03-第23讲 生物的进化

第六单元

生物的变异与进化第23讲

生物的进化1.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。2.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。3.举例说明变异、选择和隔离可导致新物种形成。01温习·知识梳理02精讲·考法剖析03随堂成果检验04作业本温习·知识梳理知识点1

生物有共同祖先的证据1.地层中陈列的证据——化石（1）概念：指通过自然作用保存在地层中的古代生物的______、______或____________。（2）作用：是研究生物进化________________的证据。（链接真题：

江苏2025·18、黑吉辽2024·8）遗体遗物生活痕迹等最直接、最重要（3）分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。（4）研究意义：证实了生物是由________________经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由____________、由_____________、由____________的进化顺序。原始的共同祖先简单到复杂

低等到高等水生到陆生2.比较解剖学证据研究比较脊椎动物的________________________，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。器官、系统的形态和结构3.胚胎学证据（1）胚胎学是指研究____________________________的学科。（2）脊椎动物在__________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__________的观点。动植物胚胎的形成和发育过程胚胎发育共同祖先4.细胞和分子水平的证据（1）细胞水平的证据：当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行__________________的细胞，细胞有共同的____________________等，这是对生物有__________这一论点的有力支持。代谢、生长和增殖物质基础和结构基础共同祖先

共同的原始祖先亲缘关系知识点2

自然选择与适应的形成1.达尔文的生物进化论主要的两大学说（1）共同由来学说：地球上所有的生物都是由________________进化来的。（2）自然选择学说：揭示了__________的机制，解释了___________和__________的原因。原始的共同祖先生物进化适应的形成物种形成2.适应的普遍性和相对性稳定性环境3.适应是自然选择的结果（1）拉马克进化学说①内容：生物不是神创的，是由________的生物进化而来；生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和____________。②意义：否定了____________，奠定了科学生物进化论的基础。更古老获得性遗传物种不变论③评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。（2）达尔文自然选择学说①内容：过度繁殖是自然选择的______。生存斗争是进化的______________。具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多，可推知__________。基础动力（外因）适者生存许多变异是可以遗传的，可遗传变异是进化的内因。可遗传的变异自然选择可遗传的有利变异环境的定向选择注意：变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。②局限性局限性一：对于遗传和变异还局限于______水平，不能科学地解释____________的本质。局限性二：对生物进化的解释局限于以______为单位。局限性三：强调物种的形成都是______的结果，不能很好地解释_______________等现象。性状遗传和变异个体渐变寒武纪大爆发③达尔文以后进化理论的发展发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从______水平深入到______水平，人们逐渐认识到了____________的本质。关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以__________为单位，发展到以______为基本单位。发展结果：形成了以______________为核心的现代生物进化理论。性状基因遗传和变异生物个体种群自然选择学说知识点3

现代生物进化理论1.种群是生物进化的基本单位（1）种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是__________的基本单位，也是__________的单位。（2）基因库：一个种群中全部个体所含有的__________。（3）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占______________数的比值。（链接真题：

湖北2025·16、江西2024·4）（4）基因型频率：某______________占种群个体总数的比值。

生物进化生物繁殖全部基因全部等位基因基因型个体数（5）遗传平衡：在理想状态下，各等位基因的频率和基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着遗传平衡。该理想状态要满足5个条件：①种群足够大；②所有的雌雄个体间可以自由交配并产生后代；③没有突变发生；④没有迁入迁出；⑤个体生存和繁殖机会均等。处于遗传平衡的种群自由交配，______________________不会改变。基因频率和基因型频率2.（1）

.__________产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的________，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。（2）生物突变的有利和有害不是绝对的，是由生物的__________决定的。（3）生物的变异是__________，只是提供了__________________，不能决定________________。基因突变基因型生存环境不定向的生物进化的原材料生物进化的方向3.自然选择决定进化的方向（1）

（2）直接选择的是______；实质选择的是__________________。（3）生物进化的实质是_______________________________________。（链接真题：

