新高考生物一轮复习精品讲义第19讲 生物的进化（含解析）

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[高中生物一轮复习教学讲义 必修2]第19讲  生物的进化考点一  现代生物进化理论1．拉马克的进化学说(1)主要观点：①物种是可变的(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；②生物是由低等到高等逐渐进化的；③环境的变化可以引起物种的变化：环境变化直接导致变异的发生，以适应新的环境条件。④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。(2)意义：拉马克的进化学说反对神创论和物种不变论，在人们信奉神创论的时代具有进步意义。(3)局限：拉马克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，过于强调环境的变化直接导致物种的改变。2．达尔文的自然选择学说中心内容自然选择主要观点①过度繁殖；②生存斗争；③遗传变异；④适者生存评价贡献①合理解释了生物进化的原因——变异、自然选择和遗传三者的综合作用。②科学解释了生物的多样性和适应性——长期自然选择的结果局限①对遗传和变异的本质不能作出科学的解释。②对生物进化的解释局限于个体水平。③达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。注意说明：对达尔文自然选择学说的理解(1)过度繁殖产生的大量个体为自然选择提供了更多选择的原材料。(2)生存斗争既包括生物与生物之间的斗争，也包括生物与环境之间的斗争。自然选择就是通过生存斗争进行的，因此，生存斗争是生物进化的动力。(3)遗传和变异是生物进化的内在因素，生物的变异使个体间存在差异，而遗传使微小有利变异逐代积累。(4)变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，因此自然选择决定生物进化的方向。(5)物种的形成都是渐变的结果。3．现代生物进化理论的主要内容(1)基本内容种群是生物进化的基本单位①一个种群所含有的全部基因称为种群的基因库。基因库代代相传，得到保持和发展。②种群中每个个体所含有的基因只是基因库中的一个组成部分。③不同的基因在基因库中的基因频率不同。
 ④生物进化的实质是种群基因频率的改变突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。②突变的有害或有利取决于生物生存的环境。③有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型自然选择决定生物进化的方向①种群中产生的变异是不定向的。②自然选择淘汰不利变异，保留有利变异。③自然选择使种群基因频率发生 定向改变，即导致生物朝一定的方向缓慢进化隔离导致物种形成①隔离：将一个种群分成若干个小种群，使彼此间不能交配，最终形成生殖隔离，从而形成新物种。②物种形成：同一个物种不同种群产生的变异，经过长期的自然选择,种群基因频率朝不同方向定向改变，再经过隔离，当相互之间产生生殖隔离时，就产生了新物种(2)进化理论的发展①对于生物进化过程中遗传和变异的研究，已经从研究生物的性状水平深入到分子水平。②关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为基本单位发展到以种群为基本单位。注意说明1．种群基因频率与基因型频率的计算(1)“定义法”求解基因频率某基因频率＝×100%。若在常染色体上，某基因频率＝×100%；X染色体上b基因频率＝×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(哈代——温伯格定律)求解基因频率若种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝A%＋a%＝100%。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝AA%＋Aa%＋aa%＝1。即：AA%＝p2；Aa%＝2pq；aa%＝q2。适用条件：保证种群基因频率稳定不变的5种因素。①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④自然选择对不同表现型的个体没有作用；⑤这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。2．基因频率与基因型频率不同3．自交和自由交配时基因(型)频率变化不同(1)自交：种群个体自交时，子代中纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。
