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2021版高考生物（人教版）一轮复习学案：第七单元 第22讲 生物的进化
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第22讲 生物的进化
考点一 现代生物进化理论
1．拉马克的进化学说
2．达尔文的自然选择学说
3．现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位
(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，往往取决于生物的生存环境。
③生物的变异是不定向的，只是提供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。
(4)隔离导致物种的形成
(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。
c．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
一种蛾与兰花
种间
斗争
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
竞争
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生物多样性的形成
a．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。
b．形成原因：生物的进化。
c．研究生物进化历程的主要依据：化石。
③生物进化理论在发展
a．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。
b．生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
1．(必修2 P116“探究”改编)树干变黑________(填“会”或“不会”)影响浅色个体的出生率，原因是_______________________________________________________。
答案：会 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
2．(必修2 P124“思考与讨论”改编)(1)地球上最早出现的生物是________________，其生活环境是________。
(2)就植物和动物而言，最早登陆的是__________，原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)厌氧的单细胞生物 海洋
(2)植物 没有植物，动物登陆后就会饿死
【真题例证·体验】
(2019·高考天津卷)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，结果如下图。
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
解析：选B。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，设杂合体频率为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，可算出杂合体频率为0.50，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区囊鼠的隐性纯合体频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D项正确。
【考法纵览·诊断】
(1)种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象 [2019·江苏卷，T6A](√)
(2)锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来 [2019·江苏卷，T15D](×)
(3)从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定 [2019·海南卷，T25D](√)
(4)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙食，物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化 [2018·海南卷，T24B](×)
(5)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协同进化 [2018·全国卷Ⅰ，T29(1)](√)
(6)不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离 [2018·江苏卷，T19C](×)
(7)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 [2017·江苏卷，T7A](×)
(8)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 [2017·江苏卷，T7D](√)
(9)放射性60Co诱发的基因突变可以决定生物进化的方向 [2013·四川卷，T5D改编](×)
(10)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素 [2013·江苏卷，T12B](×)
【长句特训·规范】
分析生物进化与物种形成基本环节的图解，并回答下列问题：
(1)物种形成的三个环节是_________________________________，图中①②③④分别______________________________________________________。
(2)生物进化的基本单位是种群而不是个体，其原因是________________________________________________________________。
(3)生物在形成生殖隔离前________(填“一定”或“不一定”)要经过地理隔离，原因是________________________________________________________________。
(4)在自然选择过程中，直接受选择的是____________________________(填“基因型”或“表现型”)，原因是________________________________________________。
(5)共同进化概念中的“相互影响”的内涵指______________________________________________。
(6)试从分子水平和进化角度解释生物多样性的原因________________________________________________________________。
答案：(1)突变和基因重组、自然选择及隔离 ①是突变和基因重组，②是自然选择，③是地理隔离，④是生殖隔离
(2)在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化
(3)不一定 地理隔离是形成生殖隔离的一种途径，有的可以不经过地理隔离，比如通过染色体变异的方式形成多倍体，从而产生新物种
(4)表现型 生物个体与环境直接发生相互作用的是其表现型而不是基因型
(5)①不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境
(6)分子水平：DNA多样性(根本)→蛋白质多样性(直接)→生物性状多样性；进化角度：生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择
1．自然选择学说与现代生物进化理论的异同点
2．“图解法”把握物种形成的三大模式
3．“列表法”比较物种形成和生物进化
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与
原生物的关系
新物种形成，质变
生物进化，量变
二者联系
(1)只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；
(2)进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
自然选择学说与现代生物进化理论
生命观念
1．(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
解析：选C。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得生物之间不能进行基因交流时，即产生了生殖隔离，标志着新物种的产生，B正确；个体并不是直接把性状传递给后代，传递给后代的是基因，并不是所有的性状都能得以遗传，C错误；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变异性状进行了选择，D正确。
2．寨卡病毒是一种严重危害人类健康的蚊媒病毒，为了有效控蚊，某研究机构进行了灭蚊剂灭蚊研究，下图是研究期间蚊子幼虫基因型频率变化曲线，图中箭头1时开始使用灭蚊剂，箭头2时停止使用灭蚊剂，A为野生基因，a为突变基因。下列有关叙述正确的是( )
A．a基因控制的性状是适应性性状
B．a基因表示该灭蚊剂的抗性基因
C．灭蚊剂的使用使蚊子种群中产生了抗性突变
D．若从此不再使用该灭蚊剂，a基因一定会消失
解析：选B。生物的适应性是相对的，由题图可知，在使用灭蚊剂时，a基因控制的性状是适应性性状，而在不使用灭蚊剂时，a基因控制的性状就不是适应性性状了，A错误；在使用灭蚊剂时，aa的基因型频率增加，而AA和Aa的基因型频率均下降，因此a基因表示该灭蚊剂的抗性基因，B正确；灭蚊剂的使用对蚊子进行了选择作用，而不是使蚊子种群中产生了抗性突变，C错误；若从此不再使用该灭蚊剂，a基因还会存在于杂合子中，不会消失，D错误。
生物进化及物种形成
科学思维
3．(2020·辽宁海洲高级中学月考)下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．若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．若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
