第4讲生物的进化

第4讲生物的进化考点定标1.地球上的现存物种丰富多彩，它们来自共同祖先。2．概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。3．阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成。4．实验：探究抗生素对细菌的选择作用。考情解码1.生物有共同祖先的证据2025·甘肃卷·T17;2025·广东卷·T12;2024·黑吉辽卷·T8；2024·安徽卷·T13;2024·浙江6月卷·T3;2024·浙江1月卷·T6；2023·广东卷·T4;2023·浙江6月卷·T3;2023·河北卷·T42.现代生物进化理论2025·云南卷·T7;2024·江西卷·T4;2024·甘肃卷·T7；2024·广东卷·T11;2024·河北卷·T6;2023·湖北卷·T17；2023·湖南卷·T4;2023·海南卷·T10;2023·北京卷·T6；2023·重庆卷·T5考点一生物进化的证据、自然选择与适应的形成 1.任务驱动·问题引领夯双基任务一教考衔接——真题重组引领，整合建构落实教材双基一、真题重组判断类（1）（北京卷，6改编）人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，这否定了生物有共同的祖先。（）（2）（河北卷，4D）真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，能表明地球上所有细胞生命具有共同祖先。（）（3）（广东卷，5B）自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正。（）二、必备整合——教材双基梳理网络化1．达尔文的生物进化论的主要组成2．生物有共同祖先的证据3．适应是自然选择的结果（1）拉马克的进化学说（2）达尔文的自然选择学说4．“归纳法”比较自然选择学说与现代生物进化理论5．自然选择决定生物进化方向的原理分析师说解惑与现代生物进化理论有关的2个误区（1）变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，不是影响变异的因素，通过环境的选择将生物个体中产生的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰，如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。（2）把物种误认为种群：一个物种可以形成多个种群，一个种群内的各个个体必须属于同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。任务二教材深挖——课标概念引领，挖掘拓展深化课标重要概念一、教材隐性知识，边角知识显性化1．（必修2P102图6-3）下图表示三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼示意图，据图回答有关问题。（1）蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢相比，在结构上有相似之处，而且排列顺序也基本一致，这说明了。（2）这四种前（上）肢内部结构模式非常一致，但功能迥异，外形差别也很大，这说明了________________________________________________________________________。2．（必修2P103“思考·讨论”拓展）人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近，可说明________________________________________________________________________。3．（必修2P103“思考·讨论”拓展）细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如表所示。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011113142127314344（1）根据上表分析可得出：与人亲缘关系最近的是，最远的是。（2）本实验说明氨基酸的差异越小，物种间的，氨基酸的差异越大，物种间的。（3）这些生物的细胞色素c在化学结构上的相似性说明________________________________________________________________________。二、教材知识深化拓展，创设情境提素能（必修2P103内容改编）科学家比对了人类与黑猩猩、大猩猩、猩猩的相应DNA序列，得出如下四种生物之间的进化树。下列有关叙述正确的是（）A．黑猩猩与大猩猩的亲缘关系，比黑猩猩与人类的亲缘关系近B．比较上述生物的氨基酸种类和数量可判断这些生物之间的亲缘关系C．该研究属于个体水平上的检测，为进化的研究提供了比较解剖学证据D．与化石相比，该结果对进化的研究更全面、更可靠2.过程评价·考向题组练经典考向1围绕生物有共同祖先的证据，考查生命观念1．（2024·黑吉辽卷，8）鲟类是最古老的鱼类之一，被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组，结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是（）A．鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据B．地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用C.鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境D．研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值考向2围绕自然选择与适应的形成，考查科学思维2.（2023·海南卷，10）某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是（）A．三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的B．稳定选择有利于表型频率高的个体C．定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移D．分裂选择对表型频率高的个体不利，使其表型频率降低考点二现代生物进化理论 1.任务驱动·问题引领夯双基任务一教考衔接——真题重组引领，整合建构落实教材双基一、真题重组判断类（1）（湖南卷，12C）隔离是物种形成的必要条件。（）（2）（湖南卷，8B）人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态。（）（3）（浙江1月卷，14D）经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化。（）（4）（浙江1月卷，14B）人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种。（）（5）（江苏卷，6A）种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象。（）（6）（江苏卷，15D）锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来。（）（7）（福建卷，6D）玉米由类玉米逐步驯化而来，玉米驯化过程没有产生新物种，基因频率没有改变。