2023届高考生物二轮复习生物的进化学案

第二讲　生物的进化

考纲导向·明目标

KAO GANG DAO XIANG MING MU BIAO

核心考点一　现代生物进化理论

核心知识·精解读

HE XIN ZHI SHI JING JIE DU

1．图解生物进化的脉络过程

2．自然选择学说与现代生物进化理论的比较

3．物种形成和生物进化的区别与联系

4．地理隔离与生殖隔离的比较

5．物种形成的三大模式

考题解密

1．(2022·湖南高考，12)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(　D　)

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

【解析】　由表格中的交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确；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；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；②和③之间分布区域不重叠，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。

变式突破

变式一　考查自然选择学说

1．(2022·青岛二中模拟)下列关于自然选择学说和现代生物进化理论及其内容的叙述，错误的是(　B　)

A．自然选择学说解释了生物的多样性和适应性

B．隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件

C．有性生殖的出现实现了基因的重组，从而加快了生物进化的速度

D．物种的形成离不开自然选择

【解析】　隔离是新物种形成的必要条件，但不是生物进化的必要条件。生物进化的标志是种群基因频率的改变，生物发生进化但不一定会出现生殖隔离。

变式二　理解生物进化与物种形成

2．(2022·安化一中模拟)中美洲东海岸与西海岸分布着两种形态差异明显的海龟。经DNA检测，发现它们曾经是同一物种；因火山爆发导致中美洲形成，它们被分隔成两个地区的不同种群，现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是(　B　)

A．种群是生物进化的基本单位

B．地理隔离是物种形成的必要条件

C．两种海龟的基因库存在明显差异

D．东西海岸的不同环境影响海龟进化的方向

【解析】　种群是生物进化的基本单位；生殖隔离而非地理隔离是物种形成的必要条件；两种海龟已形成不同的物种，所以基因库存在明显差异；自然环境影响海龟进化的方向。

变式三　物种进化与生物多样性的形成

3．人类的活动导致豹栖息地片段化，形成较狭小的甲区域和较宽阔的乙区域，研究发现若干年后，甲区域豹的数量急剧减少，且出现诸多疾病。为避免种群消亡，由乙区域引入了一些成年雌豹，甲区域豹的数量在随后的7年间出现增长。下列有关叙述正确的是(　D　)

A．甲、乙两区域豹种群之间存在生殖隔离

B．甲区域引入雌豹后种群的基因多样性降低

C．乙区域雌豹迁出后物种丰富度下降

D．甲区域容易发生近亲交配，导致有害基因纯合的概率增加

【解析】　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，根据题干信息“由乙区域引入了一些成年雌豹，甲区域豹的数量在随后的7年间出现增长”，说明甲、乙区域的豹种群之间不存在生殖隔离，A错误；由题干信息可知，甲区域引入雌豹后种群的基因多样性上升，B错误；物种丰富度是指群落中物种数目的多少，故乙区域雌豹的迁出不会导致物种丰富度下降，C错误；甲区域较狭小，故甲区域容易发生近亲交配，导致有害基因纯合的概率增加，从而使其数量急剧减少，D正确。

核心考点二　种群基因频率与基因型频率

核心知识·精解读

HE XIN ZHI SHI JING JIE DU

1．计算常染色体遗传和伴性遗传的基因频率

用NAA、NXAY等分别表示相应基因型的个体数，用PAA、PXAY等表示相应基因型的频率，用p、q表示A、a的基因频率。

(1)常染色体遗传方式：

p＝＝PAA＋PAa

q＝＝Paa＋PAa

(2)伴X染色体遗传方式：

p＝

q＝

注：男性人群中XaY的基因型频率＝整个人群中Xa的基因频率。

2．利用遗传平衡定律进行基因频率和基因型频率的计算

(1)已知A的基因频率是A%，a的基因频率是a%，则该种群中基因型为AA的个体占A%×A%，基因型为aa的个体占a%×a%，基因型为Aa的个体占A%×a%×2。

(2)已知某种群中基因型是AA的个体占X%，则A的基因频率是，a的基因频率是1－；或已知基因型是aa的个体占Y%，则a的基因频率是，A的基因频率是1－。

3．把握基因频率的两类计算方法

(1)常规基因频率的两大计算方法。

①基因个数/(此基因个数＋其等位基因个数)。

②该种基因纯合子基因型频率＋1/2杂合子基因型频率。

(2)特殊基因频率的计算方法(当基因位于X染色体的非同源区段)。

X染色体上显性基因频率＝(雌性显性纯合子个体数×2＋雄性显性个体数＋雌性杂合子个体数)/(雌性个体数×2＋雄性个体数)。

(3)遗传平衡定律适用的前提条件：①种群非常大；②所有雌雄个体间随机交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。

