专题21 现代生物进化理论-【提分讲练】最新高考生物二轮复习专题解读和分层练习

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【要点速记】
1．拉马克的进化学说
（1）生物不是神造的，是由_____________________而来的。
（2）生物是由______________到_____________逐渐进化的。
（3）生物各种适应性特征的形成都是由于____________和_______________。
2．达尔文的自然选择学说
（1）主要观点：
（2）贡献：
①对_____________的原因提出了合理的解释；
②科学地解释了_________________和适应性。
（3）不足：
①对_____________的本质不能做出科学的解释；
②对生物进化的解释局限于_____________水平；
③强调物种形成都是_________的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。
【重难点突破】
1．自然选择学说与现代生物进化理论的比较
考点二、现代生物进化理论的主要内容
【要点速记】
1．种群是生物进化的基本单位
（1）种群：生活在一定区域的_______________的全部个体。
（2）基因库：一个种群中_____________所含有的全部基因。
（3）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占_________________的比率。
（4）生物进化的实质：_________________________。
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，往往取决于生物的_____________。
（3）生物的变异是________的，只是产生了生物进化的_______，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
（1）原因：不断淘汰___________的基因，积累___________的基因。
（2）结果：种群的基因频率发生_________改变。
4．隔离导致物种形成
5．共同进化与生物多样性的形成
（1）共同进化：
①概念：不同物种之间、_________________之间在相互影响中不断进化和发展。
②原因：生物与生物之间的_____________和生物与无机环境之间的_________。
（2）生物多样性的形成：
①内容：_________多样性、_________多样性、生态系统多样性。
②形成原因：_____________。
③研究生物进化历程的主要依据：___________。
【重难点突破】
1．种群和物种的比较
2．地理隔离与生殖隔离的比较
3．物种形成与生物进化的比较
4．物种形成的三大模式
考点三、基因频率及基因型频率的计算
【要点速记】
1．基因频率与基因型频率
2．基因频率的计算
（1）“定义法”求解基因频率：
（2）“公式法”求解基因频率（以常染色体上一对等位基因A和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）利用遗传平衡定律计算基因型频率：
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时（A、a），设p表示A的基因频率，q表示a的基
因频率，则：基因型AA的频率＝________，基因型Aa的频率＝________，基因型aa的频率＝_________。
【重难点突破】
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：
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 ；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。
要点速记答案
考点一、1．（1）更古老的生物进化 （2）低等 高等 （3）用进废退 获得性遗传 2．（1）过度繁殖 遗传变异 适者生存 （2）生物进化 生物的多样性 （3）遗传和变异 个体 渐变
考点二、1．（1）同种生物 （2）全部个体 （3）全部等位基因数 （4）种群基因频率发生改变 2．（1）染色体变异 基因重组 （2）生存环境 （3）不定向 原材料 3．（1）不利变异 有利变异 （2）定向 4．（1）生殖隔离 自由交流 （2）自然选择 出现生殖隔离 5．（1）生物与无机环境 相互选择 相互影响 基因 物种 （2）基因 变异 物种 共同进化 化石
考点三、1．种群基因频率 不一定 2．p2 2pq q2
专题21 现代生物进化理论（基础）
一、单选题
1．自然选择是生物进化的动力，下列有关叙述正确的是（ ）
A．自然选择必然导致新物种形成
B．自然选择留下的变异都是对人类有利的变异
C．只要种群内个体之间存在变异，自然选择就会发生
D．特定环境条件既可能起选择作用，也可能起诱变作用
【答案】D
【解析】自然选择不一定导致新物种形成，A错误；自然选择留下的变异一般是适应环境的变异，但不一定对人类有利，B错误；可遗传的变异是自然选择的前提，种群个体之间存在变异，自然选择可能会发生作用，C错误；某些农药会对害虫进行选择，也可能引起害虫发生变异，D正确。
2．关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是（ ）
A．在某种条件下两种基因的频率可以相等
B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零
【答案】B
【解析】A和a的基因频率之和等于1，因此A和a和基因频率可以等于50%，A正确；引起种群基因频率改变的因素有突变、自然选择、迁入等因素，B错误；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，因此适应环境的性状中，相应的基因频率较高，C正确；若环境对显性个体具有持续的淘汰，则能让显性基因的基因频率降低为0，D正确。
3．下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析不正确的是（ ）

A．a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B．b表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志
C．c表示新物种形成，与原物种不能进行基因交流
D．d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离
【答案】A
【解析】a表示突变和基因重组，是生物进化的原材料，A错误；b表示生殖隔离，是新物种形成的标志，B正确；c表示新物种形成，因与原物种存在生殖隔离而不能与原物种进行基因交流，C正确；d表示地理隔离，物种形成的常见方式是：经过长期的地理隔离并逐步形成生殖隔离，但有的物种如多倍体的形成不经过地理隔离，D正确。
4．下列有关进化的叙述中，正确的是（ ）
A．任何一个物种都不是单独进化的
B．有利变异的逐代积累是生物进化的实质
C．同一物种的两个不同种群间的地理隔离不会阻碍其基因交流
D．达尔文自然选择学说奠定了进化论的基础，摒弃了拉马克用进废退和获得性遗传的观点
【答案】A
