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22 2022年高考生物一轮复习（新高考版2(鲁辽)适用） 第7单元 第22讲 生物的进化 - 副本
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第22讲 生物的进化
[目标要求] 1.阐明化石是支持生物进化论的最直接、最重要的证据。2.说明自然选择与适应的形成。3.阐明生物进化的实质。4.举例说明协同进化与生物多样性形成的关系。
考点一 生物有共同祖先的证据
1.化石
(1)概念：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)作用：利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(3)分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。
(4)结论：已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先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简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
教材中的隐性知识 源于必修2 P101图6－2：化石在地质层中的分布有何规律？
提示 在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。
2.比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，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)胚胎学的概念：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育早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共同祖先的观点。
4.细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
(1)通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点( √ )
(2)较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石( × )
(3)我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石( × )
(4)人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说
( √ )
(5)比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的( × )
(6)不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的( × )
(1)(源于必修2 P102图6－3及思考·讨论)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同。
(2)(源于必修2 P103思考·讨论)人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近说明人和类人猿有共同的祖先，并且亲缘关系很近。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一表明现存各种生物有着或远或近的亲缘关系，差异大说明亲缘关系远，反之则近。同时也能反映各种生物在进化史上出现的顺序。
考向 生物进化的证据
1.现有两种细胞的特征如表。从表中给出的特征分析，正确的是( )
特征
细胞Ⅰ
细胞Ⅱ
细胞壁
有
有
核糖体
有
有
核膜
无
有
光合作用
有
无
细胞呼吸
有
有
A.细胞Ⅰ是原核细胞，可能是大肠杆菌细胞
B.细胞Ⅱ是真核细胞，一定不是植物细胞
C.细胞Ⅱ在化石记录中出现的时间比细胞Ⅰ要晚
D.两种细胞的细胞壁具有相同的化学成分
答案 C
解析 由于没有核膜，可确定细胞Ⅰ是原核细胞，但细胞Ⅰ可进行光合作用，因此不可能是大肠杆菌细胞，A错误；细胞Ⅱ有核膜，是真核细胞，虽不能进行光合作用，但可能是植物细胞，如根尖细胞，B错误；就目前掌握的证据来看，最早出现的生物化石是单细胞的原核生物，C正确；原核细胞和真核细胞的细胞壁的组成成分不同，D错误。
2.(2021·上海高考模拟)蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A.胚胎学证据
B.比较解剖学证据
C.细胞和分子水平的证据
D.化石证据
答案 B
考点二 自然选择与适应的形成
1.适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
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生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
②相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
2.适应是自然选择的结果
(1)拉马克进化学说
①主要观点：彻底否定了物种不变论，所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
(2)达尔文自然选择学说
(3)达尔文以后进化理论的发展
①发展原因
②发展的结果：形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
(1)拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果( √ )
(2)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质
( × )
(3)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体( × )
(4)生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺( × )
(5)生物进化的内因是生存斗争( × )
源于必修2 P108思考·讨论
(1)拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
(2)达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
考向 拉马克和达尔文进化学说
3.(2021·烟台模拟)下列不属于拉马克进化学说的是( )
A.鲸没有牙齿，是因为它们吞食浮游生物
B.长颈鹿的颈很长是采食高处树叶反复伸颈的结果
C.羚羊听觉灵敏、奔跑快是长期自然选择的结果
D.蛇身体细长无足，是经常出入鼠穴捕食的结果
答案 C
解析 A、B、D选项都是拉马克进化学说的观点；C选项是达尔文自然选择学说的观点。
4.当某种新药问世时，可有效治疗病毒性感冒。几年后疗效逐渐降低，因为感冒病毒具有了抗药性。根据达尔文的观点，其根本原因可能是( )
A.病毒接触药物后，慢慢地产生了抗药性
B.病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C.抗药性个体的出现是选择的结果
D.后来的药量用得过多，产生了抗药性变异
答案 C
解析 病毒抗药性的出现是由于感冒药的“选择”作用，淘汰了不抗药的个体，而抗药个体得以存活。
考点三 种群基因组成的变化与物种的形成
1.种群基因组成的变化
(1)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。
(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
(3)基因频率
①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
②计算：基因频率＝×100%。
③影响因素：突变、选择、迁移等。
(4)种群基因频率的变化
①原因：基因突变。
②可遗传的变异来源
③可遗传变异的形成、特点和作用
④变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的。
(5)自然选择对种群基因频率变化的影响
①原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。
②结果：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。
(6)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，耐药菌有可能存活下来。
②方法步骤
③注意事项：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。
2.隔离在物种形成中的作用
(1)物种的概念：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。
(2)隔离
①概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
②常见类型
项目
类型
发生范围
结果
生殖隔离
不同物种间
①不能相互交配；②即使交配成功，也不能产生可育后代
地理隔离
同种生物
使种群间不能发生基因交流
(3)隔离在物种形成中的作用
①新物种的形成过程
地理隔离
↓
自然选择
↓
生殖隔离
②结论：隔离是物种形成的必要条件。
(1)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率( × )
(2)在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化( × )
(3)若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变( × )
(4)突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料( × )
(5)有害突变不能成为生物进化的原材料( × )
(6)所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料( × )
(7)自然选择决定生物变异和进化的方向( × )
(8)生物进化的实质是种群基因型频率的改变( × )
(9)细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因( × )
(10)生物进化一定会形成新物种( × )
(11)不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离( × )
(源于必修2 P117思考·讨论)通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：(1)突变和基因重组为生物的进化提供原材料；(2)自然选择决定生物进化的方向；(3)隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的出现意味着新物种的产生。
1.基因频率和基因型频率的计算
(1)常染色体上基因频率的计算
①已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝×100%
A＝×100%
a＝×100%
A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
②已知基因型频率求基因频率
一个基因的频率＝该基因纯合子的频率＋×杂合子的频率，如基因A的频率＝AA的频率＋Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率＝aa的频率＋Aa的频率。
(2)性染色体上基因频率的计算
p＝ ×100%
q＝×100%
(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率，N为个体数)
