2020版高考一轮复习生物新课改省份专用讲义：第七单元 第三讲 生物的进化

第三讲生物的进化

考点一　现代生物进化理论的主要内容[重难深化类]

1．现存生物具有共同的祖先

(1)化石证据

①化石是研究生物进化的直接证据。

②生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。

(2)比较解剖学证据

①人的上肢和其他动物的前肢骨骼各自有适应于其功能的特点，但是它们的基本结构及排列顺序是相似的。

②生物学家认为，这种结构的相似性可以说明这些生物是由共同祖先演化而来的。这些有共同祖先的生物生活在不同的环境中，朝着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的功能，因而产生了形态上的差异。

(3)胚胎学证据

在研究生物的进化时，科学家通过比较不同动物类群胚胎发育的相同或相似之处，来推断不同动物类群之间的亲缘关系。

(4)细胞生物学证据

①无论是原核生物还是真核生物，它们的细胞都有相似的基本结构，如质膜、核糖体等。

②细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部都来自细胞呼吸。

③现存生物不但在结构上具有统一性，而且在新陈代谢等方面具有许多共同的特征。这也进一步说明现存生物都是由共同的祖先进化而来的，它们有着或近或远的亲缘关系，亲缘关系越近的生物之间，就具有越多的共同特征。

(5)分子生物学证据

科学家认识到大多数现存生物的遗传物质都是DNA，而且它们的DNA在组成、结构和功能上有许多共同之处，如都由4种脱氧核苷酸组成，都具有双螺旋结构等；不同生物的DNA在行使功能时也有许多相似之处，如都能够复制，都可以通过控制蛋白质的合成来控制生物性状等。

2．进化论对生物的统一性和多样性的解释

(1)对生物多样性的解释：由于自然选择等因素的作用，生活在不同环境中的同一物种的不同种群，可以发展出多个物种。

(2)对生物统一性的解释：整个生物界有一个共同由来，说明生物界在不同层次上存在着高度的统一性。

3．达尔文的自然选择学说

4．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

(4)隔离导致物种的形成

①隔离

②

[基础自测]

1．判断下列叙述的正误

(1)生物进化的基本单位是群落(×)

(2012·海南卷，T23D改编)

(2)生物进化的方向与基因突变的方向一致(×)

(3)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向(√)

(2012·江苏卷，T5C)

(4)生物的种间竞争是一种选择过程(√)

(2012·江苏卷，T5A)

(5)环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变(2012·海南卷，T23C)(√)

2．连线达尔文的自然选择学说的内容

3．学透教材、理清原因、规范答题用语专练

(1)图中：①是__________________，②是__________，③是__________，④是__________。

(2)物种形成的三个环节是________________、__________和隔离。

(3)物种的形成是否一定要经过地理隔离？举例说明。_________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)突变和基因重组　自然选择　地理隔离　生殖隔离　(2)突变和基因重组　自然选择　(3)不一定，如多倍体植物的出现是通过染色体变异的方式形成新物种，没有经过地理隔离

1．“图解法”把握物种形成的三大模式

2．选择对生物进化的影响

(1)自然选择与人工选择

(2)选择对基因频率的影响

①选择的直接对象是具有某特定性状表现的生物体。

②选择的实质是保留或淘汰控制某特定性状表现的基因。

③选择的结果：从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡；从基因角度看导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。

3．“列表法”比较物种形成与生物进化的不同

[对点落实]

1．(2018·浙江11月选考单科卷)人体中的每一块骨骼，在大猩猩、黑猩猩和长臂猿体中都有，只是大小比例有所不同。造成生物结构统一性的主要原因是(　　)

