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【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题06 生物的进化-讲义
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这是一份【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题06 生物的进化-讲义，共8页。试卷主要包含了 地层中陈列的证据—化石，生物进化理论在发展等内容，欢迎下载使用。
考点01 生物有共同祖先的证据
考点02 自然选择与适应的形成
考点03 种群基因组成的变化与物种的形成
考点04 协同进化与生物多样性的形成
考点01 生物有共同祖先的证据
一、 地层中陈列的证据—化石
1.概念：化石是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。
2.作用：化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
二、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
（1）同源器官
骨骼的种类一致，排列顺序也一致。
说明这四种动物可能由共同祖先进化而来。
2.胚胎学证据
(1)胚胎学的概念：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育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共同祖先的观点。
3.细胞和分子水平的证据
（1）当今生物有许多共同的特征，如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
（2）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
考点02 自然选择与适应的形成
一、适应的普遍性和相对性
1.适应的概念
（1）生物的形态结构适合于完成一定的功能。
（2）生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
2.适应的特性
（1）普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
（2）相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
二、适应是自然选择的结果
1.拉马克的进化学说
（1）主要内容：
①生物不是神造的，而是由古老生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
彻底否定物种不变论
（2）进化的原因：①用进废退；②获得性遗传。
（3）评价：
①意义：否定了神创论和物种不变论；历史上第一个提出比较完整的进化学说。
②不足：提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
2.达尔文自然选择学说
(1)主要内容：
①过度繁殖：选择的基础；
②生存斗争：生物进化的动力和选择的手段；
③遗传变异：生物进化的内因；
④适者生存：自然选择的结果
（2）进步意义
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
②揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先。
③科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。
局限性：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。
3.达尔文以后进化理论的发展
（1）发展的原因
①关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。
②关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
发展的结果：形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
考点03 种群基因组成的变化与物种的形成
一、种群基因组成的变化
（一）种群和种群基因库
1.种群的概念及特点
（1）定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
（2）特点：种群是繁殖的基本单位，也生物进化的基本单位。
2.基因库和基因频率
（1）定义：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
【注意】一个种群所有个体各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体间的差异越大，基因库也就越大。
（2）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
①基因频率=（某基因的数目/该基因的等位基因的总数）× 100%=纯合子频率+1/2杂合子频率
②影响因素：突变、选择、迁移等。
（3）基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。
（二）基因频率的计算
1.“定义法”求解基因频率
（1）某基因频率=（某基因总数/某基因和其等位基因的总数）×100%
（2）若在常染色体上,某基因频率=（某基因总数/种群个体数×2）×100%
（3）若在X染色体上,某基因频率=[某基因总数/2×雌性个体数+雄性个体数]×100%
2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例)
A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率
a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率
3.运用遗传平衡定律求解基因频率
（1）适用条件:①种群非常大;②所有雌雄个体之间自由交配并产生后代;③没有迁出和迁入;④没有自然选择;⑤没有突变。
（2）计算方法
①当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。
【提示】遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。
(2)人群中男性的红绿色盲发病率即该群体Xb的基因频率。
(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则
男性中:XBY=90%;XbY=10%
女性中:XBXB=90%x90%=81%;XBXb=2x90%x10%=18%;XbXb=10%x10%=1%
（三）种群基因频率的变化
变异
不可遗传的变异
可遗传的变异
突变
基因突变
染色体变异
基因重组
1. 种群基因频率的变化
基因突变是自然界中普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
2. 可遗传变异的形成、特点和作用
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料
（四）自然选择对种群基因频率变化的影响
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。
【总结】有关基因频率与进化的分析和总结
(1)影响种群基因频率变化的因素
①外因：自然选择。
