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高中生物高考2022年高考生物一轮复习 第7单元 第22讲 生物的进化
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第22讲 生物的进化
[目标要求] 1.现代生物进化理论的主要内容。2.生物进化与生物多样性的形成。
考点一 现代生物进化理论
1．拉马克的进化学说
(1)内容：用进废退和获得性遗传是生物进化的原因，生物是由低等到高等逐渐进化的。
(2)意义：否定了神创论和物种不变论。
2．达尔文自然选择学说
教材中的隐性知识 源于必修2 P111图7—3，请完成下列达尔文的自然选择学说模型
3．现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位
①基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
②基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异的来源
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于环境。
③生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向
―→
教材中的隐性知识 源于必修2 P116～117“探究·讨论”
①树干变黑是否会影响桦尺蠖浅色个体的出生率？为什么？
提示 树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
②在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？
提示 表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。
(4)隔离导致物种的形成
①隔离
②物种形成
(5)共同进化与生物多样性的形成
①共同进化
a．概念：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。
b．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
a．内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性(完善如下关系图)
b．形成原因：生物的共同进化。
c．研究生物进化历程的主要依据：化石。
教材中的隐性知识 源于必修2 P124“思考与讨论”仔细观察教材图7－11，就以下问题进行探讨。
(1)地球上最早出现的生物是病毒，还是细胞生物？其生活环境是陆地，还是海洋？
提示 最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中(病毒是专性寄生的，没有寄主细胞，就没有病毒)。
(2)就植物和动物而言，谁最早登陆？为什么？
提示 最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后没有食物。
4．生物进化理论在发展
(1)中性学说：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。
(2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
(1)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率( √ )
(2)高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现的3∶1性状分离比的过程可以为进化提供原材料( × )
(3)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的( × )
(4)基因突变会使基因频率发生改变并决定进化方向( × )
(5)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程( × )
(6)只要有隔离，就能形成新物种( × )
(7)生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象( × )
(1)四倍体西瓜植株是不同于二倍体西瓜植株的新物种，理由是与二倍体植株产生了生殖隔离，四倍体西瓜植株能自由交配产生可育后代。
(2)用现代生物进化理论解释“长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差”的原因是经自然(杀虫剂)选择的作用，种群中抗药性基因频率逐渐升高。
(3)“精明的捕食者”策略对人类利用资源有什么启示？
提示 地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。
1．对现代生物进化理论的理解
(1)变异先于选择，例如害虫抗药性的产生，是在农药使用之前，农药仅起到选择作用。
(2)自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化。
(3)基本观点的比较
达尔文进化论
共同点
现代生物进化理论
①进化局限于“个体”水平；
②自然选择源于过度繁殖和生存斗争；
③未就遗传变异本质以及自然选择的作用机理做出科学解释
①变异是进化的原材料；
②自然选择决定生物进化的方向；
③解释生物的多样性和适应性
①进化的基本单位是种群；
②生物进化的实质是种群基因频率的改变；
③突变和基因重组为生物进化提供原材料；
④隔离导致新物种的形成
2.与物种相关的比较
(1)物种形成的三大模式比较
(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.共同进化与生物多样性的形成
(1)共同进化的实例
共同进化类型
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。
考向一 透过实例辨析生物进化原理
1．如图所示的是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是( )
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续施用该杀虫剂，则抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型
答案 B
解析 变异与选择无关，变异发生在选择之前，A正确；抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因来源于遗传或自发的基因突变，B错误；若连续施用该杀虫剂，不含抗性基因的个体逐渐被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1，C正确；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型，D正确。
2．(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。
考向二 辨析生物进化与物种形成的原理
3．(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 环境的定向选择作用淘汰了体色灰白的桦尺蠖，从而使种群中s基因频率下降，A项正确；污染区种群S基因频率上升是桦尺蠖对环境的适应，B项正确；自然选择是定向的，因而能保留有利变异且能使有利变异逐代积累，C项正确；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。
4．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。下列有关叙述正确的是( )
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 B
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。
考向三 共同进化与生物多样性的形成
5．(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，属于共同进化
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；鼠尾草雄蕊的形态是长期自然选择的结果；不同生物之间在相互影响中共同进化。
6．(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基因多样性、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。
考点二 基因频率和基因型频率的计算