(3)利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
①前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.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：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。
2.物种形成与生物进化的比较
比较内容
物种形成
生物进化
标志
出现生殖隔离
基因频率改变
变化后生物与原生物关系
属于不同物种
可能属于同一物种
二者关系
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果
3.物种形成的三大模式比较
考向一 基因频率和基因型频率的计算
5.(2020·山东济宁高三一模)经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是( )
A.AA的基因型频率占49/91
B.Aa的基因型频率占42/100
C.自然选择过程直接作用于个体的基因型
D.该种群未发生进化
答案 A
解析 该种群中A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死基因型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用于个体的表型；随机繁殖一代后A的基因频率为10/13，a的基因频率为3/13，基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化。
6.某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述正确的是(不定项)( )
A.正常个体中白化病基因携带者所占的概率为
B.男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b
C.不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的
D.女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bc
答案 ABC
解析 根据题意可知，白化病的致病基因频率为a，正常基因的频率为1－a，则显性纯合子的基因型频率为(1－a)2，杂合子的基因型频率为2×a×(1－a)，则正常个体中白化病携带者所占的概率为，A项正确；假设红绿色盲基因用H、h表示，则男性的基因型有XHY、XhY，而红绿色盲的致病基因频率为b，因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b，B项正确；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c，则正常基因频率为1－c，因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的，C项正确；女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占b2(2c－c2)，D项错误。
7.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.0＜p＜1时，亲代群体都可能只含有纯合子
B.只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合子
C.p＝a时，显性纯合子在F1中所占的比例为
D.p＝c时，F1自交，子代中纯合子所占比例为
答案 D
解析 该群体的基因频率符合遗传平衡定律。当亲代只有HH和hh存在时，由于其基因型的频率不同，p的值也不同，取值范围为0＜p＜1，A项正确；若亲代只有杂合子，则H、h的基因频率均为，F1中HH、Hh、hh的基因型频率分别为、、，对应图中b点，B项正确；当p＝a时，由图可知，Hh的基因型频率＝hh的基因型频率，根据遗传平衡定律，可知2a(1－a)＝(1－a)(1－a)，解得a＝，F1中显性纯合子的比例为a×a＝，C项正确；当p＝c时，HH的基因型频率＝Hh的基因型频率，根据遗传平衡定律可知c×c＝2c(1－c)，解得c＝，则F1中，HH＝，Hh＝，hh＝，F1自交，其子代杂合子Hh＝×＝，纯合子所占比例为1－＝。
考向二 生物进化和物种形成
8.(2020·福建莆田六中模拟)张谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是：“蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具”。从现代生物进化理论的观点分析，下列叙述正确的是( )
A.“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离
B.“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择
C.“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果
D.这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异
答案 B
解析 “分数缸饲养”是制造地理隔离，使其不能进行基因交流，但地理隔离不一定导致生殖隔离，A错误；“逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体，属于人工选择，B正确；变异是不定向的，C错误；基因突变能产生新基因，因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的，D错误。
9.(2020·河北定州中学开学考试)桦尺蠖的体色暗黑由显性基因S控制，体色灰白由隐性基因s控制。由于工业化发展，S和s基因的频率在英国某工业污染区100年间的变化结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
工业污染区
1800年
1810年
……
1890年
1900年
s基因
99%
90%
……
19%
10%
S基因
1%
10%
……
81%
90%
A.环境的定向选择作用可使种群中s基因的频率下降
B.污染区种群S基因频率上升是桦尺蠖对环境的适应
C.自然选择能保留有利变异且能使有利变异逐代积累
D.暗黑色桦尺蠖是通过基因突变和自然选择产生的新物种
答案 D
解析 暗黑色桦尺蠖与灰白色桦尺蠖虽然在性状上有很大的不同，但二者之间并未产生生殖隔离，所以并非产生了新的物种，D项错误。
10.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述不正确的是(不定项)( )
A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
答案 ACD
解析 图示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，生殖隔离是物种形成的标志。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b、d虽然有地理隔离，但是不一定形成了生殖隔离，故A项错误；由于d是由a1演变而来，c是由a2演变而来，c与d之间可能存在生殖隔离，故B项正确；即使a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于b和d两个种群之间有地理隔离，有可能形成了生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，故C项错误；同理，即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，故D项错误。
考点四 协同进化与生物多样性的形成
1.协同进化
(1)含义：指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)生物与生物之间的协同进化
①某种兰花具有细长的花距某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快。
(3)生物与环境之间的协同进化
地球上的原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
(4)协同进化的原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2.生物多样性的形成
(1)内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
3.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
(2)生态系统第三极——消费者的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
4.生物进化理论在发展
(1)现代生物进化理论：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的物种；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。
(2)中性突变学说：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。
(3)间断平衡学说：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。
(1)捕食者的存在有利于增加物种多样性( √ )
(2)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的( × )
(3)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次( × )
(4)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程( × )
(源于必修2 P120图6－13)分析生物进化历程，归纳生物进化的趋势：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→好氧，原核生物→真核生物，单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。
1.协同进化的实例
协同进化类型
包含类型
实例
不同物种之间
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
竞争
农作物与杂草
生物与无机环境之间
生物影响环境，环境影响生物
地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物
2.生物多样性形成的原因分析
(1)从分子水平看
(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
考向 协同进化与生物多样性的形成
11.(2020·山东烟台模拟)鼠尾草的雄蕊高度专化，成为活动的杠杆系统，并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采蜜时，根据杠杆原理，上部的长臂向下弯曲，使顶端的花药接触到蜜蜂背部，花粉便散落在蜜蜂背上，当蜜蜂飞到另一朵花上时，花粉落到成熟的雌蕊柱头上，从而完成传粉。由此无法推断出( )
A.雄蕊高度专化的鼠尾草将自身的遗传物质传递给后代的概率更高
B.鼠尾草属于自花传粉植物
C.鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果
D.鼠尾草花的某些形态特征与传粉昆虫的某些形态特征相适应，属于协同进化
答案 B
解析 雄蕊高度专化的鼠尾草能够通过蜜蜂传粉，有利于将自身的遗传物质传递给后代；鼠尾草通过蜜蜂携带花粉并将花粉传授到其他的花上，这说明鼠尾草能进行异花传粉，从题中信息不能看出鼠尾草能进行自花传粉。
12.(2020·江西新干二中等四校联考)如图表示生物多样性的形成过程，下列说法不正确的是( )
A.图中P决定生物进化的方向
B.生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
C.图中R表示生殖隔离，它能导致新物种的形成