【解析】任何一个物种都不是单独进化，而是生物与生物、生物与无机环境之间存在协同进化，A正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；地理隔离会使不同种群基因交流形成阻碍，从而使种群的基因库足够大时，便产生生殖隔离，C错误；达尔文的自然选择学说是在总结前人的基础上形成的，D错误。
5．某随机交配的种群，在没有迁入、迁出等条件下，两年内该种群的基因型频率的变化如下表。根据现代生物进化理论，下列叙述正确的是（ ）
A．该种群的生物没有发生进化
B．该种群发生基因突变的频率很高
C．该种群的生活环境发生了较大的变化
D．若该种群在2020年自交，则A的基因频率会增加
【答案】A
【解析】生物进化的实质是基因频率的改变，由表格中信息计算可知，两年内种群的基因频率没有发生改变，说明了生物没有发生进化，A正确；该种群没有产生新的基因且基因频率也未改变，说明该种群可能没有发生基因突变，B错误；该种群基因频率不变，可推测该种群的生活环境没有发生较大变化，C错误；如果环境条件不变，自交、自由交配后代基因频率都不变，D错误。
6．在生物进化过程中，新物种形成的标志是（ ）
A．出现了新的基因B．发生了染色体畸变
C．改变了基因频率D．产生了生殖隔离
【答案】D
【解析】出现了新的基因，只是改变了种群的基因频率，不是新物种形成的标志，A错误；发生了染色体畸变是为生物进化提供了原材料，不是新物种形成标志，B错误；因频率的改变是种群进化的实质，不是新物种形成标志，C错误；隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生，D正确。
7．下列有关生物进化的表述，错误的是（ ）
A．捕食者的存在可促进被捕食者的进化 B．生物之间的相互关系影响生物的进化
C．突变和基因重组决定生物进化的方向 D．生物多样性的形成是生物进化的结果
【答案】C
【解析】捕食者与被捕食者是相互选择共同进化的，A正确；不同生物之间的相互选择共同进化的，B正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，C错误；生物多样性是共同进化的结果，D正确。
8．下列关于达尔文自然选择学说的叙述，错误的是（ ）
A．生存斗争是进化的动力，对维持物种内个体数目的稳定有重要作用
B．达尔文认为遗传和变异是进化的内因，种群基因频率的改变导致生物不断进化
C．达尔文的研究是个体水平的研究，但是仍能合理地解释生物进化原因
D．杀虫剂造成抗药性强的一些害虫生存下来属于适者生存，是自然选择的结果
【答案】B
【解析】生存斗争是生物进化的动力，在生存斗争中一些个体被淘汰，从而对维持一个物种内个体数的稳定有重要作用，A正确；遗传和变异是进化的内因，但是种群基因频率的改变属于现代生物进化论的内容，B错误；达尔文对生物进化的研究是在个体水平的研究，但是其自然选择学说能合理地解释生物进化，C正确；杀虫剂造成抗药性强的一些害虫生存下来，而抗药性低的被淘汰属于适者生存，是自然选择的结果，D正确。
9．下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（ ）
A．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
B．地理隔离是生物进化的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志
C．自然选择是定向的，突变和基因重组是不定向的
D．共同进化是指不同的生物之间在相互影响中不断进化和发展
【答案】C
【解析】生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志，B错误；自然选择是定向的，突变和基因重组是不定向的，C正确；共同进化是指不同生物之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D错误。
10．某动物种群中AA、Aa和aa基因型的个体分别占25%、50%、25%。若aa个体没有繁殖能力，其他个体间随机交配，则下一代AA、Aa、aa个体的数量比为（ ）
A．3:3:1 B．4:4:1C．1:2:0D．1:2:1
【答案】B
【解析】AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，AA占25%÷（25%＋50%）＝1/3，Aa占2/3，因此A的基因频率为1/3＋2/3×1/2＝2/3，a的基因频率为1/3。根据遗传平衡定律，AA、Aa个体间随机交配，后代中AA的频率＝（2/3）2＝4/9，Aa的频率＝2×1/3×2/3＝4/9，aa的频率＝（1/3）2＝1/9，因此，AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1，B项正确，A、C、D项错误。
11．达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀分别分布于不同的岛屿上，用现代生物进化理论解释正确的是（ ）
A．同一种地雀→地理隔离→自然选择→生殖隔离→不同种地雀
B．不同种地雀→地理隔离→自然选择→不同种地雀
C．同一种地雀→自然选择→地理隔离→生殖隔离→不同种地雀
D．同一种地雀→地理隔离→生殖隔离→不同种地雀
【答案】A
【解析】这些地雀原先属于同一雀种，分布在不同的群岛（地理隔离），出现不同的突变和基因重组，经过自然选择，逐渐形成生殖隔离，进而形成新物种，A正确。
12．下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（ ）
A．种群是生物繁殖的基本单位，群落是生物进化的基本单位
B．地理隔离是生物进化的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志
C．自然选择是定向的，突变和基因重组是不定向的
D．共同进化是指不同的生物之间在相互影响中不断进化和发展
【答案】C
【解析】种群是生物繁殖的基本单位，种群也是生物进化的基本单位，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；自然选择是定向的，而突变和基因重组是不定向的，C正确；共同进化是指不同的生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D错误。
13．下图为某地植物群落示意图，不同树的轮廓表示不同的树种，关于该群落的相关叙述正确的是（ ）
A．树木A与B的差异属于遗传多样性
B．树木A与D的差异属于种群多样性
C．图中全部植株构成生态系统多样性
D．树木E与F之间不存在生殖隔离
【答案】A
【解析】观察题图可知，树木A与树木B属于不同的品种，是由基因突变和基因重组引起的，树木A与树木B的差异属于遗传多样性（基因的多样性），A正确；树木A与树木D属于不同的物种，它们之间存在着生殖隔离，树木A与树木D的差异属于物种多样性，B错误；生态系统由生物群落和无机环境组成，因此图中全部植株不能构成生态系统多样性，C错误；树木E与F属于不同的物种，它们之间存在生殖隔离，D错误。
14．下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．进化的本质是种群基因频率的改变
B．种群中的个体是进化的基本单位
C．人工选择是进化最重要的动力和机制
D．生物在主动适应环境的过程中不断进化
【答案】A
