2021届高考生物人教版一轮创新教学案：第7单元　第23讲　现代生物进化理论

第23讲　现代生物进化理论

[考纲明细]　1.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)　2.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)

考点　现代生物进化理论

1．现代生物进化理论的由来

(1)拉马克的进化学说

①内容

a．生物不是神造的，而是由更古老的生物进化而来的。

b．生物是由低等到高等逐渐进化的。

c．生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。

②意义：否定了神创论和物种不变论。

(2)达尔文的自然选择学说

①内容

过度繁殖：选择的基础；

生存斗争：生物进化的动力和选择的手段；

遗传变异：生物进化的内因；

适者生存：自然选择的结果。

②意义：对生物进化的原因提供了合理的解释；使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道；揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果。

③局限性：对遗传和变异的本质不能作出科学的解释；对生物进化的解释局限于个体水平；强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。

2．现代生物进化理论

(1)种群是生物进化的基本单位

①种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。

②基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。

③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

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

①原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。

②结果：种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化。

③生物进化的实质：种群基因频率的定向改变。

(4)隔离导致物种的形成

①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。

②隔离

③物种形成

a．三个环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。

b．形成标志：生殖隔离的形成。

c．形成过程

3．共同进化

(1)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。

(2)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。

(3)共同进化的实例

4．生物多样性的形成

(1)内容：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。

(2)形成原因：生物的共同进化。

(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。

5．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.(必修2 P113课后习题基础题T2改编)一种抗生素使用一段时间后，杀菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。用达尔文的自然选择学说解释细菌产生抗药性的原因是：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势；使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间后，抗生素的杀菌效果就会下降。

2．(必修2 P118课后习题基础题T4)没有突变就不能发生进化的原因：突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可能进化。

3．(必修2 P122技能训练改编)判断湖泊里的两种鱼是不是同一种物种，可行的操作是：观察二者能否杂交并产生可育后代。

4．(必修2 P123小字改编)美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。

1．种群和物种

(1)种群与物种的比较

(2)判断两个种群是否是同一物种的方法就是让两个种群杂交。若两个种群不能杂交或杂交后不能产生可育后代，说明这两个种群不是一个物种。

2．地理隔离与生殖隔离

(1)地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期。

(2)一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生。

(3)地理隔离不一定形成生殖隔离，可能产生亚种，但不一定产生新物种(如东北虎和华南虎)。

(4)生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。

3．物种形成和生物进化的区别与联系

4．生物多样性的关系及原因分析

题组一　自然选择学说与现代进化理论的考查

1．现代进化论与达尔文观点的主要差异是(　　)

A．可遗传的变异是生物进化的原材料

B．生物进化的实质是种群基因频率的改变

C．自然选择决定生物进化的方向

D．自然选择是适者生存不适者被淘汰的过程

答案　B

解析　达尔文自然选择学说没有深入到分子水平，并且不能科学地解释遗传变异的本质，现代进化论是在分子水平上研究生物的进化，认为生物进化的实质是种群基因频率的改变，B正确。

2．下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是(　　)

A．①是生物的突变和重组  　 B．②是自然选择

C．③是自然选择学说  　 D．④是物种多样性

答案　C

解析　生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此①是种群基因频率的改变，A错误；影响基因频率变化的因素：突变、基因重组、自然选择等，因此②是突变、基因重组和自然选择，B错误；现代生物进化理论的核心是自

然选择学说，因此③是自然选择学说，C正确；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三个层次，因此④是基因、物种和生态系统多样性，D错误。

用现代生物进化理论分析生物进化的原因和结果

题组二　生物进化与物种形成的关系

3．(2020·湖南四校高三摸底调研联考)下列有关生物进化和物种形成的叙述，错误的是(　　)

A．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向

B．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

C．人为因素和物种入侵都可能会改变生物进化的速度和方向

D．生活在神农架的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果

答案　B

解析　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，而基因突变和染色体变异统称为突变，B错误。

4．(2020·湖北部分重点中学高三起点考试)澳大利亚某小岛上生活着两种植物，研究认为早在200万年前它们的共同祖先迁移到该岛时，a部分生活在pH较高的石灰岩上，开花较早；b部分生活在pH较低的火山灰上，开花较晚。由于花期不同，不能相互授粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。下列有关叙述正确的是(　　)