题型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。
1．(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现型；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。
2．某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为( )
A．43% B．48%
C．52% D．57%
答案 C
解析 随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22 000只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率，即×100%≈52%。
题型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．对某村庄人群的红绿色盲情况调查发现，共有500人，其中XBXB占42.2%，XBXb占7.4%，XbXb占0.4%，XBY占46%，XbY占4%。一年后由于出生、死亡、婚嫁等原因，该村庄男性色盲增加了5人，女性携带者增加了6人，其余类型人数不变。则一年后该人群XB和Xb的基因频率分别是( )
A．9.39%,90.61% B．8%,92%
C．92%,8% D．90.61%,9.39%
答案 D
解析 男性色盲基因型为XbY，男性色盲增加了5人，则Xb基因增加5；女性携带者基因型为XBXb，女性携带者增加了6人，则XB基因增加6，Xb基因增加6。原来女性共有500×(42.2%＋7.4%＋0.4%)＝250(人)，则男性共有500－250＝250(人)。由于女性每人有2条X染色体，而男性每人只有1条X染色体。因此，原来共有(XB＋Xb)基因总数为250×2＋250＝750(个)。Xb基因频率＝Xb/(XB＋Xb)×100%＝(500×7.4%＋500×0.4%×2＋500×4%＋5＋6)/(750＋5＋6×2)×100%＝72/767×100%≈9.39%。根据种群中一对等位基因的基因频率之和为1，则XB基因频率＝1－9.39%＝90.61%。
4．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。下列有关叙述不正确的是( )
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 D
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。
题型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：(1)种群非常大；(2)所有雌雄个体之间自由交配；(3)没有迁入和迁出；(4)没有自然选择；(5)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。
5.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－＝。
6．现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是( )
A．75% B．50%
C．42% D．21%
答案 C
解析 A、a基因频率已知，据此可推导出各种群的基因型频率。种群1中各个基因型的频率分别为AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；种群2中各个基因型的频率分别为AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，则混合后的大种群中各个基因型的频率变为AA＝50%，Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因频率＝50%＋40%×＝70%，a基因频率＝1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，随机交配后子代中Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%。
7．一对等位基因(F、f)位于常染色体上，经调查，兔群中雌兔基因型频率FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)；雄兔基因型频率FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。假设随机交配，且后代生活力一致，则子代中( )
A．基因型频率改变，该群体发生了进化
B．Ff基因型频率为52%
C．F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%
D．雌兔、雄兔的基因型频率不同，进化方向相同
答案 B
解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，该种群随机交配，且子代生活力一致，则基因频率不发生改变，即该种群没有发生进化，A错误；雌兔中F的基因频率为30%＋60%×＝60%，f＝40%，雄兔中F的基因频率为20%＋40%×＝40%，f＝60%，随机交配后，子代的基因频率不变，根据遗传平衡定律，子代中Ff的基因型频率为60%×60%＋40%×40%＝52%，B正确；在子代中，F基因频率在雌兔、雄兔中均为50%，雌兔、雄兔的基因型频率相同，进化方向不同，C、D错误。
1．核心概念
(1)(必修2 P114)种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
(2)(必修2 P115)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。
(3)(必修2 P119)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。
(4)(必修2 P119)地理隔离：同一种生物由于地理上的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。
(5)(必修2 P119)生殖隔离：不同物种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，这种现象叫做生殖隔离。
(6)(必修2 P124)共同进化：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，这就是共同进化。
2．教材结论性语句
(1)(必修2 P111)过度繁殖、生存斗争、遗传变异及适者生存是达尔文自然选择学说的四大要点，该学说强调物种形成均是渐变的结果。
(2)(必修2 P116)基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
(3)(必修2 P118)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。
(4)(必修2 P121)现代生物进化理论包含四大要点：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种的形成。
(5)(必修2 P121)种群基因频率的改变是生物进化的标志，生殖隔离的产生是新物种形成的标志。
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，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为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，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为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 共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现型，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)共同进化 (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共同进化。(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
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 分析题图可知，Q点以后A的基因频率升高，a的基因频率降低，说明A控制的性状更加适应环境，A项正确；P点两曲线相交，说明A与a的基因频率相等，此时A和a的基因频率均为50%，B项正确；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；在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，D项正确。