解析：选B。题图所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。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c两个新物种，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。
4.(2020·上海浦东模拟)右图为太平洋岛屿鸟类的分布情况，甲岛分布着S、L两种鸟，乙岛的鸟类是S鸟的迁移后代，下列相关叙述错误的是( )
A．甲岛所有的鸟类称为一个种群
B．可遗传变异为乙岛鸟类进化提供了可能
C．乙岛的鸟类与S鸟可能存在生殖隔离
D．甲、乙岛的自然条件决定了鸟类的进化方向
解析：选A。种群是一定自然区域内同种生物的全部个体，甲岛分布着S、L两种鸟，故甲岛所有的鸟类不能称为一个种群，A错误；可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，可为生物进化提供原材料，B正确；乙岛的鸟类是S鸟的迁移后代，由于两个岛的环境不同，乙岛的鸟类可能与甲岛的S鸟存在生殖隔离，C正确；自然选择决定生物进化的方向，D正确。
共同进化和生物多样性的形成
生命观念、科学思维
5．(2020·河南八市重点高中模拟)使君子花夜晚为白色，早晨开始逐渐变为粉色，到下午变为红色，晚上再恢复为白色。调查发现，晚上采蜜的是飞蛾，而早晨和下午采蜜的分别是蜜蜂和蝴蝶。此外，使君子花是两性花，但雌蕊和雄蕊的成熟时间相互错开。下列相关叙述错误的是( )
A．使君子与三种传粉者之间存在信息传递
B．使君子和三种传粉者之间存在共同进化
C．使君子在自然状态下不能同株自花传粉
D．花色的变化导致三种传粉者间的竞争加强
解析：选D。使君子在早晨、下午和晚上的花色不同，可分别给蜜蜂、蝴蝶和飞蛾传递采蜜的信息，A正确；使君子与三种传粉者之间在相互影响中不断进化和发展，存在着共同进化，B正确；使君子花的雌蕊和雄蕊的成熟时间相互错开，导致使君子在自然状态下不能同株自花传粉，C正确；花色的变化使三种传粉者在不同时间采蜜，降低了它们之间的竞争，D错误。
6．(2020·江西新干二中等四校联考)下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
解析：选D。题图中P表示自然选择，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；产生生殖隔离是新物种形成的标志，C正确；马和驴属于两个物种，但它们可以交配，并产生后代，D错误。
7．北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食，臭虫需要用锋利的喙刺穿果实，据统计喙长如图1所示；1920年，有人从亚洲引进平底金苏雨树，其果实的果皮比较薄，据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列叙述不合理的是( )
A．平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化
B．平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系
C．臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树
D．生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了地理隔离
解析：选D。平底金苏雨树果实的果皮比较薄，臭虫喙长度变短，便于取食平底金苏雨树果实，平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化，A正确；平底金苏雨树与当地植物争夺阳光、空间等，它们存在竞争关系，B正确；平底金苏雨树只对臭虫喙的长度起选择作用，不能引起其发生基因突变，C正确；地理隔离是同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能进行基因交流的现象，生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫没有地理上的隔离，D错误。
考点二 基因频率及基因型频率的计算
1．基因频率与基因型频率
项目
基因频率
基因型频率
公式
某基因频率＝该基因的数目÷该基因与其等位基因的总数×100%
某基因型频率＝该基因型的个体数÷总个体数×100%
外延
生物进化的实质是指种群基因频率的改变
基因型频率改变，基因频率不一定改变
2.基因频率的计算
3．利用遗传平衡定律计算基因型频率
基因频率和基因型频率的计算
科学思维
1．(2020·山东德州模拟)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所示：
基因型
A＋A＋
A＋A
A＋a
AA
Aa
aa
个体数
100
200
300
100
200
100
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
解析：选D。由题表可知，该小鼠种群共有1 000个个体，则该等位基因共有2 000个，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700(个)，所以A＋的基因频率为(700÷2 000)×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．(2020·吉林长春实验中学开学考试)某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人中，Xb的基因频率为 ( )
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
人数
78
14
8
70
30
A．85% B．30%
C．20% D．15%
解析：选C。这200人中男、女总人数均等，因此该人群中Xb的基因频率为[(14×1＋8×2＋30×1)÷(100×2＋100×1)]×100%＝20%，C正确。
3．(2020·洛阳模拟)囊性纤维病是一种常染色体上的遗传病。在欧洲人群中每2 500个人中就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女子又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病孩子的概率约是( )
A．1% B．0.04%
C．3.9% D．2%
解析：选A。由于一对健康的夫妇生了一个患病的儿子，所以该遗传病为隐性遗传病，设显性基因为A，隐性基因为a，所以这对夫妇的基因型都为Aa。把人群看成一个平衡群体，则有aa占1/2 500，所以a的基因频率q＝1/50，A的基因频率为p＝49/50，那么群体中，AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，正常人群中杂合子Aa所占的比例为＝Aa/(AA＋Aa)＝2pq/(p2＋2pq)＝2/51，即健康人群中杂合子所占的比例为2/51，该女子与正常男性婚配后生出患此病孩子的概率为(1/4)×(2/51)＝1/102≈1%。
基因频率的综合应用
社会责任
4．(2015·高考山东卷)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)的关系如下图。下列叙述错误的是( )
A．0
C．p＝a时，显性纯合体(子)在F1中所占的比例为1/9
D．p＝c时，F1自交一代，子代中纯合体(子)比例为5/9
答案：D
5．(2020·安徽联考)某随机受粉植物，其高茎(H)与矮茎(h)、绿茎(G)与紫茎(g)分别受一对等位基因控制，现对一个处于遗传平衡中的该植物种群进行调查，获得的结果如下表：
表现型
高绿茎
高紫茎
矮绿茎
矮紫茎
比例
63%
21%
12%
4%
下列叙述错误的是( )
A．该种群内基因h和基因g的频率分别为0.4、0.5
B．在该种群内基因组成为Gg的个体所占比例为50%
C．H—h和G—g这两对等位基因位于一对同源染色体上
D．继续随机受粉，该种群内矮紫茎个体所占比例不变
答案：C
[易误警示]
易错点1 误认为变异出现于环境变化之后，是在环境“诱发”下产生的
[点拨] 变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起选择作用。
易错点2 能产生后代≠同一物种
[点拨] 两个个体虽然能够交配产生后代，但子代有可能高度不育，如马和驴虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
易错点3 种群≠物种
[点拨] (1)物种是自然状态下能够自由交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。
(2)种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。
(3)判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是看是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离，则不是同一物种。
易错点4 混淆自交和自由交配时基因(型)频率的变化
[点拨] (1)某种群的所有个体自交，若没有进行选择，则自交后代的基因频率不变，基因型频率会改变，并且杂合子的基因型频率降低，纯合子的基因型频率升高。
(2)某种群的所有个体自由交配，若没有基因突变且各种基因型的个体生活能力相同时，后代的基因频率不变。后代的基因型频率是否改变有以下两种情况：如果没有达到遗传平衡，则后代的基因型频率会改变并达到遗传平衡；如果已达到遗传平衡，则后代的基因型频率不会改变。
易错点5 不能准确运用男性的基因型频率计算该地区X染色体的基因频率
[点拨] 以红绿色盲为例，红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，对男性(XY)而言，每个男性体细胞中只有一条X染色体，含有致病基因就为患者，不含则为正常个体，无携带者。若某地区男性中色盲占x。则此地区Xb的基因频率也为x，此地区女性色盲率则为x2。
[纠错体验]
1．(2020·湖南益阳期末)滥用抗生素会导致耐药性细菌增多，进而导致抗生素的药效下降。下列有关叙述正确的是( )
A．耐药性的形成原因是细菌在抗生素的作用下产生了变异
B．广泛应用抗生素可导致细菌种群中的抗性基因频率增大
C．随着抗生素的广泛应用，某种细菌种群内形成了新的物种
D．耐药性强的细菌均可发生基因突变、基因重组和染色体变异
