第4章 生物的进化（知识清单）生物沪科版必修2

第4章 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、陷阱规避 第1节 多种证据表明生物具有共同祖先（3个考点+1个易错辨析） 考点1化石为生物进化研究提供了直接证据★★☆☆☆ 考点2胚胎学和比较解剖学微生物进化研究提供了间接证据★★★☆☆ 考点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★★★☆☆ 第2节 生物进化理论在不断发展（2个考点+1个易错辨析） 考点1 自然选择学说解释了生物的适应现象★★☆☆☆ 考点2 多学科交叉融合形成现代进化理论★★★☆☆ 第3节 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件（3个考点+1个易错辨析） 考点1 生殖隔离是区分不同物种的重要标志★★★☆☆ 考点2 隔离、变异和选择可导致新物种形成★★★☆☆ 考点3 生物进化历程伴随着物种的形成和灭绝★★☆☆☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 多种证据表明生物具有共同祖先 考点1化石为生物进化研究提供了直接证据★★☆☆☆ 1.化石概念：指通过自然作用保存在地层中的古代生物的 等。 是研究生物进化最直接、最重要的证据。 2.分布规律：深层、古老的地层中出现的化石所代表的生物 等；浅层、新近的地层中出现的化石所代表的生物则较为 、 等。 3.差异：地壳运动导致化石分布有所差异 4.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 、由 、由 的进化顺序。 考点2胚胎学和比较解剖学微生物进化研究提供了间接证据★★★☆☆ 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 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 。 ：科学家将这种在发生上有 ，而在形态和功能上不完全相同的器官。 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。 生物具有同源器官说明它们可能来自共同的祖先，比较、分析不同物种同源器官的结构差异程度可以推断它们亲缘关系的远近。 ：指生物体内存在但其功能已基本丧失的器官。 举例：① 、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。 考点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★★★☆☆ 1.细胞生物学 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 、 和 ，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 。 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细胞色素c的差异程度提示了真核生物在进化历程中的分支时间不同。细胞色素c中氨基酸序列发生变化的速率是基本恒定的，这类氨基酸序列发生恒速变化的蛋白质称为分子钟。 ②以DNA 作为分子钟，从分子层面对根据化石分析判定生物亲缘关系远近的结果进行验证。亲缘关系越近， 差异越小。 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为化石仅指古代生物的遗体 化石包含遗体、遗物、生活痕迹三类，是研究生物进化最直接、最重要的证据 遗体遗物痕迹，统称化石证据 认为同源器官外形和功能一定相同 同源器官是起源相同，形态、功能可以差异很大，可佐证生物有共同祖先 同源看起源，不看外形功能 认为痕迹器官完全没有任何作用 痕迹器官是功能基本丧失，结构仍保留，可作为生物进化的证据（证明结构退化） 存结构、失功能，痕迹器官证进化 认为分子生物学只能用DNA判断亲缘关系 细胞色素c氨基酸序列、DNA序列均可作为分子钟，序列差异越小，生物亲缘关系越近 蛋白DNA都能用，差异大小定远近 第2节 生物进化理论在不断发展 考点1 自然选择学说解释了生物的适应现象★★☆☆☆ 1.拉马克的进化学说 在“神创论”统治的时代，法国博物学家拉马克就率先提出了：“ ”“ ”的进化学说，明确指出“ ”和“生物与环境相适应”等观点。 2.达尔文提出了“自然选择学说” （1） ：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： 。性状要能从亲代传递给子代，即具有遗传性。个体 的变异是生物进化的内在因素，而 是生物进化的外在因素。 （3） ：自然选择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） ：使得生存斗争加剧。 达尔文自然选择学说的要点可归纳为“ 、 、 和 ”。 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。 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，忽略骤变式成种（多倍体等），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。 考点2 多学科交叉融合形成现代进化理论★★★☆☆ 1.种群是生物进化的基本单位 （1）种群 ①概念：指生活在同一区域内 个体的集合。 ②特点：种群是 的基本单位。种群内的个体能通过 等形式进行繁殖，从而将 （包括发生了突变的基因）传递给后代。 （2）基因频率 ①概念：种群中某种等位基因形式（如A）在 形式（A和a）中所占的比例称为等位基因频率。 ②计算公式 A基因频率=（AA基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数； a基因频率=（aa基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数。 （3）基因型频率 ①概念：某种基因型（如AA）在所有基因型（AA、 和 ）中所占比例称为基因型频率。 ②计算公式 基因型频率=种群中某种基因型个体数/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） ：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。 