种群才是进化的单位； ⑤他强调物种的形成是渐变的结果，可遗传的变异是进化的原材料，自然选择决定生物进化的方 向。 2.多学科交叉融合形成现代进化理论 在《物种起源》发表后不久，孟德尔发表了关于分离定律和自由组合定律的论文，在一定程度上 诠释了遗传和变异的规律，但当时并没有得到应有的认可和关注。直到 20 世纪中叶，进化论与遗传 学、生态学等学科融合、交叉，形成了现代综合进化理论，简称现代进化理论。现代进化理论以达尔 文“自然选择”为核心，综合了现代遗传理论等，为生物进化提供了科学解释，其主要观点如下。 （1）种群是生物进化的单位 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 5/10 ①种群定义：生活在同一区域内同一物种个体的集合。 ②与进化的关系：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。种群是生物进化的基本单位。 （2）基因频率 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。 基因频率= 某种等位基因/ 所有等位基因×100% 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。基因型频率=种群中某种基因型个体数 / 种群个体总数×100% （3）常染色体基因频率的计算 ①基因频率的计算公式：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。 ②概念法：A 的基因频率=A 基因数目/（A 基因+a 基因总数）×100% =（2×AA 个体数+Aa 个体数） /2×种群总个体数×100% ③由基因型频率推导：A 的基因频率=AA 基因型频率+Aa 基因型频率×1/2 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。 （4）X 染色体基因频率的计算 ①概念法：XA=XA基因数目/（2×女性人数+男性人数）×100%示例：XAXA（a 个），XAXa（b 个）， XaXa（c 个），XAY（d 个），XaY（e 个） XA的基因频率=（2a+b+d）/2×（a+b+c）+（d+e）×100% （5）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。 （6）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。 ①条件：种群足够大；所有雌雄个体之间能自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择：没有突 变产生。 ②特点：从一代到下一代，整个群体处于随机交配的平衡状态，即基因型频率和基因频率都不发 生变化。 ③遗传平衡时基因频率与基因型频率之间的关系 1）常染色体 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 6/10 设 A 的基因频率为 p，a 的基因频率为 q，则 p+q=1。 基因型频率 AA：p2 Aa：2pq aa：q2 2）X 染色体 设 XA的基因频率为 p，Xa的基因频率为 q，男女群体中 XA和 Xa的基因频率相等。男性群体中 XAY 占 p，XaY 占 q；女性群体中 XAXA占 p2，XA和 Xa占 2pq，XaXa占 q2。 考点补充：自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律 交配方式 基因频率 基因型频率 自交 不改变 改变，且纯合子增多，杂合子减少 自由（随 机）交配 处于遗传平衡 不改变 不改变 不处于遗传平衡 不改变 改变 （1）影响基因频率的因素不只是环境，还有突变、生物的迁移等。 （2）基因频率不改变，基因型频率不一定保持不变。如杂合子 Aa 自交后代，基因频率不变，而 基因型频率改变。 3.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 体的某些性状发生可遗传的变异。 （1）基因突变：具有多方向性，会导致多种等位基因形式的产生，进而产生新的基因型，并有 可能导致该性状的表型发生可遗传的变异； （2）染色体自由组合以及交叉互换（基因重组）：可引起非等位基因的重新组合，增加了基因 型的种类数； （3）染色体变异：也可能产生新的表型。 这些可遗传变异极大地丰富了自然选择的基本素材。 4.自然选择主导进化的方向 同一物种可能分布在不同地域构成不同的种群。由于地域的环境不同，使得具有相同基因型的个 体面临不同的环境条件。在不同环境下，这些个体的适应性存在差异，受到选择的机会就存在差异， 从而使种群向着不同方向进化。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 7/10 除基因突变、自然选择之外，种群中个体的迁入和迁出、偶然交配等因素也会影响种群的基因频 率和基因型频率，从而造成进化方向或者进化速率的改变。 