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专题十五 生物的进化
基础篇
考点 一 达尔文的生物进化论 二、适应的形成
1.
适应的概念与特点
一、达尔文生物进化论的两大组成学说
1.
共同由来学说
观点 地球上所有的生物都是由❶ 原始的
１) :
共同祖先 进化而来的
ꎮ
证据
２)
项目 内容或结论
通过自然作用保存在地
概念 层中的古代生物的遗体、
❷ 化石 遗物或生活遗迹等
研究生物进化最直接、最
地位 2.
适应形成的原因
重要的证据
比 较 解 剖 学 现有的脊椎动物都由原始 拉马克的观点
１)
证据 的共同祖先进化而来
内容 适应的形成是由于用进废退和❾ 获
印迹 胚胎学证据 人和其他脊椎动物有共同祖先 ① :
得性遗传
细胞和分子水
ꎮ
生物有共同祖先
平的证据 意义 否定物种不变论 提出的进化学说在
② : ꎬ
化石揭示的规律 生物是由原始的共同祖先 当时有进步意义
３) : ꎮ
经过漫长的地质年代逐渐进化而来的 生物 局限 过于强调环境变化直接导致物种的
ꎻ ③ :
经历了由简单到复杂 由低等到高等 由水 改变 对适应形成的解释肤浅 未被普遍
、 、 ꎬ ꎬ
生到陆生的进化顺序 接受
ꎮ ꎮ
2. 自然选择学说 达尔文的观点
２)
内容 内容 适应的来源是 可遗传变异 适应
１) ① : ꎬ
- 是自然选择的结果
D3 '.
ꎮ
F 意义 使生物学第一次摆脱了神学的束缚
② : ꎬ
E
E 走上了科学的轨道 揭示了生物界的统一性
7 * ꎻ
是由于所有的生物都有共同祖先 而生物的
& U U / ' ꎬ
E E( + E( + 2 E 多样性和适应性是进化的结果
ꎮ
局限 对于遗传和变异的认识还局限于性状
*" K
③ :
* 水平 不能科学地解释遗传和变异的本质
专
ꎬ ꎻ
题
对适应及物种的形成等问题的解释仅限于 十
3 E5 E5* '. 五
=#! 个体水平
ꎮ 生
意义 揭示了生物进化的机制 解释了❺ 适 考点训练(请判断下列说法是否正确) 物
的
２) : ꎬ
进
应 的形成和物种形成的原因 古人类的上肢骨骼与黑猩猩相似 下肢骨骼与现 化
ꎮ １. ꎬ
９３
代人类接近 有力地支持了自然选择学说 突变的有利和有害不是绝对的 往往取决于
ꎬ ꎮ( ) ２) ꎬ
通常 所有生物共用一套遗传密码 可支持生 生物的❹ 生存环境
２. ꎬ ꎬ ꎮ
物有共同祖先的说法 生物的变异是随机的 ❺ 不定向 的 只是
ꎮ ( ) ３) 、 ꎬ
自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积 提供了生物进化的原材料 不能决定生物进
３. ꎬ
累 化的方向
ꎮ ( ) ꎮ
4.
适应环境的性状源于可遗传变异 适应是自 自然选择导致种群基因频率的定向改变
４. ꎬ
然选择的结果
ꎮ ( )
自然选择直接作用的是个体的表型
５. ꎮ ( )
１ 题述证据支持了共同由来学说 无法
.✕ ꎬ 易混易错
支持自然选择学说 未体现 基础 内因 手段 结果
( “ 、 、 、 ” 分析生物进化时ꎬ要注意“变异在前ꎬ选择在后”ꎮ
等 ２ ３ 只有遗传物质发生改变所获得
)ꎮ .√ .✕ 环境因素的作用会提高突变频率ꎬ但任何情况下变异都
的性状才可遗传 ４ ５
ꎮ .√ .√ 是不定向的ꎬ即环境不能起到定向诱导变异的作用ꎬ但
可以对不定向的变异进行定向选择ꎮ
考点 二 现代生物进化理论
5.
隔离是物种形成的必要条件
一、现代生物进化理论的内容
物种 能够在自然状态下相互交配并且产生
1. 适应是自然选择的结果 １) :
可育后代的一群生物
ꎮ
隔离
２)
概念 不同群体间的个体 在自然状态下基
① : ꎬ
因不能自由交流的现象
ꎮ
2.