②内因：基因突变和部分染色体变异如缺失和重复等能直接引起基因频率的变化，基因重组只改变了基因型频率，在自然选择的作用下淘汰部分个体后可引起基因频率的变化。
(2)自然选择决定生物进化的方向
(3)进化的实质是种群基因频率的改变。
(4)进化中的定向与不定向
①变异是不定向的。
②自然选择是定向的。
③种群基因频率的变化是定向的。
④生物进化的方向是定向的。
二、隔离在物种形成中的作用
（一）物种
1.概念：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称为一个物种。
（二）隔离在物种形成中的作用
1.隔离概念及类型
（1）概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
（2）类型：
①地理隔离：由于地理阻隔而不能发生基因交流的现象。
②生殖隔离：无法交配或交配后不能产生可育后代的现象。
动物：求偶方式不同；繁殖期不同。
植物：繁殖期不同；花的形态不同。
(3)新物种的形成过程
（4）物种形成的三个环节
①内容：
突变和基因重组产生进化的原材料。
自然选择导致种群基因频率的定向改变。
C.隔离导致物种形成。
②关系图:
考点04 协同进化与生物多样性的形成
一、协同进化
1.协同进化的概念
（1）对象：①不同物种之间；②生物与无机环境之间。
（2）作用：在相互影响中不断进化和发展。
2.协同进化的类型与实例
3.协同进化意义：
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。
二、生物多样性的形成
1.内容：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：生物的进化。
3.研究生物进化历程的主要依据：化石。
4.生物多样性三个层次间的关系
5.生物多样性形成的原因：长期自然选择、协同进化的结果。
三、生物进化理论在发展
1.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：
（1）适应是自然选择的结果。
（2）种群是生物进化的基本单位。
（3）突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过 隔离形成新的物种。
（4）生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境间协同进化的过程。
（5）生物多样性是协同进化的结果。
2.发展
（1）中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
（2）间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
项目
种群
物种
概念
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
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
范围
较小范围内的同种生物的所有个体
由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准
①同一时间、同一地点、同一物种；
②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代
①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代；
②不同物种之间存在生殖隔离
联系
①一个物种可以包括许多种群；
②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种
协同进化的范围
包含种间关系
实例
不同物种之间
原始合作
海葵和寄居蟹
互利共生
根瘤菌和豆科植物
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
种间竞争
作物与杂草
生物与无机环境之间
生物影响环境，环境影响生物
地球早期无氧环境→出现厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物
考点01 生物有共同祖先的证据
考点02 自然选择与适应的形成
考点03 种群基因组成的变化与物种的形成
考点04 协同进化与生物多样性的形成
考点01 生物有共同祖先的证据
一、 地层中陈列的证据—化石
1.概念：化石是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。
2.作用：化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
二、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
（1）同源器官
骨骼的种类一致，排列顺序也一致。
说明这四种动物可能由共同祖先进化而来。
2.胚胎学证据
(1)胚胎学的概念：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育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共同祖先的观点。
3.细胞和分子水平的证据
（1）当今生物有许多共同的特征，如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
（2）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
考点02 自然选择与适应的形成
一、适应的普遍性和相对性
1.适应的概念
（1）生物的形态结构适合于完成一定的功能。
（2）生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
2.适应的特性
（1）普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
（2）相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
二、适应是自然选择的结果
1.拉马克的进化学说
（1）主要内容：
①生物不是神造的，而是由古老生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
彻底否定物种不变论
（2）进化的原因：①用进废退；②获得性遗传。
（3）评价：
①意义：否定了神创论和物种不变论；历史上第一个提出比较完整的进化学说。
②不足：提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
2.达尔文自然选择学说
(1)主要内容：
①过度繁殖：选择的基础；
②生存斗争：生物进化的动力和选择的手段；
③遗传变异：生物进化的内因；
④适者生存：自然选择的结果
（2）进步意义
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
②揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先。
③科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。
局限性：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。
3.达尔文以后进化理论的发展
（1）发展的原因
①关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。
②关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
发展的结果：形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