遗传平衡时基因频率与基因型频率之间的关系：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.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 和 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 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 （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。 3.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 。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 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 、 之外，种群中个体的 和 、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 的改变。 4.隔离可能导致新物种的形成 （1）地理隔离：原来属于同一种群的个体被地理障碍隔开，最终形成新的种群，这些新种群间存在地理障碍，无法进行 或 ，从而失去了基因交流的机会，称为地理隔离。 （2）生物隔离：不同种群中个体丧失相互交配的能力，或者无法形成可育后代，这标志着 。 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为拉马克的“获得性遗传”是正确的进化观点 拉马克的“获得性遗传”不被现代进化理论认可，后天获得的性状（如锻炼出的肌肉）不能遗传给后代 后天获得非遗传，获得性遗传不成立 认为种群是指生活在同一区域的所有生物个体 种群的核心是同一区域、同一物种的个体集合，不同物种的个体不能构成一个种群 种群看两点，同区同物种 认为基因频率和基因型频率的计算公式相同 基因频率需计算等位基因比例（如A基因频率含0.5×Aa），基因型频率直接用该基因型个体数除以总个体数，二者公式不同 基因频率算等位，基因型直接除总数 认为遗传平衡种群的基因频率会发生改变 遗传平衡种群是理想状态（无突变、选择、迁移等），其基因频率、基因型频率、表型频率均保持不变 理想平衡无变化，基因频率永不变 认为基因重组不能为自然选择提供素材 可遗传变异（基因突变、基因重组、染色体变异）均能为自然选择提供素材，基因重组可增加基因型种类 三种变异供素材，基因重组增类型 认为只有自然选择能影响种群基因频率 除自然选择外，基因突变、迁入迁出、偶然交配、遗传漂变等均能改变基因频率 基因频率变因多，突变迁移都算上 认为地理隔离就能形成新物种 地理隔离仅切断基因交流，生殖隔离才是新物种形成的标志，仅有地理隔离不一定形成新物种（如东北虎） 地理隔离不充分，生殖隔离才成种 认为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 环境稳定基因频率也会变；基因突变、基因重组、迁入迁出、遗传漂变等，都会使基因频率改变 环境稳，基因也会滚，突变迁移照样变 认为生物进化的实质是种群基因型频率的改变 生物进化实质是种群基因频率的定向改变，不是基因型频率 进化看基因频率，基因型频不算数 第3节 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件 考点1 生殖隔离是区分不同物种的重要标志★★★☆☆ 1.生殖隔离概念 对进行 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 或交配后不能产生可育后代，形成生殖隔离。 2.生殖隔离形式 （1）有些物种间的生殖隔离会阻止它们进行交配和 。 ① ：繁殖期的不同使它们不能相互交配； ② ：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； ③ ：不同种的蓝脚鲣鸟因为特殊的气味、着色，或不同的求偶行为不同； ④ ：不同种蜗牛的身体结构不相容。 （2）受精后，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。 考点2 隔离、变异和选择可导致新物种形成★★★☆☆ 1.新物种形成过程 通常情况下，新物种的形成是一个缓慢的过程。从一个祖先物种演化出不同新物种往往起始于种群间的 。 一个原始种群从地理上被隔离为两个或多个新的种群后，种群间的基因交流被切断。这些新的种群在不同的自然环境下接受不同的选择，会使得种群朝着不同的方向积累变异，基因组成差异逐渐增大，直到形成 ，标志着新物种的形成。 2.新物种形成条件 （1）物种形成的内在条件：种群内由于 等造成的个体差异； （2）物种形成的外在条件： 和 新物种形成的速度与 有关，而地理隔离程度主要取决于生物体的 。但仅仅存在地理隔离未必能产生新的物种。 考点3 生物进化历程伴随着物种的形成和灭绝★★☆☆☆ 1.适应性辐射概念:来自共同祖先，由于 不同造成的 称为适应辐射。 2.适应性辐射影响:只有适应新环境的类型能够生存下来并产生后代，在形态、结构、习性等方面发生变化，逐渐形成新的物种。 3.适应性辐射意义:适应辐射增加了生物的多样性。 地球不可能无限地容纳物种的增长。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。 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为形态相似、能相互交配就是同一物种 区分不同物种重要标志是生殖隔离；需自然交配且产生可育后代才是同一物种 判种认准生殖隔，能配可育才同种 认为生殖隔离都发生在交配受精之后 生殖隔离分两类：交配前：时间、栖息、行为、机械隔离，直接无法交配受精；受精后：受精卵不能发育或后代不育 时栖行械拦交配，受精失败后代废 认为只要存在地理隔离，就一定会形成新物种 地理隔离只是物种形成前提，仅阻断基因交流；需长期变异积累、产生生殖隔离，才形成新物种；仅有地理隔离不一定成新种 地理隔离先分家，生殖隔离才算种 认为生物进化一定产生新物种 生物进化实质是种群基因频率改变；新物种形成必须出现生殖隔离；进化不一定成新物种，新物种形成一定发生进化 进化未必出新种，生殖隔离定边界 认为适应辐射是生物随机变异产生 适应辐射是共同祖先进入不同环境，经自然选择发生适应性分化，进而形成多个新物种，增加生物多样性 共祖异地各适应，辐射分化增多样 认为物种灭绝无意义，只有新物种形成才有进化价值 物种灭绝腾出空间、食物等资源，为新物种形成创造条件；物种形成和灭绝都是进化必然过程，同等重要 灭绝腾位留资源，新旧更替促演化 认为物种形成只需自然选择，不需要隔离和变异 物种形成：内在条件：可遗传变异提供原材料；外在条件：隔离切断基因交流、自然选择定向筛选；最终生殖隔离定型 变异为料隔离分，自然选择造新种 一、古蛋白质分析：打开生物进化“深时”研究新窗口 2025年《自然》杂志同期发表两项重磅研究，科学家分别从北极冻土（距今2100-2400万年犀牛近亲化石）和非洲“地球最热之地”（距今1800万年犀牛、远古大象化石）中，成功提取出古蛋白质序列，打破了“极端酷热环境下蛋白质无法长期保存”的固有认知。