A．最初迁移到该岛时，两个种群的基因库差别较大

B．花期不同阻碍了基因交流，最终形成了生殖隔离

C．从200万年前至今植物a部分没有发生基因频率的改变

D．若将这两种植物种植在同一环境中，能杂交产生可育后代

答案　B

解析　最初迁移到该岛时，两个种群的基因库差别较小，A错误；从200万年前至今植物a部分发生了基因频率的改变，即发生了进化，C错误；这两种植物之间存在生殖隔离，若将这两种植物种植在同一环境中，将不能杂交产生可育后代，D错误。

题组三　共同进化与生物多样性的形成

5．(2019·湖南郴州一模)下列有关生物多样性和生物进化的叙述中，不正确的是(　　)

A．细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，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特征

C．生物多样性的形成过程，不能说是新物种不断形成的过程

D．生物多样性的形成是共同进化的结果

答案　A

解析　生物的变异是不定向的，在接触青霉素前，细菌的种群中就已经存在抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其具有生存优势，A错误；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特征，B正确；生物多样性主要包括三个层次的内容：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，因此生物多样性的形成过程，不能说是新物种不断形成的过程，C正确。

6．(2020·辽宁凌源联考)下列有关生物进化与生物多样性的叙述，正确的是(　　)

A．突变和基因重组决定了生物进化的方向

B．共同进化是指生物与无机环境之间相互影响

C．生态系统中捕食者的存在会降低物种多样性

D．有性生殖使生物多样性增强，生物进化速度加快

答案　D

解析　突变和基因重组为生物进化提供原材料，不能决定生物进化的方向，生物进化的方向由自然选择决定，A错误；共同进化是指不同物种之间及生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，B错误；生态系统中捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免一种或少数几种生物在生态系统中占有绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，从而有利于增加物种多样性，C错误；生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，使生物多样性增强，生物进化速度加快，D正确。

对应学生用书P169

1.常染色体上基因频率的计算

某基因频率＝×100%，即：

A＝×100%

a＝×100%

(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数)

2．X染色体上基因频率的计算

某基因频率＝×100%。

1．某小鼠群体中，A＋、A、a互为等位基因，该种群基因型及个体数如下表

下列说法错误的是(　　)

A．A＋的基因频率是35%

B．A＋、A、a是基因突变的结果

C．A＋和A的根本区别是碱基序列不同

D．该小鼠群体所有的A＋、A、a基因，构成小鼠的基因库

答案　D

解析　由题表信息可知该小鼠种群共有1000个个体，则该等位基因共有2000个，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700个，所以A＋的基因频率为700÷2000×100%＝35%，A正确；新基因的产生是基因突变的结果，B正确；等位基因的根本区别是碱基的排列顺序不同，C正确；小鼠种群全部个体的所有基因才能构成小鼠的基因库，D错误。

2．在一次红绿色盲的调查中共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是(　　)

A．4.5%  B．6%

C．9%  D．7.8%

答案　B

解析　红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色体上，由题干可知基因型为XBXb有15人，基因型为XbXb有5人，基因型为XbY有11人，所以Xb基因个数为15×1＋5×2＋11×1＝36，因此，Xb基因频率＝×100%＝6%，B正确。

1.常染色体上基因频率的计算

方法一：将基因型频率的百分号去掉转化为基因型的个数，利用公式进行计算。

方法二：直接利用基因型频率计算。A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率；a的基因频率＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率。

2．X染色体上基因频率的计算

最简便、最准确的方法是：将基因型频率百分号去掉转化成基因型数量进行计算。

3．某遗传病是常染色体上的隐性遗传病(基因用B、b表示)，在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为BB的个体占60%，基因型为Bb的个体占30%，基因型为bb的个体占10%，则基因B和b的频率分别是(　　)

A．90%,10%  B．75%,25%

C．50%,50%  D．35%,65%

答案　B

解析　基因B的频率＝基因型BB的频率＋(1/2)基因型Bb的频率＝60%＋(1/2)×30%＝75%，基因b的频率为1－75%＝25%。

4．调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：

则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(　　)