D.若两个动物交配后能产生后代，则它们一定属于同一物种
答案 D
解析 如马和驴属于两个物种，但它们可以交配，并产生后代，D错误。
1.核心概念
(1)(必修2 P100)化石：是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)(必修2 P110)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
(3)(必修2 P111)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
(4)(必修2 P111)基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
(5)(必修2 P116)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。
(6)(必修2 P116)隔离：是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(7)(必修2 P116)地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
(8)(必修2 P121)协同进化：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。
2.教材结论性语句
(1)(必修2 P104)化石为研究生物进化提供了直接的证据。
(2)(必修2 P107)适应是自然选择的结果。
(3)(必修2 P110)自然选择直接作用的是生物个体，而且是个体的表型。
(4)(必修2 P112)基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
(5)(必修2 P114)在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
(6)(必修2 P118)隔离是物种形成的必要条件。
(7)(必修2 P118)物种形成本身表示生物类型的增加。
(8)(必修2 P123)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的物种；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。
1.(2019·天津，6)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子频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
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，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋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，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，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0.25，不足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区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
2.(2018·海南，18)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是( )
A.了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断
B.观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象
C.将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率
D.将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率
答案 B
解析 新物种形成的标志是出现生殖隔离，因此为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，可观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象，若存在生殖隔离现象则不属于同一个物种，反之属于同一个物种。
3.(2018·海南，24)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关
B.物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化
C.若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物
D.甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变
答案 B
解析 协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关，A正确；物种乙的存在与进化会促进物种甲的进化，B错误；若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物，C正确；由于甲以乙为食，甲会对乙进行选择，因此甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变，D正确。
4.(2018·江苏，4)下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A.群体中近亲繁殖可提高纯合子的比例
B.有害突变不能成为生物进化的原材料
C.某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种
D.若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
答案 A
解析 群体中近亲个体基因相似度高，所以群体中近亲繁殖会提高纯合子的比例，A正确；突变和基因重组是生物进化的原材料，B错误；新物种形成的标志是生殖隔离的出现，产生新基因并稳定遗传不代表形成了生殖隔离，C错误；基因频率保持不变的一个前提是种群足够大，一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变，D错误。
5.(2018·浙江4月选考)下列关于自然选择的叙述，错误的是( )
A.自然选择是生物进化的重要动力
B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程
C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D.自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状
答案 C
解析 自然选择是生物进化的重要动力和机制，A正确；自然选择可以定向改变种群的基因频率，当种群基因频率改变，使生物之间不能进行基因交流，说明产生了生殖隔离，标志着新物种的产生，B正确；自然选择直接作用于生物的表型，对影响个体存活和繁殖的差异进行了选择，D正确。
6.(2018·全国Ⅰ，29)回答下列问题：
(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速地奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为________。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是_____________________________________
___________________________________________________。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是_______________________________________________
_________________________。分解者通过____________________________来获得生命活动所需的能量。
答案 (1)协同进化 (2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会 (3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解
解析 (1)猎物和捕食者通过捕食活动相互影响，自然选择有利于猎物种群中跑得快的个体生存，也有利于捕食者种群中跑得快的个体生存，体现了生物与生物之间的协同进化。(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样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，为其他物种的生存提供机会，有利于增加物种的多样性。(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，这是太阳能进入生态系统的主要途径。分解者可以通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解，来获得生命活动所需的能量。
课时精练
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.下列关于现代生物进化理论内容的说法，正确的是( )
A.达尔文在自然选择学说中提出，生物进化的实质是种群基因频率的改变
B.只有定向的突变和基因重组才能为生物进化提供原材料
C.瓢虫种群的黑色(B)、红色(b)两种体色是由一对等位基因控制的相对性状，如果该种群中BB个体占16%，Bb个体占20%，则该种群b的基因频率为74%
D.新物种形成不一定需要隔离，但隔离一定能形成新物种，因此隔离是新物种形成的必要条件
答案 C
解析 现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；突变和基因重组都是不定向的，B错误；已知种群中BB个体占16%，Bb个体占20%，则该种群B的基因频率＝16%＋×20%＝26%，所以b的基因频率为1－26%＝74%，C正确；隔离不一定能形成新物种，但是新物种的形成一定要产生生殖隔离，D错误。
2.如图表示某种小鼠的进化过程，X、Y、Z表示新物种形成的基本环节。下列说法正确的是( )
A.小鼠性状的改变，一定会很快引起该种群的进化
B.X表示基因突变及染色体变异，为进化提供原材料
C.Z表示生殖隔离，但新物种的形成可以不通过Z环节
D.Y使该种群基因频率发生定向改变，决定生物进化的方向
答案 D
解析 小鼠性状的改变不一定导致该种群基因频率的变化，故不一定会引起该种群的进化，A错误；X表示可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异，为进化提供原材料，B错误；Z表示生殖隔离，新物种的形成一定要产生生殖隔离，C错误；Y表示自然选择，能使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向，D正确。
3.如图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。物种甲的部分个体从a地区分别迁移到b、c地区，经长期进化逐渐形成了两个新物种乙、丙(乙、丙两种群数量较大，雌雄比例相等)。下列相关叙述正确的是( )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.甲、丙存在地理隔离，但两种群的基因频率相同
C.可遗传变异决定乙、丙两种群的进化方向
D.若丙种群中XBXB个体占18%，XBXb个体占24%，则XbY个体约占20%
答案 D