古蛋白质比古DNA更稳定，能在不同气候条件下留存千万年，可用于重建古老物种的演化树、推断物种食性和生活环境，甚至为人类追溯共同祖先提供更精准的分子证据，弥补了化石证据的局限性。 考点预测： 结合该研究，考查古蛋白质作为进化证据的类型（分子生物学证据）及优势，分析其与化石、古DNA证据的差异，论证生物具有共同祖先，侧重证据辨析与逻辑推理。 二、非适应辐射：生物多样性形成的新机制 中国科学院动物研究所2025年研究发现，广翅目星齿蛉属的物种多样性分化主要由非适应辐射驱动，而非传统认知中的适应辐射。该类群幼虫依赖山区溪流生境，成虫扩散能力差，易受地理隔离影响，其外生殖器形态快速分化且与物种分化同步，表型分化滞后于物种形成，揭示了非适应辐射（不涉及生态位分化）在昆虫物种与表型多样性演化中的重要作用，丰富了物种形成的机制研究。 考点预测： 结合星齿蛉案例，考查非适应辐射的定义及与适应辐射的差异，分析地理隔离在物种分化中的作用，解释该类群物种形成的机制，侧重概念应用与机制分析。 三、物种发现与灭绝的新认知 2025年《科学进展》研究显示，人类发现新物种的速度远超灭绝速度，每年发现新物种超1.6万个（以昆虫、植物、真菌为主），预测鱼类、两栖动物、植物的真实物种数量远高于目前已知数量。研究同时指出，新物种发现是保护生物多样性的前提，未被科学描述的物种无法获得有效保护，且新物种的适应特性可为医学、材料科学提供新灵感（如从希拉毒蜥体内提取的激素启发减肥药物研发）。 考点预测： 结合该研究数据，考查生物多样性的进化意义，分析新物种发现对保护的作用，探讨灭绝与新物种形成的关系，体现社会责任素养，侧重应用与表达。 四、共生关系驱动的物种适应进化 2025年《PNAS》封面研究揭示，豆丁海马通过“精简”自身基因组（丢失部分免疫基因），实现与柳珊瑚的高度共生和拟态，符合“黑皇后假说”（舍弃“昂贵”功能，依赖伙伴提供）。这种适应性进化虽让豆丁海马获得生存优势，但也使其对珊瑚礁生态系统高度依赖，一旦环境变化，将面临严重生存危机，为研究“适应与风险”的进化平衡提供了典型案例。 考点预测： 结合豆丁海马案例，判断基因丢失的变异类型及适应意义；分析共生关系对物种进化的驱动作用，探讨“适应与风险”的进化平衡，侧重变异与进化的关联及逻辑推理。 1．分析四种不同动物（甲、乙、丙、丁）的血红蛋白，发现在构成血红蛋白的数万个氨基酸中，仅有四个位置存在差异，如下表： 动物 第1位 第2位 第3位 第4位 甲 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸C 乙 氨基酸B 氨基酸C 氨基酸A 氨基酸A 丙 氨基酸A 氨基酸B 氨基酸C 氨基酸E 丁 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸E （1）在分子生物学方面，可以通过比较不同物种生物的___________、___________等生物大分子来判断亲缘关系远近。 （2）由于DNA测序技术的进步和普及，人们可直接对比不同物种的___________，从而判断出物种之间的进化关系；在蛋白质分子方面，可以根据两种生物的相应蛋白质中___________来判断亲缘关系的远近。 （3）据表格结果推测，亲缘关系最近的两种动物是___________。写出作出上述判断的依据___________。 （4）根据题中的信息判断追溯不同动物的亲缘关系，采用的证据是___________。生物进化研究的直接证据是___________。 （5）已知甲乙丙丁四种动物来自共同的祖先，但两者的外形和生存环境均有了较大的差异，这种现象称为___________。该现象在生物进化中有何意义：___________。 2．研究表明，现代人类的多种疾病基因可能来自尼安德特人 （已灭绝人种）。科学家从尼安德特人化石中发现了线粒体 DNA（mtDNA），并进行了测序。图1表示现代人与不同地区现代人、尼安德特人、黑猩猩之间 mtDNA 特定序列的碱基对差异。 （1）图1的结果，属于进化证据中的________。 A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．分子生物学证据 （2）图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间的进化关系图，依据图1信息，图2中A表示________。（编号选填） ①现代人 ②黑猩猩 ③尼安德特人 （3）进一步研究发现，结直肠癌致病基因的产生与尼安德特人有关。尼安德特人通过基因交流向现代人祖先转移基因。图3为结直肠癌多步发展的过程。 检测发现多个结直肠癌患者体细胞的 K-ras 蛋白的第12号氨基酸改变。推测这种蛋白产生的原因是正常 K-ras 基因发生_______。 A．碱基缺失 B．碱基插入 C．碱基替换 D．碱基重复 （4）分析图3可知，导致结直肠癌的分子机制有______。（多选） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．表观遗传机制 （5）尼安德特人产生的变异增加多种疾病的患病概率，这些疾病增加尼安德特人灭绝的风险，最终尼安德特人惨遭灭绝。综合上述信息，下列关于人类进化的叙述正确的是_______。（多选） A．尼安德特人变异是环境定向诱导的 B．尼安德特人和现代人具有共同祖先 C．现代人祖先比尼安德特人更适应环境 D．现代人祖先与尼安德特人是不同物种 （6）结合已有知识分析，尼安德特人的灭绝______。（多选） A．为新物种提供生存空间 B．增加了新物种的食物来源 C．是一种正常的自然现象 D．是自然选择的结果 3．在我国东亚飞蝗主要分布在低海拔东部，西藏飞蝗主要分布在高海拔的青藏高原。已知低氧条件下，飞蝗体内PTP1B酶活性会发生改变，从而抑制体内的能量代谢。