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共同进化
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；共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共同进化，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共同进化
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；共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，不能称为共同进化，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共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。
8．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，下列有关说法不正确的是( )
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 D
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。
9．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。通过分析不能得出的结论是( )
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．甲种群的基因库大于乙种群
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 D
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项正确；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。
10．(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，下列解释错误的是( )
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 B
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。
二、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
解析 (1)用杀虫剂处理，可直接导致害虫的死亡率上升，使群体中的个体数短时间内迅速减少，但从处理后的第二代起，个体数又逐渐回升了，种群的年龄组成又变成了增长型，其原因是螺旋蛆蝇中存在着抗药性变异类型，杀虫剂起了选择作用，使抗药基因频率不断提高，逐渐形成抗药新类型；电离辐射引起的基因突变频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(雄性不育个体)逐渐增多，所以耗时较长。(2)因为AA占30%、Aa占60%、aa占10%，可知A的基因频率为60%，a的基因频率为40%，所以子代中AA的基因型频率为60%×60%＝36%、Aa的基因型频率为2×60%×40%＝48%、aa的基因型频率为40%×40%＝16%；要使后代的基因频率维持在这一理想状态，则需具备的条件有种群足够大，雌雄间可以自由交配，没有迁入、迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，不产生突变。
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)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)生物多样性包括基因多样性、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基因多样性这一层次。(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.现代生物进化理论的主要内容。2.生物进化与生物多样性的形成。
考点一 现代生物进化理论
1．拉马克的进化学说
(1)内容：用进废退和获得性遗传是生物进化的原因，生物是由低等到高等逐渐进化的。
(2)意义：否定了神创论和物种不变论。
2．达尔文自然选择学说
教材中的隐性知识 源于必修2 P111图7—3，请完成下列达尔文的自然选择学说模型
3．现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位
①基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
②基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异的来源
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于环境。
③生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向
―→
教材中的隐性知识 源于必修2 P116～117“探究·讨论”
①树干变黑是否会影响桦尺蠖浅色个体的出生率？为什么？
提示 树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
②在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？
提示 表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。
(4)隔离导致物种的形成
①隔离
②物种形成
(5)共同进化与生物多样性的形成
①共同进化
a．概念：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。
b．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
a．内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性(完善如下关系图)
b．形成原因：生物的共同进化。
c．研究生物进化历程的主要依据：化石。
教材中的隐性知识 源于必修2 P124“思考与讨论”仔细观察教材图7－11，就以下问题进行探讨。
(1)地球上最早出现的生物是病毒，还是细胞生物？其生活环境是陆地，还是海洋？
提示 最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中(病毒是专性寄生的，没有寄主细胞，就没有病毒)。
(2)就植物和动物而言，谁最早登陆？为什么？
提示 最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后没有食物。
4．生物进化理论在发展
(1)中性学说：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。
(2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
(1)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率( √ )
(2)高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现的3∶1性状分离比的过程可以为进化提供原材料( × )
(3)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的( × )
(4)基因突变会使基因频率发生改变并决定进化方向( × )
(5)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程( × )
(6)只要有隔离，就能形成新物种( × )
(7)生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象( × )
(1)四倍体西瓜植株是不同于二倍体西瓜植株的新物种，理由是与二倍体植株产生了生殖隔离，四倍体西瓜植株能自由交配产生可育后代。
(2)用现代生物进化理论解释“长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差”的原因是经自然(杀虫剂)选择的作用，种群中抗药性基因频率逐渐升高。