A．共同祖先遗传   B．环境变化

C．长期人工选择 D．生物变异

解析：选A　构成统一性的原因是遗传，多样性的原因是变异，A正确。B、C、D选项是生物进化的要素，导致生物多样性。

2．(2018·浙江4月选考单科卷)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　自然选择是指在生存斗争中，适者生存、不适应者被淘汰的过程，使种群基因频率发生定向改变，导致同一物种不同种群间的基因库出现差异，当这种差异变得显著时可导致种群间产生生殖隔离，进而形成新物种，可见自然选择是生物进化的重要动力，加速了种群生殖隔离的进程；自然选择获得的性状，若为可遗传变异的范畴，则可以通过遗传进行积累；自然选择直接作用的是生物个体，而且是生物个体的表现型，使具有有利变异的个体存活的机会增加，进而通过繁殖，使有利变异在后代中积累，因此自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状。

3．如图表示蒙古冰草和沙生冰草两个物种形成的机制。下列相关叙述正确的是(　　)

A．种群1内部个体间形态和大小方面的差异体现的是物种多样性

B．蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间存在生殖隔离

C．a是地理隔离，自然选择的直接对象是种群中不同的等位基因

D．蒙古冰草和沙生冰草一直利用相同的生物和非生物资源

解析：选B　一个种群中不同个体表现型的差异体现了生物多样性层次中的基因多样性；蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间产生了生殖隔离；a是地理隔离，自然选择的直接对象是生物的表现型；蒙古冰草和沙生冰草生活的区域环境不同，所以利用的生物和非生物资源可能不同。

 [类题通法]

判断生物进化与新物种形成的方法

(1)从形成标志方面分析

①如果生物之间出现了生殖隔离，则说明形成了新物种。

②如果只是种群基因频率改变，则只能说明生物一定发生了进化。

(2)从二者联系方面分析

①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离后才能形成新物种。

②生物进化不一定产生新物种，新物种产生一定发生了生物进化。

抗药性又称耐药性，抗药性是物竞天择的结果，由于大量使用抗生素，具有抗药性的病菌就越来越多，用来有效对抗病菌的抗生素的种类愈来愈少，虽然新药在研发，但细菌发展抗药性的速度却不亚于人们发明新药的速度。所以有人悲观地预期“后抗生素时代”——抗生素无效的时代就要来临。

[对点落实]

4．(2019·绍兴调研)实验室条件下可以研究细菌抗药性形成的机理。野生型金黄色葡萄球菌对青霉素是敏感的，将它接种到青霉素浓度为0.1单位/cm3的培养基里，绝大多数细菌死亡，但有个别细菌能存活下来，并能进行繁殖。下列叙述正确的是(　　)

A．在青霉素的影响下，金黄色葡萄球菌种群抗青霉素的基因频率降低

B．存活下来的个体通过繁殖导致金黄色葡萄球菌种群抗青霉素的基因频率的提高

C．接触青霉素之前金黄色葡萄球菌个体间已经产生了抗青霉素的差异

D．细菌抗药性的产生是人工选择的结果

解析：选C　在青霉素的影响下，抗青霉素金黄色葡萄球菌存活，所以种群抗青霉素的基因频率增加；个体正常繁殖不会改变基因频率；接触青霉素之前金黄色葡萄球菌个体间已经产生了抗青霉素的差异；细菌抗药性的产生是细菌本身就具有的。

5．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．若连续使用该杀虫剂，抗该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

解析：选B　观察题图可知，②类个体是在施用杀虫剂之前，已经发生基因突变产生抗性基因的个体，②③类个体的抗性基因可能来源于原种群中含抗性基因的个体，杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因；若连续使用该杀虫剂，不含抗性基因的个体被淘汰，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；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。

[易错提醒]

变异先于环境选择

(1)“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。

(2)变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。

(3)变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，从而使种群发生定向进化。

考点二　种群的基因与基因型频率的计算[题点精析类]

题型(一)　已知基因型个体数，求基因频率

1．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%

解析：选C　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≈52%。

[类题通法]

已知各种基因型的个体数，计算基因频率

某基因频率＝×100%

PA＝×100%

Pa＝×100%

(PA、Pa表示A、a的基因频率，PAA、PAa、Paa表示三种基因型个体数)

题型(二)　已知基因型频率，求基因频率

2．蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则F1中A基因的频率和Aa基因型的频率分别为(　　)