科研人员对西藏飞蝗适应低氧的机制进行了研究，获得部分结果如图。其中P基因编码正常的PTP1B，p为其等位基因。*代表有显著差异。 （1）西藏飞蝗和东亚飞蝗仍属于同一物种，是因二者之间还未形成_________。 （2）飞蝗的性别决定类型是XO型，即雌性的性染色体有两条皆为X，雄性性染色体仅有一条X。已知决定飞蝗复眼正常（B）和异常（b）的基因位于X染色体，且含b的精子致死。在不考虑新增突变的情况下，飞蝗群体中出现异常复眼的个体性别可以是_________（编号选填）。 ①雌性  ②雄性  ③雌性和雄性 （3）本研究中的东亚飞蝗种群P基因的基因频率为_________。 （4）进一步对P和p基因控制合成的酶进行结构分析，发现二者只有一个氨基酸的差异，这为飞蝗的进化提供了___。 A．化石方面的证据 B．比较解剖学的证据 C．细胞生物学的证据 D．分子生物学的证据 （5）根据以上资料将西藏飞蝗适应低氧的进化模型补充完整_________。 ①种群中突变出p基因 ②种群中突变出P基因 ③PTP1B酶结构发生改变 ④PTP1B酶活性升高 ⑤PTP1B酶活性难以升高 ⑥能量代谢受抑制 ⑦能量代谢不受抑制 ⑧种群p基因频率升高 ⑨种群P基因频率升高 4．加拉帕戈斯群岛由13个彼此独立的主要岛屿组成，这些岛屿的环境有较大的差别。1835年，达尔文在该群岛发现地雀有13种，如图表示这13种地雀之间的进化关系。回答下列问题： （1）每种地雀喙的形态大小不同，产生这些差异的根本原因是______。大树雀种群对仙人掌地雀种群的基因频率没有影响，是因为______。加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的_____多样性。 （2）研究人员将来自不同岛屿的一些地雀混合养殖，发现它们已经不能进行相互交配，说明不同岛屿上地雀的______已存在很大差异，导致它们之间出现______，其一旦形成，就标志着新物种形成。 （3）生物进化的实质是______。不同岛屿的环境差别较大，出现不同种类的地雀是协同进化的结果，协同进化是指______。 （4）根据生态学家斯坦利提出的“收割理论”，捕食者的存在有利于增加物种多样性，其原因是______。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 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、陷阱规避 第1节 多种证据表明生物具有共同祖先（3个考点+1个易错辨析） 考点1化石为生物进化研究提供了直接证据★★☆☆☆ 考点2胚胎学和比较解剖学微生物进化研究提供了间接证据★★★☆☆ 考点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★★★☆☆ 第2节 生物进化理论在不断发展（2个考点+1个易错辨析） 考点1 自然选择学说解释了生物的适应现象★★☆☆☆ 考点2 多学科交叉融合形成现代进化理论★★★☆☆ 第3节 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件（3个考点+1个易错辨析） 考点1 生殖隔离是区分不同物种的重要标志★★★☆☆ 考点2 隔离、变异和选择可导致新物种形成★★★☆☆ 考点3 生物进化历程伴随着物种的形成和灭绝★★☆☆☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 多种证据表明生物具有共同祖先 考点1化石为生物进化研究提供了直接证据★★☆☆☆ 1.化石概念：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。 2.分布规律：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。 3.差异：地壳运动导致化石分布有所差异 4.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。 考点2胚胎学和比较解剖学微生物进化研究提供了间接证据★★★☆☆ 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。 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。 生物具有同源器官说明它们可能来自共同的祖先，比较、分析不同物种同源器官的结构差异程度可以推断它们亲缘关系的远近。 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。 考点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★★★☆☆ 1.细胞生物学 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细胞色素c的差异程度提示了真核生物在进化历程中的分支时间不同。细胞色素c中氨基酸序列发生变化的速率是基本恒定的，这类氨基酸序列发生恒速变化的蛋白质称为分子钟。 ②以DNA 作为分子钟，从分子层面对根据化石分析判定生物亲缘关系远近的结果进行验证。亲缘关系越近，DNA序列差异越小。 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为化石仅指古代生物的遗体 化石包含遗体、遗物、生活痕迹三类，是研究生物进化最直接、最重要的证据 遗体遗物痕迹，统称化石证据 认为同源器官外形和功能一定相同 同源器官是起源相同，形态、功能可以差异很大，可佐证生物有共同祖先 同源看起源，不看外形功能 认为痕迹器官完全没有任何作用 痕迹器官是功能基本丧失，结构仍保留，可作为生物进化的证据（证明结构退化） 存结构、失功能，痕迹器官证进化 认为分子生物学只能用DNA判断亲缘关系 细胞色素c氨基酸序列、DNA序列均可作为分子钟，序列差异越小，生物亲缘关系越近 蛋白DNA都能用，差异大小定远近 第2节 生物进化理论在不断发展 考点1 自然选择学说解释了生物的适应现象★★☆☆☆ 1.拉马克的进化学说 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。 2.达尔文提出了“自然选择学说” （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。 