(3)“精明的捕食者”策略对人类利用资源有什么启示？
提示 地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。
1．对现代生物进化理论的理解
(1)变异先于选择，例如害虫抗药性的产生，是在农药使用之前，农药仅起到选择作用。
(2)自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化。
(3)基本观点的比较
达尔文进化论
共同点
现代生物进化理论
①进化局限于“个体”水平；
②自然选择源于过度繁殖和生存斗争；
③未就遗传变异本质以及自然选择的作用机理做出科学解释
①变异是进化的原材料；
②自然选择决定生物进化的方向；
③解释生物的多样性和适应性
①进化的基本单位是种群；
②生物进化的实质是种群基因频率的改变；
③突变和基因重组为生物进化提供原材料；
④隔离导致新物种的形成
2.与物种相关的比较
(1)物种形成的三大模式比较
(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.共同进化与生物多样性的形成
(1)共同进化的实例
共同进化类型
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。
考向一 透过实例辨析生物进化原理
1．如图所示的是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是( )
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续施用该杀虫剂，则抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型
答案 B
解析 变异与选择无关，变异发生在选择之前，A正确；抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因来源于遗传或自发的基因突变，B错误；若连续施用该杀虫剂，不含抗性基因的个体逐渐被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1，C正确；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型，D正确。
2．(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。
考向二 辨析生物进化与物种形成的原理
3．(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 环境的定向选择作用淘汰了体色灰白的桦尺蠖，从而使种群中s基因频率下降，A项正确；污染区种群S基因频率上升是桦尺蠖对环境的适应，B项正确；自然选择是定向的，因而能保留有利变异且能使有利变异逐代积累，C项正确；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。
4．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。下列有关叙述正确的是( )
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 B
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。
考向三 共同进化与生物多样性的形成
5．(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，属于共同进化
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；鼠尾草雄蕊的形态是长期自然选择的结果；不同生物之间在相互影响中共同进化。
6．(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基因多样性、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。
考点二 基因频率和基因型频率的计算
题型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。
1．(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现型；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。
2．某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为( )
A．43% B．48%
C．52% D．57%
答案 C
解析 随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22 000只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率，即×100%≈52%。
题型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．对某村庄人群的红绿色盲情况调查发现，共有500人，其中XBXB占42.2%，XBXb占7.4%，XbXb占0.4%，XBY占46%，XbY占4%。一年后由于出生、死亡、婚嫁等原因，该村庄男性色盲增加了5人，女性携带者增加了6人，其余类型人数不变。则一年后该人群XB和Xb的基因频率分别是( )
A．9.39%,90.61% B．8%,92%
C．92%,8% D．90.61%,9.39%
答案 D
解析 男性色盲基因型为XbY，男性色盲增加了5人，则Xb基因增加5；女性携带者基因型为XBXb，女性携带者增加了6人，则XB基因增加6，Xb基因增加6。原来女性共有500×(42.2%＋7.4%＋0.4%)＝250(人)，则男性共有500－250＝250(人)。由于女性每人有2条X染色体，而男性每人只有1条X染色体。因此，原来共有(XB＋Xb)基因总数为250×2＋250＝750(个)。Xb基因频率＝Xb/(XB＋Xb)×100%＝(500×7.4%＋500×0.4%×2＋500×4%＋5＋6)/(750＋5＋6×2)×100%＝72/767×100%≈9.39%。根据种群中一对等位基因的基因频率之和为1，则XB基因频率＝1－9.39%＝90.61%。
4．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。下列有关叙述不正确的是( )
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 D
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。
题型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：(1)种群非常大；(2)所有雌雄个体之间自由交配；(3)没有迁入和迁出；(4)没有自然选择；(5)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。
5.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－＝。
6．现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是( )
A．75% B．50%
C．42% D．21%
答案 C
解析 A、a基因频率已知，据此可推导出各种群的基因型频率。种群1中各个基因型的频率分别为AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；种群2中各个基因型的频率分别为AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，则混合后的大种群中各个基因型的频率变为AA＝50%，Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因频率＝50%＋40%×＝70%，a基因频率＝1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，随机交配后子代中Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%。
7．一对等位基因(F、f)位于常染色体上，经调查，兔群中雌兔基因型频率FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)；雄兔基因型频率FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。假设随机交配，且后代生活力一致，则子代中( )
A．基因型频率改变，该群体发生了进化