种群是生物进化的基本单位 类型 地理隔离和生殖隔离
② : ꎮ
基因库 一个❶ 种群 中全部个体所含有的
类型 概念 举例
１) :
全部基因
同种生物由于地理障碍
ꎮ
两个池塘中的鲤鱼
基因频率 在一个种群基因库中 某个基因 地理 而分成不同的种群ꎬ使得
２) : ꎬ 属于两个种群ꎬ存
占全部等位基因数的比值 隔离 种群间不能发生基因交
ꎮ 在地理隔离
流的现象
基因型频率 在一个种群中 某基因型个体
３) : ꎬ
不同物种之间一般不能
数占该种群个体总数的比值
如马和驴为不同物
ꎮ 生殖 相互交配ꎬ即使交配成
生物进化的实质 ❷ 种群基因频率的定向 种ꎬ交配产生的骡
４) : 隔离 功ꎬ也不能产生可育后代
改变 子不育
的现象
ꎮ
疑难突破
物种形成
思考 某种群有 个个体ꎬ基因型为 、 、 的个 ３)
5 １００ ＡＡ Ａａ ａａ 三个环节 突变和基因重组 自然选择及
年 体分别有 、 、 个ꎬ则 的基因频率和 的基因型 ① : 、
高 ３０ ６０ １０ Ａ Ａａ 隔离
考 频率分别为多少? ꎮ
3 三个环节间的相互关系
年 提示 的基因频率 ( ) ( ) ②
模 Ａ ＝ ３０×２＋６０ ÷ １００×２ ×１００％＝
拟 ６０％ ꎻ Ａａ 的基因型频率 ＝６０÷１００×１００％＝６０％ ꎮ / F 3 . 4 K . 4
A '
版 3. 突变和基因重组提供进化的原材料 /2 7 K
* * .
+
高 可遗传变异的来源 突变 包括❸ 基因突变 )
考 生 １) : ( 、 7&E M K. 7 K
物 染色体变异 和基因重组 ( .
) ꎮ
９４
物种形成的标志 出现❻ 生殖隔离 二、生物进化理论在发展
③ : ꎮ
1.
注意 生殖隔离的三种情况:不能交配ꎻ能交配但不 中性学说 大量的基因突变是中性的 决定生
: ꎬ
能产生后代ꎻ产生后代但后代不可育ꎮ 物进化方向的是中性突变的逐渐积累 而不
ꎬ
物种形成的两种方式 是自然选择
④ ꎮ
渐变式 2. 间断平衡学说 物种的形成并不都是渐变的
ａ. :
过程 而是物种长期稳定与迅速形成新种交
ꎬ
替出现的过程
ꎮ
知识归纳
( )自然选择直接选择的是表型ꎬ间接选择的是基因型ꎬ
１
骤变式 如多倍体的形成
ｂ. : ꎮ
实质是种群基因频率的定向改变ꎮ
( )新物种的形成不一定需要经过地理隔离ꎬ但必须有
２
生殖隔离ꎮ
6. 协同进化 ( )生物进化不一定导致新物种的形成ꎬ而新物种一旦
３
概念 不同物种之间 ❼ 生物与无机环境 形成ꎬ则说明生物进化了ꎮ
１) : 、
( )引起种群基因频率改变的因素主要有自然选择和人
之间在相互影响中不断进化和发展
４
ꎮ
工选择、突变、迁入和迁出、隔离、遗传漂变(小种群中偶
实例
２)
然发生的事件导致种群基因频率发生较大改变的现
实例 内容
象)等ꎮ
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年
“精明的捕
老、病弱或年幼的个体ꎬ客观上起到了
考点训练(请判断下列说法是否正确)
食者”策略
促进种群发展的作用
能交配并产生后代的两种生物属于同一物种
捕食者往往捕食个体数量多的物种ꎬ这 １. ꎮ
“ 收 割 理 样就会避免出现一种或少数几种生物
( )
论” 在生态系统中占绝对优势的局面ꎬ为其 物种形成不一定都需要经过地理隔离
２. ꎮ
他物种的形成腾出空间
( )
地球早期无氧环境 厌氧生物 光合
好 氧 生 物 → → 某种抗生素被长期使用后药效下降 是由于
生物出现 空气中有氧气 出现好氧 ３. ꎬ
的出现 → →
病原体接触药物后 产生了对药物有抗性的
生物
ꎬ
7. 变异
生物多样性是协同进化的结果
ꎮ ( )
１ 能交配并产生可育的后代的个体才
.✕
属于同一物种 ２ ３ 病原体抗性的变异与
ꎮ .√ .✕
抗生素无关 抗生素只起选择作用
ꎬ ꎮ
专
题
十
五
生
物
的
进
化
９５
综合篇
提升 基因频率和基因型频率的计算 常染色体上某基因频率 某基因总数 种群
２) ＝ /(
个体数
1. “定义法”求解基因频率 ×２)×１００％ꎮ
染色体上某基因频率 某基因总数 雌
某基因频率 某基因总数 某基因及其等位 ３)Ｘ ＝ /(２×
１) ＝ /
性个体数 雄性个体数
基因的总数 ＋ )×１００％ꎮ
×１００％ꎮ
2. “公式法”求解基因频率（以常染色体上的 易混易错
一对等位基因 A 、 a 为例） 求解 染色体上某基因频率时ꎬ注意基因总数为雄
Ｘ
性个体数量 雌性个体数量的 倍ꎮ
基因频率 基因型频率 基因
＋ ２
１)Ａ ＝ＡＡ ＋１/２×Ａａ
型频率 3.