（）（8）（湖北卷，11A）某植物出现了2种黄叶突变体，两种突变体的出现增加了物种多样性。（）二、必备整合——教材双基梳理网络化1．种群基因组成的变化2．种群基因频率的变化（2）突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的。（3）生物的变异是的，只是产生了生物进化的，不能决定生物进化的方向。3．自然选择对种群基因频率变化的影响师说解惑突变≠基因突变基因突变是DNA分子的基因中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。“突变”不是基因突变的简称，它包括基因突变和染色体变异。4．探究抗生素对细菌的选择作用（1）实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，有可能存活下来。（2）实验总结：①抑菌圈的直径越大说明抗生素效果越好。②连续培养几代后，抑菌圈直径缩小，说明细菌产生了耐药性。③实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。5．隔离在物种形成中的作用（1）物种的概念能够在自然状态下相互交配并且产生后代的一群生物。（2）隔离的概念及类型名师解读①只有地理隔离而没有形成生殖隔离时，可能产生亚种，但没有产生新物种。②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。（3）隔离在物种形成中的作用①新物种形成的一般过程②结论：隔离是物种形成的。6．物种形成三个环节的关系图师说解惑1．“图解法”把握物种形成的三大模式2．与物种形成有关的两个“不一定”（1）物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生（2）生物进化不一定导致物种的形成①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种变化可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成。②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。3．对物种和进化的判断技巧（1）判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。（2）判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。7．协同进化同种生物之间不存在协同进化8．生物多样性的形成师说解惑选择对生物进化的影响（1）自然选择与人工选择（2）选择对基因频率的影响①选择的对象：直接对象：生物的变异性状（表型）。间接对象：与性状表现相关的基因型。根本对象：控制某特定性状的基因。②选择的因素：生物所处的自然环境。③选择的手段：生存斗争，包括种内竞争、种间竞争、生物与无机环境之间的斗争等。④选择的结果：从生物个体角度看，导致生物个体生存或死亡。从基因角度看，导致控制某性状基因的频率上升或下降。9．生物多样性三个层次之间的联系任务二教材深挖——课标概念引领，挖掘拓展深化课标重要概念一、教材隐性知识，边角知识显性化1．（必修2P109正文拓展）为什么进化的基本单位是种群而不是个体？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．（必修2P112“知识链接”）染色体数目变异和结构的变异都能引起种群基因频率的变化，原因是染色体数目变异必然引起，进而引起种群基因频率的变化；染色体结构的变异也会引起基因数目、种类等发生变化，进而引起种群基因频率的变化。3．（必修2P114正文拓展）自然选择的实质是什么？自然选择作用的直接对象、间接对象、根本对象分别是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．（必修2P118“拓展应用”T1延伸）斑马（染色体组2N＝44）和驴（染色体组2N＝62）杂交生下的斑驴兽只有53条染色体，为单数，其生殖细胞形成配子时，，不能产生后代，因此是不可育的。5．（必修2P119小字部分）“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会，为其他物种的形成腾出空间。6．（必修2P123“与社会的联系”）包括人类在内的所有生物都是在，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是________________________________________________________________________。二、教材知识深化拓展，创设情境提素能1．（必修2P114“拓展应用”T3变式应用）碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为该类抗生素在住院患者中的人均使用量及从患者体内分离得到的铜绿假单胞菌对该类抗生素的耐药率变化。下列相关叙述正确的是（）年份2005200620072008住院患者碳青霉烯类抗生素的人均使用量/g0.0740.120.140.19铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率/%2.66.1110.925.5A.表中数据表明，铜绿假单胞菌个体的耐药能力持续增强B．已经具有耐药性的细菌种群属于一个新的物种C．铜绿假单胞菌个体间在竞争过程中相互选择、协同进化D．适时更换抗生素类型对于治疗细菌感染至关重要2．（必修2P124“拓展应用”T3素材发掘）人类活动的过度干扰，有时会造成野生动物种群栖息地的碎片化，原先的大种群被分散成若干很少联系甚至不联系的小种群。下列相关叙述错误的是（）A．通常种群中的致病基因频率会因为自然选择而不断降低，直至为零B．碎片化初期小种群间基因频率可能相差大，但不是自然选择造成的C．碎片化后的小种群遗传多样性降低，近亲交配增多而容易衰退D.碎片化后的各小种群间基因交流减少，基因库的差异不断扩大2.过程评价·考向题组练经典考向1结合生物进化与物种的形成，考查进化与适应观1.（2024·甘肃卷，7）青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群，进化过程中出现了花期等性状的分化，种群甲花期结束约20天后，种群乙才开始开花，研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是（）A．花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化B．花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异C.地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流D．物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程考向2结合协同进化与生物多样性的形成，考查生命观念2.（2023·湖南卷，4）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞”。菜籽油是主要的食用油之一，秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是（）A．油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶B．蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化C．蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生D．秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度3．（2023·浙江1月卷，13）太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是（）A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库C．同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果D．仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果课堂评价过教材过真题实战演练一、过教材——判断正误并找到课本原话（一）生物有共同祖先的证据1．（必修2P100正文）生物的遗物或生活痕迹可能形成化石。（）2．（必修2P102正文）有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异。（）3．（必修2P102正文）蝙蝠的翼与人的上肢是同源器官，说明他们是由共同的原始祖先进化而来的。（）4．（必修2P104正文）亲缘关系越近的生物细胞代谢方面的共同特征就越多。（）5．（必修2P104正文）DNA中的碱基序列相似程度越大，生物的亲缘关系可能越近。（）（二）现代生物进化理论的基本观点1．（必修2P110正文）生活在同一个池塘中的所有鱼是一个种群。（）2．（必修2P110正文）一个种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。（）3．（必修2P112正文）环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生。（）4．（必修2P114正文）生物进化过程的实质在于有利变异的保存。（）5．（必修2P114正文）自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。（）6．（必修2P115“探究·实践”）某种抗生素被长期使用后药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异。（）7．（必修2P116正文）交配后能产生后代的一定是同一物种。（）8．（必修2P116正文）种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离。（）9．（必修2P116正文）没有地理隔离也可形成新物种。（）10．（必修2P116正文）生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象。（）11．（必修2P111正文）若某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。（）12．（必修2P111正文）一个种群中全部个体所含有的控制同一性状的全部等位基因叫作这个种群的基因库。（）（三）协同进化与生物多样性的形成1．（必修2P119正文）猎豹与羚羊之间通过捕食关系实现协同进化。（）2．（必修2P121正文）协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。（）3．（必修2P121正文）生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。（）4．（必修2P121正文）生态系统多样性是物种多样性的保证。（）5．（必修2P121正文）生态系统的多样性就是生物对环境影响的结果。（）6．（必修2P123正文）生物多样性是协同进化的结果。（）（四）探究抗生素对细菌的选择作用1．（必修2P115“探究·实践”）在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中加入抗生素，耐药菌可能存活下来。（）2．（必修2P115“探究·实践”）存活下来的耐药菌是抗生素诱导基因突变的结果。（）3．（必修2P115“探究·实践”）培养基上纸片附近出现的抑菌圈是细菌分解培养基导致的。（）4．（必修2P115“探究·实践”）在抑菌圈边缘的菌落上存在抗药细菌。（）5．（必修2P115“探究·实践”）实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。（）二、过真题——真题真做测达标1．（2025·甘肃卷）我国古生物化石种类繁多。其中，在甘肃和政县发现的以铲齿象、和政羊与三趾马为代表的古脊椎动物化石群具有极高的研究价值。下列叙述错误的是（）A．铲齿象、和政羊与三趾马化石可以为研究哺乳动物的进化提供直接证据B．根据铲齿象特有的下颌和牙齿形态特征，可以推断它的食性和生活环境C．通过自然作用保存在地层中的和政羊、三趾马等动物的粪便不属于化石D．不借助化石而通过现生生物的比较分析也可以推断生物进化的部分历史2．（2025·四川卷）青藏高原砾石（呈灰色）荒漠中生活着一种紫堇，每年7月开蓝花，叶片通常为绿色，但部分植株出现H基因，导致叶片呈灰色。绢蝶是紫堇的头号天敌，主要靠识别紫堇与环境的颜色差异来定位植株。绢蝶5—6月将卵产在紫堇附近的砾石上，便于孵化的幼虫就近取食。绢蝶产卵率与紫堇结实率如图。下列推断不合理的是（）注：产卵率指绢蝶在绿叶或灰叶紫堇附近产卵的概率；结实率＝结实植株数总植株数×100%A.灰叶紫堇具有保护色，被天敌取食的概率更低，结实率更高B．紫堇开花时间与绢蝶产卵时间不重叠，不利于H基因的保留C．若绢蝶种群数量锐减，绿叶紫堇在种群中所占的比例会增加D．灰叶紫堇占比增加有助于绢蝶演化出更敏锐的视觉定位能力3．（2025·云南卷）研究人员观察到川金丝猴为黄色毛发、滇/缅甸金丝猴为黑色毛发、黔金丝猴为黑灰色—黄色的镶嵌毛发，因此对金丝猴属5种金丝猴进行研究，证实黔金丝猴起源于187万年前川金丝猴祖先群与滇/缅甸金丝猴祖先群的杂交后代，其遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群。下列结论无法得出的是（）A．杂交促进了金丝猴间的基因交流，是黔金丝猴形成的重要因素B．黔金丝猴毛色是有别于祖先群的新性状，该性状可遗传给后代C．黔金丝猴毛色的形成是遗传和所处自然环境共同作用的结果D．黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率4．（2025·广东卷）果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力，也影响果蝇的交配对象选择（如图）。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是（）A.突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成B．自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境C．果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成D．mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离5．（2025·河南卷）系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据，构建了绿色植物的系统进化关系，示意简图如下。下列推断正确的是（