2023年高考生物必备知识大串讲专题12 生物的进化（教师版）

专题12 生物的进化【考点梳理.逐个击破】1. 达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：  共同由来学说 和 自然选择学说 。前者指出地球上所有的生物都是由原始的 共同祖先进化  来的；后者揭示了 生物进化 的机制，解释了 适应的形成 和 物种形成 的原因。2. 适应的普遍性和相对性（1）适应的含义：一是指生物的  形态结构  适合于完成一定的功能，二是指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）适应的特点： 普遍性 和 相对性  。3. 适应是自然选择的结果拉马克的进化学说（1）主要观点①生物来源：地球上的所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物  进化  来的。(正确观点)②进化顺序：生物是由  低等  到  高等  逐渐进化的。(正确观点)③进化原因：生物各种适应性特征的形成都是由于  用进废退  和  获得性遗传  。(错误观点)（2）意义①是历史上第一个比较完整的进化学说。②否定了  神创  论和  物种不变  论，奠定了科学生物进化论的基础。达尔文的自然选择学说（1）主要内容：  过度繁殖  、  生存斗争  、  遗传变异  、  适者生存  。（2）评价①历史贡献：a.对  生物进化  的原因提出了合理的解释。b.揭示了生命现象的  统一性  是由于所有的生物都有共同的祖先。c.科学地解释了生物的  多样性  和  适应性  。②局限性：a.对  遗传和变异  的本质，不能做出科学的解释。          b.对生物进化的解释局限于  个体  水平。c.强调物种形成都是  渐变  的结果，不能很好解释  物种大爆发  等现象。 例1：刺猬背部布满硬刺,遇敌害时,身体蜷缩成团,使硬刺竖起,以保护自己，但有时却被狐狸抛向空中,待其落地伸展躯体时便被吃掉,这个例子说明了_______,造成该现象的根本原因是什么？(　　)。A.适应的普遍性　自然选择是定向的B.适应的相对性　环境条件的不断变化C.适应的多样性　变异是不定向的D.自然选择的定向性　现存生物对环境的适应是绝对的【解析】 “刺猬背部布满硬刺,遇敌害时,身体蜷缩成团,使硬刺竖起,以保护自己”体现了适应的普遍性;“但有时却被狐狸抛向空中,待其落地伸展躯体时便被吃掉”,强调的是刺猬被狐狸吃掉,说明了适应的相对性,造成该现象的根本原因是环境条件的不断变化。故选B 4. 达尔文以后进化理论的发展（1）关于遗传和变异的研究，从  性状  水平深入到  基因  水平。（2）关于自然选择的作用等问题的研究，从以  个体  为单位发展到以  种群  为基本单位。（3）现代生物进化理论的核心是  自然选择学说  。
5. 种群和基因库（1）种群：生活在  一定区域  的  同种  生物的  所有  个体叫做种群。如一片草地上的所有蒲公英。（2）基因库：一个种群中  全部个体  所含有的  全部基因  ，叫做这个种群的基因库。6. 物种：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。 例2：桦尺蛾的体色受一对等位基因控制,其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组,分别迁移到A、B两个区域,A地是煤炭工业重镇,B地是闭塞的山区,数年后抽样调查,结果如下表所示。下列有关说法中不正确的是(　　)。区域SS(%)Ss(%)ss(%)A80182B2890A.A地S基因的频率为89%,B地S基因的频率为6%B.A地的大部分s基因突变为S基因,故S基因的频率升高C.从上述材料得知生物进化的方向是由自然选择决定的D.从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变化【解析】由题干中的数据可知,A地种群内S基因的频率=(80×2+18)/(80×2+18×2+2×2)×100%=89%,s基因的频率=1-89%=11%;而B地种群内S基因的频率=(2×2+8)/(2×2+8×2+90×2)×100%=6%,s基因的频率=1-6%=94%。可见A地种群内控制黑色的S基因的频率较高,而B地种群内控制浅色的s基因的频率较高,这些不同与这两个种群的生活环境有关。A地种群生活在污染严重的环境中,而B地种群生活在基本未受污染的环境中。可见生物进化的实质是自然选择使种群的基因频率发生改变。故选B 7. 隔离及其在物种形成中的作用（1）概念：不同  种群  间的个体，在  自然条件  下基因不能  自由交流  的现象。（2）常见类型①地理隔离：同种生物由于  地理  上的障碍(高山、河流、沙漠等)而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。②生殖隔离：不同物种之间一般是  不能  相互交配的，即使交配成功，也不能产生  可育  后代的现象。如马和驴交配产生骡，但骡是不育的，因此，马和驴之间存在着生殖隔离，它们属于两个物种。8.协同进化： 不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展 ，这就是协同进化。9.生物多样性的形成（1）生物多样性的层次： 遗传多样性 （基因多样性）、 物种多样性 和 生态系统多样性 。（2）研究生物进化历程的主要依据： 化石 。10.生物进化理论在发展（1）现代生物进化理论的核心： 自然选择学说 。（2）现代生物进化理论的主要内容： 适应 是自然选择的结果； 种群 是生物进化的基本单位； 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 形成新物种；生物进化的过程实际上是 生物与生物、生物与无机环境协同进化 的过程；生物多样性是 协同进化 的结果。（3）生物进化理论在发展①有学者的研究表明，大量的基因突变是 中性 的。决定生物进化方向的是 中性突变 的逐渐积累，而不是 自然选择 。②有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种 长期稳定 与 迅速形成新种 交替出现的过程。   例3：下列选项不支持协同进化观点的是(　　)。A.昆虫和体内共生菌的关系B.有长着细长花距的兰花,就必有同样长着细长的吸管似的口器的昆虫C.草原上狼的灭绝造成鹿数量激增D.随着光合自养生物蓝细菌的出现,地球上有了氧气,这为好氧生物的出现创造了前提条件【解析】协同进化包括不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响;A、B两项都属于物种之间的协同进化,D项属于生物与无机环境之间的协同进化。不同物种在进化过程中相互选择,协同进化,并非彼此孤立,狼的灭绝导致对鹿群的选择作用消失,鹿的种群质量下降,最终可能造成鹿群数量下降甚至灭绝。故选C 【解题技巧】1. 基因频率和基因型频率的相关计算①基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部  等位基因  的比率。公式：基因频率＝×100%即A%＝×100%＝×100%即a%＝×100%＝×100%       A%＋a%＝  1  ②基因型频率：某种  基因型  的个体数占种群  个体总数  的比率。公式：基因型频率＝×100%即AA%＝×100%    Aa%＝×100%；即aa%＝×100%    AA%＋Aa%＋aa%＝  1  ③两者关系：A%＝AA%＋1/2Aa%     a%＝   aa%＋1/2Aa%   练习：在一个动物种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18%，Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因A和a的频率分别是   57%   、   43%   。