利用遗传平衡定律计算基因型频率
ꎮ
基因频率 基因型频率 基因型
前提条件 种群非常大 所有雌雄个体之间
２)ａ ＝ａａ ＋１/２×Ａａ
１) : ꎻ
频率
自由交配并产生可育后代 没有迁入和迁
ꎮ
ꎻ
例1 果蝇的棒眼基因( )和正常眼基因( ) 出 没有自然选择 没有突变
Ｂ ｂ
ꎻ ꎻ ꎮ
只位于 染色体上ꎮ 科学家通过基因工程培
计算公式
Ｘ
２)
育出一特殊棒眼雌性果蝇品系(
Ｂ
ｂ)ꎬ其中
当等位基因只有两个 时 设 ｐ 表示
Ｘ Ｘ
(Ａ、ａ) ꎬ Ａ
一条 染色体上携带隐性致死基因 ꎬ已知当
的基因频率 ｑ 表示 的基因频率 则 的
Ｘ ｓ
ꎬ ａ ꎬ :ＡＡ
ｓ
基因纯合(
Ｘ
ｓ
Ｘ
ｓ、
Ｘ
ｓ
Ｙ
)时能使胚胎致死ꎮ 让 基因型频率
＝
ｐ２
ꎻＡａ
的基因型频率
＝２
ｐｑ
ꎻａａ
该果蝇品系与正常眼雄果蝇交配ꎬ若致死基
的基因型频率 ｑ２
＝ ꎮ
因 位于 Ｂ 染色体上ꎬ产生的子代群体中 例2 黑腹裂籽雀的宽喙和窄喙分别由 和
ｓ Ｘ Ｂ
Ｂ ｂ
基因频率是 ꎮ 若致死基因 位于 ｂ 控制ꎮ 现有一个较大的黑腹裂籽雀种群ꎬ雌雄
ｓ Ｘ
染色体上ꎬ产生的子代群体中 基因频率是
数量相等ꎬ雌雄之间自由交配产生可育后代ꎬ
Ｂ
ꎮ 且没有迁入、迁出、自然选择和突变ꎬ种群中
Ｂ
解题导引 若致死基因 位于
Ｂ
染色体上ꎬ该
基因频率为 ꎬ 基因频率为 ꎬ若这对等
ｓ Ｘ
６０％ ｂ ４０％
果蝇品系基因型为
Ｂｓ
ｂꎬ与正常眼雄果蝇
位基因位于常染色体上ꎬ则显性个体中出现杂
Ｘ Ｘ
( ｂ )交配ꎬ杂交后代 Ｂｓ 胚胎致死ꎬ子代 合雌黑腹裂籽雀的概率约为 (保留一位
Ｘ Ｙ Ｘ Ｙ
果蝇基因型及比例为
Ｂｓ ｂ ｂ ｂ ｂ 小数)ꎮ
Ｘ Ｘ ∶ Ｘ Ｘ ∶ Ｘ Ｙ＝
ꎬ 基因频率为 ( ) 解题导引 由题意知ꎬ该种群符合遗传平衡定
１ ∶ １ ∶ １ Ｂ １÷ １×２＋１×２＋１ ＝
ꎮ 若致死基因 位于 ｂ 染色体上ꎬ该果蝇 律ꎬ种群 基因频率为 ꎬ 基因频率为
１/５ ｓ Ｘ
Ｂ ６０％ ｂ
品系基因型为 Ｂ ｂｓꎬ与正常眼雄果蝇( ｂ ) ꎬ则 的基因型频率为 ꎬ 的基因
Ｘ Ｘ Ｘ Ｙ
４０％ ＢＢ ３６％ Ｂｂ
交配ꎬ杂交后代
ｂｓ
胚胎致死ꎬ子代果蝇基
型频率为 ꎬ故显性个体中出现杂合雌黑腹
Ｘ Ｙ
４８％
因型及比例为 ｂ ｂｓ Ｂ ｂ Ｂ ꎬ 裂籽雀的概率为 ( )
Ｘ Ｘ ∶ Ｘ Ｘ ∶ Ｘ Ｙ＝１ ∶ １ ∶ １ ４８％ ÷ ３６％ ＋４８％ ÷ ２≈
因此 基因频率为( ) ( )
ꎮ
Ｂ １＋１ ÷ １×２＋１×２＋１ ＝
２８.６％
ꎮ 答案
２/５
２８.６％
答案
１/５ ２/５
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
