备考2024届高考生物一轮复习讲义第七章生物的变异和进化课时3生物的进化考点2现代生物进化理论

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1.种群基因组成的变化
（1）种群和种群基因库
（2）种群基因频率的变化
（3）自然选择对种群基因频率变化的影响
2.隔离在物种形成中的作用
（1）物种
（2）隔离
（3）新物种形成的一般过程
3.协同进化与生物多样性的形成
4.生物进化理论在发展
5.探究抗生素对细菌的选择作用
（1）实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生[21] 耐药性 。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，[22] 耐药菌 有可能存活下来。
（2）实验步骤
（3）实验结果
与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；②③④区域抑菌圈的平均直径逐代[27] 减小 。
（4）实验结论
细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异；[28] 抗生素的选择作用 导致耐药菌比例逐代升高。
基础自测
1.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。（ √ ）
2.种群基因频率的变化趋势既能预测进化的方向又能预测变异的方向。（× ）
3.生物进化的方向与基因突变的方向一致。（× ）
4.环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变。（ √ ）
5.生物进化的实质是基因型频率的改变。（× ）
6.种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离。（ √ ）
7.若某物种仅存有一个种群，则该种群中的每个个体均含有这个物种的全部基因。（× ）
8.交配后能产生后代的两个动物种群属于同一物种。（× ）
9.最早的光合生物产生的氧气为好氧生物的出现创造了条件。（ √ ）
10.协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。（× ）
11.生物多样性的形成就是新物种不断形成的过程。（× ）
12.人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种（× ）；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（× ）[2021浙江1月，T14B、D]。
情境应用
有人觉得生病时去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者直接将抗生素添加到动物饲料中，这些做法会有什么后果？
提示 这些做法会使细菌的耐药性不断增强，产生抗生素杀不死的超级细菌；另外，滥用抗生素会杀灭生物体内正常的细菌，造成体内菌群失调，对人和动物都是不利的。
深度思考
1.为什么说进化的基本单位是种群而不是个体？
提示 因为在生物繁衍过程中，个体有新老交替，而基因则是代代相传，所以研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还需要研究种群基因组成的变化，故进化的基本单位是种群而不是个体。
2.分析生物进化与物种形成基本环节图解，回答问题：
（1）图中①②③④分别代表什么？
提示 图中①是突变和基因重组，②是自然选择，③是地理隔离，④是生殖隔离。
（2）物种形成的三个环节是什么？
提示 物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择和隔离。
（3）物种的形成是否一定要经过地理隔离？举例说明。
提示 不一定。例如，二倍体植株经染色体加倍成了四倍体植株，二倍体植株与四倍体植株杂交产生的三倍体植株是高度不育的，二者之间存在生殖隔离，是不同的物种，但没有经过地理隔离。
（4）经过漫长的地理隔离，一定会产生生殖隔离吗？
提示 不一定。如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小，或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，可能不会产生生殖隔离。
3.什么是“收割理论”？捕食者存在的意义是什么？
提示 捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，这就是“收割理论”。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
4.同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化，是不是发生了协同进化？为什么？
提示 不是。协同进化发生在生物与生物之间（不同种生物之间）、生物与无机环境之间，同种生物为争夺配偶或食物而发生的进化，不属于协同进化的范畴。
5.探究抗生素对细菌的选择作用实验中，培养皿上抑菌圈形成的原因是什么？
提示 滤纸片上的抗生素渗出，杀死其周围的细菌，使细菌不能形成菌落而出现抑菌圈。
研透高考 明确方向
命题点1 种群基因频率的改变与生物进化的关系分析
1.[2023海南]某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如图所示。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是（A ）
A.三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的
B.稳定选择有利于表型频率高的个体
C.定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移
D.分裂选择对表型频率高的个体不利，使其表型频率降低
解析 由题意可知，三种类型的选择都是自然选择，自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，A错误。由题图可知，稳定选择会淘汰表型频率较低的个体，有利于表型频率高的个体，B正确。定向选择可以使种群中某些基因频率定向增加，会使种群表型均值发生偏移，C正确。分裂选择会淘汰表型频率高的个体，对表型频率高的个体不利，D正确。
2.[2022广东]白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是（D ）
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