解析：选B。变异是不定向的，抗生素只是对细菌的抗药性进行选择，不能导致细菌产生抗药性变异，A错误；细菌中本来就存在抗性个体，抗生素的长期选择导致抗性基因频率增大，B正确；抗性基因频率的改变引起细菌发生了进化，但没有产生新的物种，C错误；细菌是原核生物，没有染色体，一般不能发生染色体变异和基因重组，可发生基因突变，D错误。
2．(2018·高考海南卷)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
解析：选B。据现代生物进化理论可知，若两个种群之间形成了生殖隔离，即两者不能交配，或交配的后代不育，则两个种群属于不同物种，B符合题意。
3．(2016·高考全国卷Ⅰ)理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是( )
A．常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B．常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C．X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D．X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
解析：选D。满足一定条件的种群中，等位基因只有一对(A、a)时，设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则基因频率p＋q＝1，AA、Aa、aa的基因型频率分别为p2、2pq、q2。若为常染色体隐性遗传病，发病率与性别无关，男女发病率均为aa的基因型频率，即q2，故A项错误；若为常染色体显性遗传病，发病率与性别无关，男女发病率均为AA和Aa的基因型频率之和，即p2＋2pq，故B项错误；若为X染色体显性遗传病，女性中的发病率计算方法与常染色体显性遗传病的情况相同，即p2＋2pq，故C项错误；若为X染色体隐性遗传病，由于男性只有一条X染色体，所以男性中的发病率为致病基因的基因频率，故D项正确。
1．(2020·安徽合肥高三调研)对以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的正确理解有( )
①环境改变使生物产生适应性的变异
②地理隔离和生殖隔离都是新物种形成的必要条件
③环境引起的变异不能为进化提供原材料
④变异是定向的
⑤自然选择使种群的基因频率定向改变
A．0项 B．1项
C．2项 D．3项
解析：选B。生物的变异是不定向的，自然选择选择的是适应环境的变异，①④错误；生殖隔离是新物种形成的必要条件，②错误；环境引起的变异如果是可遗传的变异，可以为进化提供原材料，③错误；自然选择使种群的基因频率定向改变，⑤正确，故B正确。
2．(2020·广东肇庆模拟)下列叙述错误的是( )
A．突变与基因重组属于可遗传变异，可以为进化提供原材料
B．自然选择只能决定进化的方向，而不能决定变异的方向
C．基因重组加快了生物多样性的形成，生物多样性是指物种多样性
D．共同进化既可以发生在不同生物间，也可以发生在生物与无机环境间
解析：选C。突变(基因突变和染色体变异)与基因重组属于可遗传变异，可以为进化提供原材料，A正确；变异是不定向的，自然选择只能决定进化的方向，而不能决定变异的方向，B正确；基因重组促进了生物多样性的形成，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，C错误；共同进化既可以发生在不同生物(物种)间，也可以发生在生物与无机环境间，D正确。
3．(2020·河南洛阳一联)下列有关生物变异与进化的叙述，正确的是( )
A．果蝇DNA分子中基因的缺失是基因突变导致的
B．根据基因的自由组合定律推知，基因重组是生物进化的主要原因
C．种群中某些个体发生基因突变，具有了新性状，说明有生物进化
D．种群迁徙适应了新环境，全部个体存活下来，说明有生物进化
解析：选C。果蝇DNA分子中基因的缺失是染色体片段缺失导致的，A错误；基因突变能产生新基因，是生物进化的主要原因，B错误；种群进化的实质是种群基因频率的改变，种群中某些个体发生基因突变，具有了新性状，说明有生物进化，C正确；种群迁徙，没有个体死亡，该种群基因频率可能没有发生变化，种群可能没有进化，D错误。
4．(2020·河南周口期末)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的生物一定进化
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
解析：选B。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，地理隔离不一定形成新物种，但新物种的形成一定需要生殖隔离，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，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，则不属于一个物种，D错误。
5．(2020·河南信阳高中期末)约1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠(原种群中黑毛基因A的基因频率为50%)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，经过长期演化两个种群可能形成两个物种，下列叙述错误的是 ( )
A．①②③④⑤⑥为生物进化提供原材料
B．b表示自然选择过程
C．若环境变化后，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5/11
D．物种的形成必须通过a才能最终达到c
解析：选D。①②③④⑤⑥表示物种形成过程中变异是不定向的，可为生物进化提供原材料，A正确。b表示自然选择，自然选择能定向改变种群的基因频率，B正确。原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%，则a的基因频率为50%，AA、Aa和aa的基因型频率分别为25%、50%和25%，假设起初松鼠种群数量为100只(AA为25只，Aa为50只，aa为25只)，一年后，种群中基因型为AA、Aa的个体数量各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则基因型为AA的个体数量为30只，基因型为Aa的个体数量为60只，基因型为aa的个体数量为20只，所以一年后a的基因频率＝(60＋20×2)÷(30×2＋60×2＋20×2)＝5/11，C正确。题图中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，新物种形成都要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，D错误。
6．(高考海南卷改编)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20 000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20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，下列关于纯合长翅果蝇引入种群后的叙述，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%
解析：选B。因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20 000＝800只，基因型为Vv的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝6 400只，基因型为VV的果蝇有0.8×0.8×20 000＝12 800只。引入纯合长翅果蝇后，v的基因频率为(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确，B错误；因基因型为Vv、vv的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
7．(2020·福建厦门期末)某动物种群中，BB、Bb、bb的基因型频率分别为20%、60%、20%，假设该种群中基因型为BB的个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，则子一代中基因型BB∶Bb∶bb的比例为( )
A．1∶2∶1 B．9∶15∶25
C．0∶2∶1 D．9∶30∶25
解析：选D。BB、Bb、bb的基因型频率分别为20%、60%、20%，且基因型为BB的个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，Bb占60%/(20%＋60%)＝3/4，bb占1/4，因此b的基因频率为(3/4)×(1/2)＋1/4＝5/8，B的基因频率为(3/4)×(1/2)＝3/8，基因型为Bb、bb的个体间可以随机交配，后代中BB的基因型频率＝(3/8)×(3/8)＝9/64，Bb的基因型频率＝2×(3/8)×(5/8)＝30/64，bb的基因型频率＝(5/8)×(5/8)＝25/64，因此，子一代中基因型BB∶Bb∶bb的比例为9∶30∶25，D正确。
8．(2020·河南洛阳尖子生联考)亲缘关系较远的物种，如果生存环境相似则会产生相似性状的演化，这种现象被称为趋同进化。在趋同进化过程中 ( )
A．不同物种的基因库趋于相同
B．自然选择对不同物种的影响效果相近
C．同一区域的不同物种之间不存在相互选择、相互影响
D．不同物种将演化为形态结构相似的同一物种，从而打破生殖隔离
解析：选B。基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，不同物种的基因库不同，A不符合题意；亲缘关系较远的物种在相似生存环境中会产生相似性状，说明自然选择对不同物种的影响效果相近，B符合题意；同一区域的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化与发展，C不符合题意；同一物种是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，不同物种自然状态下不会打破生殖隔离而演化为同一物种，D不符合题意。
9．(2020·广东揭阳一模)滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。回答下列问题：