(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。4．地理隔离和生殖隔离的比较5．图解物种形成的两种典型模式(1)渐变式——经长期地理隔离产生(2)爆发式——很短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成6．物种形成和生物进化的区别与联系“新物种”必须具备两个条件①与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。②物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者间已产生生殖隔离，故已成为新物种。7．运用男性基因型频率计算该地区X染色体基因频率(以红绿色盲为例)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，对男性(XY)而言，每个男性体细胞中只有一条X染色体，含有致病基因就为患者，不含则为正常个体，无携带者。——若某地区男性中色盲占x%，则此地区Xb的基因频率也为x%，此地区女性色盲率则为(x%)2。8．对生物进化中诸如自然选择、基因频率改变、生殖隔离、物种形成间的内在关系模糊不清
考点二  共同进化和生物多样性1．共同进化：任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。(1)生物与生物之间的共同进化：相互选择的结果。①某种兰花具有细长的花矩，某种蛾类具有细长的吸管式的口器。②斑马的奔跑速度加快，猎豹的奔跑速度加快。③“精明的捕食者”策略：捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉。(2)生物与无机环境之间的共同进化：生物能够适应一定的环境，也能影响环境。生物与无机环境之间是相互影响、共同演变的。例如，地球上原始大气中是没有氧气的，因此最早的生物是厌氧的；光合生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件。(3)共同进化的结果：通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统。2．生物多样性的形成(1)生物多样性的内容：物种多样性、基因多样性、生态系统多样性。(2)生物多样性产生的原因：长期自然选择的结果。生物圈的形成是地球的理化环境与生物群落长期相互作用的结果，是地球上生物与生物、生物与环境之间共同进化的产物。经过漫长的共同进化过程，地球上出现了各式各样的物种，形成了物种的多样性；不同的物种，其基因库也是不同的，这就形成了基因的多样性；而地球上多样的生存环境还形成了多种多样的生态系统。也就是形成了生态系统的多样性。(3)生物多样性的层次关系 

1．澳大利亚某小岛上生活着两种植物，研究认为早在200万年前它们的共同祖先迁移到该岛时，a部分生活在pH较高的石灰岩上，开花较早；b部分生活在pH较低的火山灰上，开花较晚。由于花期不同，不能相互授粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。下列有关叙述正确的是(　　)A．最初迁移到该岛时，两个种群的基因库差别较大B．花期不同阻碍了基因交流，最终形成了生殖隔离C．从200万年前至今植物a部分没有发生基因频率的改变D．若将这两种植物种植在同一环境中，能杂交产生可育后代[答案]B．[解析]本题考查现代生物进化理论的相关知识，要求考生掌握物种的形成过程等，并能结合所学的知识准确判断各选项的正误。最初迁移到该岛时，两个种群的基因库差别较小，A错误；花期不同阻碍了基因交流，最终形成了生殖隔离，B正确；从200万年前至今植物a部分发生了基因频率的改变，即发生了进化，C错误；这两种植物之间存在生殖隔离，若将这两种植物种植在同一环境中，将不能杂交产生可育后代，D错误。2．某小岛上有两种蜥蜴，一种脚趾是分趾的(游泳能力弱)，由显性基因W控制；另一种脚趾是联趾的(游泳能力强)，由隐性基因w控制。如图显示了自然选择导致蜥蜴基因库变化的过程，对该过程的叙述正确的是(　　)A．基因频率的改变标志着新物种的产生B．当蜥蜴数量增加，超过小岛环境容纳量时，将会发生图示基因库的改变C．当基因库中W下降到10%时，两种蜥蜴将会发生生殖隔离，形成两个新物种D．蜥蜴中所有基因W与基因w共同构成了蜥蜴的基因库[答案]B．[解析]基因频率的改变标志着生物发生了进化，生殖隔离的出现才标志着新物种的产生，A错误；当蜥蜴数量超过小岛环境容纳量时，剧烈的种内斗争使适应环境的基因频率上升，不适应环境的基因频率下降，会发生图示基因库的改变，B正确；基因库中W的基因频率下降到10%，表示生物进化了，但并不能成为两种蜥蜴将会发生生殖隔离的依据，C错误；蜥蜴的基因库不但包括基因W与基因w，还包括蜥蜴种群的其他所有基因，D错误。3．囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高[答案]B．[解析]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，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确。在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为0.82，设杂合体频率为x，那么1/2x+0.82=0.9，可算出x=0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为0.05，可算出杂合体频率为0.50，B项错误。