考点03 种群基因组成的变化与物种的形成
一、种群基因组成的变化
（一）种群和种群基因库
1.种群的概念及特点
（1）定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
（2）特点：种群是繁殖的基本单位，也生物进化的基本单位。
2.基因库和基因频率
（1）定义：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
【注意】一个种群所有个体各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体间的差异越大，基因库也就越大。
（2）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
①基因频率=（某基因的数目/该基因的等位基因的总数）× 100%=纯合子频率+1/2杂合子频率
②影响因素：突变、选择、迁移等。
（3）基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。
（二）基因频率的计算
1.“定义法”求解基因频率
（1）某基因频率=（某基因总数/某基因和其等位基因的总数）×100%
（2）若在常染色体上,某基因频率=（某基因总数/种群个体数×2）×100%
（3）若在X染色体上,某基因频率=[某基因总数/2×雌性个体数+雄性个体数]×100%
2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例)
A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率
a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率
3.运用遗传平衡定律求解基因频率
（1）适用条件:①种群非常大;②所有雌雄个体之间自由交配并产生后代;③没有迁出和迁入;④没有自然选择;⑤没有突变。
（2）计算方法
①当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。
【提示】遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。
(2)人群中男性的红绿色盲发病率即该群体Xb的基因频率。
(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则
男性中:XBY=90%;XbY=10%
女性中:XBXB=90%x90%=81%;XBXb=2x90%x10%=18%;XbXb=10%x10%=1%
（三）种群基因频率的变化
变异
不可遗传的变异
可遗传的变异
突变
基因突变
染色体变异
基因重组
1. 种群基因频率的变化
基因突变是自然界中普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
2. 可遗传变异的形成、特点和作用
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料
（四）自然选择对种群基因频率变化的影响
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。
【总结】有关基因频率与进化的分析和总结
(1)影响种群基因频率变化的因素
①外因：自然选择。
②内因：基因突变和部分染色体变异如缺失和重复等能直接引起基因频率的变化，基因重组只改变了基因型频率，在自然选择的作用下淘汰部分个体后可引起基因频率的变化。
(2)自然选择决定生物进化的方向
(3)进化的实质是种群基因频率的改变。
(4)进化中的定向与不定向
①变异是不定向的。
②自然选择是定向的。
③种群基因频率的变化是定向的。
④生物进化的方向是定向的。
二、隔离在物种形成中的作用
（一）物种
1.概念：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称为一个物种。
（二）隔离在物种形成中的作用
1.隔离概念及类型
（1）概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
（2）类型：
①地理隔离：由于地理阻隔而不能发生基因交流的现象。
②生殖隔离：无法交配或交配后不能产生可育后代的现象。
动物：求偶方式不同；繁殖期不同。
植物：繁殖期不同；花的形态不同。
(3)新物种的形成过程
（4）物种形成的三个环节
①内容：
突变和基因重组产生进化的原材料。
自然选择导致种群基因频率的定向改变。
C.隔离导致物种形成。
②关系图:
考点04 协同进化与生物多样性的形成
一、协同进化
1.协同进化的概念
（1）对象：①不同物种之间；②生物与无机环境之间。
（2）作用：在相互影响中不断进化和发展。
2.协同进化的类型与实例
3.协同进化意义：
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。
二、生物多样性的形成
1.内容：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：生物的进化。
3.研究生物进化历程的主要依据：化石。
4.生物多样性三个层次间的关系
5.生物多样性形成的原因：长期自然选择、协同进化的结果。
三、生物进化理论在发展
1.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：
（1）适应是自然选择的结果。
（2）种群是生物进化的基本单位。
（3）突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过 隔离形成新的物种。
（4）生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境间协同进化的过程。
（5）生物多样性是协同进化的结果。
2.发展
（1）中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
（2）间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
项目
种群
物种
概念
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
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
范围
较小范围内的同种生物的所有个体
由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准
①同一时间、同一地点、同一物种；
②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代
①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代；
②不同物种之间存在生殖隔离
联系
①一个物种可以包括许多种群；
②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种
协同进化的范围
包含种间关系
实例
不同物种之间
原始合作
海葵和寄居蟹
互利共生
根瘤菌和豆科植物
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
种间竞争
作物与杂草
生物与无机环境之间
生物影响环境，环境影响生物
地球早期无氧环境→出现厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物
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