A．6%、8%  B．92%、8%

C．78%、92%  D．8%、92%

答案　B

解析　伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为

×100%＝8%，则XB的基因频率为1－8%＝92%。

若题中没有给出足够的条件，只知道群体中的显性个体的比例或隐性个体的比例，就可以采用遗传平衡公式进行计算。

(1)内容：在一个有性生殖的自然群体中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(显性纯合子)的基因型频率，2pq是Aa的基因型频率，q2是aa(隐性纯合子)的基因型频率。

(2)适用条件：种群足够大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，没有自然选择(生活条件适宜，空间和食物不受限制)，没有基因突变。这种条件下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代遗传中都是稳定不变的，或者说保持着遗传平衡状态。

5．白化病在人群中的发病率一般为1/10000～1/20000，但在一个长期与世隔绝的小岛上，白化病的发病率却为1/1600，若控制肤色的基因用A、a表示，则该小岛上基因A和a的频率分别是(　　)

A．1/2、1/2   B．99/100、1/100

C．39/40、1/40  D．无法计算

答案　C

解析　白化病为常染色体隐性遗传病(由等位基因A、a控制)，由题意可知aa的基因型频率＝1/1600，所以a的基因频率＝＝1/40，则A的基因频率＝1－1/40＝39/40。

6．(2015·安徽高考)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　两种群合并后A的基因频率为(80%＋60%)＝70%，a的基因频率为30%，随机交配的自然群体中，种群的基因频率不发生改变，故Aa的基因型频率为70%×30%×2＝42%。

1.自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。

2．自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡状态的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。

7．某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，且种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，则以下分析错误的是(　　)

A．如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25

B．如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率会发生改变

C．如果该种群只在相同基因型之间进行交配，其子一代中AA的基因型频率为0.4

D．如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率会发生改变

答案　B

解析　某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，因此A的基因频率为0.3＋1/2×0.4＝0.5，a的基因频率也是0.5，该种群中个体间随机交配，子一代中aa的基因型频率为0.5×0.5＝0.25，A正确；如果该种群的子一代再随机交配，由于处于遗传平衡状态，其后代中aa的基因型频率不会发生改变，B错误；如果该种群只在相同基因型之间进行交配，则子一代中AA的基因型频率＝0.3＋0.4×1/4＝0.4，C正确；子一代中AA的基因型频率为0.4，Aa的基因型频率为0.4×1/2＝0.2，aa的基因型频率为0.3＋0.4×1/4＝0.4，如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，则子二代AA的基因型频率为0.4＋0.2×1/4＝0.45，所以AA的基因型频率会发生改变，D正确。

8．某动物的基因A、a和B、b分别位于两对同源染色体上。当只存在一种显性基因时，胚胎不能成活。若AABB和aabb个体交配，F1雌雄个体相互交配，F2群体中a的基因频率是(　　)

A．40%  B．45%

C．50%  D．60%

答案　A

解析　AABB与aabb交配，F1的基因型为AaBb，F1的雌雄个体相互交配，F2的基因型有AABB(1/10)、AABb(2/10)、AaBB(2/10)、AaBb(4/10)、aabb(1/10)(A_bb 和aaB_均胚胎致死)，只考虑A和a基因，则F2的基因型为AA(3/10)、Aa(6/10)、aa(1/10)，则a的基因频率为1/2×6/10＋1/10＝40%，A正确。

高考热点突破

1．(2019·天津高考)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　囊鼠的毛色与环境差异的大小会影响其被天敌捕食的难易程度，通过自然选择的作用，囊鼠的毛色与环境的颜色相互协调，最终使深色和浅色的囊鼠在不同区域中的分布情况不同，A正确；浅色岩P区D基因的频率是0.1，则d基因的频率为0.9，杂合体(基因型)的频率是2×0.1×0.9＝0.18，隐性纯合体(基因型)的频率是0.81，深色熔岩床区D基因的频率是0.7，则d基因的频率是0.3，则杂合体(基因型)的频率是2×0.7×0.3＝0.42，隐性纯合体(基因型)的频率是0.09，浅色岩Q区D基因的频率是0.3，则d基因的频率为0.7，杂合体(基因型)的频率是2×0.3×0.7＝0.42，隐性纯合体(基因型)的频率是0.49，B错误，D正确；深色为显性性状，所以深色囊鼠的基因型有DD和Dd两种，C正确。