（4）根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率①遗传平衡定律在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是：a.种群足够大；b.种群中个体间随机交配(自由交配)；c.没有新基因加入(没有迁入迁出)；d.没有自然选择；e.没有突变发生。②基因频率与基因型频率的特点设A频率为p，a频率为q，则p＋q＝  1  。     雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)即：AA%＝  p2  ，Aa%＝ 2pq ，aa%＝  q2  ，(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。 ③实例：若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为    。 【真题重现.精选精炼】1．（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　）植林类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素野生型12355194194．19突变体1512753701．59突变体2115203790．36A．两种突变体的出现增加了物种多样性B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色【答案】D【分析】1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。2、叶绿体中的色素都能溶解于丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，所以用丙酮或无水乙醇提取叶绿体中的色素；色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同，即溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快。【详解】A、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，A错误；B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱，B错误；C、两种突变体的光合色素含量差异，可能是同一个基因突变方向不同导致的，C错误；D、野生型的叶绿素与胡萝卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高，叶片呈绿色，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量少，不能掩盖 类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D正确。故选D。2．（2022·湖南·高考真题）稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（　　）交配（♀×♂）①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率（%）081624618精子传送率（%）0000100100注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关C．隔离是物种形成的必要条件D．②和③之间可进行基因交流【答案】D【分析】1、物种是指能够在自然状态下相互交配丙产生可育后代的一群生物。2、生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。【详解】A、由表格中的交配率的结果可知，表明近缘物种之间也可进行交配，A正确；B、已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；C、隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；D、②和③之间②与③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②×③交配精子传送率100%，即使交配成功，由于存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。故选D。3．（2022·浙江·高考真题）由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是（       ）A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流【答案】A【分析】物种是指能够进行自由交配并产生可与后代的一群个体。【详解】A、同一物种的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，A错误；B、不同生长环境有利于进行不同的自然选择，从而进化出不同的物种，B正确；C、自然选择导致物种朝不同的方向进化，甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确；D、不同物种之间存在生殖隔离，不能发生基因交流，D正确。故选A。4．（2021·江苏·高考真题）下列关于生物种群叙述正确的是（       ）A．不同种群的生物之间均存在生殖隔离B．种群中个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率C．大量使用农药导致害虫种群产生抗药性，是一种共同进化的现象D．水葫芦大量生长提高了所在水体生态系统的物种多样性【答案】B【分析】生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，可遗传变异为生物进化提供原材料，不能决定生物进化的方向，自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物朝着一定的方向进化；隔离是物种形成的必要条件，隔离包括地理隔离和生殖隔离。【详解】A、不同物种的生物之间均存在生殖隔离，A错误；B、种群中个体的出生和死亡，迁入和迁出会导致种群基因频率的改变，B正确；C、害虫抗药性在喷洒农药之前已经存在，喷洒农药只起选择作用，C错误；D、水葫芦大量生长降低了所在水体生态系统的物种多样性，D错误。故选B。5．（2022·浙江·高考真题）峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是（       ）A．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种C．高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流D．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新种与原物种存在生殖隔离【答案】C【分析】现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组，基因突变和染色体变异统称为突变；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致新物种的形成。