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，忽略骤变式成种（多倍体等），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。 考点2 多学科交叉融合形成现代进化理论★★★☆☆ 1.种群是生物进化的基本单位 （1）种群 ①概念：指生活在同一区域内同一物种个体的集合。 ②特点：种群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。 （2）基因频率 ①概念：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计算公式 A基因频率=（AA基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数； a基因频率=（aa基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数。 （3）基因型频率 ①概念：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。 ②计算公式 基因型频率=种群中某种基因型个体数/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。 遗传平衡时基因频率与基因型频率之间的关系：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.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。 3.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。 4.隔离可能导致新物种的形成 （1）地理隔离：原来属于同一种群的个体被地理障碍隔开，最终形成新的种群，这些新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。 （2）生物隔离：不同种群中个体丧失相互交配的能力，或者无法形成可育后代，这标志着新物种的形成。 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为拉马克的“获得性遗传”是正确的进化观点 拉马克的“获得性遗传”不被现代进化理论认可，后天获得的性状（如锻炼出的肌肉）不能遗传给后代 后天获得非遗传，获得性遗传不成立 认为种群是指生活在同一区域的所有生物个体 种群的核心是同一区域、同一物种的个体集合，不同物种的个体不能构成一个种群 种群看两点，同区同物种 认为基因频率和基因型频率的计算公式相同 基因频率需计算等位基因比例（如A基因频率含0.5×Aa），基因型频率直接用该基因型个体数除以总个体数，二者公式不同 基因频率算等位，基因型直接除总数 认为遗传平衡种群的基因频率会发生改变 遗传平衡种群是理想状态（无突变、选择、迁移等），其基因频率、基因型频率、表型频率均保持不变 理想平衡无变化，基因频率永不变 认为基因重组不能为自然选择提供素材 可遗传变异（基因突变、基因重组、染色体变异）均能为自然选择提供素材，基因重组可增加基因型种类 三种变异供素材，基因重组增类型 认为只有自然选择能影响种群基因频率 除自然选择外，基因突变、迁入迁出、偶然交配、遗传漂变等均能改变基因频率 基因频率变因多，突变迁移都算上 认为地理隔离就能形成新物种 地理隔离仅切断基因交流，生殖隔离才是新物种形成的标志，仅有地理隔离不一定形成新物种（如东北虎） 地理隔离不充分，生殖隔离才成种 认为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 环境稳定基因频率也会变；基因突变、基因重组、迁入迁出、遗传漂变等，都会使基因频率改变 环境稳，基因也会滚，突变迁移照样变 认为生物进化的实质是种群基因型频率的改变 生物进化实质是种群基因频率的定向改变，不是基因型频率 进化看基因频率，基因型频不算数 第3节 物种形成和灭绝是进化过程中的必然条件 考点1 生殖隔离是区分不同物种的重要标志★★★☆☆ 1.生殖隔离概念 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.生殖隔离形式 （1）有些物种间的生殖隔离会阻止它们进行交配和受精。 ①时间隔离：繁殖期的不同使它们不能相互交配； ②栖息隔离：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； ③行为隔离：不同种的蓝脚鲣鸟因为特殊的气味、着色，或不同的求偶行为不同； ④机械隔离：不同种蜗牛的身体结构不相容。 （2）受精后，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。 考点2 隔离、变异和选择可导致新物种形成★★★☆☆ 1.新物种形成过程 通常情况下，新物种的形成是一个缓慢的过程。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。 一个原始种群从地理上被隔离为两个或多个新的种群后，种群间的基因交流被切断。这些新的种群在不同的自然环境下接受不同的选择，会使得种群朝着不同的方向积累变异，基因组成差异逐渐增大，直到形成生殖隔离，标志着新物种的形成。 2.新物种形成条件 （1）物种形成的内在条件：种群内由于变异等造成的个体差异； （2）物种形成的外在条件：隔离和自然选择 新物种形成的速度与地理隔离的程度有关，而地理隔离程度主要取决于生物体的迁徙能力。但仅仅存在地理隔离未必能产生新的物种。 考点3 生物进化历程伴随着物种的形成和灭绝★★☆☆☆ 1.适应性辐射概念:来自共同祖先，由于环境不同造成的适应性分化称为适应辐射。 2.适应性辐射影响:只有适应新环境的类型能够生存下来并产生后代，在形态、结构、习性等方面发生变化，逐渐形成新的物种。 3.适应性辐射意义:适应辐射增加了生物的多样性。 地球不可能无限地容纳物种的增长。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。 