一轮复习人教版生物的进化学案

第三讲生物的进化

通过现代生物进化理论等知识,理解生命创

理解生命素

新

匚=>的延续和发展，认识生物界及生物多样性，Q社通过由于人类大量服用抗生素导

能力观念养

应

形成生物进化的观点,树立正确的自然观会

与致耐药性病菌增多的现象，引导

用

责

能人们高度关注不正确使用抗生素<—

能

通过物种形成、种群的基因频率与基因任

理解科学力

型频率的计算，培养归纳与概括、逻辑g带来的危害，关注人类健康力

能力分析和计算能力思维

考点知识

馅透重难突破・精讲细研互动探究

考点一生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成

必备扬钢•4学区

1.生物有共同祖先的证据

⑴地层中陈列的证据一一化石

(2)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；

②胚胎学证据;

③细胞和分子水平的证据。

2.适应的普遍性和相对性

一「生物的形态结构适合于完成一定的功能

■又

生物的形态结构及其功能适合于该生物

(gg)_在一定的环境中生存和繁殖

特点I—适应是普遍的

—适应是相对的

3.适应是自然选择的结果

(1)拉马克的进化学说

①主要观点

［生物来源上所有生物都是由更古老的生物进化而来的

坦血胭「用进废退和获得性遗传

②意义：历史上第一个比较完整的进化学说；彻底否定了物种不变论,奠定了科学生物进化

论的基础。

⑵达尔文的自然选择学说

用国—①过度繁殖；②生存斗争；③遗传变异；

合理地解释了生物进化的原因，使生物

一学走上了科学的轨道

成虹揭示了生物界的统一性是由于所有的生

帧阈-一物都有共同的祖先

科学地解释了生物的多样性和适应性是

进化的结果

面及对遗传和变异的认识局限于性状水平，

迦净不能科学地解释遗传和变异的本质

［概念检测］

(1)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有差异，这说明生物不是由共同祖先进化而来

的。(X)

(2)所有生物共用一套遗传密码，支持生物有共同的祖先的说法。(J)

(3)生物进化的内在因素是生存斗争，生存斗争仅指种内斗争。(X)

(4)达尔文的自然选择学说揭示了生物的多样性和适应性。(J)

［教材拾遗］

1.(兴修2P©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：

胧

骨

槎

骨

尺

骨

腕

骨

掌

骨

指

骨

鳍猫的前肢人的上肢

(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--致，这说明了生物之间存在一定的亲缘关系，它们可能都是由共同的原始祖先进化而来