(1)耐药性基因通过________________储存遗传信息。细菌抗药性变异的有利或有害是________(填“绝对”或“相对”)的，原因是_______________________________________。
(2)在理化因素的作用下，发现细菌的多种性状都出现了新的多种表现型，说明基因突变具有________________________的特点。
(3)现代生物进化理论认为，细菌耐药性形成的内在实质是________________________________________________________________________。
解析：(1)遗传信息蕴藏在碱基(碱基对/脱氧核苷酸)的排列顺序之中。基因突变具有不定向性，其突变的有利或有害往往取决于生物的生存环境，故细菌抗药性变异的有利或有害是相对的。(2)因基因突变具有随机性和不定向性，故基因突变后细菌的多种性状都出现了多种新的表现型。(3)现代生物进化理论认为，细菌本就有耐药性强或弱的差异，通过药物的选择使耐药性强的个体增多，故细菌耐药性形成的内在实质是菌群中抗药性基因频率增加。
答案：(1)碱基(碱基对/脱氧核苷酸)的排列顺序 相对 基因突变的有利或有害往往取决于生物的生存环境 (2)不定向性、随机性 (3)菌群中抗药性基因频率增加
10．科学家在研究北美两种不同物种果蝇(物种1与物种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(见下图)；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或基因E与F同时出现也发生胚胎早亡。据此回答下列问题：
(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具有________________的特点。
(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，运用现代生物进化理论解释其最终导致生殖隔离的主要原因可能是：____________________________________________________________。
若甲地果蝇(物种1)一个基因组含有15 000个基因，甲地共有果蝇50 000只；戊地果蝇(物种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因，戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小：______________________________________________________________。
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，故甲地所有的果蝇构成一个种群。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，它们之间的差异属于物种多样性，物种内的多样性叫做基因多样性。(3)由于环境对变异的影响，加上两物种间不能进行基因交流，最终导致甲地与戊地果蝇的生殖隔离。种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，所以甲地果蝇种群基因库较大。
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) 基因
(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 甲地比戊地大
11．下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间一定存在生殖隔离
解析：选C。杀虫剂与靶位点结合不会导致抗药靶位点的形成，A项错误；基因突变是不定向的，B项错误；突变(基因突变和染色体变异)和基因重组能为生物进化提供原材料，C项正确；基因突变使种群的基因频率发生改变，但没有形成新物种，故野生型昆虫与pen基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，D项错误。
12．(2020·安徽阜阳三中月考)下图表示从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，下列叙述错误的是( )
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
解析：选C。由题图可知，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，环境变化只是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，由于自然选择是定向的，所以种群的基因频率会发生定向改变，D项正确。
13．(2020·山东泰安期末)美国白蛾是外来入侵物种，对果树等农作物造成了严重的危害。科学家利用某病毒防治该害虫，防治结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．a→b年间，美国白蛾能适应入侵地的环境
B．c年时，美国白蛾种群的基因库与b年时的相同
C．该病毒对美国白蛾种群的抗性具有选择作用
D．美国白蛾与该病毒和当地物种相互适应、共同进化
解析：选B。a→b年间，美国白蛾的种群数量增长较快，说明其能适应入侵地的环境，A正确；c年时，由于种群数量减少，因此美国白蛾种群的基因库与 b年时不同，B错误；该病毒作用后，白蛾种群数量下降，说明该病毒对美国白蛾种群的抗性具有选择作用，C正确；引入病毒后，白蛾在病毒的影响下，数量减少，两者之间存在共同选择，因此美国白蛾与该病毒和当地物种发生了共同进化，D正确。
14．(2020·湖北恩施一模)现有各自可随机交配、混合后也可随机交配的两个果蝇种群，其基因型及个体数量见下表，其中种群2随机交配子代基因型仍只有AA、Aa两种，但将种群1和种群2中基因型为Aa的果蝇混合后，随机交配子代中各种基因型个体均存活。下列叙述正确的是( )
组别
种群1
种群2
基因型
Aa
aa
AA
Aa
个体数量
500
500
500
500
A.种群1和种群2中a的基因频率相等
B．若种群1中A的基因频率变化，则种群1肯定发生了突变与基因重组
C．若只将两种群Aa的雌雄果蝇混合，则子一代的A的基因频率为50%
D．种群2随机交配子代基因型只有AA、Aa的原因是含a的配子不能存活
解析：选C。种群1中a的基因频率＝(1/2)×(1/2)＋1/2＝3/4，种群2中a的基因频率＝(1/2)×(1/2)＝1/4，A错误；影响种群基因频率变化的因素有突变和基因重组、自然选择、迁入和迁出等，B错误；若将两种群Aa的雌雄果蝇混合，混合以后基因型为Aa的雌雄果蝇仍可以随机交配，且子代中各种基因型个体均能存活，故子一代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，A的基因频率＝1/4＋(1/2)×(1/2)＝1/2，C正确；种群2中存在基因型为Aa的个体，所以引起种群2只有AA、Aa这两种基因型的原因不可能是含a的配子不能存活，可能是基因型为aa的个体不能存活，D错误。
15．(2020·四川眉山中学月考)随着生物科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。下图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。据此回答下列问题：
(1)第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个________。
(2)经过八代或更长时间后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是____________多样性，判断的理由是____________________________________________。
(3)经过八代或更长时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大变化，用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成____________________________，当两箱中果蝇发生变异后，由于____________不同，导致____________变化，形成两个体色差异很大的群体。
(4)下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A—a、T(T1、T2)—t、E—e]的显性基因频率统计的数据：
世代
甲箱
乙箱
果蝇数
A
T1
E
果蝇数
A
T2
E
第一代
20
100%
0
64%
20
100%
0
65%
第四代
350
89%
15%
64.8%
285
97%
8%
65.5%
第七代
500
67%
52%
65.2%
420
96%
66%
65.8%
第十代
560
61%
89%
65%
430
95%
93%
65%
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是________，频率基本稳定的基因是________，第十代时，甲箱中果蝇的该等位基因杂合子出现的频率是________%。
解析：(1)种群是一定区域内同种生物的全部个体，因此甲箱和乙箱中的果蝇属于两个种群。(2)由题可知，经过八代或更长时间后再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，两品系果蝇之间可能产生了生殖隔离，属于两个物种，因此可能体现生物多样性中的物种多样性(若虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者存在交配的行为与后代的可育性，则体现的是遗传多样性)。(3)由于两箱分养造成地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，当两箱中果蝇发生变异后，由于食物的差异与自然选择的方向不同，导致基因频率向不同方向变化，形成两个体色差异很大的群体。(4)分析甲箱和乙箱的果蝇数量可知，甲的种群数量大，因此甲箱果蝇的种群基因库大；由题表信息可知，E的基因频率在不同世代之间的变化不大，最稳定；第十代时，甲箱中E的基因频率为65%，则e的基因频率为35%，因此该等位基因杂合子出现的频率是2×65%×35%＝45.5%。
答案：(1)种群 (2)物种 由于交配的同体色偏好，造成两品系果蝇之间存在生殖隔离现象(或遗传 虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性) (3)地理隔离而不能进行基因交流 食物的差异与选择 基因频率向不同方向 (4)甲 E 45.5