【解析】生物进化的本质是种群基因频率的改变的过程，A正确；种群是生物进化的基本单位，B错误；自然选择是进化最重要的动力和机制，自然选择决定了生物进化的方向，C错误；生物在自然环境的选择作用下不断进化，并表现出适者生存，不适者被淘汰的现象，而不能主动适应环境，D错误。
15．某植物种群中AA个体占30%，Aa个体占60%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（ ）
A．增大、不变、不变、不变B．不变、不变、增大、不变
C．增大、不变、增大、不变D．不变、增大、不变、增大
【答案】C
【解析】该植物种群中，AA个体占30%，Aa个体占60%，aa的基因型频率为10%，因此A的基因频率为30%＋1/2×60%＝60%，a的基因频率为10%＋1/2×60%＝40%。随机交配后，AA个体百分比是60%×60%＝36%，aa的基因频率是40%×40%＝16%，Aa＝2×60%×40%＝48%；随机交配后，A的基因频率为：36%＋1/2×48%＝60%。因此该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比升高，A基因频率不变。该种群自交产生的后代中AA＝30%＋1/4×60%＝45%，aa＝10%＋1/4×60%＝25%，Aa＝1/2×60%＝30%；自交后，A的基因频率为45%＋1/2×30%＝60%。因此自交后，代中AA个体百分比升高，A基因频率不变。故该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为增大、不变、增大、不变。
16．等位基因F、f位于常染色体上，据调查，某兔种群中的雌兔基因型频率分别为：FF（30%）、Ff（60%）、ff（10%），雄兔基因型频率分别为：FF（20%）、Ff（40%）、ff（40%）。假设该种群随机交配，则其子代（ ）
A．Ff的基因型频率为52% B．基因型频率改变，该群体发生了进化
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】A
【解析】在亲代的雌兔中基因F的频率为30%＋1/2×60%＝60％，f的频率为40％，在亲代的雄兔中基因F的频率为20%＋1/2×40%＝40％、f的频率为60％，则随机交配产生的子代中FF占60％×40％＝24％，Ff占60％×60％＋40％×40％＝52％、ff占40％×60％＝24％；子代中无论是雌雄，基因F的频率均为24％＋1/2×52%＝50％；子代中雌兔、雄兔的基因型频率也相同。生物进化的实质是基因频率的改变，而不是基因型频率的改变，综上分析，A符合题意，BCD不符合题意。
17．下列描述正确的是（ ）
A．人为因素和物种入侵都能改变生物进化的速度和方向
B．共同进化指的是不同生物之间在相互影响中不断进化和发展的过程
C．新物种的形成通常要经过基因突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
D．滥用抗生素可导致病菌产生抗药性突变
【答案】A
【解析】人为因素和物种入侵都能改变生物进化的速度和方向，A正确；共同进化指的是不同生物之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，B错误；新物种的形成通常要经过突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组，自然选择及隔离三个基本环节，C错误；病菌的抗药性本来就存在，滥用抗生素可提高抗药基因的频率，D错误。
18．曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后青霉菌菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是（ ）
①由a变为b、c、d体现了变异的不定向性
②诱变剂决定了青霉菌的变异方向，加快了变异频率
③四种菌株中d是最符合人们生产要求的变异类型
④青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变和染色体变异
A．③④B．①③④C．②④D．①③
【答案】D
【解析】使用诱变剂后菌株由a变为b、c、d，说明变异是不定向的，①正确；诱变剂可以加快变异频率，但不能决定变异方向，②错误；由题图可知，四种菌株中d的产量最高，最符合人们的生产要求，③正确；青霉菌是原核生物，不会发生染色体变异，④错误。
19．某动物的毛色深浅分别由基因A，a控制，其生活环境颜色的深浅决定了该动物被捕食的情况。图表示该动物在甲、乙、丙三个地区生活的深色个体所占比例以及基因A的频率。下列分析错误的是（ ）
A．控制毛色基因的频率发生改变说明种群在进化
B．乙地区该动物杂合子所占的比例与丙地区的相同
C．三个地区的该动物种群的基因库是完全相同的
D．自然选择导致该动物在三个地区生活的深浅色个体的数量不同
【答案】C
【解析】生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此控制毛色基因的频率发生改变说明种群在进化，A正确；由图可知乙地区基因A、a的频率分别是0.7、0.3，丙地区基因A、a的频率是0.3、0.7，两地该动物杂合子所占的比例均为2×0.3×0.7×100%＝42%，B正确；由于基因突变的不定向性等，不同地区该动物种群的基因库存在差异，C错误；自然选择使适应环境的个体得以生存，导致该动物在不同地区生活的深浅色个体的数量不同，D正确。
20．下列关于光合作用在生物进化中的作用的理解，错误的是（ ）
A．能进行光合作用的生物出现以后，大气中才逐渐积累了氧气
B．地球上出现最早的能进行光合作用的生物是真核生物
C．光合作用释放的氧气为水生生物向陆生生物进化创造了条件
D．生物体的新陈代谢方式上的进化顺序为：无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
【答案】B
【解析】进行光合作用的生物出现以后，吸收大气中的二氧化碳，释放出氧气，大气中才逐渐积累了氧气，A正确；地球上出现最早的能进行光合作用的生物为蓝藻，属于原核生物，B错误；光合作用释放出氧气，扩散到空气中，其中一部分的氧气在大气层的上层，受到紫外线的作用，氧气变成了臭氧而产生了臭氧层，臭氧层能有效滤去太阳光中对生物具有破坏作用的紫外线，使水生生物开始逐渐在陆地上生存，C正确；进行光合作用的生物为有氧呼吸类型的生物的进化奠定了环境条件（氧气），因此生物体的新陈代谢方式上的进化顺序为：无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸，D正确。
21．科学家最近在墨西哥湾深海发现了一种新的鮫鏮鱼，雌鱼头顶自带“钓鱼竿”——若干个肉状突起，可发出光源，吸引猎物。雄鱼则吸附在雌鱼体表提供繁殖所需的精子，同时通过雌鱼血液获取营养物质。下列叙述正确的是（ ）
A．头顶发光“钓鱼竿”的形成是海底黑暗环境长期诱导的结果
B．雌雄鱼的生活繁殖方式是它们长期共同进化中相互适应形成的
C．鮟鱇鱼种群在深海环境条件稳定时，基因频率也可能会改变
D．鮟鏮鱼形成的过程仅靠基因突变和基因重组提供进化的原材料
【答案】C
【解析】头顶发光“钓鱼竿”的形成是海底黑暗环境长期自然选择的结果，A错误；共同进化发生在不同物种、生物与无机环境之间，B错误；胺鲸鱼种群在深海环境条件稳定时，基因频率也可能会改变，如突变和基因重组也会影响基因频率，C正确；基因突变、基因重组和染色体变异均能提供进化的原材料，D错误。