的。

(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，这说明了结构与

功能相适应，也体现了生物适应环境的特点。

2.(兴传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下表所示：

生物黑猩赛响尾金枪果天蚕链抱酵母

狗鸡

名称猩猴蛇鱼蝇蛾霉菌

氨基

酸

011113142127314344

差异

数

(1)根据上表分析可得出：与人亲缘关系最近的是黑猩猩，最远的是酹母菌。

(2)本实验说明氨基酸的差异越小，物种间的亲缘关系越近,氨基酸的差异越大，物种间的亲

缘关系越远。

(3)这些生物的细胞色素c在化学结构上的相似性说明这些生物有着共同的原始祖先。

1.生物有共同祖先的细胞生物学证据和结论

⑴证据

①无论是原核生物还是真核生物，它们的细胞都有相似的基本结构。

②原核细胞中的蓝细菌和真核细胞中的叶肉细胞都有与光合作用有关的色素和酶等，它们都

能进行光合作用，把光能转化为化学能，将无机物转化为贮藏能量的有机物。

(2)结论：现存生物都是由共同的祖先进化而来的，它们有着或远或近的亲缘关系，亲缘关系

越近的生物之间，就具有越多的共同特征。

2.生物有共同祖先的分子生物学证据和结论

⑴证据

①DNA分子水平：大多数现存生物的遗传物质都是DNA,而且它们的DNA在组成、结构

和功能上有许多共同之处，不同生物的DNA在行使功能时也有许多相似之处。

②基因水平：人类与猩猩、恒河猴、兔的血红蛋白基因中部分碱基序列有一定的相似性。

③蛋白质分子水平：不同生物细胞色素c的氨基酸序列也存在很高的相似度。

(2)结论

①不同生物之间的特征DNA序列都有一定的相似性，亲缘关系越近的生物，其DNA序列

的相似性越高。

②不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的亲缘关系密切相关。

房健怩力

能力一围绕生物有共同祖先的证据，考查生命观念

1.（2021・河泽月者）关于生物的进化，只能运用证据和逻辑来推测。以下有关生物进化证据

和结论的说法错误的是（）

A.通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态、结构特点，推测其行为特点

B.人和鱼的胚胎发育都经历了有腮裂及有尾的阶段，可以用人与鱼有共同祖先来解释

C.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，说明这些哺乳动物不

是由共同祖先进化来的

D.化石证据可作为生物进化的直接证据

解析：C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，但有的结构和

功能相似，这说明这些哺乳动物是由共同祖先进化而来的。

2.（2021・潍坊月考）现代生物进化理论以自然选择学说为核心。下列有关阐述不合理的是

（）

A.人与黑猩猩的DNA序列一致性比舜猴高，说明人与黑猩猩的亲缘关系比舜猴近

B.化石可以真实地反映生物的某些情况

C.种群间互有迁入和迁出，会引起种群间遗传差异的减少和种群内变异量的增大

D.达尔文自然选择学说认为种群是生物进化的基本单位

解析:D人与黑猩猩的DNA序列一致性比猾猴高，说明人与黑猩猩的亲缘关系比猫猴近，

A正确；化石可以真实地反映生物的某些情况，B正确；种群间互有迁入和迁出，会引起种

群间遗传差异的减少和种群内变异量的增大，C正确；达尔文自然选择学说认为个体是生物

进化的基本单位，现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，D错误。

能力二用达尔文的自然选择学说解释生物进化，考查理解能力

3.用达尔文进化学说的观点来判断，下列叙述正确的是（）

A.在长期有毒农药的诱导下，农田害虫产生了抗药性

B.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长

C.北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们定向产生了适应白色环境的变异

D.野兔保护性的体色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果

解析：D农田害虫本身存在着或强或弱抗药性的变异，在有毒农药长期的自然选择作用下,

农田害虫抗药性得到积累加强；长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前

肢都变得很长，这是拉马克用进废退、获得性遗传的观点的体现；变异是不定向的，环境对

变异起选择作用，北极熊的体色是与环境一致的白色，是长期自然选择的结果；野兔的保护

色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果。

4.达尔文自然选择学说受到当时科学发展水平的限制，对生物进化的解释具有一定的局限

性。下列叙述错误的是()

A.不能很好地解释物种大爆发的原因

B.对生物进化的解释局限在生物个体水平

C.能对遗传变异的本质作出很明确的解释

D.不能科学解释自然选择如何对可遗传变异起作用

解析：C自然选择学说强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象,

A正确；自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位，B正确；自然选择学说对遗传

和变异的本质不能作出科学的解释，C错误；自然选择学说能科学解释生物进化的原因，但

不能解释自然选择如何对可遗传变异起作用，D正确。

易错提醒

正确理解达尔文自然选择学说的两个注意点

(1)环境因素的作用会提高突变的频率，但任何情况下变异都是不定向的，所以环境不能起到

定向诱导变异的作用，它的作用是对不定向的变异进行定向选择。

(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时，要注意“变异在前，选择在后”的思路。

考点二种群基因组成的变化与物种的形成

势备知也•自学区

1.种群和种群基因库

(1)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁

殖的单位。

(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。

(3)基因频率

①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。

种群中某基因的总数

②计算：基因频率=X100%。

该基因及其等位基因的总数

2.种群基因频率的变化

f［基因突变

突变《

(1)可遗传变异的来源J|染色体变异

.基因重组

(2)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。

(3)生物的变异是不定向的,只是产生了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方面。

3.自然选择对种群基因频率变化的影响

不利变异被淘种群的基因生物朝■

变异是丕自恢

三汰，有利变异频率发生定定方向缓

定向的选择

逐渐积累向改变慢进化

(1)原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基

因的频率会不断提高;相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频

率会下降。

(2)结果：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。

4.隔离在物种形成中的作用

(1)

