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第23 讲生物的进化（知识清单）
学习导航站
知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 生物有共同祖先的证据 ★★★☆☆
考点2 自然选择与适应的形成 ★★★☆☆
考点3 种群基因组成的变化 ★★★☆☆
考点4 隔离在物种形成中的作用 ★★★☆☆
考点5 协同进化与生物多样性的形成 ★★★☆☆
考点6 实验：探究抗生素对细菌的选择作用 ★★☆☆☆
陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（ 大陷阱规避）
素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 生物有共同祖先的证据★★★☆☆
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。
2.生物有共同祖先的证据
（1）地层中陈列的证据——化石
①概念：是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的 等。
②地位：是研究生物进化 的证据。
③分布：大部分化石发现于 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。
（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。
（3）胚胎学证据
①胚胎学是指研究 的学科。
②脊椎动物在 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。
（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。
②分子水平的证据：不同生物的 等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着
，其差异的大小则揭示了当今生物种类 ，以及它们在进化史上出现的顺序。
3.生物在细胞和分子水平上的部分共同特点
物质组成
化学元素种类大致相同，无机物和有机物（生物大分子蛋白质和核酸）基本相
同
细胞结构
细胞膜（均由磷脂构成骨架）、细胞质、核糖体
细胞代谢
都是物质与能量变化的过程，都有酶的催化，ATP 是直接能源物质
细胞学说
体现生物界的统一性
DNA
所有的细胞生物都以DNA 为遗传物质，核酸分子结构相似
蛋白质
由21 种氨基酸组成蛋白质
密码子
翻译时共用一套遗传密码
中心法则
所有的生物都遵循，整个生物界遗传信息的复制与表达具有相同的模式
考点2 自然选择与适应的形成★★★☆☆
1.适应的含义
（1）生物的形态结构适合于完成 。
（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 。
2.适应的特点
（1） 性。
（2） 性。
3.适应是自然选择的结果
（1）拉马克进化学说
①主要观点：地球上所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的，生物各种适应性特征的形成
都是由于 和 。
②拉马克认为的适应性特征的形成：选择在前，变异在后。
③意义：彻底否定了 ，奠定了科学生物进化论的基础。
（2）达尔文自然选择学说
①核心内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
②对适应的解释：
1）适应的来源是 ，适应是 的结果。
2）在一定环境的 作用下，可遗传的变异会赋予某些个体 和繁殖的优势，经过代代繁殖，群
体中这样的个体就会 。由此可见，群体中出现 和 是适应形成的
必要条件
③意义：使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道；揭示了生物界的
统一性是由于所有的
⑱
生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是 的结果。
④不足：对遗传和变异的认识还局限于 ；不能科学地解释 的本质。
特别提醒
环境不能决定变异的方向，变异是不定向的，环境只起选择作用。
[教材隐性知识]源于必修2 P109 概念检测：适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之
间的矛盾。
考点3 种群基因组成的变化★★★☆☆
1.相关概念
（1）种群：生活在一定区域的 生物 个体的集合。
（2）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部 。
（3）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部 的比值。
（4）生物进化：种群的 发生改变。
2.种群基因频率的变化
（1）来源：
①突变：基因突变、染色体变异。
②基因重组。
（2）特点：可遗传的变异是 、不定向的。
（3）作用：只是提供生物进化的 ，不能决定生物进化的方向。
（4）相对性：变异的有利和有害是 ，往往取决于生物的生存环境。
3.自然选择对种群基因频率变化的影响
（1）影响：不断淘汰具有 的个体，选择保留具有 的个体。
（2）作用对象与方式：
①直接作用：个体的 。
②最终选择：决定表型的 。
（3）结果：
基因方面：种群的 会发生 。
生物性状方面：导致生物朝着 不断进化。
考点4 隔离在物种形成中的作用★★★☆☆
1.物种：能够在自然状态下相互交配并且产生 的一群生物称为一个物种。
2.隔离
（1）定义：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能 的现象叫作隔离。
（2）类型
地理隔离
生物由于地理障碍而分成 种群，使得种群间不能发生基因交流的
现象
生殖隔离
之间一般是 相互交配的，即使交配成功，也不能产生
的现象
3.新物种形成
（1）三个环节：突变和基因重组、 及隔离。
（2）形成标志：隔离是物种形成的必要条件， 标志新物种形成。
（3）形成过程（渐变式）
①地理隔离
1）不同种群出现不同的 和基因重组。
2）不同种群间不发生 。
②自然选择：食物和栖息条件的不同，对不同种群基因频率的改变所起作用不同。
③生殖隔离： 形成明显的差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同的物种。
特别提醒
1.物种是自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同