22．甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后，玉米会释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵寄生。为降低甜菜夜蛾幼虫对玉米产生的危害，人们喷施有机磷农药消灭甜菜夜蛾幼虫，但几年后药效下降，下列说法正确的是（ ）
A．玉米释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂的过程体现了生态系统的物质循环功能
B．甜菜夜蛾幼虫、玉米和小茧蜂之间的关系是长期自然选择共同进化的结果
C．有机磷农药的使用，某甜菜夜蛾个体中抗药基因频率增大
D．在有机磷农药选择作用下，甜菜夜蛾种群抗药性增强，说明已经形成新的物种
【答案】B
【解析】玉米释放吲哚和萜类等物质是为传递信息，不是参与物质循环，体现了生物之间信息传递，A错误；甜菜夜蛾幼虫、玉米和小茧蜂种间关系是经过长期自然选择、共同进化的结果，B正确；基因频率是种群范畴的概念，不属于个体范畴，C错误；种群中基因频率的改变不一定导致新物种的形成，D错误。
二、综合题
23．达尔文在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上发现分别生活着15种陆上龟类，它们的形态各异，食性和栖息场所也各不相同。但是，经过研究发现它们都保留着南美洲西海岸大陆龟类的痕迹，由大陆龟进化而来的。请用现代生物进化理论分析说明大陆龟的进化过程及原因：
（1）在大陆龟的后代中具有多种可遗传的变异，从而体现了变异一般是___________，为大陆龟进化提供了__________。
（2）刚开始进化时不同岛屿之间的龟类因为有____________隔离而不能进行基因交流。
（3）若某龟的种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%，那么这个种群中基因A的频率是_________________，若该种群中aa个体用不适应新环境遭到淘汰，其他基因型个体随机交配一代，没有自然选择，则该种群性状分离比是_______________，该种群___________（发生/没发生）进化，原因是______________________。
【答案】（1）不定向的 原材料
（2）地理
（3）60% 8：1 发生 该种群基因频率发生改变
【解析】（1）在大陆龟的后代中具有多种可遗传的变异，体现了变异一般是不定向的，为大陆龟进化提供了原始材料。
（2）刚开始进化时不同岛屿之间的龟类因为有地理隔离而不能进行基因交流。
（3）若某龟的种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%，那么这个种群中基因A的频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率＝30%＋1/2×60%＝60%，a的频率为40%，若该种群中aa个体用不适应新环境遭到淘汰，AA：Aa＝1：2，产生的配子占比A＝2/3，a＝1/3，随机交配一代后，AA＝4/9，Aa＝4/9，aa＝1/9，故性状分离比＝8：1，因该种群基因频率发生变化，故该种群发生进化。
24．某沿海地区生活着一种鸟类，其中一部分个体迁移到近海岸的一座岛屿上生活， 后来由于地质运动阻断了两地区鸟类的来往。请回答下列问题。
（1）该种鸟刚迁入岛屿上时，种群中只有AA、aa两种基因型，其中aa的基因型频率是4%，则a的基因频率是__________________。若干年后，该种群中AA、aa的基因型频率分别是70%、10%，该种群是________（是、否）发生了进化。
（2）由于沿海地区与岛屿上的食物和栖息条件互不相同，______________对两个种群基因频率的改变所起的作用就有差别，久而久之，两个种群的_________就会形成明显的差异，一旦形成____________，就成了两个物种。
【答案】（1）4% 是
（2）自然选择 基因库 生殖隔离
【解析】（1）a的基因频率＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率，由于该种鸟刚迁入岛屿上时，种群中只有AA、aa两种基因型，所以a的基因频率＝4%，若干年后，该种群中AA、aa的基因型频率分别是70%、10%，则Aa的基因型频率为20%，所以a的基因频率＝20%，基因频率发生了改变，所以该种群进化了。
（2）两个种群所生活的环境条件不同，自然选择对两个种群基因频率的改变所起的作用就有差别，经过一段时间，两个种群的基因库就会形成明显差异，生殖隔离是新物种形成的标志，这两个种群一旦产生生殖隔离，就形成两个物种了。
25．回答下列有关生物进化的问题。

（1）图1表示小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是________________、_______________。
（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_____________，这是生物进化的_____________。
（3）该小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的_________。
（4）小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾（趾间有蹼）基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。

①由于蜥蜴过度繁殖，导致________________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是___________________。
③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的______________发生了改变。
（5）从生物的多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了_____________多样性；若从分子水平检测这种多样性，可采用的简便技术是_________________。
【答案】（1）突变（变异） 自然选择
（2）种群 基本单位
（3）基因库
（4）生存斗争（种内斗争） 联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多 基因频率
（5）遗传 PCR（聚合酶链反应）
【解析】（1）生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离。
（2）小岛上原有蜥蜴个体构成种群，是进化的基本单位。
（3）小岛上进行生殖蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库。
（4）①由于蜥蜴过度繁殖，导致生存斗争（种内斗争）加剧。②联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物．因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升。③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的基因频率发生了改变。