解析 有些物种形成不一定经过地理隔离，新物种形成的标志是出现生殖隔离，A错误；由题意知，甲、丙已经属于不同物种，因此两种群的基因频率发生改变，B错误；生物进化的方向是由自然选择决定的，C错误；若丙种群中，XBXB个体占18%，XBXb个体占24%，由于雌雄比例相等，雌性个体中XB的基因频率＝18%×2＋24%＝60%，Xb的基因频率是40%，雄性个体中的该基因频率与雌性个体中的该基因频率相等，则雄性个体中XbY＝40%，XbY占所有个体的比例是20%，D正确。
4.(2021·安徽阜阳三中月考)如图表示从Q点环境条件发生变化后，某种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( )
A.Q点后基因A控制的性状更加适应环境
B.P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C.环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异
D.在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向改变
答案 C
解析 生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用，C项错误。
5.雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏雄性个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是( )
A.雄性蓝孔雀尾屏很大，难以逃避天敌，属于不利变异
B.孔雀进化的实质是种群基因型频率的改变
C.雌孔雀对雄孔雀的选择属于协同进化
D.雌孔雀对雄孔雀的选择影响种群基因频率的变化
答案 D
解析 由题意可知，雄性蓝孔雀尾屏很大的这种变异，其有利还是有害取决于环境，并不是绝对的，A错误；孔雀进化的实质在于种群基因频率发生改变，B错误；协同进化是不同物种之间的相互选择，而雌孔雀和雄孔雀属于同一物种，因此雌孔雀对雄孔雀的选择不属于协同进化，C错误；雌孔雀对雄孔雀的选择影响种群的繁殖，进而影响种群基因频率的变化，D正确。
6.(2020·太原模拟)下表是某条大河两岸物种演化的模型，表中上为河东，下为河西，甲、乙、丙、丁为四个物种及其演化关系。下列判断错误的是( )
A.由于地理隔离，经过长期的自然选择，甲物种逐渐进化为乙、丙两个不同的物种
B.河东的乙物种迁到河西后，由于生殖隔离，并不能与丙物种发生基因交流
C.被大河分隔开的物种乙与物种丙协同进化
D.若物种丁是由物种乙形成的，则迁入河西的物种乙的种群一定发生了基因频率的改变
答案 C
解析 由于大河的存在(地理隔离)，甲物种被隔开，分布在河的两岸，经过长期的演化(自然选择和基因库的变化)出现生殖隔离，形成乙、丙两个不同的物种，A项正确；乙和丙的生殖隔离一旦形成，即使将河东的乙迁入河西后，也不能与丙物种进行基因交流，B项正确；协同进化是指生长在同一区域的生物与生物之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，被大河分隔开的乙和丙生活环境不同，没有相互影响关系，不能称为协同进化，C项错误；大河两岸的环境条件不同，将乙迁入河西，由于自然选择方向改变，物种乙进化为物种丁，则迁入河西的物种乙种群的基因频率一定发生改变，D项正确。
7.下列有关生物多样性和进化的叙述中，错误的是( )
A.细菌在接触青霉素后会产生具有抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应性特征
C.异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
D.自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
答案 A
解析 突变是自发的，青霉素对细菌的抗药性只起到选择作用，A错误。
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8.(2020·江苏省高三三模)达尔文在《动物和植物在家养条件下的变异》一书中写道：家鸽有很多品种，而且不同品种的家鸽形态特征各异，如信鸽、扇尾鸽、球胸鸽、凤头鸽、喇叭鸽等均有独特的外形。经过长时间的人工杂交和选育，家鸽的品种日渐增多。根据现代生物进化理论，下列解释正确的是( )
A.突变和基因重组为家鸽的选育提供原材料
B.家鸽选育过程中基因频率不会发生定向改变
C.家鸽产生的变异不能在选育过程中都保留下来
D.选育出的新品种与原品种之间不存在生殖隔离
答案 ACD
解析 突变和基因重组为生物进化提供原材料，A正确；长时间的人工选育会使种群基因频率发生定向改变，B错误；变异有可遗传的变异和不遗传的变异，不遗传的变异不能传递给下一代，没法保留，C正确；家鸽新品种不是新物种，与原品种没有生殖隔离，D正确。
9.下图是用现代生物进化理论解释新物种形成过程的示意图，下列有关说法正确的是( )
A.a表示突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B.b表示地理隔离，但有些物种的形成不需要经过地理隔离
C.c表示生殖隔离，它是新物种形成的标志
D.d表示新物种的形成，新物种的基因库与原来物种的基因库完全相同
答案 ABC
解析 多倍体育种产生新物种可以不经过地理隔离，B正确；新物种的基因库与原来物种的基因库有较大差异，D错误。
10.在某动物种群中，V基因在甲种群和乙种群中的基因型个体数如下表。通过分析能得出的结论是( )
基因型
甲种群(个)
乙种群(个)
VaVb
200
0
VaVa
50
120
VbVc
100
200
VcVc
150
50
VaVc
100
80
A.甲种群的基因库小于乙种群
B.基因Va在甲种群中的频率约为33%
C.若甲、乙两种群经长期地理隔离，表中基因型数量会发生变化
D.种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越小
答案 BC
解析 基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，由表格数据可知，甲种群的基因库大于乙种群，A项错误；基因Va在甲种群中的频率为(200＋50×2＋100)÷(200×2＋50×2＋100×2＋150×2＋100×2)×100%≈33%，B项正确；若甲、乙两种群经长期地理隔离，两种群进化的方向不同，表中基因型数量会发生变化，C项正确；种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越大，D项错误。
三、非选择题
11.某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅，且残翅昆虫不能飞行，翅越长运动能力越强，图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系。分析并回答下列问题：
(1)图1中该种昆虫翅长差异的根本来源是________________。
(2)如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿，其中甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，乙岛经常有大风浪，飞行的昆虫容易被吹入大海淹死。我们能从这一事实得到的结论是_______________________________________________________。
(3)请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
(4)若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的____________存在很大差异，导致它们之间形成了____________，而产生这种差异的原因有：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(5)现有1 000只该种昆虫迁入丙岛屿，其中基因型为AA的个体有550只，Aa的个体有300只，aa的个体有150只，如果不考虑自然选择和突变，昆虫个体进行自由交配，且每只昆虫的繁殖能力相同，则繁殖3代以后，该种群中A的基因频率为________________，Aa的基因型频率为________。
答案 (1)基因突变 (2)基因突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境 (3)如图所示
(4)基因库 生殖隔离 ①A、B两种群发生的可遗传变异不同 ②A、B两种群之间存在地理隔离，种群间不能进行基因交流(或甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致基因频率改变的方向不同) (5)70% 42%
12.螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答下列有关问题：
(1)用现代生物进化理论解释图中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐上升的原因________________。用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，其最主要的原因是_________________________。
(2)螺旋蛆蝇的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性，且亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，则子代的基因型频率分别是_____________________________。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题干给出的特点外还应具备哪些条件？_________________。
(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝇，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，在杀虫剂作用下，抗药性基因频率增大，逐渐形成了抗药的新类型 基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多
(2)AA为36%、Aa为48%、aa为16% 种群足够大，没有迁入、迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A、a不产生突变
(3)如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小
13.图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中甲虫的体色由A和a基因控制(图2)，请据图回答下列问题：
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的__________多样性这一层次。
(2)若在另一个基因型为AA的种群中出现了基因型为Aa的甲虫，a基因最可能的来源是__________________，该来源为生物进化提供了________________。当这个种群达到遗传平衡时，有灰色个体4%，则A的基因频率为________。
(3)因国家推行一系列的节能减排措施，种群1所在的地区环境污染持续改善，可预测该种群的后代中a的基因频率将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)若想知道种群1和种群2是否为同一物种，应如何设计实验？
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)遗传基因 (2)基因突变 原材料 80% (3)增大 (4)使种群1和种群2的个体之间雌雄交配，观察能否产出可育后代
解析 (1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，不同体色的甲虫体现了生物多样性中的遗传多样性这一层次。(2)若在另一个基因型为AA的种群中出现了基因型为Aa的甲虫，a基因最可能来自基因突变，该变异为生物进化提供了原材料。当这个种群达到遗传平衡时，有灰色个体(aa)4%，则a的基因频率＝20%，A的基因频率为1－20%＝80%。(3)因国家推行一系列的节能减排措施，种群1所在的地区环境污染持续改善，灰色个体不太容易被天敌发现，因此可预测该种群的后代中a的基因频率将增大。