A．30%,21% B．30%,42%

C．70%,21% D．70%,42%

解析：选D　根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率＝55%＋30%×1/2＝70%，a配子的基因频率＝15%＋30%×1/2＝30%，自由交配得到F1各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，统计得到A基因的频率为49%＋42%×1/2＝70%。

[类题通法]

已知基因型频率计算基因频率

设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：

PA＝＝＝PAA＋PAa

Pa＝＝＝Paa＋PAa

由以上公式可以得出下列结论：

某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋杂合子的频率。

题型(三)　与伴性遗传有关的基因频率计算

3．(2019·济宁模拟)某生物兴趣小组抽样调查的500人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这500人中，Xb的基因频率为(　　)

A．5.2% B．6%

C．7.5% D．20%

解析：选C　b基因的总数＝14＋8×2＋30＝60，(B＋b)基因的总数＝(278＋14＋8)×2＋170＋30＝800。根据种群中某基因频率＝种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%，得出Xb的基因频率＝×100%＝×100%＝7.5%。

[类题通法]

伴性遗传中基因频率的计算

p＝×100%

q＝×100%

(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率，N代表各基因型个体数)

题型(四)　利用遗传平衡公式，求基因型频率

4．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，则下列分析错误的是(　　)

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．如果该种群个体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

解析：选B　由分析可知，该动物种群中A的基因频率为0.3＋1/2×0.4＝0.5，a的基因频率为1－0.5＝0.5。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0.5×0.5＝0.25；由题意知，该种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，可以认为遵循遗传平衡定律，根据遗传平衡定律可知，该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率不会发生改变；如果该种群只在相同基因型之间进行交配，即发生自交，其子一代中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，AA的基因型频率会发生改变。

[类题通法]

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＝p2

基因型Aa的频率＝2pq

基因型aa的频率＝q2

题型(五)　随机交配与自交条件下的基因频率计算

5．某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率及A、a的基因频率分别为(　　)

A．55%、45%、45%、55%

B．42.5%、32.5%、45%、55%

C．55%、45%、55%、45%

D．42.5%、32.5%、55%、45%

解析：选D　亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则Aa基因型个体占50%，亲代、子代的基因频率不变，则A的基因频率＝30%＋(1/2)×50%＝55%，a的基因频率为45%；若该种群植物自交，后代中AA基因型个体出现的频率为30%＋(1/4)×50%＝42.5%，aa基因型个体出现的频率为20%＋(1/4)×50%＝32.5%。

6．在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占(　　)

A．1/5 B．1/4

C．3/7 D．11/21

解析：选C　由题意可得出，A的基因频率＝60%，a的基因频率＝40%，随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝60%×60%＝36%，Aa的基因型频率＝2×40%×60%＝48%，aa个体致死，因此AA基因型的个体占36%/(36%＋48%)＝3/7。

[类题通法]

自交和自由交配时基因型频率变化规律

(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。

　 　　　课堂一刻钟

1．(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

解析：选A　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体的比例；突变和基因重组是生物进化的原材料；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；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。

2．(2018·海南高考)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　根据现代生物进化理论，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。

3．(2018·海南高考)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

解析：选B　根据共同进化的观点，物种乙的存在与进化会促进物种甲的进化，有利于提高生物多样性。

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

解析：选A　由题干信息可知，为避免F区豹种群消亡，从T区引入8只成年雌豹后，F区豹种群数量增加，豹种群遗传(基因)多样性也会增加；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，由于F区环境没有发生明显变化，故后代雌雄比例不会发生明显改变；F区引入雌豹后，十年内豹种群增加，说明豹的数量未超过环境容纳量，物种丰(富)度不会出现大幅度下降；十年间在环境的选择作用下，随物种的进化，种群的致病基因频率会发生定向改变。

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。

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协(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过程。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。

答案：(1)协同进化(或答共同进化)　(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

[学情考情·了然于胸]

一、明考情·知能力——找准努力方向

二、记要点·背术语——汇总本节重点

1．现代生物进化理论

(1)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。

(2)隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是产生生殖隔离。

(3)变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。

(4)自然选择是定向的，决定生物进化的方向。

2．共同进化：生物与生物之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展形成了共同进化。

3．生物多样性：生物进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性(也称为遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性。