（5）这种现象体现了遗传多样性，从分子水平检测就要获取更多的DNA分子，简便方法是PCR。
专题21 现代生物进化理论（提高）
一、单选题
1．关于现代生物进化理论的叙述。正确的是（ ）
A．捕食者的存在不利于增加生物多样性
B．没有地理隔离就不会有生殖隔离的形成
C．自然选择为生物进化提供了丰富的原始材料
D．农药在害虫抗药性增强的过程中起选择作用
【答案】D
【解析】捕食者的存在有利于增加生物多样性，A错误；绝大多数物种的形成是经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但多倍体的形成一般不需要地理隔离，B错误；突变和基因重组产生生物进化的原材料，C错误；农药在害虫抗药性增强的过程中起选择作用，D正确。
2．调查小组在调查某种单基因遗传病的过程中发现，该病致病基因是隐性基因，且男性患者的致病基因只来自母亲，也只传给女儿。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该遗传病在男性群体中的发病率低于在女性群体中
B．女性致病基因携带者生育的儿子患该遗传病的概率是1/4
C．不能通过基因诊断的方法检测胎儿是否携带致病基因
D．该遗传病在男性中的发病率等于致病基因的基因频率
【答案】D
【解析】X染色体隐性遗传病的传递特点男性发病率高于女性，A错误；女性致病基因携带者XAXa，生下儿子患病XaY的概率为1/2，B错误；可以通过基因诊断的方法检测胎儿是否携带致病基因，C错误；男性只有1条X染色体，所以该遗传病在男性中的发病率等于致病基因的基因频率，D正确。
3．对农药DDT有抗性的家蝇的产生是由于家蝇体内脱氯化氢酶基因（DHCE）突变造成的．下列叙述正确的是（ ）
A．因使用DDT导致家蝇体内的DHCE基因发生突变
B．抗性家蝇品系形成的原因是基因突变和自然选择
C．DDT抗性家蝇与普通家蝇之间存在着生殖隔离
D．DDT抗性品系的形成不影响家蝇种群的基因库
【答案】B
【解析】基因突变是不定向的，使用DDT只是对家蝇群体内存在的突变DHCE基因进行了选择，A错误；抗性家蝇品系的形成，是基因突变和自然选择的结果，B正确；DDT抗性家蝇与普通家蝇属于同一个物种，二者之间不存在生殖隔离，C错误；DDT抗性品系的形成，使种群基因频率发生了变化，因此会影响家蝇种群的基因库，D错误。
4．下列关于生物进化与生物多样性的说法，正确的是（ ）
A．共同进化就是生物与生物之间相互影响而进化
B．只要种群中的基因型频率发生了改变，就发生了生物进化
C．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
D．生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次
【答案】C
【解析】共同进化是指生物与生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，A错误；生物进化的实质是种群的基因频率发生了改变，B错误；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，C正确；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，D错误．
5．家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是（ ）
A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果
B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
C．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高
D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
【答案】D
【解析】家蝇产生抗性的原因是亮氨酸替换为苯丙氨酸，所以氨基酸的改变是碱基替换引起的，氨基酸的数目没改变，A错误；甲地区抗性基因频率＝2%＋20%×1/2＝12%，而不是22%，B错误；乙地区抗性基因频率为4%＋1/2×32%＝20%，丙地区的抗性基因频率为1%＋1/2×15%＝8.5%，乙地区的抗性基因频率最高，但不代表突变率最高，C错误；但甲、乙、丙三地区敏感性基因频率的高低都是自然选择的结果，D正确。
6．海龟的连趾和分趾是一对相对性状（由基因N、n控制），分趾是隐性性状。起始时，海岛上海龟的N与n基因频率分别是60%、40%，由于某种环境因素的作用，基因型为NN、Nn的个体数每年减少50%，基因型为nn的个体数保持稳定。下列相关叙述，正确的是（ ）
A．起始时基因型为Nn的海龟数量是基因型为nn的海龟数量的2倍
B．基因型为NN、Nn的海龟数量减少不影响种群的基因频率
C．连趾海龟在该环境因素的作用下具有生存优势
D．3年后，该海岛上连趾海龟的数量将少于分趾海龟的数量
【答案】D
【解析】起始时，由于N基因频率为60%，n基因频率为40%，则基因型为NN的个体所占比例为60%×60%＝36%，基因型为Nn的个体所占比例为2×60%×40%＝48%，基因型为nn的个体所占比例为16%，因此基因型为Nn的海龟的数量是基因型为nn的海龟数量的3倍，A错误；由于基因型为NN、Nn的个体数量减少，而基因型为nn的个体数量保持稳定，连趾基因频率逐渐降低，分趾基因频率逐渐升高，B错误；由题意可知，连趾是显性性状，且连趾个体每年都在减少，不适应环境，C错误；起始时，连趾个体所占比例为84%，分趾个体所占比例为16%，由于连趾个体每年减少50%，所以3年后，连趾个体的数量会少于分趾海龟的数量，D正确。
7．甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛（三个岛屿相互隔绝），如图为刚迁入时和多年后决定羽毛颜色相关基因的调查果（B－黑色、b－灰色、B－黄色）。下列推测正确的是（ ）

A．三个岛屿上的这种鸟既存在地理隔离，也存在生殖隔离
B．若干年后甲、丙岛B、b基因频率相同说明两岛环境相同，使其朝着相同方向进化
C．乙岛屿的环境使羽毛颜色基因发生突变，产生B基因且突变率接近5%
D．甲乙丙三岛的鸟在若干年中都可能出现B1基因的突变
【答案】D
【解析】长期的地理隔离会使不同种群基因库之间产生差异，但不一定会导致生殖隔离，A错误；若干年后，甲岛b基因频率降低，而丙岛b基因频率升高，二者进化方向不同，B错误；基因突变是随机的，不定向的，不是由环境使其产生突变，C错误；由于基因突变具有不定向性所以，甲乙丙三岛的鸟在若干年中都可能出现B1基因的突变，D正确。
8．某昆虫种群的翅色有绿色（AA）、浅褐色（Aa）和褐色（aa）三种表现型。抽样调查得知当年绿色、浅褐色和褐色个体各占60%、30%和10%，现假设该种群中绿色个体每年增加10%，浅褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%，则第二年该种群中决定翅色A基因的频率是（ ）
A．62.9%B．78.6%C．76.8%D．77.1%
【答案】D
【解析】假设当年种群数目为100，则绿色为60只，浅褐色为30只，褐色为10只，根据题意，第二年绿色个体为66只，浅褐色个体为30只，褐色个体为9只，计算A基因的频率＝（66×2＋30）/210＝77.1%.