2．(2018·江苏高考)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体的比例

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　群体中的近亲携带相同基因的可能性较大，因此近亲繁殖可以提高后代纯合子的比例，A正确；突变的有害还是有利取决于其生存的环境，有害变异在环境改变时也可以成为有利变异，有害、有利变异都能为进化提供原材料，B错误；某种群生物产生新基因后改变了种群的基因频率，说明生物进化了，而新物种形成的标志是生殖隔离，C错误；虽然没有其他因素的影响，但是由于群体数量较少，因此小群体的基因频率在各代可能会发生改变，D错误。

3．(2017·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，错误的是(　　)

A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因

B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离

C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变

D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石

答案　A

解析　物种的基因库是种群内所有个体所含基因的种类之和，并非每个个体都含有这些基因，A错误；两洲人属于同一物种，虽存在地理隔离，但未形成生殖隔离，B正确；选择作用分为自然选择和人工选择，都能使种群基因频率发生定向改变，C正确；生物的进化过程由简单到复杂，在没有受到破坏的情况下，在古老地层中，形成化石的生物较简单，在新近地层中，形成化石的生物较复杂，D正确。

4．(2016·北京高考)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初，F区豹种群仅剩25只，且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡，由T区引入8只成年雌豹。经过十年，F区豹种群增至百余只，在此期间F区的(　　)

A．豹种群遗传(基因)多样性增加

B．豹后代的性别比例明显改变

C．物种丰(富)度出现大幅度下降

D．豹种群的致病基因频率不变

答案　A

解析　因地理隔离形成的F区和T区两个种群，在自然选择的作用下，它们种群的基因库有一定的差别，因此，将T区的豹引入F区后，会导致豹种群基因多样性增加，A正确；从题干中无法确定豹后代的性别比例是否会发生改变，B错误；物种丰富度是群落的特征，根据题意不能判断F区的物种丰富度，C错误；F区在引入健康豹繁殖子代后，豹种群的致病基因频率将降低，D错误。

5．(2018·全国卷Ⅰ)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的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(或共同进化)

(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)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)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，这样就可以避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，有利于增加物种的多样性。

(3)太阳能进入生态系统是由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；分解者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。

课时作业

一、选择题

1．(2019·辽宁实验中学月考)下列关于生物进化的叙述，不正确的是(　　)

A．由于自然选择对个体表现型的间接作用，导致不同物种的形成

B．一个物种可以形成多个种群，但一个种群中只能含有一个物种

C．若两个种群都发生了进化，则两个种群的基因频率一定都发生了改变

D．若乙物种是由甲物种进化来的，则两个物种之间一定产生了生殖隔离

答案　A

解析　自然选择过程中，直接受选择的就是个体表现型，A错误；物种指的是同一种生物，但可以生活在不同生活区域，形成不同种群，种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体，必须是同一物种，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，C正确；隔离是新物种形成的必要条件，其中生殖隔离是新物种形成的标志，甲、乙两物种之间一定存在生殖隔离，D正确。

2．(2019·河南周口上学期期末调研)下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是(　　)

A．变异具有不定向性，各种变异都能为生物进化提供原材料

B．隔离不一定能形成新物种，但新物种的形成一定需要隔离

C．种群基因频率的改变是定向的，种群基因型频率改变生物一定进化

D．同一物种不同种群的基因库完全不同，种群间存在生殖隔离

答案　B

解析　变异包括可遗传变异和不可遗传变异，可遗传变异才能够为生物进化提供原材料，A错误；隔离包括地理隔离和生殖隔离，地理隔离不一定能形成新物种，但新物种的形成一定需要形成生殖隔离，B正确；生物进化的实质是基因频率的改变，不是基因型频率的改变，C错误；同一物种不同种群的基因库不完全相同，不同种群间不存在生殖隔离，一旦不同种群间形成生殖隔离，则不属于同一个物种，D错误。

3．(2019·牡丹江第一高级中学高三期末)如图表示生物多样性的形成过程，下列说法错误的是(　　)

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，它标志新物种的形成

D．若两个动物交配后产生后代，则它们一定属于同一物种

答案　D

解析　图中P表示自然选择，决定生物进化的方向，A正确；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，B正确；图中R表示生殖隔离，是新物种形成的标志，C正确；若两个动物能自由交配且能产生可育后代，则它们属于同一物种，两个动物交配后能产生后代，若后代不育，则它们不属于同一物种，如马和驴，D错误。