已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为1/2×0.5=0.25，不足0.3；若该区深色囊鼠的基因型均为DD，则D的基因频率为0.5，大于0.3；故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确。浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体频率为1-0.50=0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D项正确。4．金虎尾科植物起源于南美洲，之后逐渐迁移至北美洲再扩散到非洲和亚洲。如表列出了金虎尾科植物在不同大洲的主要花部系统和传粉者，下列叙述错误的是(　　) 花对称性花萼腺体传粉者南美洲两侧对称10个油脂腺体美洲特有的集油蜂北美洲辐射对称无花内自交非洲辐射对称无收集花粉的蜜蜂科昆虫亚洲两侧对称无收集花粉的大蜜蜂A．南美洲金虎尾科植物具有油脂腺体是与集油蜂长期共同进化的结果B．北美洲缺乏集油蜂导致金虎尾科植物发生适应性进化C．非洲和亚洲的金虎尾科植物具有相同的进化过程D．随着金虎尾科植物的迁移和进化物种多样性增加[答案]C．[解析]南美洲金虎尾科植物具有油脂腺体是与其传粉者集油蜂长期相互选择，共同进化的结果，A正确；北美洲因缺乏传粉者集油蜂，使金虎尾科植物不能完成受粉，金虎尾科植物因而发生了适应环境的进化，B正确；非洲和亚洲的金虎尾科植物由于生存环境不同，所以生物进化方向不同，因此不具有相同的进化过程，C错误；随着金虎尾科植物的迁移和进化，增加了生物的种类，物种多样性增加，D正确。 5．下列不属于共同进化的是(　　)A．在某些水体中，鲈鱼的成鱼经常以本种幼鱼为食B．蓝藻的出现使原始大气中氧含量增加，从而使有氧呼吸的生物得以产生C．寄生虫侵入寄主后，一般能导致寄主得病，但通常不会导致寄主死亡
D．鹰通过利爪捕食兔子，同时兔子会通过假死来躲避鹰的追捕[答案]A．[解析]不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。在某些水体中，鲈鱼的成鱼以本种幼鱼为食，该现象发生在同一物种之间，所以不属于共同进化，A符合；蓝藻的出现使原始大气中氧含量增加，从而使有氧呼吸的生物得以产生，说明生物的进化与无机环境的变化相互影响，属于共同进化，B不符合；寄生虫侵入寄主后，一般能导致寄主得病，但通常不会导致寄主死亡，二者之间相互影响，不断发展变化，这属于发生在不同物种之间的共同进化，C不符合；鹰通过利爪捕食兔子，同时兔子会通过假死来躲避鹰的追捕，这两个物种之间相互影响，属于共同进化，D不符合。6．遗传现象与基因的传递密切相关，请回答下列问题。(1)基因频率是指　　　　　　　　　　　　。进化的实质是　　　　　　　　　　　　　　。(2)现有基因型为Aa的小麦，A和a不影响个体生活力，且不考虑基因突变，若进行连续多代自交，A的基因频率　　　　(填“上升”“下降”或“不变”)。若进行随机交配，并逐代淘汰隐性个体，F3中Aa所占比例为　　　　。(3)果蝇细眼(C)对粗眼(c)为显性，控制该性状的基因位于常染色体上。假设个体繁殖力相同，一个由纯合果蝇组成的大种群，自由交配得到F1个体5 000只，其中粗眼果蝇约450只。则亲本果蝇细眼基因C的频率为　　　　。(4)某病是常染色体上的单基因隐性遗传病，正常人群中每40人有1人是该病携带者。现有一正常男性(其父母都正常，但妹妹是该病患者)与一名正常女性婚配，生下正常孩子的概率是　　　　(用分数表示)。[答案](1)在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率　种群基因频率的改变(1分)　(2)不变(1分)　2/5　(3)70%　(4)239/240[解析](1)基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率。生物进化的实质是种群基因频率的改变。(2)根据题意分析，已知现有基因型为Aa的小麦，A和a不影响个体生活力，且没有发生基因突变，则在自交情况下种群的基因频率不会发生改变；若进行随机交配，并逐代淘汰隐性个体aa，在F2中AA：Aa=[(2/3)×(2/3)]：[2×(1/3)×(2/3)]=1：1，F3中AA：Aa=[(3/4)×(3/4)]：[2×(3/4)×(1/4)]=3：2，因此F3中Aa占比为2/5。(3)根据题意分析，果蝇自由交配后cc个体占450÷5000×100%=9%，则c的基因频率为30%，而自由交配后代种群的基因频率不会发生改变，即亲本种群中c基因频率也是30%，则亲本种群中细眼基因C的频率为1-30%=70%。(4)根据题意分析，该遗传病在正常人群中，携带者的概率为1/40；一正常男性的父母正常，妹妹患病，则该男性是携带者的概率为2/3，该男性与一名正常女性婚配，后代发病率=(1/40)×(2/3)×(1/4)=1/240，因此后代正常的概率为239/240。