9．某小岛上部分原种昆虫逐渐进化成新种的昆虫，对该生物进化过程的理解正确的是（ ）
A．该原种昆虫进化过程中自然选择和变异都是定向的，自然选择决定了生物进化的方向
B．进化的实质是种群基因型频率的改变
C．共同进化结果是生物多样性的形成，所谓共同进化就是指不同生物个体之间的相互作用
D．突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节
【答案】D
【解析】变异是不定向的，A错误；进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；共同进化就是指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，C错误；突变和基因重组、选择和隔离是新物种形成的三个基本环节，D正确。
10．如图所示是关于生物进化方面的证据。下列相关叙述，正确的是（ ）

A．图甲中四种地雀喙的差异是由于不同食物的刺激所致的不同变异
B．图乙中昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C．图丙是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化是新物种形成的标志
D．图丁中捕食关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性
【答案】D
【解析】图甲四种地雀喙的差异来源于不同环境，自然选择的方向不同，A错误；图乙昆虫的两类翅形的形成是由自然选择决定的，B错误；两种体色的桦尺蠖为同一物种，物种形成的标志是形成生殖隔离，C错误；图丁中两种动物之间的关系可以促进两者之间的共同进化，捕食者的存在有利于增加物种多样性，D正确。
11．如图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是（ ）
A．a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志
C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化
D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离
【答案】C
【解析】根据以上分析已知，图中a表示突变（基因突变和染色体变异）和基因重组，可以为生物进化提供原材料，A错误；根据以上分析已知，b表示生殖隔离，是新物种形成的标志，而生物进化的实质是基因频率的定向改变，B错误；c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化，C正确；d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离，如多倍体的形成，D错误。
12．某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，一部分蛾感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些改变。蛾的变化也影响蝙蝠回声定位系统与捕食策略的改进。当变化后的蛾与祖先蛾人工交配后，产出的受精卵不具有生命力。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．变化后的蛾与祖先蛾存在生殖隔离 B．蛾复杂飞行模式的形成是自然选择的结果
C．蛾与蝙蝠间发生了协同（共同）进化 D．祖先蛾种群的基因频率未发生改变
【答案】D
【解析】生殖隔离指的是种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代，由题干信息可知变化后的蛾与祖先蛾人工交配后，产出的受精卵不具有生命力，说明变化后的蛾与祖先蛾存在生殖隔离，A正确；由于某种蛾易被蝙蝠捕食，只有感受到蝙蝠的超声波时，会运用复杂的飞行模式的蛾才有可能逃脱危险，被保留下来，不具有这种能力的蛾就被蝙蝠吃掉而淘汰了，因此蛾复杂飞行模式的形成是自然选择的结果，B正确；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的过程，在蛾与蝙蝠的生存斗争中，这两个物种相互选择，实现了共同进化，C正确；祖先蛾种群在进化过程中保留了一部分适应能力强的个体，淘汰了适应能力弱的个体，因此其种群的基因频率发生发改变，D错误。
13．研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定，得知红花（CC）金鱼草35株、粉红花（Cc）40株、白花（cc）25株。下列叙述正确的是（ ）
A．金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库
B．不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的
C．基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料
D．种群中C的基因频率为55%，Cc的基因型频率为40%
【答案】D
【解析】金鱼草种群中全部个体所含的C和c基因构成基因库，A错误；不同花色数量的差异是自然选择的结果，B错误；产生粉红花不属于基因重组，C错误；种群中C的基因频率为：（35×2＋40）／（35＋25＋40）×2＝55%，Cc的基因型频率为：40／（35＋25＋40）＝40%，D正确。
14．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、Dd
D．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】据图分析可知，深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高，而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低，因此，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，A正确；浅色岩P区，囊鼠的杂合体频率（Dd）＝2×0.1×0.9＝0.18，而深色熔岩床区囊鼠的杂合体（Dd）频率＝2×0.7×0.3＝0.42，与浅色岩P相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高，B错误；囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，因此，浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C正确；浅色岩Q区隐性纯合体（dd）的频率＝0.7×0.7＝0.49，而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体（dd）的频率＝0.9×0.9＝0.81，因此，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正确。
15．在美洲热常地区纯蛺蝶幼虫主要取食西番莲叶片，西番莲受到纯蛺蝶的伤害之后，会释放出一种化学物质使纯蛱蝶幼虫死亡,但仍有少数纯蛱蝶会变异山抵抗该化学物质的能力。观察发现，西番连用改变叶片形状，“造出”一种黄色假卵一叶片上蜜腺稍微隆起形成卵状结构等办法来迷惑纯蛱蝶，以减少纯蛱蝶在此产卵，还通过分泌出一种“花外蜜露”引诱蚂蚁和蝇类前来捕食纯蛱蝶幼虫。在此过程中，纯蛱蝶增强了寻找包发现西番连的能力。下列分析不正确的是（ ）
A．西番连释放化学物质抗虫和纯蛱蝶能抵抗这种物质是长期协同进化的结果
B．在纯蛱蝶觅食的刺激下西番莲发生了叶彤和叶片蜜腺的突变
C．西番莲叶形的变化和纯蛱蝶觅食行为的变化说明选择决定进化的方向
D．西番莲向纯蛱蝶传递的物理或化学信息能调节种间关系，有利于维持生态系统的稳定
【答案】B
【解析】协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化，即一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。西番莲释放化学物质抗虫和纯峡蝶能抵抗这种物质是长期协同进化的结果，A正确；西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变是自发的、随机的，并不是在纯蛱蝶觅食的刺激下才会发生，B错误；生物进化的方向是由自然选择决定的，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，因此，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，C正确；西番莲向纯蛱蝶传递的物理或化学信息能调节种间关系，有利于维持生态系统的稳定，D正确。