4．(2020·湖北部分重点中学高三起点考试)2017年7月，“太空灵芝”落地福州仙芝楼，填补了我国药用真菌空间育种的空白。下列相关叙述正确的是(　　)

A．太空环境定向诱导后，可筛选出人们需要的性状

B．在太空环境作用下，“太空灵芝”成为一个新的物种

C．在菌株培育和选择过程中，种群的基因频率发生改变

D．在太空环境作用下，灵芝菌株只可能发生基因突变

答案　C

解析　突变具有不定向性，A错误；在太空环境作用下形成的“太空灵芝”可能不是新物种，B错误；在菌株培育和选择过程中，需要淘汰部分个体，种群的基因频率会发生改变，C正确；在太空环境作用下，灵芝菌株可能发生基因突变，也可能发生染色体变异，D错误。

5．(2019·山东烟台二模)有关进化的叙述中，不正确的是(　　)

A．一个符合遗传平衡的群体，随机交配后，基因频率及基因型频率都不发生改变

B．某校学生(男女各半)中，有红绿色盲患者3.5%(均为男生)，色盲携带者占5%，则该校学生中的色盲基因频率为5.67%

C．达尔文自然选择学说不仅能解释生物进化的原因，也能很好地解释生物界的适应性与多样性，但不能解释遗传与变异的本质，且对进化的解释仅限于个体水平

D．新物种产生一定存在进化，进化一定意味着新物种的产生

答案　D

解析　一个符合遗传平衡的群体，随机交配后，基因频率及基因型频率都不发生改变，A正确；某校学生(男女各半)中，有红绿色盲患者3.5%(均为男生)，色盲携带者占5%，假设该校共有200名学生，则男女生各100名，其中XbY＝200×3.5%＝7人、XBXb＝200×5%＝10人，所以该校学生中的色盲基因频率＝(7＋10)÷(100×2＋100)≈5.67%，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，生物通过长期进化，随着基因频率的定向改变，可使同一物种不同种群间的基因库出现显著差异，最终导致种群间产生生殖隔离，进而使一个物种演变成另一个物种，可见，新物种产生一定存在进化，但进化不一定意味着新物种的产生，D错误。

6．(2019·河南郑州第一次质量检测)抗生素的滥用，会使细菌的抗药性增强。依据现代生物进化理论的观点分析，下列叙述正确的是(　　)

A．长期大量使用抗生素，会使细菌抗药性基因频率增大

B．抗生素使细菌细胞中染色体的结构和数目发生改变

C．抗生素使用过程中，细菌逐渐向抗药性增强的方向突变

D．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

答案　A

解析　细菌种群会产生各种突变，突变是不定向的，种群中有少数个体产生了抵抗某种抗生素的突变，在使用抗生素后，抗生素会杀死种群中大多数不具有抗性的个体，留下具有抗性的个体，留下来的这些个体继续繁殖，使种群中具有抗药性基因的个体数量增多(即抗药性基因频率增大)，从而提高了种群的抗药性，A正确，C、D错误；细菌细胞中没有染色体，B错误。

7．(2019·宜宾调研)下列有关种群及生物进化的叙述，正确的是(　　)

A．共同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的过程

B．只有突变和基因重组才能导致种群的基因频率发生改变

C．被捕食者大多是年老、病弱或年幼的个体，捕食者的存在利于被捕食种群的发展

D．研究种群间差异的关键是它们能否出现地理隔离和形成生殖隔离

答案　C

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的过程，A错误；导致种群的基因频率发生改变的因素很多，如突变、基因重组、迁入和迁出以及选择等，B错误；被捕食者大多是年老、病弱或年幼的个体，捕食者的存在可以促进被捕食种群的发展，C正确；研究种群间差异的关键是研究它们的种群特征，D错误。

8．(2019·山东菏泽调研)某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

A．在Ⅰ段内A的基因频率是40%

B．A基因突变为a基因导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变

C．Aa个体在Ⅰ、Ⅲ段数量均为40，说明种群没有发生进化

D．在Ⅱ、Ⅲ段，AA个体比aa个体的适应能力弱

答案　D

解析　Ⅰ段内A的基因频率是60%，a的基因频率是40%，A错误；导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变的原因是自然选择对不同表现型的个体的选择作用，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Ⅰ、Ⅲ段A和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，C错误；在Ⅱ、Ⅲ段，AA个体比aa个体的适应能力弱，所以在自然选择的作用下，AA基因型频率降低至20%，aa基因型频率升高至40%，D正确。