考点一 现代生物进化理论
1．拉马克的进化学说
2．达尔文的自然选择学说
3．现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位
(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，往往取决于生物的生存环境。
③生物的变异是不定向的，只是提供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。
(4)隔离导致物种的形成
(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。
c．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
一种蛾与兰花
种间
斗争
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
竞争
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生物多样性的形成
a．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。
b．形成原因：生物的进化。
c．研究生物进化历程的主要依据：化石。
③生物进化理论在发展
a．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。
b．生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。
1．(必修2 P116“探究”改编)树干变黑________(填“会”或“不会”)影响浅色个体的出生率，原因是_______________________________________________________。
答案：会 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
2．(必修2 P124“思考与讨论”改编)(1)地球上最早出现的生物是________________，其生活环境是________。
(2)就植物和动物而言，最早登陆的是__________，原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)厌氧的单细胞生物 海洋
(2)植物 没有植物，动物登陆后就会饿死
【真题例证·体验】
(2019·高考天津卷)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，结果如下图。
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
解析：选B。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，设杂合体频率为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，可算出杂合体频率为0.50，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区囊鼠的隐性纯合体频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D项正确。
【考法纵览·诊断】
(1)种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象 [2019·江苏卷，T6A](√)
(2)锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来 [2019·江苏卷，T15D](×)
(3)从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定 [2019·海南卷，T25D](√)
(4)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙食，物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化 [2018·海南卷，T24B](×)
(5)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协同进化 [2018·全国卷Ⅰ，T29(1)](√)
(6)不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离 [2018·江苏卷，T19C](×)
(7)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 [2017·江苏卷，T7A](×)
(8)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 [2017·江苏卷，T7D](√)
(9)放射性60Co诱发的基因突变可以决定生物进化的方向 [2013·四川卷，T5D改编](×)
(10)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素 [2013·江苏卷，T12B](×)
【长句特训·规范】
分析生物进化与物种形成基本环节的图解，并回答下列问题：
(1)物种形成的三个环节是_________________________________，图中①②③④分别______________________________________________________。
(2)生物进化的基本单位是种群而不是个体，其原因是________________________________________________________________。
(3)生物在形成生殖隔离前________(填“一定”或“不一定”)要经过地理隔离，原因是________________________________________________________________。
(4)在自然选择过程中，直接受选择的是____________________________(填“基因型”或“表现型”)，原因是________________________________________________。
(5)共同进化概念中的“相互影响”的内涵指______________________________________________。
(6)试从分子水平和进化角度解释生物多样性的原因________________________________________________________________。
答案：(1)突变和基因重组、自然选择及隔离 ①是突变和基因重组，②是自然选择，③是地理隔离，④是生殖隔离
(2)在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化
(3)不一定 地理隔离是形成生殖隔离的一种途径，有的可以不经过地理隔离，比如通过染色体变异的方式形成多倍体，从而产生新物种
(4)表现型 生物个体与环境直接发生相互作用的是其表现型而不是基因型
(5)①不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境
(6)分子水平：DNA多样性(根本)→蛋白质多样性(直接)→生物性状多样性；进化角度：生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择
1．自然选择学说与现代生物进化理论的异同点
2．“图解法”把握物种形成的三大模式
3．“列表法”比较物种形成和生物进化
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与
原生物的关系
新物种形成，质变
生物进化，量变
二者联系
(1)只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；
(2)进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
自然选择学说与现代生物进化理论
生命观念
1．(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
解析：选C。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得生物之间不能进行基因交流时，即产生了生殖隔离，标志着新物种的产生，B正确；个体并不是直接把性状传递给后代，传递给后代的是基因，并不是所有的性状都能得以遗传，C错误；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变异性状进行了选择，D正确。
2．寨卡病毒是一种严重危害人类健康的蚊媒病毒，为了有效控蚊，某研究机构进行了灭蚊剂灭蚊研究，下图是研究期间蚊子幼虫基因型频率变化曲线，图中箭头1时开始使用灭蚊剂，箭头2时停止使用灭蚊剂，A为野生基因，a为突变基因。下列有关叙述正确的是( )
A．a基因控制的性状是适应性性状
B．a基因表示该灭蚊剂的抗性基因
C．灭蚊剂的使用使蚊子种群中产生了抗性突变
D．若从此不再使用该灭蚊剂，a基因一定会消失
解析：选B。生物的适应性是相对的，由题图可知，在使用灭蚊剂时，a基因控制的性状是适应性性状，而在不使用灭蚊剂时，a基因控制的性状就不是适应性性状了，A错误；在使用灭蚊剂时，aa的基因型频率增加，而AA和Aa的基因型频率均下降，因此a基因表示该灭蚊剂的抗性基因，B正确；灭蚊剂的使用对蚊子进行了选择作用，而不是使蚊子种群中产生了抗性突变，C错误；若从此不再使用该灭蚊剂，a基因还会存在于杂合子中，不会消失，D错误。
生物进化及物种形成
科学思维
3．(2020·辽宁海洲高级中学月考)下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．若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．若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
解析：选B。题图所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。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c两个新物种，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。