二、综合题
16．大熊猫是我国稀珍物种被称为动物中的“活化石”。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容回答以下问题。
（1）一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的_____________，大熊猫种群中的个体差异一般较大，这体现了生物多样性中的_____________。
（2）现代生物进化理论认为，种群是_____________的基本单位，而生物进化的标志是种群的____________。大熊猫在地球末次冰期消融后还经历了强烈的种群扩张，而现在濒于灭绝的事实说明，在_____________的作用下，大熊猫种群的_____________在进化过程中发生了动态变化。
（3）种群甲是由基因型均为Aa的雌雄个体组成的，它们之间由交配产生了三种不同基因型频率的后代：23%AA、54%Aa、23%aa，那么该种群是否发生了进化?_______（填“是”或“否”）。已知大熊猫和小熊猫不属于同一个物种，其根本原因是________________________。
【答案】（1）基因库 基因（遗传）的多样性
（2）生物进化 基因频率的定向改变 自然选择 基因频率
（3）否 二者之间存在着生殖隔离
【解析】（1）大熊猫种群全部个体所含的全部基因是该种群的基因库，大熊猫种群中个体差异体现了基因多样性。
（2）现代生物进化理论认为种群是进化的基本单位，而生物进化的标志是种群的基因频率的定向改变；大熊猫在不同时期的种群数量变化说明不同的自然选择条件导致其种群的基因频率在进化过程中发生了动态变化。
（3）后代中A与a基因频率均为50%，与之前一致，故该种群未发生进化；大熊猫与小熊猫之间存在生殖隔离，故不属于同一物种。
17．现代生物进化理论极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。请分析回答问题：
（1）果蝇的某种突变体在21℃条件下，生存能力很差；但当气温上升到25．5℃时，突变体生存和繁殖能力大大提高，甚至高于野生型。这一现象说明______________。
（2）植物学家野外调查发现草原上有两个相近的植物种群，它们的植株形态和花色都不相同，但在种群相遇处它们却能产生可育的后代。这两个种群是同一物种吗?______（填“是”或“否”），判断的理由是_____________________________________。
（3）我国云南“澄江动物群”的发现有力证实了“寒武纪大爆发”事件，该事件标志着生态系统的第三极，即___________的出现。生态系统第三极出现在生物多样性形成中的意义有__________________________________。
【答案】（1）突变的有利或有害取决于环境条件
（2）是 这两个种群相互交配能产生可育后代，没有出现生殖隔离
（3）消费者 使生态系统具有更复杂的结构，对植物的进化产生重要影响
【解析】（1）果蝇突变体在21℃的气温下，生活能力很差，当气温上升到25.5℃时，突变体生存能力和繁殖能力大大提高，说明果蝇的突变体在这种温度环境条件下是适应其生存的，但其不一定能适应其它条件，即突变的有利或有害取决于环境条件。
（2）两个相近的植物种群相遇处，能通过杂交产生可育的后代，即没有产生生殖隔离，故说明两个种群属于同一个物种。
（3）寒武纪大爆发之前，生态系统中只有生产者和分解者，这一时期的生态系统被称为二极生态系统。动物出现以后构成了生态系统的第三极。因此“第三极”是指消费者。生态系统第三极的出现使生态系统具有更复杂的结构，对植物的进化产生了重要影响。
18．1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出，经过长期演化已经形成两个物种，如图所示。

（1）结合现代生物进化理论分析可知，a、c分别表示_________；b的实质变化是___________。
（2）①～⑥的存在说明了_________________________。
（3）松鼠种群中存在控制毛色的一对等位基因（A－黑色，a－浅色）。原松鼠种群中AA、Aa.aa的基因型频率分别为20%、50%、30%，环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则一年后a的基因频率为___________。
（4）该峡谷的河流中某种金鱼的一对相对性状由一对等位基因（B、b）控制，其中b基因在纯合时使胚胎致死（bb、XbXb、XbY等均为纯合子）。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，b基因的频率为_______（分数形式表示）。
【答案】（1）地理隔离、生殖隔离 种群基因频率的改变
（2）变异是不定向的
（3）0.5
（4）1/11
【解析】（1）由以上分析可知：甲图中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，b表示基因频率变化的不断积累。
（2）图甲中①～⑥表示生物变异，由图中箭头的方向可知变异的不定向性。
（3）原松鼠种群中AA的基因型频率为20%，Aa的基因型频率为50%，aa的基因型频率为30%．假设开始松鼠的种群数量为100只（AA为20只、Aa为50只、aa为30只），环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中显性个体即基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，隐性个体即基因型为aa的个体数量减少20%，则AA的数量为24只，Aa的数量为60只，aa的数量为24只，所以一年后a的基因频率＝（60＋24×2）÷（24×2＋60×2＋24×2）＝50%。
（4）由题意知，一对金鱼杂交，F1代金鱼共67只，其中雄金鱼21只，雌性个体：雄性个体≈2：1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XBXb、XBY，F1中，雌性个体的基因型为XBXb、XBXB，产生卵细胞的基因型及比例是：XB：Xb＝3：1，雄性个体的基因型为XBY，产生的精子的基因型及比例是XB：Y＝1：1，因此F1代金鱼自由交配所得F2代的基因型及比例是：XBXB：XBXb：XBY：XbY＝3：1：3：1．，其中XbY死亡，所以成活个体中XBXB：XBXb：XBY＝3：1：3；XB的基因频率＝（3×2＋1＋3）÷（3×2＋1×2＋3）＝10/11，则b基因的频率为1/11。
19．科学家在研究北美两种不同物种果蝇（种1与种2）的进化过程时发现，在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff．．随后不同区域的果蝇出现了不同的基因（如图）；当基因A与B同时出现在个体中会发生胚胎早亡；同样，基因C与D或E与F同时出现也有胚胎早亡现象。请回答问题：

（1）甲地所有的果蝇构成一个_________________________。北美大陆不同区域在历史阶段Ⅰ出现了基因的差异，这种变化说明基因突变的_________________________性。
（2）果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历史阶段Ⅰ而言，甲地与乙地果蝇之间的差异可能属于_______________________多样性，判断的理由是_______________________；甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于_______________________多样性。