第22讲 生物的进化
[目标要求] 1.阐明化石是支持生物进化论的最直接、最重要的证据。2.说明自然选择与适应的形成。3.阐明生物进化的实质。4.举例说明协同进化与生物多样性形成的关系。
考点一 生物有共同祖先的证据
1.化石
(1)概念：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)作用：利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(3)分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。
(4)结论：已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先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简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
教材中的隐性知识 源于必修2 P101图6－2：化石在地质层中的分布有何规律？
提示 在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。
2.比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，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)胚胎学的概念：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育早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共同祖先的观点。
4.细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
(1)通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点( √ )
(2)较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石( × )
(3)我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石( × )
(4)人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说
( √ )
(5)比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的( × )
(6)不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的( × )
(1)(源于必修2 P102图6－3及思考·讨论)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同。
(2)(源于必修2 P103思考·讨论)人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近说明人和类人猿有共同的祖先，并且亲缘关系很近。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一表明现存各种生物有着或远或近的亲缘关系，差异大说明亲缘关系远，反之则近。同时也能反映各种生物在进化史上出现的顺序。
考向 生物进化的证据
1.现有两种细胞的特征如表。从表中给出的特征分析，正确的是( )
特征
细胞Ⅰ
细胞Ⅱ
细胞壁
有
有
核糖体
有
有
核膜
无
有
光合作用
有
无
细胞呼吸
有
有
A.细胞Ⅰ是原核细胞，可能是大肠杆菌细胞
B.细胞Ⅱ是真核细胞，一定不是植物细胞
C.细胞Ⅱ在化石记录中出现的时间比细胞Ⅰ要晚
D.两种细胞的细胞壁具有相同的化学成分
答案 C
解析 由于没有核膜，可确定细胞Ⅰ是原核细胞，但细胞Ⅰ可进行光合作用，因此不可能是大肠杆菌细胞，A错误；细胞Ⅱ有核膜，是真核细胞，虽不能进行光合作用，但可能是植物细胞，如根尖细胞，B错误；就目前掌握的证据来看，最早出现的生物化石是单细胞的原核生物，C正确；原核细胞和真核细胞的细胞壁的组成成分不同，D错误。
2.(2021·上海高考模拟)蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A.胚胎学证据
B.比较解剖学证据
C.细胞和分子水平的证据
D.化石证据
答案 B
考点二 自然选择与适应的形成
1.适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
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生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
②相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
2.适应是自然选择的结果
(1)拉马克进化学说
①主要观点：彻底否定了物种不变论，所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
(2)达尔文自然选择学说
(3)达尔文以后进化理论的发展
①发展原因
②发展的结果：形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
(1)拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果( √ )
(2)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质
( × )
(3)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体( × )
(4)生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺( × )
(5)生物进化的内因是生存斗争( × )
源于必修2 P108思考·讨论
(1)拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
(2)达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
考向 拉马克和达尔文进化学说
3.(2021·烟台模拟)下列不属于拉马克进化学说的是( )
A.鲸没有牙齿，是因为它们吞食浮游生物
B.长颈鹿的颈很长是采食高处树叶反复伸颈的结果
C.羚羊听觉灵敏、奔跑快是长期自然选择的结果
D.蛇身体细长无足，是经常出入鼠穴捕食的结果
答案 C
解析 A、B、D选项都是拉马克进化学说的观点；C选项是达尔文自然选择学说的观点。
4.当某种新药问世时，可有效治疗病毒性感冒。几年后疗效逐渐降低，因为感冒病毒具有了抗药性。根据达尔文的观点，其根本原因可能是( )
A.病毒接触药物后，慢慢地产生了抗药性
B.病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C.抗药性个体的出现是选择的结果
D.后来的药量用得过多，产生了抗药性变异
答案 C
解析 病毒抗药性的出现是由于感冒药的“选择”作用，淘汰了不抗药的个体，而抗药个体得以存活。
考点三 种群基因组成的变化与物种的形成
1.种群基因组成的变化
(1)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。
(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
(3)基因频率
①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
②计算：基因频率＝×100%。
③影响因素：突变、选择、迁移等。
(4)种群基因频率的变化
①原因：基因突变。
②可遗传的变异来源
③可遗传变异的形成、特点和作用
④变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的。
(5)自然选择对种群基因频率变化的影响
①原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。
②结果：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。
(6)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，耐药菌有可能存活下来。
②方法步骤
③注意事项：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。
2.隔离在物种形成中的作用
(1)物种的概念：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。
(2)隔离
①概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
②常见类型
项目
类型
发生范围
结果
生殖隔离
不同物种间
①不能相互交配；②即使交配成功，也不能产生可育后代
地理隔离
同种生物
使种群间不能发生基因交流
(3)隔离在物种形成中的作用
①新物种的形成过程
地理隔离
↓
自然选择
↓
生殖隔离
②结论：隔离是物种形成的必要条件。
(1)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率( × )
(2)在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化( × )
(3)若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变( × )
(4)突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料( × )
(5)有害突变不能成为生物进化的原材料( × )
(6)所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料( × )
(7)自然选择决定生物变异和进化的方向( × )
(8)生物进化的实质是种群基因型频率的改变( × )
(9)细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因( × )
(10)生物进化一定会形成新物种( × )
(11)不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离( × )
(源于必修2 P117思考·讨论)通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：(1)突变和基因重组为生物的进化提供原材料；(2)自然选择决定生物进化的方向；(3)隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的出现意味着新物种的产生。
1.基因频率和基因型频率的计算
(1)常染色体上基因频率的计算
①已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝×100%
A＝×100%
a＝×100%
A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
②已知基因型频率求基因频率
一个基因的频率＝该基因纯合子的频率＋×杂合子的频率，如基因A的频率＝AA的频率＋Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率＝aa的频率＋Aa的频率。
(2)性染色体上基因频率的计算
p＝ ×100%
q＝×100%
(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率，N为个体数)
(3)利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