解析 草食动物和白车轴草的种间关系为捕食，据题干信息“H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食”可知，草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；根据曲线图可知，从市中心到市郊再到乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草种群的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，则与乡村相比，市中心种群中d和h的基因频率更高，C正确；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群中H、D的基因频率，D错误。
命题点2 隔离与物种形成的关系分析
3.[2021福建]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（D ）
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
解析 据题意，甲、乙杂交产生的丙不可育，说明二者仍然存在生殖隔离，A正确；种群基因频率改变，说明种群发生了进化，B正确；由题干信息“在某些山地坡度……相遇并杂交产生丙”可推知，甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，C正确；一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫这个种群的基因库，而甲、乙、丙不是一个物种，D错误。
思维提升
辨析生物进化和物种形成
4.[2022浙江1月]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（C ）
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
解析 地理隔离导致两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，A正确；据题干“某高山……新物种”推测，高山两侧的陆地蜗牛间不能进行充分的基因交流，C错误；新物种形成的标志是产生生殖隔离，D正确。
思维提升
物种形成的模式
命题点3 协同进化与生物多样性的形成分析
5.[2022辽宁]下列关于生物进化和生物多样性的叙述，错误的是（B ）
A.通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的遗传多样性
B.人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来
C.新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D.生物之间既相互依存又相互制约，生物多样性是协同进化的结果
解析 人类与黑猩猩基因组序列高度相似，可以说明人类与黑猩猩亲缘关系较近，但不能说明人类从黑猩猩进化而来，B错误。
6.小黄蜂可为无花果授粉，小黄蜂的繁殖又依赖无花果，因为它们在花中产卵，幼虫在果中发育，无花果和小黄蜂具有悠久的共同演化历史。下列说法正确的是（A ）
A.共同演化过程中无花果的基因库是不断变化的
B.小黄蜂与无花果间的协同进化不利于生物多样性的形成
C.无花果进化的过程仅靠基因突变和基因重组提供进化的原材料
D.无花果与小黄蜂之间的共同演化体现了个体水平上的协同进化
解析 生物间的协同进化有利于生物多样性的形成，B错误；无花果进化的过程中可发生基因突变、基因重组和染色体变异，三者均可为生物进化提供原材料，C错误；种群是生物进化的基本单位，无花果和小黄蜂之间的共同演化体现了种群水平上的协同进化，D错误。
命题点4 抗生素对细菌的选择作用分析
7.为探究不同抗生素对连续传代的大肠杆菌的抑菌效果，某研究小组在固体培养基平板上测定了大肠杆菌连续三代的抑菌圈平均直径，结果如表所示。下列说法错误的是（C ）
A.本实验中每种抗生素在每一代的使用剂量必须相等
B.随传代次数增加，大肠杆菌对三种抗生素的敏感性均下降
C.不同抗生素可能诱导大肠杆菌产生了不同的抗性基因突变
D.纸片中抗生素在培养基中的扩散速率差异会影响实验结果
解析 本实验中每种抗生素在每一代的使用剂量是无关变量，应该相同且适宜，A正确；随传代次数增加，抑菌圈平均直径均越来越小，说明大肠杆菌对三种抗生素的敏感性均下降，B正确；抗生素的使用只是为大肠杆菌提供了选择的因素，大肠杆菌的抗性基因突变在使用抗生素之前就已产生，C错误。
8.[2023扬州检测]在农业生产上，害虫的防治是夺得高产的重要措施。人们在害虫防治过程中发现，一种农药使用若干年后，它对某种害虫的杀伤效果逐年减小，害虫对该农药产生了抗药性。害虫抗药性产生的原因如图所示。下列有关叙述正确的是（B ）
A.害虫抗药性产生的时间晚于农药使用的时间
B.农药定向选择害虫，使种群基因频率改变
C.图中显示生物进化的实质在于有利变异的保存
D.抗药性个体的后代全表现为抗药性，不可能出现非抗药性个体
解析 害虫抗药性产生在农药使用之前，A错误；农药对害虫的选择作用具有定向性，从而使种群基因频率发生定向改变，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，C错误；抗药性个体的后代可能出现非抗药性个体，D错误。步骤1
分组、编号、做标记
用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④
步骤2
接种
取少量[23] 细菌的培养液 ，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上
步骤3
自变量控制
用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张[24] 含抗生素的纸片 放在②～④号区域的中央，盖上皿盖
步骤4
培养
将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16h
步骤5
观察结果
观察培养基上纸片附近是否出现[25] 抑菌圈 ，并测量、记录其直径，取平均值
步骤6
重复实验
从[26] 抑菌圈边缘 的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，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
项目
生物进化
物种形成
标志
种群基因频率的改变
出现生殖隔离
变化后生
物与原生
物的关系
可能属于同一物种，也可能属于不同物种
属于不同物种
二者联系
①生物进化是量变，生物进化不一定形成新物种；
②物种形成是质变，新物种形成一定发生生物进化；
③二者的种群基因库均产生了明显的差异
抗生素类型
大肠杆菌抑菌圈平均直径（cm）
第一代
第二代
第三代
青霉素
1.95
1.48
0.88
四环素
2.72
1.55
0
头孢他啶
0.56
0.48
0.38