4.(2020·上海浦东模拟)右图为太平洋岛屿鸟类的分布情况，甲岛分布着S、L两种鸟，乙岛的鸟类是S鸟的迁移后代，下列相关叙述错误的是( )
A．甲岛所有的鸟类称为一个种群
B．可遗传变异为乙岛鸟类进化提供了可能
C．乙岛的鸟类与S鸟可能存在生殖隔离
D．甲、乙岛的自然条件决定了鸟类的进化方向
解析：选A。种群是一定自然区域内同种生物的全部个体，甲岛分布着S、L两种鸟，故甲岛所有的鸟类不能称为一个种群，A错误；可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，可为生物进化提供原材料，B正确；乙岛的鸟类是S鸟的迁移后代，由于两个岛的环境不同，乙岛的鸟类可能与甲岛的S鸟存在生殖隔离，C正确；自然选择决定生物进化的方向，D正确。
共同进化和生物多样性的形成
生命观念、科学思维
5．(2020·河南八市重点高中模拟)使君子花夜晚为白色，早晨开始逐渐变为粉色，到下午变为红色，晚上再恢复为白色。调查发现，晚上采蜜的是飞蛾，而早晨和下午采蜜的分别是蜜蜂和蝴蝶。此外，使君子花是两性花，但雌蕊和雄蕊的成熟时间相互错开。下列相关叙述错误的是( )
A．使君子与三种传粉者之间存在信息传递
B．使君子和三种传粉者之间存在共同进化
C．使君子在自然状态下不能同株自花传粉
D．花色的变化导致三种传粉者间的竞争加强
解析：选D。使君子在早晨、下午和晚上的花色不同，可分别给蜜蜂、蝴蝶和飞蛾传递采蜜的信息，A正确；使君子与三种传粉者之间在相互影响中不断进化和发展，存在着共同进化，B正确；使君子花的雌蕊和雄蕊的成熟时间相互错开，导致使君子在自然状态下不能同株自花传粉，C正确；花色的变化使三种传粉者在不同时间采蜜，降低了它们之间的竞争，D错误。
6．(2020·江西新干二中等四校联考)下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
解析：选D。题图中P表示自然选择，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；产生生殖隔离是新物种形成的标志，C正确；马和驴属于两个物种，但它们可以交配，并产生后代，D错误。
7．北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食，臭虫需要用锋利的喙刺穿果实，据统计喙长如图1所示；1920年，有人从亚洲引进平底金苏雨树，其果实的果皮比较薄，据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列叙述不合理的是( )
A．平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化
B．平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系
C．臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树
D．生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了地理隔离
解析：选D。平底金苏雨树果实的果皮比较薄，臭虫喙长度变短，便于取食平底金苏雨树果实，平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化，A正确；平底金苏雨树与当地植物争夺阳光、空间等，它们存在竞争关系，B正确；平底金苏雨树只对臭虫喙的长度起选择作用，不能引起其发生基因突变，C正确；地理隔离是同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能进行基因交流的现象，生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫没有地理上的隔离，D错误。
考点二 基因频率及基因型频率的计算
1．基因频率与基因型频率
项目
基因频率
基因型频率
公式
某基因频率＝该基因的数目÷该基因与其等位基因的总数×100%
某基因型频率＝该基因型的个体数÷总个体数×100%
外延
生物进化的实质是指种群基因频率的改变
基因型频率改变，基因频率不一定改变
2.基因频率的计算
3．利用遗传平衡定律计算基因型频率
基因频率和基因型频率的计算
科学思维
1．(2020·山东德州模拟)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所示：
基因型
A＋A＋
A＋A
A＋a
AA
Aa
aa
个体数
100
200
300
100
200
100
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
解析：选D。由题表可知，该小鼠种群共有1 000个个体，则该等位基因共有2 000个，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700(个)，所以A＋的基因频率为(700÷2 000)×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．(2020·吉林长春实验中学开学考试)某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人中，Xb的基因频率为 ( )
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
人数
78
14
8
70
30
A．85% B．30%
C．20% D．15%
解析：选C。这200人中男、女总人数均等，因此该人群中Xb的基因频率为[(14×1＋8×2＋30×1)÷(100×2＋100×1)]×100%＝20%，C正确。
3．(2020·洛阳模拟)囊性纤维病是一种常染色体上的遗传病。在欧洲人群中每2 500个人中就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女子又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病孩子的概率约是( )
A．1% B．0.04%
C．3.9% D．2%
解析：选A。由于一对健康的夫妇生了一个患病的儿子，所以该遗传病为隐性遗传病，设显性基因为A，隐性基因为a，所以这对夫妇的基因型都为Aa。把人群看成一个平衡群体，则有aa占1/2 500，所以a的基因频率q＝1/50，A的基因频率为p＝49/50，那么群体中，AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，正常人群中杂合子Aa所占的比例为＝Aa/(AA＋Aa)＝2pq/(p2＋2pq)＝2/51，即健康人群中杂合子所占的比例为2/51，该女子与正常男性婚配后生出患此病孩子的概率为(1/4)×(2/51)＝1/102≈1%。
基因频率的综合应用
社会责任
4．(2015·高考山东卷)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)的关系如下图。下列叙述错误的是( )
A．0
C．p＝a时，显性纯合体(子)在F1中所占的比例为1/9
D．p＝c时，F1自交一代，子代中纯合体(子)比例为5/9
答案：D
5．(2020·安徽联考)某随机受粉植物，其高茎(H)与矮茎(h)、绿茎(G)与紫茎(g)分别受一对等位基因控制，现对一个处于遗传平衡中的该植物种群进行调查，获得的结果如下表：
表现型
高绿茎
高紫茎
矮绿茎
矮紫茎
比例
63%
21%
12%
4%
下列叙述错误的是( )
A．该种群内基因h和基因g的频率分别为0.4、0.5
B．在该种群内基因组成为Gg的个体所占比例为50%
C．H—h和G—g这两对等位基因位于一对同源染色体上
D．继续随机受粉，该种群内矮紫茎个体所占比例不变
答案：C
[易误警示]
易错点1 误认为变异出现于环境变化之后，是在环境“诱发”下产生的
[点拨] 变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起选择作用。
易错点2 能产生后代≠同一物种
[点拨] 两个个体虽然能够交配产生后代，但子代有可能高度不育，如马和驴虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
易错点3 种群≠物种
[点拨] (1)物种是自然状态下能够自由交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。
(2)种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。
(3)判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是看是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离，则不是同一物种。
易错点4 混淆自交和自由交配时基因(型)频率的变化
[点拨] (1)某种群的所有个体自交，若没有进行选择，则自交后代的基因频率不变，基因型频率会改变，并且杂合子的基因型频率降低，纯合子的基因型频率升高。
(2)某种群的所有个体自由交配，若没有基因突变且各种基因型的个体生活能力相同时，后代的基因频率不变。后代的基因型频率是否改变有以下两种情况：如果没有达到遗传平衡，则后代的基因型频率会改变并达到遗传平衡；如果已达到遗传平衡，则后代的基因型频率不会改变。
易错点5 不能准确运用男性的基因型频率计算该地区X染色体的基因频率
[点拨] 以红绿色盲为例，红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，对男性(XY)而言，每个男性体细胞中只有一条X染色体，含有致病基因就为患者，不含则为正常个体，无携带者。若某地区男性中色盲占x。则此地区Xb的基因频率也为x，此地区女性色盲率则为x2。
[纠错体验]
1．(2020·湖南益阳期末)滥用抗生素会导致耐药性细菌增多，进而导致抗生素的药效下降。下列有关叙述正确的是( )
A．耐药性的形成原因是细菌在抗生素的作用下产生了变异
B．广泛应用抗生素可导致细菌种群中的抗性基因频率增大
C．随着抗生素的广泛应用，某种细菌种群内形成了新的物种
D．耐药性强的细菌均可发生基因突变、基因重组和染色体变异
解析：选B。变异是不定向的，抗生素只是对细菌的抗药性进行选择，不能导致细菌产生抗药性变异，A错误；细菌中本来就存在抗性个体，抗生素的长期选择导致抗性基因频率增大，B正确；抗性基因频率的改变引起细菌发生了进化，但没有产生新的物种，C错误；细菌是原核生物，没有染色体，一般不能发生染色体变异和基因重组，可发生基因突变，D错误。