河北2024·6）突变定向改变一定的方向进化表型基因型（或基因）种群基因频率在自然选择作用下的定向改变4.隔离是物种形成的必要条件（1）物种①概念：__________________________________________________。②判断：______隔离。能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物生殖③与种群的关系：一个物种可包含多个种群，一个种群内只有一个物种。

物种形成易错点隔离包括地理隔离和生殖隔离①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，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必要条件，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。

隔离

生殖隔离标志着新物种形成5.生物多样性是协同进化的结果（1）协同进化①概念：__________之间、________________之间在__________中不断进化和发展。注意不同物种之间的影响既包括种间互助（例如某种兰花和专门给它传粉的蛾），也包括种间斗争（例如猎豹与鹿）。不同物种生物与无机环境相互影响②意义：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，也就是形成了生物的多样性。（2）生物多样性的形成①内容：______多样性（基因多样性）、物种多样性和__________多样性。②形成原因：生物的__________。③研究生物进化历程的主要依据：______。遗传生态系统协同进化化石④生物多样性三个层次间的关系（3）生物进化理论在发展①现代生物进化理论：______是自然选择的结果；______是生物进化的基本单位；_________________提供进化的原材料，__________导致种群基因频率的定向改变，进而通过______形成新的物种；生物进化的过程实际上是_____________________________协同进化的过程；______多样性是协同进化的结果。适应种群

突变和基因重组自然选择隔离生物与生物、生物与无机环境生物②中性学说：大量的基因突变是________，对生物体既没有好处也没有害处。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。中性的③间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。知识点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。耐药性耐药菌2.方法步骤：相互垂直涂布器不含抗生素抗生素纸片

抑菌圈的直径抑菌圈边缘3.实验结论：（1）细菌耐药性的出现是发生了______________；（2）抗生素的选择作用导致耐药菌的比例逐渐______。可遗传的变异升高4.注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。基础自测1.一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。(

)×【详解】在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值叫作基因频率。2.在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化。(

)×【详解】环境条件保持稳定，说明自然选择对种群基因频率没有影响，但是可能存在突变、迁入和迁出等因素影响种群的基因频率。3.有害突变不能成为生物进化的原材料。(

)×【详解】有害突变也可能成为生物进化的原材料。4.比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。(

)×【详解】不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，但有的结构和功能相似，这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的。5.所有生物的所有生命活动都是靠能量驱动的，该现象可作为支持生物有共同祖先的证据。(

)×

6.拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果。(

)√7.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。(

)×【详解】由于当时科学发展水平的限制，自然选择学说对遗传和变异的本质没有做出科学的解释。8.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。(

)×【详解】不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料。9.自然选择决定生物变异和进化的方向。(

)×【详解】自然选择决定生物进化的方向。10.自然选择作用的直接对象、间接对象、根本对象分别是什么？【答案】自然选择作用的直接对象是生物个体的变异性状（表型）；间接对象是相关的基因型；根本对象是与生物个体变异性状相对应的基因。精讲·考法剖析考法1

生物进化的证据例1

[河南2025·7]

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(

)AA.植物的系统进化关系是共同由来学说的体现和自然选择的结果B.基因重组增强了生物变异的多样性，但不影响进化的速度和方向C.绿藻化石首次出现地层的年龄小于苔藓植物化石首次出现地层的年龄D.裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系远【详解】系统进化树显示所有绿色植物有共同祖先，而分支的形成是自然选择推动适应性进化的结果，A正确；可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异,都能增加变异多样性，为自然选择提供原材料，能影响生物进化的速度和方向，B错误；进化树中绿藻比苔藓植物更原始，故绿藻化石首次出现地层的年龄应更大，C错误；进化树中，裸子植物与被子植物的共有特征最多，因此裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系更近，D错误。巩固练习1.[云南丽江2025一模]

某考察团在醴陵发现距今3.6亿年左右的古植物化石资源，该发现在研究生物进化方面有着重要科研价值。下列叙述错误的是(

)C

2.[江苏苏州2025开学考]