缸能够在自然状态下相互交配并且产生可育

'■后代的一群生物

邈)--班生殖隔离

效蟠一个物种可包含多个种群，一个种群内只

关系有一个物种

⑵

类型I—地理隔离

气生殖隔离

窕更阻断基因交流

(3)新物种形成的一般过程

理隔盘/①不同种群出现不同的突变和基因重组

［②不同种群间不发生基因交流

］|"①食物和栖息条件不相同

值礴制②自然选择对不同种群基因频率的改变所起

〔的作用不同

r^露褊［基因库形成明显的差异，并逐步出现生殖隔

匡迪幽［离，从而形成不同的物种

I概念检测］

(1)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。(X)

（2）若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变。（X）

（3）生物进化的实质是种群基因型频率的改变。（X）

（4）生物进化一定会形成新物种。（义）

［教材拾遗］

1.（必修2Puo正文拓展）为什么进化的基本单位是种群而不是个体？

提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变，研究生物的进化时仅仅研究个体是不够的，

还必须研究种群基因组成的变化。

2.（必修2Pli4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？

提示：自然选择的实质是种群基因频率的定向改变。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。

您•互动区

1.“图解法”把握物种形成的三大模式

则盗先例殛&迹丽日邈城殛遍

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,

此种方式多见于植物

2.“列表法”比较物种形成与生物进化的不同

物种形成生物进化

标志生殖隔离出现基因频率改变

变化后生物与出现生殖隔离，属于不同物基因频率改变，属于同一物

原生物的关系种，是质变种，是量变

①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才

二者联系形成新物种

②进化不一定产生新物种，但新物种产生一定存在进化

关健健力

能力一结合种群基因组成的变化，考查进化与适应观

1.（2021•山东有泽期末）下列有关种群基因库的叙述，不正确的是（）

A.一个种群的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因

B.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因

C.生物的个体总是要死亡的，但是基因库却因种群个体的繁殖而代代相传

D.基因突变可以改变基因库的组成

解析：B一个种群的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因，A正确；种群基

因库含有该种群全部个体的全部基因，但是每个个体不一定含有种群基因库的全部基因，B

错误；基因库会通过种群个体的繁殖而代代相传，C正确；基因突变能产生新基因，可以改

变基因库的组成，D正确。

2.（2021.乩宁模拟）一个非常大的、有性生殖的自然种群，要使群体中各基因型的比例从一

代到下一代维持不变，下列选项中不属于必要条件的是（）

A.种群中个体应该是雌雄异体的

B.种群中个体间都能随机交配并产生后代

C.种群中个体没有迁入和迁出

D.自然选择对生物的性状不起作用

解析：A种群中个体是否为雌雄异体与上下代基因型的比例不变无关，A错误。

能力二围绕隔离与物种形成，考查科学思维能力

3.（2021・湖南高考）金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。

现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。

下列叙述错误的是（）

A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种

B.人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态

C.鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变

D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向

解析：B金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代，因此二者属于同一物种，A正确；鲫鱼的

变异是随机的、不定向的，并不是人工选择使之发生变异，B错误；生物进化的实质是种群

基因频率发生改变，C正确；人类的喜好决定了人工选择的方向，所以也影响了金鱼的进化

方向，D正确。

4.（2021・潍坊模拟）某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个种群，若干年后，两个种群

发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是（）

A.b和ci间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离

B.5到C2的过程中种群的基因频率一定发生了改变

1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离

D.生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离

解析：B山丘的形成将蜗牛分成了两个种群，使bi和5之间出现了地理隔离，但不一定形

成生殖隔离，A错误；C|到C2的过程中种群发生了进化，进化的实质就是种群基因频率发生

改变，B正确；生殖隔离出现的标准是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代,