B．Ff基因型频率为52%
C．F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%
D．雌兔、雄兔的基因型频率不同，进化方向相同
答案 B
解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，该种群随机交配，且子代生活力一致，则基因频率不发生改变，即该种群没有发生进化，A错误；雌兔中F的基因频率为30%＋60%×＝60%，f＝40%，雄兔中F的基因频率为20%＋40%×＝40%，f＝60%，随机交配后，子代的基因频率不变，根据遗传平衡定律，子代中Ff的基因型频率为60%×60%＋40%×40%＝52%，B正确；在子代中，F基因频率在雌兔、雄兔中均为50%，雌兔、雄兔的基因型频率相同，进化方向不同，C、D错误。
1．核心概念
(1)(必修2 P114)种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
(2)(必修2 P115)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。
(3)(必修2 P119)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。
(4)(必修2 P119)地理隔离：同一种生物由于地理上的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。
(5)(必修2 P119)生殖隔离：不同物种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，这种现象叫做生殖隔离。
(6)(必修2 P124)共同进化：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，这就是共同进化。
2．教材结论性语句
(1)(必修2 P111)过度繁殖、生存斗争、遗传变异及适者生存是达尔文自然选择学说的四大要点，该学说强调物种形成均是渐变的结果。
(2)(必修2 P116)基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
(3)(必修2 P118)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。
(4)(必修2 P121)现代生物进化理论包含四大要点：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种的形成。
(5)(必修2 P121)种群基因频率的改变是生物进化的标志，生殖隔离的产生是新物种形成的标志。
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，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为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，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为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 共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现型，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)共同进化 (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共同进化。(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
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 分析题图可知，Q点以后A的基因频率升高，a的基因频率降低，说明A控制的性状更加适应环境，A项正确；P点两曲线相交，说明A与a的基因频率相等，此时A和a的基因频率均为50%，B项正确；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；在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，D项正确。
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共同进化
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；共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共同进化，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共同进化
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；共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，不能称为共同进化，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共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。
8．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，下列有关说法不正确的是( )
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 D
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。
9．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。通过分析不能得出的结论是( )
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．甲种群的基因库大于乙种群
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 D
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项正确；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。
10．(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，下列解释错误的是( )
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 B
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。
二、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
解析 (1)用杀虫剂处理，可直接导致害虫的死亡率上升，使群体中的个体数短时间内迅速减少，但从处理后的第二代起，个体数又逐渐回升了，种群的年龄组成又变成了增长型，其原因是螺旋蛆蝇中存在着抗药性变异类型，杀虫剂起了选择作用，使抗药基因频率不断提高，逐渐形成抗药新类型；电离辐射引起的基因突变频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(雄性不育个体)逐渐增多，所以耗时较长。(2)因为AA占30%、Aa占60%、aa占10%，可知A的基因频率为60%，a的基因频率为40%，所以子代中AA的基因型频率为60%×60%＝36%、Aa的基因型频率为2×60%×40%＝48%、aa的基因型频率为40%×40%＝16%；要使后代的基因频率维持在这一理想状态，则需具备的条件有种群足够大，雌雄间可以自由交配，没有迁入、迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，不产生突变。
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)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)生物多样性包括基因多样性、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基因多样性这一层次。(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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