2022年诺贝尔生理学或医学奖授予斯万特·佩博，他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图，分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异，在“关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现”方面做出了突出贡献。下列叙述错误的是(

)A

3.[江西部分学校2026联考]

人和动物拥有大量同源基因（有共同进化起源，通常在序列和功能上具有相似性）。分别将4种动物与人相应的同源基因序列进行比对，相似度如表所示。下列叙述正确的是(

)物种黑猩猩小鼠牛鸡相似度CA.不同物种间存在同源基因是生物拥有共同祖先最直接的证据B.据表可推断出人和小鼠的亲缘关系比牛和小鼠的亲缘关系远C.变异和自然选择是不同物种同源基因序列间存在差异的重要原因D.不同物种同源基因序列的相似度不能反映物种在进化史上出现的顺序【详解】生物拥有共同祖先最直接的证据是化石，A错误；题表数据没有揭示牛和小鼠同源基因序列的相似度，因此无法得出人和小鼠的亲缘关系比牛和小鼠的亲缘关系远的结论，B错误；变异和自然选择会导致生物发生进化，是不同物种同源基因序列间存在差异的重要原因，C正确；不同物种同源基因序列的相似度能在一定程度上反映物种在进化史上出现的顺序，D错误。考法2

现代生物进化理论与物种形成1.现代生物进化理论突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群进化，最终导致新物种的形成。突变和基因重组提供生物进化的原材料，自然选择导致种群基因频率发生定向的改变，进而通过隔离形成新物种，新物种形成的标志是产生生殖隔离。.

.2.新物种形成的方式（1）渐变式地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段，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。（2）骤变式：主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。（3）人工创造新物种：通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体远缘杂交（如甘蓝—萝卜）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。3.判断两种生物是否为同一物种（1）新物种必须具备两个条件①与原物种之间已形成生殖隔离；②新物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可以称为新物种，因为它们都是不育的；而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是新物种，因为它与二倍体西瓜杂交产生的子代（三倍体西瓜）不育，且四倍体西瓜本身可育，故已成为新物种。.

.（2）判断方法若可以自然交配，并且后代为可育后代，那么就是同一物种；若不能进行自然交配，或者交配繁殖出的后代不可育，就为不同物种。例2

[东北三省一区2025·2]

下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是(

)BA.进化的基本单位是种群B.可遗传变异使种群基因频率定向改变，导致生物进化C.某些物种经过地理隔离后出现生殖隔离会产生新物种D.不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展【详解】种群是生物进化的基本单位，A正确；变异是不定向的，自然选择使种群基因频率定向改变，导致生物进化，B错误；某些物种经地理隔离后出现生殖隔离，说明产生了新物种，C正确；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，D正确。巩固练习

BA.化石是研究百岁兰进化最直接、最重要的证据B.重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变，故突变无法为其进化提供原材料C.极端干旱和缺乏营养的条件下，百岁兰基因组“低耗能”相关基因的频率升高D.百岁兰高度木质化的两片叶子能适应干旱环境，是自然选择的结果【详解】化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，因此，研究百岁兰进化最直接、最重要的证据是化石，A正确；突变可为生物进化提供原材料，B错误；极端干旱和缺乏营养的条件可作为自然选择因素使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的基因频率定向改变，具体表现为升高，C正确；百岁兰高度木质化的两片叶子起到了减少水分散失的作用，因而能适应干旱环境，是自然选择的结果，D正确。5.[四川成都外国语学校2026月考]

依据地理分布差异，可将大熊猫分为四川大熊猫和秦岭大熊猫两个亚种，其中四川大熊猫是黑白两色，秦岭大熊猫是棕白两色。圈养在繁育基地的秦岭大熊猫和四川大熊猫能发生交配行为。下列关于两种大熊猫的叙述，错误的是(