5.隔离可能导致新物种的形成 （1）地理隔离：无法进行交配或授粉，从而失去了基因交流的机会，称为地理隔离。 （2）生物隔离：标志着新物种的形成。 考点补充：达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论比较 达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论的内容 过度繁殖； 生存斗争； 遗传和变异； 适者生存。 种群是生物进化的基本单位； 可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材； 自然选择主导进化的方向； 隔离可能导致新物种的形成。 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。 1．中性突变学说与现代生物进化理论的主要差异是什么？ 答：中性突变学说认为：（1）突变大多是中性的，无所谓有利或有害；（2）生物大分子以一定 的速率进化着，与环境的变化和生物世代的长短无关。 2．根据上题分析，你是否认为中性突变学说完全否决了现代生物进化理论？ 答：不是；中性突变学说侧重于微观水平，而现代生物进化理论侧重于宏观水平，二者相互补充， 更好地阐述了生物进化的本质。 考点 3 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件★★★☆☆ 1.生殖隔离是区分不同物种的重要标志 （1）物种 ①定义：对进行有性生殖的生物而言，同一物种具有相似的形态和生理特征，能自然交配并能产 生可育后代。不同物种不能交配或交配后不能产生可育后代，形成生殖隔离。 ②与种群的区别：同一物种可以分布在不同区域，而种群是同一区域内同一物种的全部个体；一 个物种包含了许多种群。 （2）隔离 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 8/10 ①隔离可能导致新物种的形成； ②两种隔离的比较 类型 地理隔离 生殖隔离 原因 种群间存在地理障碍，无法 进行交配或授粉，从而失去了基 因交流的机会，称为地理隔离 不同物种不能交配或交配后不能产生可育后代， 形成生殖隔离 结果 可能形成新的类型或亚种， 不一定形成新的物种 新的物种 举例 例如，虎最早栖息于亚洲东北 部，后来逐渐分别向西、向南扩 展，形成目前的东北虎、华南虎、 巴厘虎、印度支那虎、马来虎、 爪哇虎、苏门答腊虎、孟加拉虎、 里海虎等不同种群，它们的体型、 习性等都有一定差异，但仍属于 同一物种。 ①繁殖期不同，地理隔离、身体结构不相容等导致无 法交配或受精（时间隔离）；某种花纹蛇主要生活在 水里，而其亲缘关系很近的另一物种却生活在陆地 （栖息隔离）；不同种的蓝脚鲣鸟因为特殊的气味、 着色，或不同的求偶行为（行为隔离）；不同种蜗牛 的身体结构不相 容会导致（机械隔离） ②阻止受精卵发育成个体，或者发育成为不能进行 有性生殖的个体。（合子不能正常发育成子代个体） ③后代不育：母马与雄驴杂交能产生骡，但骡通常 没有生育能力。 联系 ①都能阻止不同种群间得到基因交流 ②从一个祖先物种演化出不同新物种往往起始于种群间的地理隔离 ③有时，仅仅存在地理隔离未必能产生新的物种 2．隔离、变异和选择可导致新物种形成 （1）物种的形成 ①渐进式：原始种群→（地理隔离）两个或多个新的种群→不同的环境下接受不同的选择（物种 形成外在条件）→种群朝着不同方向积累变异（物种形成内在条件）→基因组成差异逐渐增大→形成 生殖隔离→标志新物种的形成。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 9/10 ②爆发式：新物种在很短时间内形成，如通过染色体结构变异或多倍体化形成新物种，此过程不 需地理隔离。 补充：③人工创造新物种：通过植物体细胞杂交（番茄-马铃薯、白菜-甘蓝）或多倍体育种（四 倍体西瓜）等方式创造新物种。 3．生物进化历程伴随着物种的形成和灭绝 补充：（1）协同进化 ①概念：不同物种之间，生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。 ②类型： 不同物种之间：如互利共生、捕食、寄生、竞争等 生物与无机环境：如地球氧气浓度与生物代谢方式的相互影响 ③生物多样性 1）类型： 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：协同进化 4.生物进化的历程 年代 生物 特点 地球生态系统特点 约 38 亿年前 地球上出现了生命 单细胞厌氧生物 只有分解者 约 35 亿年前 浅海中出现了蓝细菌 地球上开始有了产生 氧气的光合作用 构建了最早的生态 系统 约 20 亿年前 地球上出现了第一次生物大繁 荣，细菌、蓝细菌的多样性得 到了发展，并出现了真核生物 大气中的氧气含量达 到了 1% 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 10 约 9 亿年前 多细胞生物开始出现 约 5.4 亿年前 的寒武纪 海生无脊椎动物 “寒武纪生物大爆发” 约 4亿年前的 古生代中期 一部分原来生活在海洋中的生 物不适应新的环境而灭绝，一 部分则在陆地繁茂生长，演化 出最早的蕨类。 