[课下达标检测]　                                                            

一、选择题

1．(2018·绍兴9月选考诊断)通过对人的手臂、海豚的鳍肢、鸟的翅膀和蝙蝠的翼手的相互比较，可以说明(　　)

A．生物在分子层次上存在高度统一性

B．生物在细胞层次上存在高度统一性

C．脊椎动物之间存在统一性

D．真核生物之间存在统一性

解析：选C　通过对人的手臂、海豚的鳍肢、鸟的翅膀和蝙蝠的翼手的相互比较，发现这些器官的起源相同、结构和部位相似，属于同源器官，因此可以说明脊椎动物之间存在统一性。

2．下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是(　　)

A．因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲基因频率大于女性群体

B．一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率改变说明物种在进化

C．基因型为Aa的个体逐代自交，后代所形成的种群中，A的基因频率大于a的基因频率

D．可遗传变异为进化提供原材料，突变是生物发生进化的重要原因

解析：选D　基因频率是针对种群而言的，男性群体和女性群体都不能代表一个种群，两者无法比较基因频率的大小；生物进化的实质是基因频率的变化而非基因型频率的变化；Aa个体逐代自交的过程中A、a传递给子代的概率相同，因此后代所形成的种群中A和a基因频率相等；可遗传变异包括突变和基因重组，为生物进化提供原材料，生物通过突变产生大量的可遗传变异，使种群的基因频率发生改变，生物发生进化。

3．根据现代生物进化理论，下列说法正确的是(　　)

A．在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进化

B．超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用促使细菌发生基因突变

C．持续选择条件下，决定某不良性状的基因频率将逐渐减小

D．隔离与新物种形成是达尔文自然选择学说的主要内容

解析：选C　黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖为同一物种，不能表现为共同进化；基因突变是自发的，环境只是对其起选择作用；持续选择条件下，决定某不良性状的基因频率将逐渐减小；隔离与新物种形成是现代生物进化理论的主要内容之一。

4．(2019·滨州质检)鼠尾草的雄蕊高度特化，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。由此无法推断出(　　)

A．雄蕊高度特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

解析：选B　雄蕊高度特化的鼠尾草能够通过蜜蜂传粉，有利于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。

5．(2017·浙江4月选考单科卷)经调查发现，某地区菜青虫种群的抗药性不断增强，其原因是连续多年对菜青虫使用农药。下列叙述正确的是(　　)

A．使用农药导致菜青虫发生抗药性变异

B．菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果

C．通过选择导致菜青虫抗药性变异不断积累

D．环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力

解析：选C　可遗传的变异为生物进化提供原材料，抗药性的产生是基因突变的结果，农药只是起到了选择作用；菜青虫抗药性增强是自然选择的结果；自然选择可以导致有利变异的积累，即农药的选择使菜青虫的抗药性(有利变异)不断积累；生存斗争是造成菜青虫抗药性不断增强的动力。

6．下列关于生物的变异与进化的叙述，错误的是(　　)

A．可遗传变异是生物发生进化的内因

B．猫叫综合征与红绿色盲产生的机理均为基因突变

C．人为因素可以导致基因频率发生定向改变

D．迁入与迁出、遗传漂变会影响生物进化

解析：选B　突变(基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材料，如果没有可遗传变异，就不可能发生进化；猫叫综合征的致病机理是人的第5号染色体部分缺失，属于染色体变异，不属于基因突变；在实际生产、生活过程中，人们根据自己的需求和爱好，选择某些特定性状的生物进行培育，从而使种群的基因频率发生定向改变，例如，人们选择矮秆作物进行培育从而使作物矮秆基因的频率增大等；迁入与迁出能够引起种群部分基因的增加或减少，遗传漂变会使少数个体携带的特有基因不能遗传给下一代而消失，两者都会引起基因频率的改变，因此都会影响生物的进化。

7．下列叙述正确的是(　　)