①前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.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：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。
2.物种形成与生物进化的比较
比较内容
物种形成
生物进化
标志
出现生殖隔离
基因频率改变
变化后生物与原生物关系
属于不同物种
可能属于同一物种
二者关系
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果
3.物种形成的三大模式比较
考向一 基因频率和基因型频率的计算
5.(2020·山东济宁高三一模)经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是( )
A.AA的基因型频率占49/91
B.Aa的基因型频率占42/100
C.自然选择过程直接作用于个体的基因型
D.该种群未发生进化
答案 A
解析 该种群中A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死基因型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用于个体的表型；随机繁殖一代后A的基因频率为10/13，a的基因频率为3/13，基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化。
6.某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述正确的是(不定项)( )
A.正常个体中白化病基因携带者所占的概率为
B.男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b
C.不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的
D.女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bc
答案 ABC
解析 根据题意可知，白化病的致病基因频率为a，正常基因的频率为1－a，则显性纯合子的基因型频率为(1－a)2，杂合子的基因型频率为2×a×(1－a)，则正常个体中白化病携带者所占的概率为，A项正确；假设红绿色盲基因用H、h表示，则男性的基因型有XHY、XhY，而红绿色盲的致病基因频率为b，因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b，B项正确；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c，则正常基因频率为1－c，因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的，C项正确；女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占b2(2c－c2)，D项错误。
7.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.0＜p＜1时，亲代群体都可能只含有纯合子
B.只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合子
C.p＝a时，显性纯合子在F1中所占的比例为
D.p＝c时，F1自交，子代中纯合子所占比例为
答案 D
解析 该群体的基因频率符合遗传平衡定律。当亲代只有HH和hh存在时，由于其基因型的频率不同，p的值也不同，取值范围为0＜p＜1，A项正确；若亲代只有杂合子，则H、h的基因频率均为，F1中HH、Hh、hh的基因型频率分别为、、，对应图中b点，B项正确；当p＝a时，由图可知，Hh的基因型频率＝hh的基因型频率，根据遗传平衡定律，可知2a(1－a)＝(1－a)(1－a)，解得a＝，F1中显性纯合子的比例为a×a＝，C项正确；当p＝c时，HH的基因型频率＝Hh的基因型频率，根据遗传平衡定律可知c×c＝2c(1－c)，解得c＝，则F1中，HH＝，Hh＝，hh＝，F1自交，其子代杂合子Hh＝×＝，纯合子所占比例为1－＝。
考向二 生物进化和物种形成
8.(2020·福建莆田六中模拟)张谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是：“蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具”。从现代生物进化理论的观点分析，下列叙述正确的是( )
A.“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离
B.“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择
C.“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果
D.这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异
答案 B
解析 “分数缸饲养”是制造地理隔离，使其不能进行基因交流，但地理隔离不一定导致生殖隔离，A错误；“逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体，属于人工选择，B正确；变异是不定向的，C错误；基因突变能产生新基因，因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的，D错误。
9.(2020·河北定州中学开学考试)桦尺蠖的体色暗黑由显性基因S控制，体色灰白由隐性基因s控制。由于工业化发展，S和s基因的频率在英国某工业污染区100年间的变化结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
工业污染区
1800年
1810年
……
1890年
1900年
s基因
99%
90%
……
19%
10%
S基因
1%
10%
……
81%
90%
A.环境的定向选择作用可使种群中s基因的频率下降
B.污染区种群S基因频率上升是桦尺蠖对环境的适应
C.自然选择能保留有利变异且能使有利变异逐代积累
D.暗黑色桦尺蠖是通过基因突变和自然选择产生的新物种
答案 D
解析 暗黑色桦尺蠖与灰白色桦尺蠖虽然在性状上有很大的不同，但二者之间并未产生生殖隔离，所以并非产生了新的物种，D项错误。
10.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述不正确的是(不定项)( )
A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
答案 ACD
解析 图示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，生殖隔离是物种形成的标志。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b、d虽然有地理隔离，但是不一定形成了生殖隔离，故A项错误；由于d是由a1演变而来，c是由a2演变而来，c与d之间可能存在生殖隔离，故B项正确；即使a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于b和d两个种群之间有地理隔离，有可能形成了生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，故C项错误；同理，即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，故D项错误。
考点四 协同进化与生物多样性的形成
1.协同进化
(1)含义：指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)生物与生物之间的协同进化
①某种兰花具有细长的花距某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快。
(3)生物与环境之间的协同进化
地球上的原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
(4)协同进化的原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2.生物多样性的形成
(1)内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
3.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
(2)生态系统第三极——消费者的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
4.生物进化理论在发展
(1)现代生物进化理论：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的物种；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。
(2)中性突变学说：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。
(3)间断平衡学说：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。
(1)捕食者的存在有利于增加物种多样性( √ )
(2)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的( × )
(3)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次( × )
(4)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程( × )
(源于必修2 P120图6－13)分析生物进化历程，归纳生物进化的趋势：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→好氧，原核生物→真核生物，单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。
1.协同进化的实例
协同进化类型
包含类型
实例
不同物种之间
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
竞争
农作物与杂草
生物与无机环境之间
生物影响环境，环境影响生物
地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物
2.生物多样性形成的原因分析
(1)从分子水平看
(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
考向 协同进化与生物多样性的形成
11.(2020·山东烟台模拟)鼠尾草的雄蕊高度专化，成为活动的杠杆系统，并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采蜜时，根据杠杆原理，上部的长臂向下弯曲，使顶端的花药接触到蜜蜂背部，花粉便散落在蜜蜂背上，当蜜蜂飞到另一朵花上时，花粉落到成熟的雌蕊柱头上，从而完成传粉。由此无法推断出( )
A.雄蕊高度专化的鼠尾草将自身的遗传物质传递给后代的概率更高
B.鼠尾草属于自花传粉植物
C.鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果
D.鼠尾草花的某些形态特征与传粉昆虫的某些形态特征相适应，属于协同进化
答案 B
解析 雄蕊高度专化的鼠尾草能够通过蜜蜂传粉，有利于将自身的遗传物质传递给后代；鼠尾草通过蜜蜂携带花粉并将花粉传授到其他的花上，这说明鼠尾草能进行异花传粉，从题中信息不能看出鼠尾草能进行自花传粉。
12.(2020·江西新干二中等四校联考)如图表示生物多样性的形成过程，下列说法不正确的是( )
A.图中P决定生物进化的方向
B.生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
C.图中R表示生殖隔离，它能导致新物种的形成
D.若两个动物交配后能产生后代，则它们一定属于同一物种
答案 D
解析 如马和驴属于两个物种，但它们可以交配，并产生后代，D错误。
1.核心概念