生
物
９６
创新篇
创新 细菌抗药性形成的原因及预防 宜条件下培养 滤纸片周围出现抑制
１２~１６ ｈꎬ
大肠杆菌生长的环圈 简称抑菌圈 见图 测
例 某微生物社团为宣传滥用抗生素的危害 ( ꎬ )ꎮ
量并记录抑菌圈的直径并取平均值 记为 ｎ
提供科研证据 开展了 抗生素对细菌选择作 ꎬ １ꎮ
ꎬ “ 再从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌 重复上述
用 的实验 取少量大肠杆菌的培养液 均匀 ꎬ
” ꎮ ꎬ 步骤 培养至第五代 测量并记录每一代抑菌
涂在培养皿内的培养基上 再放上 片含有链 ꎬ ꎮ
ꎬ ４ 圈直径的平均值 ｎ ｎ 由实验数据可以推
霉素 抗生素 的圆形滤纸片 然后在无菌的适 ( ２~ ５)ꎮ
( ) ꎬ 测出 大肠杆菌对链霉素的抗药性逐代增强
: ꎮ
解题思路
( )可以根据抑菌圈直径的大小来判定药物的
１
抑菌效果ꎮ 抑菌圈越小ꎬ抑菌作用越弱ꎮ
( )随着培养代数的增加ꎬ抑菌圈直径逐渐变
２
基础设问
小ꎻ链霉素对大肠杆菌抗药性变异进行了定向
是否能依据抑菌圈直径大小来判定药物的
选择ꎬ筛选出了抗链霉素能力强的大肠杆菌ꎬ
(１)
抑菌效果
故链霉素抑菌效果逐渐减弱ꎮ
?
随着培养代数的增加 抑菌圈直径如何变
( )抗生素的滥用ꎬ使耐药菌生存和繁殖的机
(２) ꎬ
３
化 请分析原因
会增加ꎬ耐药性基因在细菌种群中的基因频率
? ꎮ
创新设问
逐年上升ꎬ最终形成“超级病菌”ꎮ
人类不断研发新的抗生素时 致病细菌对
( )当致病细菌对某抗生素药物的耐药率超过
(３) ꎬ
４
新药的耐药性也在不断提高 甚至出现了无药
一定值时ꎬ需及时更换抗生素类药物ꎬ将致病
ꎬ
可治的 超级病菌 请用现代生物进化理论
细菌的耐药率控制在低水平ꎮ
“ ”ꎮ
观点简析 超级病菌 出现的主要原因
知识拓展
“ ” ꎮ
为探究防止 超级病菌 出现的方法 从上 抗生素在临床上用来治疗由细菌引起的疾病时ꎬ为
(４) “ ” ꎬ
述实验中的第五代抑菌圈边缘挑取大肠杆菌 了避免出现细菌的耐药性ꎬ使用时一定要注意: 第一
①
进行接种 调换含有庆大霉素 另一种抗生 次使用的药物剂量要足ꎻ 避免在一个时期或长期使用
②
ꎬ (
同种抗生素ꎻ 不同的抗生素(或与其他药物)混合使
素 的滤纸片 重复培养五代 又在抑菌圈边
③
) ꎬ ꎻ
用ꎻ 对现有抗生素进行改造ꎻ 筛选新的更有效的抗
缘重新挑取大肠杆菌培养 恢复使用链霉素 ④ ⑤
ꎬ
生素ꎬ这样既可以提高治疗效果ꎬ又不会使细菌产生抗
滤纸片 测得抑菌圈直径平均值为 ｎ ｎ
ꎬ １１( １１> 药性ꎮ
ｎ 据此实验数据推测防止 超级病菌 出
５)ꎮ “ ”
现的思路
ꎮ
专
题
十
五
生
物
的
进
化
９７