A．一个果蝇种群中AA∶Aa＝1∶1，该种群自交和自由交配产生的子一代基因频率不同

B．一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%，该种群中每种基因型的个体中雌雄比例为1∶1，所有个体自由交配，子代中基因型频率不变

C．某学校的学生中某一相对性状的各基因型频率之比为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY＝44%∶6%∶42%∶8%，则Xb的频率为7%

D．人的ABO血型取决于3个等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现某小岛上人的血型频率(基因型频率)：A型(IAIA，IAi)＝0.45；B型(IBIB，IBi)＝0.13；AB型(IAIB)＝0.06；O型(ii)＝0.36。IA、IB的频率分别是0.3、0.1

解析：选D　一个果蝇种群中AA∶Aa＝1∶1，即AA占1/2，Aa占1/2，AA自交后代为AA，Aa自交后代中AA占1/4、Aa占1/2、aa占1/4，故自交后代基因型频率为P(AA)＝5/8，P(Aa)＝1/4，P(aa)＝1/8，基因频率为P(A)＝3/4，P(a)＝1/4；自由交配在没有选择的情况下，子代中的基因频率与亲代中的相同，即P(A)＝3/4，P(a)＝1/4。一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%，则A的基因频率为60%，a的基因频率为40%，个体随机交配，后代AA的基因型频率为36%，Aa的基因型频率为48%，aa的基因型频率为16%。当XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY＝44%∶6%∶42%∶8%时，Xb的频率为(6＋8)/(88＋12＋42＋8)≈0.09，即9%。由O型(ii)的基因型频率＝0.36可知i的频率为0.6，故IA＋IB的频率为0.4，假设IA的频率为p，则IB的频率为(0.4－p)，AB型(IAIB)的基因型频率为2×p×(0.4－p)＝0.06，A型(IAIA，IAi)的基因型频率为p2＋2×p×0.6＝0.45，故p＝0.3，IA、IB的频率分别是0.3、0.1。

8．(2019·菏泽高三调研)达尔文明确指出人类可能与黑猩猩具有共同的原始祖先，但从染色体数目看，人类23对、黑猩猩24对，让人对达尔文的学说产生怀疑。生物学家研究发现黑猩猩的两条染色体(2A和2B)经拼接与人类2号染色体相似，据此提出融合假说。下列分析错误的是(　　)

A．若融合假说成立，在共同原始祖先进化成人类的过程中发生了染色体变异

B．人和黑猩猩的形态差异较大是长期自然选择的结果

C．融合假说说明染色体变化是新物种形成的直接原因

D．DNA分子杂交能为融合假说提供证据

解析：选C　根据题意分析，若融合假说成立，则在进化过程中，黑猩猩的两条染色体(2A和2B)经拼接和人类2号染色体相似，说明发生了染色体变异；达尔文明确指出人类可能与黑猩猩具有共同的原始祖先，则两者的形态差异较大是长期自然选择的结果；新物种形成的标志是生殖隔离，是长期自然选择的结果；黑猩猩的两条染色体(2A和2B)经拼接和人类2号染色体相似，因此DNA分子杂交能为融合假说提供证据。

9．(2018·浙江11月选考单科卷)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%

解析：选D　一个生物种群全部等位基因的总和称为基因库；不同花色数量的差异是自然选择的结果；粉红花的产生并非由于基因重组，位于非同源染色体上的两对以上等位基因才会发生自由组合；种群中C的基因频率＝CC＋1/2Cc，故C的基因频率为55%；Cc的基因型频率＝Cc/(CC＋Cc＋cc)，故Cc的基因型频率为40%。

10．如图所示为某种群迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是(　　)