【详解】A、大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，A正确；B、能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种，B正确；C、由题意可知，某高山两侧间存在“通道”是有限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，C错误；D、不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离，D正确。故选C。6．（2021·海南·高考真题）某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变，导致受体CCR5结构改变，使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降。随时间推移，该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是（       ）A．该突变基因丰富了人类种群的基因库B．该突变基因的出现是自然选择的结果C．通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖D．该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降【答案】B【分析】基因突变在自然界中普遍存在，任何一种生物都有可能发生；基因突变产生了新基因，能丰富种群基因库；自然选择能导致种群基因频率发生定向改变。【详解】A、基因突变产生了新基因，能丰富种群基因库，A正确；B、基因突变在自然界中普遍存在，任何一种生物都有可能发生，B错误；C、受体CCR5能够与HIV-1特异性结合，通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖，C正确；D、编码受体CCR5的突变基因频率的增加可使HIV-1与受体CCR5结合的几率下降，D正确。故选B。7．（2021·福建·高考真题）物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是（　　）A．甲和乙仍然存在生殖隔离B．甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化C．甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关D．甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库【答案】D【分析】现代生物进化理论的基本观点：1、种群是生物进化的基本单位；2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变3、突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代，结合题意，甲乙杂交产生丙但丙不能产生子代，符合生殖隔离定义，A正确；B、进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；C、甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，比如阳光照射范围的变化，C正确；D、由题意可知，甲、乙属于不同物种，不属于同一个种群，D错误；故选D。8．（2021·湖北·高考真题）某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼，该丽鱼种群包含两种类型的个体：一种具有磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物；另一种具有乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象，下列叙述错误的是（       ）A．丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异B．两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应C．丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关D．两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，形成了两个不同的物种【答案】D【分析】1、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变，突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的三个基本环节，在这个过程中，突变和基因重组是产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，自然选择下群体基因库中基因频率的改变，并不意味着新物种的形成，因为基因交流并未中断，群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新种，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、据题意可知，两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异，属于可遗传的变异，A正确；B、两种齿形的丽鱼的食物类型不同，两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应，B正确；C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料，因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关，C正确；D、物种之间的界限是生殖隔离，两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，但不知是否存在生殖隔离，无法判断是否形成了两个不同的物种，D错误。故选D。9．（2021·浙江·高考真题）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 B．基因重组 C．随机交配 D．大的种群【答案】A【分析】遗传平衡定律：哈代和温伯格发现这样的规律：在一个大的随机交配的种群中，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。【详解】在自然界中，有许多因素能够打破遗传平衡，而使种群基因频率发生变动：如突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择，分析题意可知，A正确，BCD错误。故选A。10．（2021·湖南·高考真题）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【答案】B【分析】1、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。2、在遗传学和进化论的研究中，把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。【详解】A、由题干中信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；B、人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；C、种群进化的实质是种群基因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；D、人类的喜好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。故选B。