（3）甲地与戊地果蝇最终进化成两个物种，运用现代综合进化理论解释其可能的主要原因是_____________________________________________________________________。若甲地果蝇（种1）一个基因组含有15000个基因，甲地共有果蝇50000只；戊地果蝇（种2）一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因，戊地共有果蝇38000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小：___________________。
【答案】（1）种群 不定向（随机、不确定、多样性）
（2）物种 甲、乙两地果蝇交配后代不能存活或基因不能交流（或生殖隔离） 遗传
（3）由于两地距离遥远，超越果蝇飞行距离，基因不能发生交流；两地环境不同，环境对变异的选择不同，基因频率发生不同的改变 甲地大
【解析】（1）在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为一个种群，故甲地所有的果蝇称为种群。北美大陆不同区域出现了基因的差异，说明基因突变具有不定向性的特点。
（2）甲、乙两地果蝇之间存在生殖隔离，他们之间的差异属于物种多样性。物种内基因和基因型的多样性叫做遗传多样性。
（3）由于两地距离遥远，超越果蝇飞行距离，基因不能发生交流；两地环境不同，环境对变异的选择不同，基因频率发生不同的改变，最终导致生殖隔离。种群基因库是指一个种群中能进行生殖的生物个体所含有的全部基因，所以甲地果蝇种群（50 000只）基因库比乙地（38 000只）大。
专题21 现代生物进化理论（挑战）
一、单选题
1．某理想种群中某一基因座位有3个等位基因形式，分别为a1，a2和a3，且a1对a2对a3为显性，若三个基因的基因频率相等，则在群体中表现出a1所控制的性状的比例为（ ）
A．1/3B．1/9C．4/9D．5/9
【答案】D
【解析】由于理想种群中某一基因等位有3个等位基因形式，则其个体的基因型及比例为：a1a1＝1/3×1/3＝1/9，a1a2＝2×1/3×1/3＝2/9，a1a3＝2×1/3×1/3＝2/9，a2a2＝1/3×1/3＝1/9，a2a3＝2×1/3×1/3＝2/9，a3a3＝1/3×1/3＝1/9，又a1对a2对a3为显性，所以在群体中表现出a1所控制的性状个体为a1a1、a1a2、a1a3，比例为1/9+2/9+2/9＝5/9。
2．下列关于进化的叙述正确的是（ ）
A．同一物种，不同种群之间的基因库相同
B．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种
C．在一个种群中，只要个体之间存在变异，自然选择就发生作用
D．无论是自然选择还是人工选择，都能使种群基因频率发生定向改变
【答案】D
【解析】基因库是指一个种群所有个体全部基因的总和，同一物种的不同种群之间基因库不一定相同，A错误；新物种产生的标志是生殖隔离的形成，新基因产生并稳定遗传后不一定发生生殖隔离，B错误；只有变异的性状影响了个体的存活和繁殖，自然选择才可能发生作用，C错误；无论是人工选择还是自然选择，都可以对于不同变异起选择作用，具有有利变异的个体生存并繁殖后代的机会增大，有利变异的基因频率增大，具有不利变异个体生存并繁殖后代的机会降低，不利变异的基因频率逐渐减小，最终使种群基因频率发生定向改变进而使生物朝着一定的方向进化，D正确。
3．果蝇长翅（V）和残翅（v）由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4% ，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是（ ）
A．v基因频率降低了50%B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%D．残翅果蝇比例降低了50%
【答案】B
【解析】引入后VV＝20000×64％+20000＝32800，Vv仍为20000×32％＝6400，vv仍为20000×4％＝800，按基因频率的计算公式可得：V＝32800×2+6400/40000×1/2＝90％，v＝10％，所以v基因频率是引入前v基因频率的1/2，即相对引入前降低了50%，A正确；V基因频率是引入前V基因频率的9/8，即相对引入前增加了12.5％，B错误；因为种群总数增加一倍，而杂合果蝇和残翅果蝇相对引入前的比例降低了50%，故C、D正确。
4．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。如表为2005－2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。下列相关叙述正确的是（ ）
A．抗生素的使用诱导细菌产生了可遗传的耐药性变异
B．已经具有耐药性的细菌种群属于一个新的物种
C．为避免“超级细菌”的产生，应禁止使用抗生素
D．抗生素使用量的增加和细菌耐药性的增强属于共同进化
【答案】D
【解析】变异是不定向的，与环境因素之间没有必然联系，抗生素的使用只是选择出了细菌种群中耐药性强的变异个体，使得耐药性基因的基因频率升高，导致该细菌种群的耐药率升高，这表明该细菌种群发生了进化，是否形成了新物种，还要看是否产生了生殖隔离，AB错误；为避免“超级细菌”的产生，应科学合理地使用抗生素，C错误；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，抗生素使用量的增加和细菌耐药性的增强属于共同进化，D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，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述中错误的是（ ）
A．决定表现型的基因可以随着生殖而世代延续
B．种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因代代相传
C．生物进化过程的实质在于保存对环境更适应的性状
D．雌孔雀对配偶的选择影响种群基因频率
【答案】C
【解析】由题意知，雄性蓝孔雀大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留，说明控制大屏的基因通过有性生殖向后代传递，所以说决定定表现型的基因可以随着生殖而世代延续，A正确；由题意知，雄性蓝孔雀个体会衰老、死亡，甚至被天敌捕食，但是控制尾部大屏的基因会通过有性生殖向后代传递，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，C错误；雌孔雀选择大尾屏个体的交配，会使后代中大屏尾基因频率增加，而小屏尾个体由于交配机会少，小屏尾基因向后代传递的概率低，进而使后代小屏尾基因频率降低，D正确。
6．人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石，对每个个体背甲的长/宽比都进行了测量，这一长/宽比用S表示。在图中，p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况，下列说法错误的是（ ）

A．在a、b、c三个群体中，最可能出现新种的是c，理由是变异类型最多，有可能出现适应环境的变异类型而形成新种
B．在发现该动物的三个地区中，环境最可能保持不变的是a，理由是群体性状与1.5亿年前的群体p最相似
C．S值的变化实质是反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向
D．要形成新的物种必须经过基因突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节
【答案】D
【解析】据图分析可知，c种群的曲线出现了两个峰值，说明由于环境变化，变异类型增多，S值较大和S值较小的类型具有更大的优势而得到保留，进化的结果很可能会形成有明显差异的两个新物种，A正确；a种群中曲线的峰值所对应的的S值与P曲线的峰值所对应的的S值是一致的（都是平均数），且a种群的种内差异更小，说明a种群生活的环境稳定，与其祖先生活的环境最相似，B正确；S值的变化实质是反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向，C正确；要形成新的物种必须经过突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节，D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。下列分析错误的是（ ）
A．0