A．1950～1980年该种群始终没有发生进化

B．1990年该生物已经进化成了两个物种

C．1960年该种群Aa基因型的频率为48%

D．变异是有利还是有害取决于生物生存的环境

解析：选D　分析图形可知，1950～1980年，A基因的频率先减小后增大，a基因的频率先增大后减小，种群的基因频率发生了变化，说明该种群发生了进化；到1990年，该种群中A基因的频率增大到90%，a基因的频率减小到10%，说明该种群发生了进化，但这些数据不能说明是否产生了生殖隔离，因此不能说明该生物已经进化成了两个物种；如果该种群的个体之间能自由交配，则1960年时种群基因频率为A＝40%，a＝60%，根据遗传平衡公式，Aa基因型的频率为2×40%×60%＝48%，由题图可知该种群的基因频率处于不断变化中，不符合遗传平衡定律，因此该种群Aa基因型的频率不一定为48%；1930～1970年，A基因的频率逐渐减小，说明A基因控制的性状不利于生物适应当时的环境，1970～1990年，A基因的频率逐渐增大，说明A基因控制的性状有利于生物适应当时的环境，所以变异是有利还是有害取决于生物生存的环境。

11.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理隔离分隔为两个种群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。下列相关叙述正确的是(　　)

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

解析：选B　根据题图，通过地理隔离形成a1和a2两个种群，又分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离；由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离；a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，基因频率会发生改变，所以b和d可能不是同一物种；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不存在生殖隔离，它们仍是同一物种。

12．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：

下列有关分析错误的是(　　)

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

解析：选C　由表格数据可知，矮茎(hh)个体的比例为16%，则h基因频率＝0.4，同理可知g基因频率＝0.5；在该种群内基因组成为Gg的频率＝2×0.5×0.5＝0.5，即该基因型的个体所占比例为50%；根据题意可知，该种群四种表现型的比例＝63∶21∶12∶4，这种理论比例无法推测出两对等位基因是否位于同一对同源染色体上；在遵循遗传平衡定律的种群中，只要是个体之间随机交配，其产生的后代种群的基因频率和各种基因型的频率都保持不变，所以该种群继续随机受粉，种群内矮紫茎个体所占比例不变。

二、非选择题

13．螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两种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1所示，请回答：

(1)用现代生物进化理论解释图1中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因：螺旋蛆蝇中存在________________，杀虫剂起到了选择作用，通过选择使________________增大，逐渐形成了抗药的新类型。

(2)在电离辐射后，会产生图2所示的基因突变。请阐述你从图2获得的基因突变的有关信息：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，原因是________________________。

(4)在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该种群是否发生了进化？________，理由是____________________________。

解析：(1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，图1中杀虫剂处理后，具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大，抗药性基因频率升高，逐渐形成抗药性新类型，因此群体中具有抗药的个体数逐渐上升。(2)由图2可知，A可突变成a1、a2、a3，说明基因突变具有不定向性；A与a1、a2、a3互为等位基因，它们为复等位基因，A可突变成a1，a1也可突变成A，说明基因突变具有可逆性等。(3)由于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，所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇，所需时间较长。(4)根据题意分析，第一年，AA、Aa、aa分别占10%、20%、70%，则A的基因频率＝10%＋1/2×20%＝20%，a的基因频率为80%；第二年，AA、Aa、aa分别占4%、32%、64%，则A的基因频率＝4%＋1/2×32%＝20%，a的基因频率为80%。可见种群的基因频率没有发生改变，说明生物没有进化。

答案：(1)抗药性基因突变　抗药性基因频率　(2)基因突变是不定向的、基因突变产生等位基因、基因突变是可逆的、基因突变可产生复等位基因　(3)基因突变具有低频性(或基因突变的频率较低)　(4)没有　基因频率没有发生改变

14．遗传现象与基因的传递密切相关，请回答下列问题。

(1)基因频率是指____________________________________________。进化的实质是_________________________。

(2)现有基因型为Aa的小麦，A和a不影响个体生活力，且不考虑基因突变，若进行连续多代自交，A的基因频率________(填“上升”“下降”或“不变”)。若进行随机交配，并逐代淘汰隐性个体，F3中Aa占________。

(3)果蝇细眼(C)对粗眼(c)为显性，该基因位于常染色体上。假设个体繁殖力相同，一个由纯合果蝇组成的大种群，自由交配得到F1个体5 000只，其中粗眼果蝇约450只。则亲本果蝇细眼和粗眼个体的比例为________。