陆生植物的大量生长 使大气中的氧气含量 快速增加， 最终达到 并稳定在现在的水平， 为植食性动物从水生 到陆生的进化提供了 重要条件 开始出现陆地生态 系统 后续至今 裸子植物和被子植物先后成为植物的主角 恐龙灭绝，哺乳类和鸟类逐渐占据主导地位 自共同祖先，由于环境不同造成的适应性分化称为适应辐射。适应辐射增加了生物的多样性。 部分物种的灭绝为新物种的形成创造了生存空间和食物等条件。所以在生物进化史中，灭绝和新物种 形成一样重要。 考点补充：物种形成与生物进化的关系 内容 物种形成 生物进化 标志 生殖隔离出现 种群基因频率改变 变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于一个物种 二者关系 生物进化的实质是种群基因频率改变，这种改变可大可 小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的 形成 预警类别一 多种证据表明生物具有共同祖先 陷阱 1 大量化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生的进化顺序 正确理解：化石是研究生物进化最直接的证据，大量化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 11 等、由水生到陆生的进化顺序。 陷阱 2 不同生物之间的 DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的 正确理解：不同生物的 DNA 和蛋白质等生物大分子既有共同点，又存在差异性，其差异的大小可揭示 物种的亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 陷阱 3 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 正确理解：达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性与适应性，但对遗传和变异的本质没有作出科 学的解释。 陷阱 4 达尔文认为适应的来源是不可遗传的变异，适应是环境定向选择的结果 正确理解：达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应形成的必要条件是群体中出 现可遗传的有利变异和环境的定向选择。 预警类别二 生物进化理论在不断发展 陷阱 1 在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化 正确理解：在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也会因基因突变、迁入、迁出等原因而发 生变化。 陷阱 2 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 正确理解：可遗传的变异为生物进化提供原材料，不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料。 陷阱 3 生物进化的实质是种群基因型频率的改变 正确理解：生物进化的实质是种群基因频率的改变。 一、生物的进化 2025 年 5 月 30 日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员卢静在 2025 科普中国说 530 科 技工作者日特别场“跨越时光的科研接力”带来演讲《用现代科技，“唤醒”远古生命》，解密亿万年前的生命 如何“重现”。 考点预测：种群是进化的单位，进化的实质是种群基因频率的改变。核心内容是基因频率的计算，高 频考点，应重点掌握。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 12 （2023·上海·高考真题）研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式， 研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型 植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中 L表示蜜距。 （5）据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A. 定向突变且基因频率升高 B. 定向突变且基因频率降低 C. 非定向突变且基因频率升高 D. 非定向突变且基因频率降低 【答案】D 【详解】雄蜂种群在生长繁殖的过程中会发生不定向的变异，由于气候变暖导致花朵蜜距变短，口器较短 的雄蜂更适应花朵的蜜距，自然选择导致雄蜂短口器基因频率增加，长口器基因频率降低，D正确，ABC 错 误。