2．(2018·高考海南卷)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
解析：选B。据现代生物进化理论可知，若两个种群之间形成了生殖隔离，即两者不能交配，或交配的后代不育，则两个种群属于不同物种，B符合题意。
3．(2016·高考全国卷Ⅰ)理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是( )
A．常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B．常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C．X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D．X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
解析：选D。满足一定条件的种群中，等位基因只有一对(A、a)时，设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则基因频率p＋q＝1，AA、Aa、aa的基因型频率分别为p2、2pq、q2。若为常染色体隐性遗传病，发病率与性别无关，男女发病率均为aa的基因型频率，即q2，故A项错误；若为常染色体显性遗传病，发病率与性别无关，男女发病率均为AA和Aa的基因型频率之和，即p2＋2pq，故B项错误；若为X染色体显性遗传病，女性中的发病率计算方法与常染色体显性遗传病的情况相同，即p2＋2pq，故C项错误；若为X染色体隐性遗传病，由于男性只有一条X染色体，所以男性中的发病率为致病基因的基因频率，故D项正确。
1．(2020·安徽合肥高三调研)对以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的正确理解有( )
①环境改变使生物产生适应性的变异
②地理隔离和生殖隔离都是新物种形成的必要条件
③环境引起的变异不能为进化提供原材料
④变异是定向的
⑤自然选择使种群的基因频率定向改变
A．0项 B．1项
C．2项 D．3项
解析：选B。生物的变异是不定向的，自然选择选择的是适应环境的变异，①④错误；生殖隔离是新物种形成的必要条件，②错误；环境引起的变异如果是可遗传的变异，可以为进化提供原材料，③错误；自然选择使种群的基因频率定向改变，⑤正确，故B正确。
2．(2020·广东肇庆模拟)下列叙述错误的是( )
A．突变与基因重组属于可遗传变异，可以为进化提供原材料
B．自然选择只能决定进化的方向，而不能决定变异的方向
C．基因重组加快了生物多样性的形成，生物多样性是指物种多样性
D．共同进化既可以发生在不同生物间，也可以发生在生物与无机环境间
解析：选C。突变(基因突变和染色体变异)与基因重组属于可遗传变异，可以为进化提供原材料，A正确；变异是不定向的，自然选择只能决定进化的方向，而不能决定变异的方向，B正确；基因重组促进了生物多样性的形成，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，C错误；共同进化既可以发生在不同生物(物种)间，也可以发生在生物与无机环境间，D正确。
3．(2020·河南洛阳一联)下列有关生物变异与进化的叙述，正确的是( )
A．果蝇DNA分子中基因的缺失是基因突变导致的
B．根据基因的自由组合定律推知，基因重组是生物进化的主要原因
C．种群中某些个体发生基因突变，具有了新性状，说明有生物进化
D．种群迁徙适应了新环境，全部个体存活下来，说明有生物进化
解析：选C。果蝇DNA分子中基因的缺失是染色体片段缺失导致的，A错误；基因突变能产生新基因，是生物进化的主要原因，B错误；种群进化的实质是种群基因频率的改变，种群中某些个体发生基因突变，具有了新性状，说明有生物进化，C正确；种群迁徙，没有个体死亡，该种群基因频率可能没有发生变化，种群可能没有进化，D错误。
4．(2020·河南周口期末)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的生物一定进化
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
解析：选B。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，地理隔离不一定形成新物种，但新物种的形成一定需要生殖隔离，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，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，则不属于一个物种，D错误。
5．(2020·河南信阳高中期末)约1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠(原种群中黑毛基因A的基因频率为50%)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，经过长期演化两个种群可能形成两个物种，下列叙述错误的是 ( )
A．①②③④⑤⑥为生物进化提供原材料
B．b表示自然选择过程
C．若环境变化后，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5/11
D．物种的形成必须通过a才能最终达到c
解析：选D。①②③④⑤⑥表示物种形成过程中变异是不定向的，可为生物进化提供原材料，A正确。b表示自然选择，自然选择能定向改变种群的基因频率，B正确。原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%，则a的基因频率为50%，AA、Aa和aa的基因型频率分别为25%、50%和25%，假设起初松鼠种群数量为100只(AA为25只，Aa为50只，aa为25只)，一年后，种群中基因型为AA、Aa的个体数量各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则基因型为AA的个体数量为30只，基因型为Aa的个体数量为60只，基因型为aa的个体数量为20只，所以一年后a的基因频率＝(60＋20×2)÷(30×2＋60×2＋20×2)＝5/11，C正确。题图中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，新物种形成都要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，D错误。
6．(高考海南卷改编)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20 000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20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，下列关于纯合长翅果蝇引入种群后的叙述，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%
解析：选B。因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20 000＝800只，基因型为Vv的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝6 400只，基因型为VV的果蝇有0.8×0.8×20 000＝12 800只。引入纯合长翅果蝇后，v的基因频率为(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确，B错误；因基因型为Vv、vv的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
7．(2020·福建厦门期末)某动物种群中，BB、Bb、bb的基因型频率分别为20%、60%、20%，假设该种群中基因型为BB的个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，则子一代中基因型BB∶Bb∶bb的比例为( )
A．1∶2∶1 B．9∶15∶25
C．0∶2∶1 D．9∶30∶25
解析：选D。BB、Bb、bb的基因型频率分别为20%、60%、20%，且基因型为BB的个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，Bb占60%/(20%＋60%)＝3/4，bb占1/4，因此b的基因频率为(3/4)×(1/2)＋1/4＝5/8，B的基因频率为(3/4)×(1/2)＝3/8，基因型为Bb、bb的个体间可以随机交配，后代中BB的基因型频率＝(3/8)×(3/8)＝9/64，Bb的基因型频率＝2×(3/8)×(5/8)＝30/64，bb的基因型频率＝(5/8)×(5/8)＝25/64，因此，子一代中基因型BB∶Bb∶bb的比例为9∶30∶25，D正确。
8．(2020·河南洛阳尖子生联考)亲缘关系较远的物种，如果生存环境相似则会产生相似性状的演化，这种现象被称为趋同进化。在趋同进化过程中 ( )
A．不同物种的基因库趋于相同
B．自然选择对不同物种的影响效果相近
C．同一区域的不同物种之间不存在相互选择、相互影响
D．不同物种将演化为形态结构相似的同一物种，从而打破生殖隔离
解析：选B。基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，不同物种的基因库不同，A不符合题意；亲缘关系较远的物种在相似生存环境中会产生相似性状，说明自然选择对不同物种的影响效果相近，B符合题意；同一区域的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化与发展，C不符合题意；同一物种是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，不同物种自然状态下不会打破生殖隔离而演化为同一物种，D不符合题意。
9．(2020·广东揭阳一模)滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。回答下列问题：
(1)耐药性基因通过________________储存遗传信息。细菌抗药性变异的有利或有害是________(填“绝对”或“相对”)的，原因是_______________________________________。
(2)在理化因素的作用下，发现细菌的多种性状都出现了新的多种表现型，说明基因突变具有________________________的特点。