考题解密

2．(2022·广东高考14)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。如图所示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】　分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，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，d、h基因频率高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。

变式突破

变式一　基因频率的相关计算

4．果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上，某果蝇种群足够大，个体间自由交配，自然选择对果蝇眼色没有影响，不发生基因突变，没有迁入和迁出；其中白眼雄果蝇(XaY)占5%，下列有关分析错误的是(　A　)

A．可以估算该种群中白眼雌果蝇约占2.5%

B．若以上条件不变，该种群将不会发生进化

C．该种群Xa基因频率是0.05

D．该种群下一代，基因频率和基因型频率可能都不会发生改变

【解析】　白眼雄果蝇(XaY)占5%，说明Xa的基因频率为5%，则可以估算该种群中白眼雌果蝇约占5%×5%＝0.25%，A错误、C正确；若以上条件不变，则种群基因频率不变，因此该种群将不会发生进化，B正确；该种群下一代，基因频率和基因型频率可能都不会发生改变，D正确。

变式二　基因型频率的相关计算

5．(2022·威海模拟)一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则(　A　)

A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32

B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率

C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，就一定会形成新物种

D．若该种群中A的基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占40%

【解析】　根据题意可知，隐性个体aa的基因型频率为0.64，则a的基因频率为0.8，A的基因频率为0.2，B项错误；该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是2×0.2×0.8＝0.32，A项正确；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种，C项错误；若A的基因频率变为0.4，则a的基因频率为0.6，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%，D项错误。

素养提升

　在巴西海域有一种石斑鱼，是雌雄同体、异体受精，它们不仅在交配时可以相互变性，而且在一天之内，“相互变来变去”可达四五次之多。

(1)科研人员构建石斑鱼模型，探究某基因在致病过程中的作用。科研人员敲除石斑鱼细胞中一条染色体上的该基因部分序列，筛选得到该基因杂合突变体。将此突变体与野生型石斑鱼杂交，对得到的F1进行基因测序，发现序列不同的两种突变类型A和B，如图所示。

研究者认为，突变型A由于在性状上与野生型差异更大，所以适合用于研究该基因的功能。从分子水平分析，选择突变型A的原因是__突变型A为5个碱基对(非3的倍数)缺失，造成mRNA上的密码子阅读框错位，对蛋白质影响较大；而突变型B为12个碱基对(3的倍数)缺失，造成蛋白质中4个氨基酸缺失，对蛋白质影响较小__。

(2)遗传学家在两个纯种石斑鱼品系中均发现了尾鳍变短的隐性突变个体，请设计一个杂交实验，通过一次杂交确定两个品系中的突变个体是否发生了相同基因的突变(要求：写出杂交组合和预期结果及结论)：__杂交组合：让两个品系中尾鳍变短的突变型个体相互交配。预期结果及结论：若后代尾鳍全部正常，则这两个品系中的突变个体发生了不同基因的突变；若后代尾鳍全部变短，则这两个品系中的突变个体发生了相同基因的突变__。

【解析】　(1)据图分析，比较突变型A与野生型，发现突变型A缺失了5个碱基对；比较突变型B与野生型，发现突变型B缺失了12个碱基对，因此两者都属于碱基对的缺失。其中突变型A的5个碱基对不是3的倍数，造成mRNA上的密码子阅读框错位，对蛋白质影响较大；而突变型B的12个碱基对是3的倍数，造成蛋白质中4个氨基酸缺失，对蛋白质影响相对较小。因此与突变型B相比，突变型A在性状上与野生型差异更大，适合用于研究该基因的功能。(2)由于已经确定尾鳍变短为隐性性状，可让两个品系中尾鳍变短的突变型个体交配，若子代全部表现为尾鳍变短，可判断它们发生了相同基因的突变；若子代全部表现为正常，可判断它们发生了不同基因的突变。