而形态差别大的生物之间不一定出现了生殖隔离，C错误；不经过地理隔离也可以形成新物

种，如四倍体西瓜，D错误。

规律方法

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物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为''物种"，因为它们均是“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，意味着二者间已产生生殖隔离，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，则为同一物种：若不能进行自然交配，或者交配繁

殖出的后代为不可育后代，则为不同物种。

考点三协同进化与生物多样性的形成

势备知孤

1.协同进化

(1)概念：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。

(2)原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机互境之间的相互影响。

2.生物多样性的形成

生物多样性主要包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,三个层次

之间的关系可以用如图的形式描述：

［概念检测］

(1)捕食者的存在有利于增加物种多样性。3

(2)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。(X)

(3)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次。(X)

(4)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程。(X)

［教材拾遗］

1.(兴修2P“9正文)捕食者的存在为什么能够增加物种多样性？

提示：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，为其他物种的生存腾出空间。

2.(必修2P⑵正文)同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化，是不是发生了协同进化？为

什么？

提示：不是。协同进化是发生在不同物种或生物与无机环境之间。

学科索彖.互动区

1.协同进化的实例

协同进化包含类型实例

类型

种间互助某种兰花和专门给它传粉的蛾

不同物种捕食猎豹和斑马

之间种间斗争寄生黏液瘤病毒和兔子

种间竞争农作物与杂草

生物与无

地球早期无氧环境f厌氧生物一光合生物出

机环境之生物影响环境，环境影响生物

现f空气中有氧气一出现好氧生物

间

2.生物多样性形成的原因分析

（1）从分子水平看

（DNA多样性髓（蛋白质多样性I生物性状多样性）

（根本原因）翻玲（直接原因）（生物多样性）

（2）从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进

化过程中协同作用的结果。

美健怩力淡能区

能力围绕协同进化与生物多样性的形成，考查进化与适应观

1.（2021・广东高考）孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖

后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是（）

A.缺少天敌，斑点数量可能会增多

B.引入天敌，斑点数量可能会减少

C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向

D.自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊

解析：C由题意可知，孔雀鱼雄鱼的斑点数量越多，越利于繁殖后代，但易被天敌捕食,

故自然环境中，斑点数量的增减对孔雀鱼雄鱼既有利也有弊，在缺少天敌时，孔雀鱼雄鱼的

斑点数量可能会增多，A、D推测正确；引入天敌后，斑点数量多的孔雀鱼雄鱼易被天敌捕

食逐渐被淘汰，而斑点少的孔雀鱼雄鱼更易长期生存下去，孔雀鱼雄鱼的平均斑点数量可能

会减少，B推测正确；变异具有不定向性，因此孔雀鱼雄鱼的斑点数量相关基因的变异方向

与天敌存在与否无关，C推测错误。

2.（2021•思明区模拟）狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内，但在马里亚纳海沟7

000米以下生存着一个通体透明的新物种——超深渊狮子鱼。研究发现，该超深渊狮子鱼基

因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，

增强了该鱼的抗压能力。下列说法错误的是（）

A.超深渊狮子鱼视觉退化的实质是种群基因频率发生了定向改变

B.超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择、协同进化

C.深海环境的定向选择提高了与超深渊狮子鱼细胞膜稳定有关基因的频率

D.超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼既存在地理隔离也存在生殖隔离

解析：B特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的表型进行选择，导致超深渊狮子

鱼的视觉退化，该定向选择的实质是种群基因频率发生了定向改变，A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，而超深渊狮子鱼是一个

物种，不存在协同进化，B错误；结合题干信息“该超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相

关的基因发生了大量丢失，与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了该鱼的抗压能力”

