自然选择 — 生物学
1. 自然选择的机制 ★★☆☆☆ ⏱ 5 min
自然选择基于达尔文和华莱士最早提出的五个关键观察和推论：
- 种群产生的后代多于能存活繁殖的数量，导致资源竞争。
- 种群中大多数性状的个体之间存在遗传变异。
- 某些变异（适应性特征）使个体在特定环境中更可能生存和繁殖。
- 适应性性状是可遗传的，因此会传递给后代。
- 随世代推移，有利等位基因频率升高，有害等位基因频率降低。
Exam tip: 在分值3分及以上的题目中，始终要将选择压力与生存、繁殖和等位基因频率改变联系起来；CIE会为每个关联步骤单独给分。
2. 自然选择的三种主要类型 ★★★☆☆ ⏱ 6 min
自然选择以三种不同方式作用于多基因性状（由多个基因控制），具体方式取决于环境青睐哪种表型。每种选择类型都会对表型分布产生不同的改变：
3. 选择引起的等位基因频率改变 ★★★☆☆ ⏱ 5 min
自然选择通过种群中等位基因频率随世代的改变来衡量。青睐某一等位基因的选择压力会使该等位基因频率逐代持续升高。
Exam tip: 永远记住：自然选择作用于个体生物，但进化改变发生在种群中，改变整体等位基因频率。个体不会进化。
4. 考试核心实例 ★★☆☆☆ ⏱ 4 min
CIE阅卷官要求你在书面回答中引用命名的具体自然选择实例，通常出现在3-5分的拓展题中。最常考的三个实例是：
- **细菌的抗生素抗性**：随机突变在一个细菌中产生了抗性等位基因。抗生素作为选择压力，杀死所有非抗性细菌。抗性细菌存活繁殖，将抗性等位基因传递下去，最终形成完全抗性的种群。
- **桦尺蠖工业黑化**：如前文所述，煤烟污染改变了保护色和捕食压力，导致深色等位基因频率升高；清洁空气法案实施后，该变化发生了逆转。
- **达尔文雀的喙大小**：干旱减少了小而软种子的供应，只剩下大而硬的种子。喙更大更强壮的雀存活率更高，因此种群的平均喙大小在几代内升高。
Common Pitfalls
Why: 进化作用于世代的种群，而非个体生物。个体无法改变自身遗传DNA。
Why: 定向选择青睐一个极端表型，而歧化选择青睐两个极端表型。
Why: 遗传漂变、基因流和突变等其他机制也会引起等位基因频率改变。
Why: CIE会为明确识别驱动选择的环境因素单独设置得分点。
Why: 稳定选择淘汰极端表型，因此种群平均表型保持不变，同时变异减少。