的种群；种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。
2.种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。
3.判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是看是否存在生殖隔离。若存在生
殖隔离，则不是同一物种。
考点5 协同进化与生物多样性的形成★★★☆☆
1.协同进化
（1）概念： 在相互影响中不断进化和发展。
（2）类型
协同进化类型
包含类型
实例
之间
种间互助
某种兰花和专门给它传粉的蛾
种间斗争
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
生物与无机环境相互影响
地球早期无氧环境→ 生物→光合生物
出现→原始大气中有 →出现好氧生物
2.生物多样性的形成
（1）生物多样性内容：主要包括 多样性（基因多样性）、 多样性和 多样
性。
（2）形成原因： 。
3.生物进化理论在发展
（1）现代生物进化理论的主要内容： 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，进而通过隔离形成新的 ；生物进
化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境 的过程； 是协同进化的结果。
（2）生物进化理论在发展
观点一：基因突变对生物适应性的影响并不是 的，大量的基因突变是 ；决定生
物进化方向的是 的逐渐积累，而不是自然选择。
观点二：物种形成并不都是 的过程，而是 与 交替出现的过程。
特别提醒
同一物种内生物个体间不存在协同进化。
考点6 实验：探究抗生素对细菌的选择作用★★☆☆☆
1.原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死 ，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 ，耐药菌有可能存活下来。
2.目的要求：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的 。
3.方法步骤
第1 步：用记号笔在培养皿的底部画 的直线，将培养皿分为4 个区域，分别标记为①～④。
↓
第2 步：取少量细菌的培养液，用 （或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。
↓
第3 步：用无菌的镊子先夹取1 张 的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1 张 纸
片放在②～④号区域的中央，盖上皿盖。
↓
第4 步：将培养皿倒置于 中培养12～16 h。
↓
第5 步：观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组
中 ，并取平均值。
↓
第6 步：从 的菌落上挑取细菌，接种到 中培养，然后重复步骤2～5。
如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。
4.结果
在培养基上 （填“有”或“无”）细菌生长，在放有抗生素纸片的区域 （填“有”或
“无”）细菌生长。连续培养几代后，抑菌圈的直径会 。
5.结论
抗生素对细菌具有 作用。
特别提醒
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。
陷阱1 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成的几点易错点
易错表现
正确理解
认为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
两个物种α 链上氨基酸有差异，其差异的大小只能
说明不同生物亲缘关系的远近，并不能否定生物有
共同的祖先
认为自然选择学说的提出是对共同由来学说的修
正
达尔文的生物进化论主要由自然选择学说和共同由
来学说组成
认为经自然选择，同一物种的不同种群的基因库
发生相同的变化
同一物种的不同种群向着适应各自环境的方向发展
变化，其基因库的变化有差异
认为人工选择可以培育新品种，自然选择不能形
成新物种
长期的自然选择能形成新物种
陷阱2 现代生物进化理论的几点易错点
易错表现
正确理解
认为金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，人工
选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
人工选择只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使
金鱼发生变异
认为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
生物进化的实质是种群基因频率的改变，玉米是类
玉米进化而来的，说明玉米在进化过程中基因频率
发生了改变
认为某植物出现了2 种黄叶突变体，两种突变体
的出现增加了物种多样性
两种突变体之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只
能体现遗传多样性
一、种群基因频率计算及其应用
1.常染色体上基因频率的计算
（1）已知常染色体上各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝该基因总数
该基因及其等位基因总数×100％
PA＝
2 AA ＋Aa
2×（AA ＋Aa＋aa）×100％
Pa＝
Aa+2aa
2×（AA ＋Aa＋aa）×100％
（A、a 为基因，AA、Aa、aa 为三种基因型个体数）
（2）已知基因型频率计算基因频率
设有N 个个体的种群，AA、Aa、aa 的个体数分别为n1、n2、n3，A、a 的基因频率分别用PA、Pa表示，
AA、Aa、aa 的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
PA＝2n1＋n2
2 N
＝(
n1
N ＋1
2 × n2
N)＝PAA＋1
2PAa
Pa＝2n3＋n2
2 N
＝(
n3
N ＋1
2 × n2
N)＝Paa＋1
2PAa
由以上公式可以得出下列结论：
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1
2杂合子的频率。
2.性染色体上基因频率的计算
（1）计算公式（p 为XA的基因频率，q 为Xa的基因频率）
p＝
2 N X
A X