(1)(必修2 P100)化石：是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)(必修2 P110)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
(3)(必修2 P111)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
(4)(必修2 P111)基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
(5)(必修2 P116)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。
(6)(必修2 P116)隔离：是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(7)(必修2 P116)地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
(8)(必修2 P121)协同进化：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。
2.教材结论性语句
(1)(必修2 P104)化石为研究生物进化提供了直接的证据。
(2)(必修2 P107)适应是自然选择的结果。
(3)(必修2 P110)自然选择直接作用的是生物个体，而且是个体的表型。
(4)(必修2 P112)基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
(5)(必修2 P114)在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
(6)(必修2 P118)隔离是物种形成的必要条件。
(7)(必修2 P118)物种形成本身表示生物类型的增加。
(8)(必修2 P123)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的物种；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。
1.(2019·天津，6)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子频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
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，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋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，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，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0.25，不足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区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
2.(2018·海南，18)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是( )
A.了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断
B.观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象
C.将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率
D.将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率
答案 B
解析 新物种形成的标志是出现生殖隔离，因此为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，可观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象，若存在生殖隔离现象则不属于同一个物种，反之属于同一个物种。
3.(2018·海南，24)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关
B.物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化
C.若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物
D.甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变
答案 B
解析 协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关，A正确；物种乙的存在与进化会促进物种甲的进化，B错误；若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物，C正确；由于甲以乙为食，甲会对乙进行选择，因此甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变，D正确。
4.(2018·江苏，4)下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A.群体中近亲繁殖可提高纯合子的比例
B.有害突变不能成为生物进化的原材料
C.某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种
D.若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
答案 A
解析 群体中近亲个体基因相似度高，所以群体中近亲繁殖会提高纯合子的比例，A正确；突变和基因重组是生物进化的原材料，B错误；新物种形成的标志是生殖隔离的出现，产生新基因并稳定遗传不代表形成了生殖隔离，C错误；基因频率保持不变的一个前提是种群足够大，一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变，D错误。
5.(2018·浙江4月选考)下列关于自然选择的叙述，错误的是( )
A.自然选择是生物进化的重要动力
B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程
C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D.自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状
答案 C
解析 自然选择是生物进化的重要动力和机制，A正确；自然选择可以定向改变种群的基因频率，当种群基因频率改变，使生物之间不能进行基因交流，说明产生了生殖隔离，标志着新物种的产生，B正确；自然选择直接作用于生物的表型，对影响个体存活和繁殖的差异进行了选择，D正确。
6.(2018·全国Ⅰ，29)回答下列问题：
(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速地奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为________。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是_____________________________________
___________________________________________________。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是_______________________________________________
_________________________。分解者通过____________________________来获得生命活动所需的能量。
答案 (1)协同进化 (2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会 (3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解
解析 (1)猎物和捕食者通过捕食活动相互影响，自然选择有利于猎物种群中跑得快的个体生存，也有利于捕食者种群中跑得快的个体生存，体现了生物与生物之间的协同进化。(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样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，为其他物种的生存提供机会，有利于增加物种的多样性。(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，这是太阳能进入生态系统的主要途径。分解者可以通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解，来获得生命活动所需的能量。
课时精练
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.下列关于现代生物进化理论内容的说法，正确的是( )
A.达尔文在自然选择学说中提出，生物进化的实质是种群基因频率的改变
B.只有定向的突变和基因重组才能为生物进化提供原材料
C.瓢虫种群的黑色(B)、红色(b)两种体色是由一对等位基因控制的相对性状，如果该种群中BB个体占16%，Bb个体占20%，则该种群b的基因频率为74%
D.新物种形成不一定需要隔离，但隔离一定能形成新物种，因此隔离是新物种形成的必要条件
答案 C
解析 现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；突变和基因重组都是不定向的，B错误；已知种群中BB个体占16%，Bb个体占20%，则该种群B的基因频率＝16%＋×20%＝26%，所以b的基因频率为1－26%＝74%，C正确；隔离不一定能形成新物种，但是新物种的形成一定要产生生殖隔离，D错误。
2.如图表示某种小鼠的进化过程，X、Y、Z表示新物种形成的基本环节。下列说法正确的是( )
A.小鼠性状的改变，一定会很快引起该种群的进化
B.X表示基因突变及染色体变异，为进化提供原材料
C.Z表示生殖隔离，但新物种的形成可以不通过Z环节
D.Y使该种群基因频率发生定向改变，决定生物进化的方向
答案 D
解析 小鼠性状的改变不一定导致该种群基因频率的变化，故不一定会引起该种群的进化，A错误；X表示可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异，为进化提供原材料，B错误；Z表示生殖隔离，新物种的形成一定要产生生殖隔离，C错误；Y表示自然选择，能使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向，D正确。
3.如图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。物种甲的部分个体从a地区分别迁移到b、c地区，经长期进化逐渐形成了两个新物种乙、丙(乙、丙两种群数量较大，雌雄比例相等)。下列相关叙述正确的是( )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.甲、丙存在地理隔离，但两种群的基因频率相同
C.可遗传变异决定乙、丙两种群的进化方向
D.若丙种群中XBXB个体占18%，XBXb个体占24%，则XbY个体约占20%
答案 D
解析 有些物种形成不一定经过地理隔离，新物种形成的标志是出现生殖隔离，A错误；由题意知，甲、丙已经属于不同物种，因此两种群的基因频率发生改变，B错误；生物进化的方向是由自然选择决定的，C错误；若丙种群中，XBXB个体占18%，XBXb个体占24%，由于雌雄比例相等，雌性个体中XB的基因频率＝18%×2＋24%＝60%，Xb的基因频率是40%，雄性个体中的该基因频率与雌性个体中的该基因频率相等，则雄性个体中XbY＝40%，XbY占所有个体的比例是20%，D正确。