)DA.二者存在地理隔离B.二者的基因库存在差异C.二者可能朝不同的方向发生进化D.能发生交配说明二者不存在生殖隔离【详解】两种大熊猫分布在不同的地理区域（四川和秦岭），故二者存在地理隔离，A正确；两地区大熊猫的形态差异是长期自然选择作用下种群基因频率定向改变的结果，因此二者的基因库存在差异，B正确；四川和秦岭的自然条件不同，自然选择的方向可能不同，二者可能朝不同的方向发生进化，C正确；秦岭大熊猫和四川大熊猫能发生交配行为，但不一定能产生可育后代，故不能确定二者是否存在生殖隔离，D错误。6.[西北四省（区）2025适应考·14]

加拉帕戈斯群岛各岛屿间食物的差别造成了地雀喙形差异，进而导致其声音各异。干旱会影响地雀的食物资源。科学家预测并模拟合成了长期干旱环境下勇地雀进化后的声音，并在野外向雄性勇地雀播放，发现其反应性降低。下列叙述错误的是(

)AA.干旱是导致勇地雀喙形相关基因突变的间接原因B.干旱对不同岛屿地雀种群喙形相关基因频率的改变有差别C.勇地雀声音的变化和同类识别差异可促进新物种形成D.勇地雀声音的变化涉及不同物种之间的协同进化【详解】干旱与勇地雀喙形相关基因是否突变无关，A错误；干旱会影响地雀的食物资源，食物资源不同，对不同岛屿上地雀的选择不同，最终会导致不同岛屿地雀种群的基因频率发生变化，B正确；长时间的种群基因频率的变化会导致种群的基因库差别加大，可能会导致新物种的形成，勇地雀声音变化以及同类识别差异可能会使种群的基因库差别加大，久而久之出现生殖隔离，C正确；一个物种的改变会影响到同一环境中其他物种的进化，D正确。考法3

基因频率计算

例3

[湖北2025·16]

若在一个随机交配的二倍体生物种群中，偶然出现一个有利突变基因，该突变基因可能是隐性或显性，具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分析，下列叙述正确的是(

)图1图2

√

巩固练习

基因型频率D

A

随堂成果检验1.现代生物进化理论认为进化的原材料是什么？__________________突变和基因重组。2.自然选择的实质是什么？__________________________________________自然选择的实质是种群基因频率的定向改变。3.新物种形成的一般途径和环节分别是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.协同进化的概念是什么？______________________________________________________________________________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。5.用现代生物进化理论解释“长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差”的原因。____________________________________________________________经自然（杀虫剂）选择作用，害虫种群中耐杀虫剂基因频率升高。作业本1.[四川巴中2025模拟]

亲缘关系较远的物种，由于有相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，例如鸟类与蝙蝠亲缘关系较远，却有相似的形态，这属于趋同进化。下列叙述正确的是(

)CA.趋同进化的过程中自然选择会导致种群基因型频率发生定向改变B.趋同进化最终会打破鸟类与蝙蝠之间的生殖隔离C.趋同进化的形成离不开可遗传的变异和环境的定向选择D.趋同进化就是不同物种之间的协同进化，协同进化导致生物多样性的形成【详解】本题考查生物进化的相关知识。自然选择直接作用于表型，导致种群基因频率发生定向改变，A错误；生殖隔离是物种形成的标志，趋同进化不会消除已有的生殖隔离，反而可能因适应不同环境而维持生殖隔离，B错误；趋同进化需要可遗传的变异，如突变和基因重组为进化提供原材料，并通过环境的定向选择发生进化，C正确；协同进化包括不同物种间及生物与无机环境间的相互影响，而趋同进化仅指不同物种独立适应相似环境，不能等同于协同进化，D错误。2.[江苏海门中学2025调研]