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为形态相似、能相互交配就是同一物种 区分不同物种重要标志是生殖隔离；需自然交配且产生可育后代才是同一物种 判种认准生殖隔，能配可育才同种 认为生殖隔离都发生在交配受精之后 生殖隔离分两类：交配前：时间、栖息、行为、机械隔离，直接无法交配受精；受精后：受精卵不能发育或后代不育 时栖行械拦交配，受精失败后代废 认为只要存在地理隔离，就一定会形成新物种 地理隔离只是物种形成前提，仅阻断基因交流；需长期变异积累、产生生殖隔离，才形成新物种；仅有地理隔离不一定成新种 地理隔离先分家，生殖隔离才算种 认为生物进化一定产生新物种 生物进化实质是种群基因频率改变；新物种形成必须出现生殖隔离；进化不一定成新物种，新物种形成一定发生进化 进化未必出新种，生殖隔离定边界 认为适应辐射是生物随机变异产生 适应辐射是共同祖先进入不同环境，经自然选择发生适应性分化，进而形成多个新物种，增加生物多样性 共祖异地各适应，辐射分化增多样 认为物种灭绝无意义，只有新物种形成才有进化价值 物种灭绝腾出空间、食物等资源，为新物种形成创造条件；物种形成和灭绝都是进化必然过程，同等重要 灭绝腾位留资源，新旧更替促演化 认为物种形成只需自然选择，不需要隔离和变异 物种形成：内在条件：可遗传变异提供原材料；外在条件：隔离切断基因交流、自然选择定向筛选；最终生殖隔离定型 变异为料隔离分，自然选择造新种 一、古蛋白质分析：打开生物进化“深时”研究新窗口 2025年《自然》杂志同期发表两项重磅研究，科学家分别从北极冻土（距今2100-2400万年犀牛近亲化石）和非洲“地球最热之地”（距今1800万年犀牛、远古大象化石）中，成功提取出古蛋白质序列，打破了“极端酷热环境下蛋白质无法长期保存”的固有认知。古蛋白质比古DNA更稳定，能在不同气候条件下留存千万年，可用于重建古老物种的演化树、推断物种食性和生活环境，甚至为人类追溯共同祖先提供更精准的分子证据，弥补了化石证据的局限性。 考点预测： 结合该研究，考查古蛋白质作为进化证据的类型（分子生物学证据）及优势，分析其与化石、古DNA证据的差异，论证生物具有共同祖先，侧重证据辨析与逻辑推理。 二、非适应辐射：生物多样性形成的新机制 中国科学院动物研究所2025年研究发现，广翅目星齿蛉属的物种多样性分化主要由非适应辐射驱动，而非传统认知中的适应辐射。该类群幼虫依赖山区溪流生境，成虫扩散能力差，易受地理隔离影响，其外生殖器形态快速分化且与物种分化同步，表型分化滞后于物种形成，揭示了非适应辐射（不涉及生态位分化）在昆虫物种与表型多样性演化中的重要作用，丰富了物种形成的机制研究。 考点预测： 结合星齿蛉案例，考查非适应辐射的定义及与适应辐射的差异，分析地理隔离在物种分化中的作用，解释该类群物种形成的机制，侧重概念应用与机制分析。 三、物种发现与灭绝的新认知 2025年《科学进展》研究显示，人类发现新物种的速度远超灭绝速度，每年发现新物种超1.6万个（以昆虫、植物、真菌为主），预测鱼类、两栖动物、植物的真实物种数量远高于目前已知数量。研究同时指出，新物种发现是保护生物多样性的前提，未被科学描述的物种无法获得有效保护，且新物种的适应特性可为医学、材料科学提供新灵感（如从希拉毒蜥体内提取的激素启发减肥药物研发）。 考点预测： 结合该研究数据，考查生物多样性的进化意义，分析新物种发现对保护的作用，探讨灭绝与新物种形成的关系，体现社会责任素养，侧重应用与表达。 四、共生关系驱动的物种适应进化 2025年《PNAS》封面研究揭示，豆丁海马通过“精简”自身基因组（丢失部分免疫基因），实现与柳珊瑚的高度共生和拟态，符合“黑皇后假说”（舍弃“昂贵”功能，依赖伙伴提供）。这种适应性进化虽让豆丁海马获得生存优势，但也使其对珊瑚礁生态系统高度依赖，一旦环境变化，将面临严重生存危机，为研究“适应与风险”的进化平衡提供了典型案例。 考点预测： 结合豆丁海马案例，判断基因丢失的变异类型及适应意义；分析共生关系对物种进化的驱动作用，探讨“适应与风险”的进化平衡，侧重变异与进化的关联及逻辑推理。 1．分析四种不同动物（甲、乙、丙、丁）的血红蛋白，发现在构成血红蛋白的数万个氨基酸中，仅有四个位置存在差异，如下表： 动物 第1位 第2位 第3位 第4位 甲 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸C 乙 氨基酸B 氨基酸C 氨基酸A 氨基酸A 丙 氨基酸A 氨基酸B 氨基酸C 氨基酸E 丁 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸A 氨基酸E （1）在分子生物学方面，可以通过比较不同物种生物的___________、___________等生物大分子来判断亲缘关系远近。 （2）由于DNA测序技术的进步和普及，人们可直接对比不同物种的___________，从而判断出物种之间的进化关系；在蛋白质分子方面，可以根据两种生物的相应蛋白质中___________来判断亲缘关系的远近。 （3）据表格结果推测，亲缘关系最近的两种动物是___________。写出作出上述判断的依据___________。 （4）根据题中的信息判断追溯不同动物的亲缘关系，采用的证据是___________。生物进化研究的直接证据是___________。 （5）已知甲乙丙丁四种动物来自共同的祖先，但两者的外形和生存环境均有了较大的差异，这种现象称为___________。该现象在生物进化中有何意义：___________。 【答案】（1）DNA 蛋白质 （2）碱基序列 氨基酸序列的差异大小 （3）甲与丁 血红蛋白的氨基酸组成差异最小 （4）分子生物学证据 化石 （5）适应辐射 增加生物的多样性 【解析】（1）分子层面判断亲缘关系，核心是对比有物种特异性的遗传和功能大分子，即DNA和蛋白质，二者的序列差异可以反映亲缘关系远近。 （2）DNA测序技术成熟后，可以直接对比不同物种的碱基序列，直接判断进化关系；氨基酸是蛋白质的基本单位，对于蛋白质来说，氨基酸序列的差异越小，说明亲缘关系越近，因此可以根据氨基酸差异数目判断亲缘远近。 （3）对比表格中四种动物四个位点的氨基酸：甲和丁仅第4位氨基酸不同，其余三个位点完全一致，两者的血红蛋白的氨基酸组成差异最小，因此亲缘关系最近。 （4）通过比较血红蛋白（蛋白质）这类生物大分子的序列判断亲缘，属于分子生物学（细胞分子水平）的进化证据；化石是保存在地层中的古代生物的遗体/遗迹，是研究生物进化最直接的证据。 （5源自共同祖先的生物，在不同环境中演化出不同性状、适应不同生存环境，这种进化现象是适应辐射，其核心意义是推动了生物多样性的形成，帮助生物拓展了生存范围，适应不同环境。 【解题方法归纳】 1.分子生物学判断亲缘关系解题口诀 比DNA，比蛋白；序列差异看近远；差异越小关系亲，差异越大亲缘远。 2.氨基酸序列比对做题步骤 （1）逐位点对照四种生物氨基酸； （2）统计每两种动物不同氨基酸位点个数； （3）差异数量最少→亲缘关系最近。 3.生物进化证据必记规律 最直接证据：化石 分子水平证据：DNA 碱基序列、蛋白质氨基酸序列 原理：亲缘越近，遗传物质和蛋白质序列相似度越高。 