A＋N X
A X
a＋N X
AY
2（N X
A X
A＋N X
A X
a＋N X
a X
a）＋（N X
AY ＋N X
aY ）×100％；
q＝
2 N X
a X
a＋N X
A X
a＋N X
aY
2（N X
a X
a＋N X
A X
a＋N X
A X
A）＋（N X
aY ＋N X
AY ）×100％。
（2）例析说明
以色盲为例，相关基因用B、b 表示：
①男性中相关基因频率和基因型频率的关系
应用：当基因位于X 染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基
因型频率，就等于求出了基因频率。
②人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率
③色盲在男女性中发病率的关系
色盲在女性中的发病率＝（色盲在男性中的发病率）2。
3.利用遗传平衡定律求基因型频率
（1）前提条件：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；
⑤没有基因突变。
（2）计算公式：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＝p2；
基因型Aa 的频率＝2pq；
基因型aa 的频率＝q2。
（3）当已知基因型aa 的频率为x％时，则a 的基因频率为❑√x％，A 的基因频率为1－❑√x％。AA 基因型
频率为（1－❑√x％）2；Aa 基因型频率为2·❑√x％·（1－❑√x％）。
考点预测：
1.基础计算类：选择题或填空题，直接考查基因频率或基因型频率的计算。
2.遗传平衡定律应用：结合自由交配、淘汰或致死现象，计算下一代基因型频率。
3.伴性遗传与复杂情境：结合性别比例、隐性致死或迁移事件，综合计算基因频率。
1．（2025·甘肃·高考真题）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·云南·高考真题）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
3．（2025·广东·高考真题）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
4．（2025·河南·高考真题）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（ ）
A．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
5．（2025·湖北·高考真题）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（ ）
A．图1 曲线在1200 代左右时形成了新物种
B．对比图1 与图2，推测图1 中有利突变基因为隐性
C．随着世代数的增加，图2 曲线的峰值只能接近1，无法等于1
D．图2 曲线在200~400 代增长慢，推测该阶段含有利基因的纯合体占比少
6．（2025·北京·高考真题）蝴蝶幼虫取食植物叶片，萝藦类植物进化出产生CA 的能力，CA 抑制动物细胞
膜上N 酶的活性，对动物产生毒性，从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N 酶发生了一个氨基酸
替换而对CA 不敏感，其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是（ ）
A．斑蝶类蝴蝶对CA 的适应主要源自基因突变和选择
B．斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物
C．N 酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离
D．萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例
7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）专食性绢蝶幼虫以半荷包紫堇叶片为食，成体绢蝶偏好在绿叶型半荷包
紫堇植株附近产卵。生长于某冰川地域的半荷包紫堇因bHLH35 基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色，不
易被成体绢蝶识别。冰川消融导致裸露岩石增多、分布范围扩大，则该地区（ ）
A．半荷包紫堇突变的bHLH35 基因频率会逐渐增加
B．半荷包紫堇bHLH35 基因突变会引起绢蝶的变异
C．灰叶型半荷包紫堇的出现标志着新物种的形成
D．冰川消融导致绢蝶受到的选择压力减小
8．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌，并取食红藻
表面附生的硅藻，在此过程中携带了红藻的雄配子，使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是（
）
A．海蟑螂与红藻存在互惠关系，二者协同进化
B．海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C．硅藻附生于红藻，因此二者存在寄生关系
D．海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
9．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是（ ）
A．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
10．（2025·安徽·高考真题）粗糙玉蜀螺是一种分布于海岸边的小海螺，其天冬氨酸转氨酶活性受一对等
位基因Aat100和Aat120控制。至1987 年，这对等位基因的频率在该种群世代间保持相对稳定（低潮带Aat120
基因频率为0．4）。1988 年，该螺分布区发生了一次有毒藻类爆发增殖，藻类分泌的藻毒素使低潮带个体
大量死亡，而高潮带个体受影响较小，此后高潮带个体向低潮带扩散。1993 年，种群又恢复到1987 年的
相对稳定状态。Aat120基因频率变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．1987 年，含Aat120基因的个体在低潮带比高潮带具有更强的适应能力
B．在自然选择作用下，1993 年后低潮带Aat100基因频率将持续上升
C．1988~1993 年，影响低潮带种群基因频率变化的主要因素是个体迁移
D．1993 年，含Aat100基因的个体在低潮带种群中所占比例为84%