可知，深海环境的定向选择提高了与超深渊狮子鱼细胞膜稳定有关基因的频率，C正确；因

自然选择，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，使得超深渊狮

子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同，故狮子鱼与超深渊狮子鱼是两个不同的物

种，存在生殖隔离，同时由于生存场所不同，两者也存在地理隔离，D正确。

3.（2021•天河区三模）金婚鱼肉细嫩、鲜美，是重要海产经济鱼类，已在华南沿海大范围人

工养殖。为获得更大收益，养殖户不断筛选生长更快的品种，但因苗种来源范围小、近亲繁

殖普遍，种质退化现象较严重，使人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述

错误的是（）

A.近亲繁殖会使隐性致病基因纯合的个体增加

B.生长更快的金蟹鱼养殖品种，是人工选择的结果

C.经人工选择，人工养殖种群的基因库和野生种群相比已经不同

D.如果人工养殖种群个体持续大量地逃逸到野外，会增加野生种群的遗传多样性

解析：D近亲繁殖能够使纯合基因型的频率迅速增加，A正确；为获得更大收益，养殖户

不断筛选生长更快的品种，是为了培养适合人类需要的生物品种，属于人工选择，B正确；

人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群，说明两个种群的基因库不同，C正确；遗传多样

性的本质是遗传变异，人工种群大量逃逸到野外，不会使野生种群发生遗传变异，故其遗传

多样性不会改变，D错误。

（拣楣新题真题规范解答-增分提能素养提升

新情诜.新命题

在有关生物进化的研究中，常从分子水平研究蛋白质和核酸的细微差异。细胞色素C是一种

在细胞呼吸过程中有重要作用的蛋白质。下表是多种生物中细胞色素C的氨基酸序列与人的

比较结果。请回答下列问题：

生物名称黑猩猩舜猴袋鼠金枪鱼小麦酵母菌

氨基酸差别0110213544

（1）以细胞色素C为参照，上述生物中与人类的亲缘关系最近。可通过比较各类生

物中细胞色素C的差异来推断不同生物中遗传物质的差异。从中心法则的角度分析，依据是

（2）在分子水平研究不同物种亲缘关系，更直接的方法是用DNA分子杂交技术比较核酸：

①提取生物A的细胞色素c基因，加热，使DNA变为单链，记录变性温度为TA-A;

②提取生物B的细胞色素c基因，加热，使DNA变为单链，记录变性温度为TB-B；

③在适当条件下，形成杂种双链DNA,记为A-B；然后加热，记录变性温度为TAB；

④计算两个变性温度TA-A（或TB-B）与TA-B的差值，记为M。

上述步骤中，加热DNA形成单链过程中破坏了DNA分子的»研究发现，生物A

和生物B的亲缘关系越远，计算得到的M值越大，原因是

解析：（1）通过题表数据的比较可知，人类与黑猩猩的细胞色素c的氨基酸差异最小（0）,说

明人类与黑猩猩的亲缘关系最近；蛋白质的氨基酸序列是由DNA上的核昔酸序列编码的，

所以可以通过比较各类生物中细胞色素c的差异来推断不同生物中遗传物质的差异。（2）加

热DNA形成单链过程中破坏了DNA分子的氢键；生物的亲缘关系越远，DNA中碱基排列

顺序差异越大，杂种双链DNA形成的氢键就越少，热稳定性越低，M值越大，因此，生物

A和生物B的亲缘关系越远，计算得到的M值越大。

答案：（1）黑猩猩蛋白质的氨基酸序列是由DNA上的核甘酸序列编码的（2）氢键生物

的亲缘关系越远，DNA中碱基排列顺序差异越大，杂种双链DNA形成的氢键就越少，热稳

定性越低，M值越大

攸笈题•备高考

1.（2021•浙江6月选考）现代的生物都是由共同祖先进化而来的，物种的进化体现在种群基

因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是（）

A.自然选择