某地连续多年使用草甘膦后，黑麦草对草甘膦的抗性提高了10倍。下列叙述正确的是(

)BA.使用草甘膦后，黑麦草产生了抗草甘膦的基因突变B.连续使用草甘膦后，黑麦草种群草甘膦抗性基因的基因频率发生定向改变C.黑麦草中所有的草甘膦抗性和非抗性基因组成了种群基因库D.抗性提高的黑麦草与原黑麦草之间产生了生殖隔离【详解】本题考查基因频率改变及生物进化。使用药物相当于一种选择作用，使用草甘膦之前黑麦草已经产生了抗草甘膦基因，A错误；在草甘膦的选择作用下，黑麦草种群草甘膦抗性基因的基因频率发生定向改变，草甘膦抗性基因的基因频率会提高，B正确；黑麦草种群中所有个体的全部基因组成了种群基因库，C错误；不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配也不能产生后代或不能产生可育性后代，这种现象叫作生殖隔离，由题干不能判断抗性提高的黑麦草与原黑麦草之间是否产生了生殖隔离，D错误。

√【详解】本题考查基因频率的改变与生物进化。变异（如基因突变）是随机的、不定向的，并非定向产生有利变异，A错误；协同进化是指不同物种之间以及生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，大熊猫由以肉为食进化为主要以竹子为食的过程中，还伴随着与其他生物以及无机环境的协同进化，B正确；生物的性状由基因和环境共同决定，基因库是一个种群中所有个体的全部基因的总和，遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，丰富的种群基因库，体现了遗传多样性，C正确；该对等位基因位于常染色体上

4.[云南大理2025期中]

石蝴蝶属植物主要分布于云贵高原，在百万年间分化出五个支系成为不同的物种。推测造成石蝴蝶属植物分化的关键是控制背部花瓣形状和空间结构的A基因发生变异，使得参与它们传粉的昆虫逐渐不同。下列叙述正确的是(

)DA.石蝴蝶属植物一定经历了漫长的地理隔离才形成不同物种B.所有石蝴蝶属植物的全部基因构成了一个基因库C.A基因的突变一定是高原气候因素造成的D.传粉昆虫的差异可能会影响石蝴蝶属植物的基因交流【详解】本题考查自然选择与适应的形成、隔离与物种的形成。由题干可知，石蝴蝶属植物主要分布于云贵高原，它形成不同物种的关键是基因突变使传粉昆虫不同，不一定经历了漫长的地理隔离，A错误；所有石蝴蝶属植物非同一物种，而基因库强调的是一个种群中全部个体所含有的全部基因，B错误；能引发基因突变的因素有很多，A基因突变不一定是高原气候因素造成的，C错误；传粉昆虫因习性不同（如传粉时间）可能会影响石蝴蝶属植物的基因交流，D正确。5.[浙江部分学校2026联考改编]

20世纪50年代，有人做了如下的实验：将黑色桦尺蛾和浅色桦尺蛾分别标记后放养在工业污染区和没有污染的非工业区。经过一段时间后，将所释放的蛾尽量收回，统计其数目，结果见表。下列叙述错误的是(

)地区浅色桦尺蛾黑色桦尺蛾释放数回收数释放数回收数工业污染区200200非工业区200200A.现代生物进化理论提出突变和基因重组为桦尺蛾的进化提供了原材料B.所在环境的不同导致桦尺蛾的基因突变朝不同方向进行C.在同一环境中不同颜色桦尺蛾的存活率存在差异D.该实验说明环境的变化可以使种群中的基因频率发生改变√【详解】本题考查现代生物进化理论内容。突变和基因重组为桦尺蛾的进化提供了原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，A正确；基因突变具有不定向性，即基因突变的方向不是所处环境决定的，B错误；根据题表数据分析可知，在同一环境中，两种体色的桦尺蛾的回收率不同，说明在同一环境中不同颜色桦尺蛾的存活率存在差异，C正确；在两个环境中，回收率较高的桦尺蛾的体色不同，说明环境的变化可以使种群中的基因频率发生改变，即自然选择决定生物进化的方向，D正确。

√

年份20052006200720080.0740.120.140.192.666.1110.925.5A.为避免“超级细菌”的产生，应慎用抗生素B.不同种类抗生素的使用导致细菌向着不同方向发生变异C.可通过更换新的抗生素，将细菌对原抗生素的耐药率控制在较低水平D.耐药率的升高是耐药性基因在细菌种群中的基因频率上升的结果√【详解】本题考查抗生素对细菌的选