9．(2019·安徽宣城第二次调研)下列关于进化与生物多样性的叙述中正确的是(　　)

A．浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖同时存在体现了基因多样性

B．种群是生物进化的基本单位，也是自然选择的对象

C．严格自花传粉的植物种群内个体之间存在生殖隔离

D．生物多样性的形成是不同物种之间共同进化的结果

答案　A

解析　浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖是同一种昆虫，同一种昆虫其表现型不同，说明在环境条件相同的情况下，其基因型不同，体现了基因多样性，A正确；种群是生物进化的基本单位，但自然选择的对象是个体而不是种群，B错误；严格自花传粉的植物种群内个体属于同种生物，它们之间不存在生殖隔离，C错误；不同物种之间、生物与环境之间的共同进化形成生物的多样性，D错误。

10．(2019·四川成都七中期中)下列有关变异和进化的说法中，正确的是(　　)

A．自然选择不能决定基因突变的方向

B．若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变

C．自然界中即使没有突变发生，生物也会进化

D．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置

答案　A

解析　基因突变是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，但不能决定基因突变的方向，A正确；若没有外界因素的影响，在生物体内部因素的作用下，基因也会发生突变，B错误；突变包括染色体变异和基因突变，基因突变能产生新的基因，产生生物进化的原材料，因此自然界中若没有突变发生，生物不会进化，C错误；基因突变在光学显微镜下观察不到，D错误。

二、非选择题

11．果蝇常作为实验的材料，下列是关于果蝇的一系列问题，请回答：

(1)果蝇有灰身和黑身两种类型，其中灰身(B)对黑身(b)为显性。在对一个果蝇数量非常大的种群进行抽样调查时发现：BB的基因型频率为10%，Bb的基因型频率为20%，bb的基因型频率为70%。其中环境污染不利于灰身果蝇的生存，使得种群中灰身果蝇每年减少10%，黑身果蝇每年增加10%，在此过程中直接选择的是________(填“基因型”或“表现型”)，基因型频率发生改变________(填“能”或“不能”)说明生物发生了进化，原因是________________________________________________________________________

____________________。

(2)若该种群原有果蝇20000只，其中基因型AA、Aa和aa的果蝇分别占15%、55%、30%。若此时从其他种群中调来2000只基因型为AA的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则下一代中A的基因频率约是________。

(3)科学家在研究果蝇进化的过程中发现：某地有两种不同物种(物种1、物种2)，在百万年之前，当地只有一种果蝇，其基因型为AAbbccdd，随后不同区域的果蝇出现了不同的基因型(如图所示)，当基因A与B或C与D同时出现的时候会发生胚胎致死。

①丙地所有的果蝇可称为________。在某地进化阶段1出现了不同的基因型，这种变化说明基因突变具有________的特点。

②在某地进化阶段2时，一些地区的果蝇消失，其消失的原因可能有________(多选)。

A．某些类型的果蝇不适应环境被淘汰

B．环境变化导致果蝇基因发生定向突变

C．突变产生了新的导致胚胎致死的基因

D．某些类型果蝇的天敌大规模增加

答案　(1)表现型　不能　生物进化的标志是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变

(2)48%　(3)①种群　不定向性　②ACD

解析　(1)自然选择选择的是表现型，基因频率的改变是生物进化的标志，不能根据基因型频率的改变判断生物有没有进化。

(2)原种群中基因型为AA、Aa和aa的数量分别为20000×15%＝3000、20000×55%＝11000、20000×30%＝6000，从其他种群中调来2000只基因型为AA的果蝇后，AA基因型的数量为3000＋2000＝5000只，则A的基因频率＝(5000×2＋11000)/(22000×2)×100%≈48%。由题意可知，种群足够大，所有果蝇均随机交配，没有迁入和迁出，没有自然选择，没有突变，基因频率在下一代中不变，A仍为48%。

(3)①种群是指生活在一定区域内的同种生物的所有个体，故丙地所有的果蝇称为种群。在某地进化阶段1出现了不同的基因，说明基因突变具有不定向性的特点。②环境对果蝇只起选择作用，并不能诱发果蝇基因的突变。