4.(2021·安徽阜阳三中月考)如图表示从Q点环境条件发生变化后，某种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( )
A.Q点后基因A控制的性状更加适应环境
B.P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C.环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异
D.在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向改变
答案 C
解析 生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用，C项错误。
5.雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏雄性个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是( )
A.雄性蓝孔雀尾屏很大，难以逃避天敌，属于不利变异
B.孔雀进化的实质是种群基因型频率的改变
C.雌孔雀对雄孔雀的选择属于协同进化
D.雌孔雀对雄孔雀的选择影响种群基因频率的变化
答案 D
解析 由题意可知，雄性蓝孔雀尾屏很大的这种变异，其有利还是有害取决于环境，并不是绝对的，A错误；孔雀进化的实质在于种群基因频率发生改变，B错误；协同进化是不同物种之间的相互选择，而雌孔雀和雄孔雀属于同一物种，因此雌孔雀对雄孔雀的选择不属于协同进化，C错误；雌孔雀对雄孔雀的选择影响种群的繁殖，进而影响种群基因频率的变化，D正确。
6.(2020·太原模拟)下表是某条大河两岸物种演化的模型，表中上为河东，下为河西，甲、乙、丙、丁为四个物种及其演化关系。下列判断错误的是( )
A.由于地理隔离，经过长期的自然选择，甲物种逐渐进化为乙、丙两个不同的物种
B.河东的乙物种迁到河西后，由于生殖隔离，并不能与丙物种发生基因交流
C.被大河分隔开的物种乙与物种丙协同进化
D.若物种丁是由物种乙形成的，则迁入河西的物种乙的种群一定发生了基因频率的改变
答案 C
解析 由于大河的存在(地理隔离)，甲物种被隔开，分布在河的两岸，经过长期的演化(自然选择和基因库的变化)出现生殖隔离，形成乙、丙两个不同的物种，A项正确；乙和丙的生殖隔离一旦形成，即使将河东的乙迁入河西后，也不能与丙物种进行基因交流，B项正确；协同进化是指生长在同一区域的生物与生物之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，被大河分隔开的乙和丙生活环境不同，没有相互影响关系，不能称为协同进化，C项错误；大河两岸的环境条件不同，将乙迁入河西，由于自然选择方向改变，物种乙进化为物种丁，则迁入河西的物种乙种群的基因频率一定发生改变，D项正确。
7.下列有关生物多样性和进化的叙述中，错误的是( )
A.细菌在接触青霉素后会产生具有抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应性特征
C.异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
D.自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
答案 A
解析 突变是自发的，青霉素对细菌的抗药性只起到选择作用，A错误。
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8.(2020·江苏省高三三模)达尔文在《动物和植物在家养条件下的变异》一书中写道：家鸽有很多品种，而且不同品种的家鸽形态特征各异，如信鸽、扇尾鸽、球胸鸽、凤头鸽、喇叭鸽等均有独特的外形。经过长时间的人工杂交和选育，家鸽的品种日渐增多。根据现代生物进化理论，下列解释正确的是( )
A.突变和基因重组为家鸽的选育提供原材料
B.家鸽选育过程中基因频率不会发生定向改变
C.家鸽产生的变异不能在选育过程中都保留下来
D.选育出的新品种与原品种之间不存在生殖隔离
答案 ACD
解析 突变和基因重组为生物进化提供原材料，A正确；长时间的人工选育会使种群基因频率发生定向改变，B错误；变异有可遗传的变异和不遗传的变异，不遗传的变异不能传递给下一代，没法保留，C正确；家鸽新品种不是新物种，与原品种没有生殖隔离，D正确。
9.下图是用现代生物进化理论解释新物种形成过程的示意图，下列有关说法正确的是( )
A.a表示突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B.b表示地理隔离，但有些物种的形成不需要经过地理隔离
C.c表示生殖隔离，它是新物种形成的标志
D.d表示新物种的形成，新物种的基因库与原来物种的基因库完全相同
答案 ABC
解析 多倍体育种产生新物种可以不经过地理隔离，B正确；新物种的基因库与原来物种的基因库有较大差异，D错误。
10.在某动物种群中，V基因在甲种群和乙种群中的基因型个体数如下表。通过分析能得出的结论是( )
基因型
甲种群(个)
乙种群(个)
VaVb
200
0
VaVa
50
120
VbVc
100
200
VcVc
150
50
VaVc
100
80
A.甲种群的基因库小于乙种群
B.基因Va在甲种群中的频率约为33%
C.若甲、乙两种群经长期地理隔离，表中基因型数量会发生变化
D.种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越小
答案 BC
解析 基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，由表格数据可知，甲种群的基因库大于乙种群，A项错误；基因Va在甲种群中的频率为(200＋50×2＋100)÷(200×2＋50×2＋100×2＋150×2＋100×2)×100%≈33%，B项正确；若甲、乙两种群经长期地理隔离，两种群进化的方向不同，表中基因型数量会发生变化，C项正确；种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越大，D项错误。
三、非选择题
11.某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅，且残翅昆虫不能飞行，翅越长运动能力越强，图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系。分析并回答下列问题：
(1)图1中该种昆虫翅长差异的根本来源是________________。
(2)如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿，其中甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，乙岛经常有大风浪，飞行的昆虫容易被吹入大海淹死。我们能从这一事实得到的结论是_______________________________________________________。
(3)请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
(4)若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的____________存在很大差异，导致它们之间形成了____________，而产生这种差异的原因有：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(5)现有1 000只该种昆虫迁入丙岛屿，其中基因型为AA的个体有550只，Aa的个体有300只，aa的个体有150只，如果不考虑自然选择和突变，昆虫个体进行自由交配，且每只昆虫的繁殖能力相同，则繁殖3代以后，该种群中A的基因频率为________________，Aa的基因型频率为________。
答案 (1)基因突变 (2)基因突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境 (3)如图所示
(4)基因库 生殖隔离 ①A、B两种群发生的可遗传变异不同 ②A、B两种群之间存在地理隔离，种群间不能进行基因交流(或甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致基因频率改变的方向不同) (5)70% 42%
12.螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答下列有关问题：
(1)用现代生物进化理论解释图中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐上升的原因________________。用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，其最主要的原因是_________________________。
(2)螺旋蛆蝇的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性，且亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，则子代的基因型频率分别是_____________________________。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题干给出的特点外还应具备哪些条件？_________________。
(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝇，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，在杀虫剂作用下，抗药性基因频率增大，逐渐形成了抗药的新类型 基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多
(2)AA为36%、Aa为48%、aa为16% 种群足够大，没有迁入、迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A、a不产生突变
(3)如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小
13.图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中甲虫的体色由A和a基因控制(图2)，请据图回答下列问题：
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的__________多样性这一层次。
(2)若在另一个基因型为AA的种群中出现了基因型为Aa的甲虫，a基因最可能的来源是__________________，该来源为生物进化提供了________________。当这个种群达到遗传平衡时，有灰色个体4%，则A的基因频率为________。
(3)因国家推行一系列的节能减排措施，种群1所在的地区环境污染持续改善，可预测该种群的后代中a的基因频率将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)若想知道种群1和种群2是否为同一物种，应如何设计实验？
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)遗传基因 (2)基因突变 原材料 80% (3)增大 (4)使种群1和种群2的个体之间雌雄交配，观察能否产出可育后代
解析 (1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，不同体色的甲虫体现了生物多样性中的遗传多样性这一层次。(2)若在另一个基因型为AA的种群中出现了基因型为Aa的甲虫，a基因最可能来自基因突变，该变异为生物进化提供了原材料。当这个种群达到遗传平衡时，有灰色个体(aa)4%，则a的基因频率＝20%，A的基因频率为1－20%＝80%。(3)因国家推行一系列的节能减排措施，种群1所在的地区环境污染持续改善，灰色个体不太容易被天敌发现，因此可预测该种群的后代中a的基因频率将增大。
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