(3)现代生物进化理论认为，细菌耐药性形成的内在实质是________________________________________________________________________。
解析：(1)遗传信息蕴藏在碱基(碱基对/脱氧核苷酸)的排列顺序之中。基因突变具有不定向性，其突变的有利或有害往往取决于生物的生存环境，故细菌抗药性变异的有利或有害是相对的。(2)因基因突变具有随机性和不定向性，故基因突变后细菌的多种性状都出现了多种新的表现型。(3)现代生物进化理论认为，细菌本就有耐药性强或弱的差异，通过药物的选择使耐药性强的个体增多，故细菌耐药性形成的内在实质是菌群中抗药性基因频率增加。
答案：(1)碱基(碱基对/脱氧核苷酸)的排列顺序 相对 基因突变的有利或有害往往取决于生物的生存环境 (2)不定向性、随机性 (3)菌群中抗药性基因频率增加
10．科学家在研究北美两种不同物种果蝇(物种1与物种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(见下图)；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或基因E与F同时出现也发生胚胎早亡。据此回答下列问题：
(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具有________________的特点。
(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，运用现代生物进化理论解释其最终导致生殖隔离的主要原因可能是：____________________________________________________________。
若甲地果蝇(物种1)一个基因组含有15 000个基因，甲地共有果蝇50 000只；戊地果蝇(物种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因，戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小：______________________________________________________________。
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，故甲地所有的果蝇构成一个种群。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，它们之间的差异属于物种多样性，物种内的多样性叫做基因多样性。(3)由于环境对变异的影响，加上两物种间不能进行基因交流，最终导致甲地与戊地果蝇的生殖隔离。种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，所以甲地果蝇种群基因库较大。
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) 基因
(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 甲地比戊地大
11．下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间一定存在生殖隔离
解析：选C。杀虫剂与靶位点结合不会导致抗药靶位点的形成，A项错误；基因突变是不定向的，B项错误；突变(基因突变和染色体变异)和基因重组能为生物进化提供原材料，C项正确；基因突变使种群的基因频率发生改变，但没有形成新物种，故野生型昆虫与pen基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，D项错误。
12．(2020·安徽阜阳三中月考)下图表示从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，下列叙述错误的是( )
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
解析：选C。由题图可知，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，环境变化只是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，由于自然选择是定向的，所以种群的基因频率会发生定向改变，D项正确。
13．(2020·山东泰安期末)美国白蛾是外来入侵物种，对果树等农作物造成了严重的危害。科学家利用某病毒防治该害虫，防治结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．a→b年间，美国白蛾能适应入侵地的环境
B．c年时，美国白蛾种群的基因库与b年时的相同
C．该病毒对美国白蛾种群的抗性具有选择作用
D．美国白蛾与该病毒和当地物种相互适应、共同进化
解析：选B。a→b年间，美国白蛾的种群数量增长较快，说明其能适应入侵地的环境，A正确；c年时，由于种群数量减少，因此美国白蛾种群的基因库与 b年时不同，B错误；该病毒作用后，白蛾种群数量下降，说明该病毒对美国白蛾种群的抗性具有选择作用，C正确；引入病毒后，白蛾在病毒的影响下，数量减少，两者之间存在共同选择，因此美国白蛾与该病毒和当地物种发生了共同进化，D正确。
14．(2020·湖北恩施一模)现有各自可随机交配、混合后也可随机交配的两个果蝇种群，其基因型及个体数量见下表，其中种群2随机交配子代基因型仍只有AA、Aa两种，但将种群1和种群2中基因型为Aa的果蝇混合后，随机交配子代中各种基因型个体均存活。下列叙述正确的是( )
组别
种群1
种群2
基因型
Aa
aa
AA
Aa
个体数量
500
500
500
500
A.种群1和种群2中a的基因频率相等
B．若种群1中A的基因频率变化，则种群1肯定发生了突变与基因重组
C．若只将两种群Aa的雌雄果蝇混合，则子一代的A的基因频率为50%
D．种群2随机交配子代基因型只有AA、Aa的原因是含a的配子不能存活
解析：选C。种群1中a的基因频率＝(1/2)×(1/2)＋1/2＝3/4，种群2中a的基因频率＝(1/2)×(1/2)＝1/4，A错误；影响种群基因频率变化的因素有突变和基因重组、自然选择、迁入和迁出等，B错误；若将两种群Aa的雌雄果蝇混合，混合以后基因型为Aa的雌雄果蝇仍可以随机交配，且子代中各种基因型个体均能存活，故子一代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，A的基因频率＝1/4＋(1/2)×(1/2)＝1/2，C正确；种群2中存在基因型为Aa的个体，所以引起种群2只有AA、Aa这两种基因型的原因不可能是含a的配子不能存活，可能是基因型为aa的个体不能存活，D错误。
15．(2020·四川眉山中学月考)随着生物科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。下图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。据此回答下列问题：
(1)第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个________。
(2)经过八代或更长时间后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是____________多样性，判断的理由是____________________________________________。
(3)经过八代或更长时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大变化，用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成____________________________，当两箱中果蝇发生变异后，由于____________不同，导致____________变化，形成两个体色差异很大的群体。
(4)下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A—a、T(T1、T2)—t、E—e]的显性基因频率统计的数据：
世代
甲箱
乙箱
果蝇数
A
T1
E
果蝇数
A
T2
E
第一代
20
100%
0
64%
20
100%
0
65%
第四代
350
89%
15%
64.8%
285
97%
8%
65.5%
第七代
500
67%
52%
65.2%
420
96%
66%
65.8%
第十代
560
61%
89%
65%
430
95%
93%
65%
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是________，频率基本稳定的基因是________，第十代时，甲箱中果蝇的该等位基因杂合子出现的频率是________%。
解析：(1)种群是一定区域内同种生物的全部个体，因此甲箱和乙箱中的果蝇属于两个种群。(2)由题可知，经过八代或更长时间后再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，两品系果蝇之间可能产生了生殖隔离，属于两个物种，因此可能体现生物多样性中的物种多样性(若虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者存在交配的行为与后代的可育性，则体现的是遗传多样性)。(3)由于两箱分养造成地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，当两箱中果蝇发生变异后，由于食物的差异与自然选择的方向不同，导致基因频率向不同方向变化，形成两个体色差异很大的群体。(4)分析甲箱和乙箱的果蝇数量可知，甲的种群数量大，因此甲箱果蝇的种群基因库大；由题表信息可知，E的基因频率在不同世代之间的变化不大，最稳定；第十代时，甲箱中E的基因频率为65%，则e的基因频率为35%，因此该等位基因杂合子出现的频率是2×65%×35%＝45.5%。
答案：(1)种群 (2)物种 由于交配的同体色偏好，造成两品系果蝇之间存在生殖隔离现象(或遗传 虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性) (3)地理隔离而不能进行基因交流 食物的差异与选择 基因频率向不同方向 (4)甲 E 45.5
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