4.适应辐射必考点模板 定义：同一共同祖先→分布不同环境→定向选择→形成多个不同物种 意义：增加生物多样性，丰富物种类型，扩大生物生存适应范围。 5.易混易错总结 （1）有地理隔离不一定形成新物种；出现生殖隔离才是新物种标志； （2）进化≠形成新物种，新物种形成一定发生了进化； （3）蛋白质 / DNA 序列差异只看不同位点数量，不看氨基酸种类。 2．研究表明，现代人类的多种疾病基因可能来自尼安德特人 （已灭绝人种）。科学家从尼安德特人化石中发现了线粒体 DNA（mtDNA），并进行了测序。图1表示现代人与不同地区现代人、尼安德特人、黑猩猩之间 mtDNA 特定序列的碱基对差异。 （1）图1的结果，属于进化证据中的________。 A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．分子生物学证据 （2）图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间的进化关系图，依据图1信息，图2中A表示________。（编号选填） ①现代人 ②黑猩猩 ③尼安德特人 （3）进一步研究发现，结直肠癌致病基因的产生与尼安德特人有关。尼安德特人通过基因交流向现代人祖先转移基因。图3为结直肠癌多步发展的过程。 检测发现多个结直肠癌患者体细胞的 K-ras 蛋白的第12号氨基酸改变。推测这种蛋白产生的原因是正常 K-ras 基因发生_______。 A．碱基缺失 B．碱基插入 C．碱基替换 D．碱基重复 （4）分析图3可知，导致结直肠癌的分子机制有______。（多选） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．表观遗传机制 （5）尼安德特人产生的变异增加多种疾病的患病概率，这些疾病增加尼安德特人灭绝的风险，最终尼安德特人惨遭灭绝。综合上述信息，下列关于人类进化的叙述正确的是_______。（多选） A．尼安德特人变异是环境定向诱导的 B．尼安德特人和现代人具有共同祖先 C．现代人祖先比尼安德特人更适应环境 D．现代人祖先与尼安德特人是不同物种 （6）结合已有知识分析，尼安德特人的灭绝______。（多选） A．为新物种提供生存空间 B．增加了新物种的食物来源 C．是一种正常的自然现象 D．是自然选择的结果 【答案】（1）D （2）② （3）C （4）ACD （5）BC （6）ABCD 【详解】（1）A、化石证据是指保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，是研究生物进化最直接、最重要的证据，不符合题意，A 错误； B、比较解剖学证据是通过比较不同生物的解剖结构来推断进化关系，不符合题意，B 错误； C、胚胎学证据是研究不同生物胚胎发育过程中的相似性和差异性，不符合题意，C 错误； D、图示信息是对 DNA 进行研究的结果，所以属于分子生物学证据，D正确。 故选D。 （2） 观察图 1 可知，现代人与尼安德特人之间的碱基对差异相对较小，而现代人与黑猩猩之间的碱基对差异较大。 在图 2 中，A 与另外两个分支的亲缘关系相对较远，根据图 1 的信息，尼安德特人与现代人的亲缘关系相对较近，所以 B和C可表示现代人与尼安德特人 ，A表示黑猩猩，即②。 （3）若发生碱基缺失、插入、重复，可能会导致缺失位点之后的密码子全部发生改变，从而引起多个氨基酸的改变，而题目中仅提到第 12 号氨基酸改变，不是多个氨基酸改变。发生碱基替换时，可能会使原本编码某一氨基酸的密码子变成编码另一种氨基酸的密码子 。在这种情况下，有可能只改变一个氨基酸，恰好符合题目中 “K - ras 蛋白的第 12 号氨基酸改变” 的描述，ABD错误，C正确。 故选C。 （4）正常K-ras基因发生基因突变，使得K-ras蛋白活化；图中提到 DNA 高甲基化，DNA 甲基化属于表观遗传修饰的一种，表观遗传机制可以在不改变 DNA 序列的情况下影响基因的表达，从而影响细胞的功能和命运，与结直肠癌的发生有关；某个基因的缺失属于染色体变异，图中没有涉及到基因重组，ACD正确。 故选ACD 。 （5） A、变异是不定向的，环境起选择作用，而不是定向诱导变异，A 错误； B、根据人类进化的相关知识，尼安德特人和现代人在进化历程中有共同的祖先，B 正确； C、尼安德特人在进化过程中灭绝了，现代人祖先在进化中得以发展，从结果看可以说现代人祖先比尼安德特人更适应环境，C 正确； D、根据题干信息，不能推测出现代人祖先与尼安德特人存在生殖隔离，因为生殖隔离的产生是衡量新物种形成的标志，D错误。 故选BC。 （6）A、尼安德特人的灭绝，其他物种有更多的生存资源，增加了新物种的食物来源，并为其他新物种提供生存空间，B正确； B、尼安德特人的灭绝，其他物种有更多的生存资源，因而增加了新物种的食物来源，B正确； C、在生物进化过程中，物种的灭绝是较为常见的现象，C正确； D、尼安德特人在与其他人类种群的竞争等过程中，由于自身不适应环境变化等原因，逐渐被淘汰，这是自然选择的结果，D正确。 故选ABCD。 【解题方法归纳】 1. 分子生物学证据类题目解题模板 （1）核心规律：判断物种亲缘关系，依据 DNA、蛋白质等生物大分子的序列相似度；碱基序列、氨基酸序列差异越小，亲缘关系越近，差异越大，亲缘关系越远。 （2）题干出现 DNA 碱基差异、mtDNA 测序、蛋白质氨基酸差异等关键词，直接判定为分子生物学证据，与化石、比较解剖学、胚胎学证据区分开。 （3）亲缘关系判断题，直接统计差异位点数量，差异数量越少，亲缘关系越近。 （4）进化树题型中，序列差异越大，进化树分支亲缘关系越远；序列差异越小，分支亲缘关系越近。 2. 基因突变类型判断技巧 （1）若仅单个氨基酸发生改变，属于碱基替换；只改变一个密码子，不影响后续氨基酸序列。 （2）若突变后多个连续氨基酸发生改变，属于碱基缺失或碱基插入，会引发移码突变，改变突变位点之后所有密码子。 （3）碱基重复通常使氨基酸序列整体变长，不符合只改变一个氨基酸的题意，可直接排除。 3. 癌症发生的分子机制判断技巧 （1）基因突变：原癌基因激活、抑癌基因失活，都属于基因突变，是细胞癌变的重要原因。 （2）染色体变异：基因片段缺失属于染色体结构变异，可诱发细胞癌变。 （3）表观遗传：DNA 甲基化等表观遗传修饰，不改变 DNA 碱基序列，但能调控基因表达，参与癌变过程。 （4）基因重组只发生在减数分裂过程中，体细胞癌变不涉及减数分裂，不包含基因重组，多选题直接排除。 4. 物种灭绝与进化的核心逻辑 （1）变异是不定向的，环境只起选择作用，不能定向诱导生物变异。 （2）亲缘相近的古老人种和现代人，具有共同的进化祖先。 （3）物种灭绝、种群留存都是自然选择的结果，存活下来的类型更适应环境。 （4）种群间能发生基因交流，说明无生殖隔离，不能判定为不同物种。 （5）物种灭绝是生物进化中正常的自然现象，可为新物种腾出生存空间和食物资源，为新物种形成创造条件。 3．在我国东亚飞蝗主要分布在低海拔东部，西藏飞蝗主要分布在高海拔的青藏高原。已知低氧条件下，飞蝗体内PTP1B酶活性会发生改变，从而抑制体内的能量代谢。科研人员对西藏飞蝗适应低氧的机制进行了研究，获得部分结果如图。其中P基因编码正常的PTP1B，p为其等位基因。*代表有显著差异。 （1）西藏飞蝗和东亚飞蝗仍属于同一物种，是因二者之间还未形成_________。 （2）飞蝗的性别决定类型是XO型，即雌性的性染色体有两条皆为X，雄性性染色体仅有一条X。已知决定飞蝗复眼正常（B）和异常（b）的基因位于X染色体，且含b的精子致死。在不考虑新增突变的情况下，飞蝗群体中出现异常复眼的个体性别可以是_________（编号选填）。 ①雌性  ②雄性  ③雌性和雄性 （3）本研究中的东亚飞蝗种群P基因的基因频率为_________。 （4）进一步对P和p基因控制合成的酶进行结构分析，发现二者只有一个氨基酸的差异，这为飞蝗的进化提供了___。 A．化石方面的证据 B．比较解剖学的证据 C．细胞生物学的证据 D．分子生物学的证据 （5）根据以上资料将西藏飞蝗适应低氧的进化模型补充完整_________。 ①种群中突变出p基因 ②种群中突变出P基因 ③PTP1B酶结构发生改变 ④PTP1B酶活性升高 ⑤PTP1B酶活性难以升高 ⑥能量代谢受抑制 ⑦能量代谢不受抑制 ⑧种群p基因频率升高 ⑨种群P基因频率升高 【答案】（1）生殖隔离 （2）② （3）76%（0.76） （4）D （5）①③⑤⑦⑧ 【详解】（1）西藏飞蝗和东亚飞蝗未形成生殖隔离（仍可交配产生可育后代 ），故为同一物种。 （2）基因位于 X 染色体，含 b 的精子致死→雌性（XbXb）无法产生，异常复眼个体只能是雄性（XbO，Xb来自于卵细胞）。 （3） PP=68、Pp=16、pp=16，故 P 基因频率 =（68×2+16）÷[（68+16+16）×2= 0.76 。 （4）基因和蛋白的分子差异属于分子生物学的证据。 （5）按照自然选择学说，种群中不同个体本来存在差异，①种群中突变出 p 基因→③PTP1B 酶结构改变→低氧条件下⑤PTP1B 酶活性难以升高→⑦能量代谢不受抑制→⑧种群 p 基因频率升高→适应低氧。 【解题方法归纳】 1.物种判断：核心看是否存在生殖隔离，无生殖隔离即为同一物种。 2.XO 型性别遗传：雌性 XX、雄性 XO；遇致死配子题型，先分析雌雄配子存活情况，再推导基因型能否存在。 3.常染色体基因频率：某基因频率=（纯合子基因型个体数+1/2×杂合子基因型个体数）/种群个体总数。 4.进化证据区分： （1）化石→古生物证据 （2）器官结构→比较解剖学 （3）细胞结构→细胞生物学 （4）基因 / 蛋白质氨基酸序列→分子生物学 5.自然选择模型题：按基因突变→蛋白结构 / 功能改变→生理性状改变→适应环境→基因频率定向改变逻辑梳理。 4．加拉帕戈斯群岛由13个彼此独立的主要岛屿组成，这些岛屿的环境有较大的差别。1835年，达尔文在该群岛发现地雀有13种，如图表示这13种地雀之间的进化关系。回答下列问题： （1）每种地雀喙的形态大小不同，产生这些差异的根本原因是______。大树雀种群对仙人掌地雀种群的基因频率没有影响，是因为______。加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的_____多样性。 （2）研究人员将来自不同岛屿的一些地雀混合养殖，发现它们已经不能进行相互交配，说明不同岛屿上地雀的______已存在很大差异，导致它们之间出现______，其一旦形成，就标志着新物种形成。 （3）生物进化的实质是______。不同岛屿的环境差别较大，出现不同种类的地雀是协同进化的结果，协同进化是指______。 （4）根据生态学家斯坦利提出的“收割理论”，捕食者的存在有利于增加物种多样性，其原因是______。 【答案】（1） 基因突变 地理隔离 物种 （2） 基因库 生殖隔离 （3） 种群基因频率的改变 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 （4）捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 ②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】（1）基因突变可以产生新基因，进而产生新性状，每种地雀喙的形态大小不同，产生这些差异的根本原因是基因突变；地理隔离会导致生物间的基因不能正常交流，大树雀种群对仙人掌地雀种群的基因频率没有影响，是因为两者之间有地理隔离；加拉帕戈斯群岛上的13种地雀属于不同物种，体现了生物的物种多样性。 （2）生殖隔离是指不同物种之间无法自由交配或者交配后也无法产生可育后代的现象，该过程是种群基因库差异达到一定程度后产生的，将来自不同岛屿的一些地雀混合养殖，发现它们已经不能进行相互交配，说明不同岛屿上地雀的基因库已存在很大差异，导致它们之间出现生殖隔离，生殖隔离的形成意味着新物种产生。 （3）生物进化的实质是种群基因频率的改变。 协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。 （4）由于捕食者往往捕食个体数量多的物种，避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存提供机会，故根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性。 【解题方法归纳】 1.生物性状差异的根本来源是基因突变；存在地理隔离的种群间无法基因交流，互不影响基因频率；不同生物种类体现物种多样性。 2.新物种形成的关键是生殖隔离，生殖隔离产生的前提是种群间基因库差异不断加大。 3.牢记核心概念：进化实质是种群基因频率改变；熟记协同进化的标准定义。 4.收割理论答题用语：捕食者捕食数量优势物种，避免单一物种垄断资源，为其他物种留存生存空间，提升物种多样性。 5.物种进化四要点口诀：突变重组给原材料，自然选择定方向，地理隔离先分开，生殖隔离成新种。 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