(4)某病是常染色体上的单基因隐性遗传病，正常人群中每40人有1人是该病携带者。现有一正常男性(其父母都正常，但妹妹是该病患者)与一名正常女性婚配，生下正常孩子的概率是________(用分数表示)。

解析：(1)基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比例。生物进化的实质是种群基因频率的改变。(2)根据题意分析，现有基因型为Aa的小麦，A和a不影响个体生活力，且没有发生基因突变，则在自交的情况下种群的基因频率不会发生改变；若进行随机交配，并且连续淘汰隐性基因纯合的个体aa，则子一代AA∶Aa＝1∶2，子二代AA∶Aa＝(2/3×2/3)∶(2×1/3×2/3)＝1∶1，子三代AA∶Aa＝(3/4×3/4)∶(2×3/4×1/4)＝3∶2，因此子三代中Aa占2/5。(3)根据题意分析，果蝇自由交配后cc占450÷5 000＝9%，则c基因频率为30%，而自由交配后代种群的基因频率不会发生改变，即亲本种群的c基因频率也是30%，又因为亲本都是纯合子，因此亲本果蝇细眼CC和粗眼cc个体的比例为(1－30%)∶30%＝7∶3。(4)根据题意分析，该遗传病在正常人群中，携带者的概率为1/40，一正常男人的父母正常，妹妹携带，说明该遗传病为常染色体隐性遗传病，且该男人是携带者的概率为2/3，则该男人与一名正常女性婚配，后代发病率＝1/40×2/3×1/4＝1/240，因此后代正常的概率为239/240。

答案：(1)在种群基因库中某种基因占全部等位基因的比率　种群基因频率的改变　(2)不变　2/5　(3)7∶3　(4)239/240

15．草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱(如图1所示)。花药的位置明显低于柱头的为长柱型花；柱头位置明显低于花药的为短柱型花。同型花柱的花中，花药与柱头高度相近。

(1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫为生态系统成分中的__________，它们的喙细而长，在吸食花筒底部花蜜的同时，也起到帮助报春花传粉的作用，这是长期____________的结果。

(2)研究发现，随着海拔高度增加，高山上环境温度降低，传粉昆虫减少，同型花柱的花比例增大。为研究上述现象，科研人员进行模拟实验，处理及结果如图2所示。

①本实验中，套袋处理可以防止________________，模拟了高山上____________的条件。

②据图可知，套袋处理后______________________________________________，推测同型花柱报春花传粉方式主要为________(填“自花传粉”或“异花传粉”)。

(3)结合图1和图2分析，二型花柱的花主要传粉方式为________，这种传粉方式虽然有利于增加报春花的______多样性，但____________________________________________，因而高海拔环境下同型花柱的花比例增大。

解析：(1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫都直接以植物为食，所以它们都是生态系统中的消费者。熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫的喙细而长，在吸食花筒底部花蜜的同时，也起到帮助报春花传粉的作用，这是长期自然选择(或协同进化或者共同进化)的结果。(2)①本实验的目的是通过套袋处理，模拟高山上无昆虫传粉或传粉昆虫减少的环境条件，探究外来昆虫传粉对结实率(因变量)的影响，所以套袋处理是防止外来花粉的干扰，模拟高山上无传粉者的环境条件。②结合前面的分析可知，套袋处理后同型花柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显低或不结实，推测同型花柱报春花传粉方式主要为自花传粉。 (3)结合图1和图2分析，二型花柱的花主要传粉方式为异花传粉。异花传粉即有性杂交，有利于增加报春花的遗传(或基因)多样性，但同型花柱报春花主要为自花传粉，在传粉昆虫减少条件下结实率更高，有利于繁殖，因而高海拔环境下同型花柱的花比例增大。

答案：(1)消费者　自然选择(或协同进化)　(2)①外来花粉的干扰　无传粉者(或传粉昆虫减少)　②同型花柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显低或不结实　自花传粉　(3)异花传粉　遗传(或基因)　同型花柱报春花主要为自花传粉，在传粉昆虫减少条件下结实率更高，有利于繁殖