12．回答下列有关生物进化与多样性的问题：

研究者对分布在喜马拉雅山东侧不同海拔高度的358种鸣禽进行了研究，绘制了该地区鸣禽物种的演化图表(部分)及其在不同海拔分布情况的示意图(如图，图中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群)。

(1)种群①内部个体间形态和大小方面的差异，体现的是________多样性，该多样性的实质是________________多样性。

(2)在②③④⑤四个物种中，亲缘关系最近的两种是________。

(3)该研究发现，种群分布区域的扩大是喜马拉雅鸟类新物种形成的关键步骤之一，就⑥、⑦形成过程而言，种群X分布区域扩大的意义是__________________。

(4)由种群X进化成为⑥⑦两个物种的历程约为7百万年，⑥和⑦成为两个不同物种的标志是________。下列关于这一进化历程的叙述，正确的是__________(多选)。

A．X中的个体发生了可遗传的突变

B．⑥⑦中每个个体是进化的基本单位

C．⑥⑦一直利用相同的生物和非生物资源

D．自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因

E．不同海拔高度的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化

答案　(1)基因　DNA的脱氧核苷酸的序列　(2)②③

(3)有利于在⑥⑦原种群之间形成地理隔离(或使⑥⑦原种群之间彼此不能接触，失去交配机会)

(4)出现生殖隔离　AE

解析　(1)生物多样性的内容有：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。种群内部生物个体间形态和大小方面的差异体现了基因多样性，基因中脱氧核苷酸序列的差异是其根本原因。

(2)因为②③是由最近的同一祖先进化而来的，所以两者亲缘关系最近。

(3)种群分布区域扩大可能会导致⑥⑦的生活环境不同，逐渐形成地理隔离而导致生殖隔离。

(4)⑥和⑦成为两个不同物种的标志是二者之间出现生殖隔离，可遗传变异为生物进化提供原材料，A正确；生物进化的基本单位不是个体，而是种群，B错误；⑥⑦生活的区域不同，所以利用的生物和非生物资源不同，C错误；自然选择的直接对象是表现型，D错误；自然选择决定生物进化的方向，E正确。

13．(2019·山东临沂一中开学考)阅读以下材料，并回答下面问题：

材料一　科学家做了下面的实验：把甲虫分成多组，每组再分为A、B两部分，用DDT处理每组的A部分，B部分不接触DDT。处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖，再把后代分成许多组，每组分成A、B两部分，重复上述实验。这样一代一代选择下去，就可以从B部分选出强抗药性的甲虫。

材料二　镰刀型细胞贫血症患者在幼年时期会夭折，但在疟疾流行的地区，镰刀型细胞贫血症基因的携带

者对疟疾的感染率比正常人低得多。现对A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。

(1)材料一的实验说明：抗药性差异甲虫的存在体现了生物多样性中的________多样性。DDT环境对甲虫的生存起到了选择作用，并决定了生物进化的方向，其直接作用的是________________。

(2)材料一中，科研人员进一步研究发现：产生抗药性差异不同的种群中，雌雄甲虫之间仍然可以产生可育后代。这说明，人工选择的不同甲虫种群的基因库之间有机会进行______________。

(3)材料二中A地区人群中各种基因型比例如图所示。

①计算A地区中A的基因频率为________。

②画出B地区流行疟疾后人群中各种基因型的大致比例图。

③镰刀型细胞贫血症的出现反映了基因对性状控制的途径是________________________。

答案　(1)基因　个体的表现型　(2)基因交流

(3)①94%　②如图所示

③基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状

解析　(1)用DDT处理甲虫后，甲虫有死亡的，有不死亡的，说明甲虫中存在着非抗药基因与抗药性基因，这体现了生物多样性中的基因多样性。DDT对甲虫的抗药性差异起到了选择作用，通过选择作用，具有抗药性的个体生存下来，故自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型。

(2)材料一的实验说明，同一物种的不同种群之间可以进行基因交流。

(3)①由图中数据可知A的基因频率为：AA＋Aa＝90%＋×8%＝94%。②Aa型的人对疟疾有较强抗性，所以Aa个体所占比例最大，AA对疟疾抵抗能力弱故所占比例较小，aa个体既是镰刀型细胞贫血症患者又对疟疾无抗性故比例最小。③镰刀型细胞贫血症的出现反映了基因对性状控制的途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状。