生物的进化 课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题 课前自主预习案 素能目标★考向导航 知识点一　生物有共同祖先的证据1．化石证据（1）化石的概念：通过自然作用保存在地层中的古代生物的等，是研究最直接、最重要的证据。（2）生物化石在地壳中的分布规律：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、越，在越晚形成的地层中出现的生物结构越、越。（3）意义：①证实了生物是由经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。②揭示出生物由简单到复杂、、由水生到陆生的进化顺序。遗体、遗物或生活痕迹生物进化简单低等复杂高等原始的共同祖先由低等到高等 2．比较解剖学证据（1）概念：研究比较脊椎动物的器官、系统的的一门学科。（2）事实证据①蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是。②具有同源器官的生物是由演化而来的。这些具有共同祖先的生物生活在中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的，因而产生形态上的差异。（3）意义：为生物是否有寻找证据。形态和结构同源器官共同的原始祖先不同环境生活环境共同祖先 3．胚胎学证据（1）概念：胚胎学是指研究动植物胚胎的过程的学科。（2）事实证据①人和鱼的胚胎在发育早期都出现。②人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。（3）意义：支持了人和其他脊椎动物有的观点。4．细胞水平的证据（1）事实证据①当今生物有许多共同。比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞。②细胞有共同的物质基础和等。（2）意义：支持了生物有的论点。形成和发育鳃裂和尾共同祖先特征结构基础共同祖先 5．分子水平的证据（1）事实证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。（2）意义①揭示人们当今生物有着共同的。②揭示了当今生物种类亲缘关系的，以及它们在进化史上出现的。原始祖先远近顺序 知识点二　自然选择与适应的形成一、适应的普遍性和相对性1．适应的含义（1）生物的形态结构适合于完成一定的。（2）生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中。2．适应是普遍存在的，但又是。功能生存和繁殖相对的 二、适应是自然选择的结果1．拉马克的进化学说（1）主要内容①当今所有的生物都是由更古老的生物来的。②各种生物的是在进化过程中逐渐形成的。③适应的形成是由于和。（2）意义①彻底否定了。②在当时具有一定的进步意义，肤浅的解释了。进化适应性特征用进废退获得性遗传物种不变论适应的形成 2．达尔文的自然选择学说（1）自然选择学说的解释模型过度繁殖遗传变异生物进化的原因遗传变异个体水平隔离 （2）达尔文进化理论的发展①研究水平：从水平深入到水平。②研究结果：认识到的本质。③研究对象：从以为单位发展到以为基本单位。④形成了以为核心的现代生物进化理论。性状基因遗传和变异生物个体种群自然选择 知识点三　种群基因组成的变化一、种群和种群基因库1．种群的含义和特点（1）含义①范围：。②组成：生物的个体。（2）特点①不是在一起。②彼此可以交配，并通过繁殖将传给后代。一定区域同种全部机械地集合各自的基因 2．基因库与基因频率全部个体全部基因基因库 二、种群基因频率的变化2．可遗传变异是生物进化原材料的原因（1）可遗传变异的形成：基因突变产生的，通过过程中的基因重组，可以形成多种多样的。（2）可遗传变异的利害性：变异的有利和有害是的，是由决定的。（3）种群基因突变数＝个体基因数××个体数。（4）可遗传变异的两大特点（5）可遗传变异的结果：提供的原材料。基因重组基因突变等位基因有性生殖基因型相对生存环境突变频率随机性不定向性生物进化 三、自然选择对种群基因频率变化的影响1．原因：不断淘汰具有的个体，选择保留具有的个体。2．选择的对象（1）直接作用对象：个体的。（2）最终选择的对象：决定表型的。3．选择的结果（1）生物性状方面：朝着适应环境的方向不断进化。（2）基因方面：种群会发生改变。不利变异有利变异表型基因基因频率定向 知识点四　隔离在物种形成中的作用一、物种的概念能够在自然状态下并且产生后代的一群生物。二、隔离及其在物种形成中的作用1．隔离：（1）含义：的个体，在自然条件下基因不能的现象。（2）常见类型项目类型发生范围结果生殖隔离间①不能_________②即使交配成功，也不能产生_________地理隔离生物使种群间不能发生_________相互交配可育不同群体间自由交流不同物种相互交配可育的后代同一种基因交流 2.隔离在物种形成中的作用（1）新物种的形成过程（2）结论：是物种形成的必要条件。突变基因重组基因交流食物栖息条件基因频率基因库隔离 知识点五　协同进化与生物多样性的形成一、协同进化1．生物与生物之间的协同进化（3）“收割理论”：①捕食者往往捕食个体数量的物种。②避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加。细长的吸管似的加快加快多绝对优势物种多样性 2．生物与无机环境间的协同进化好氧厌氧光合 3．协同进化（1）含义：不同、生物与在相互影响中不断。（2）结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的。物种之间无机环境之间进化和发展物种生态系统 二、生物多样性的形成1．生物多样性的三个层次：→→。2．形成原因：生物的进化。3．研究生物进化历程的主要依据：。三、生物进化理论在发展1．观点1：大量的基因突变是，决定生物进化方向的是的逐渐积累，而不是。2．观点2：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群与交替出现的过程。3．影响广泛的观点：以为核心的生物进化理论。遗传多样性物种多样性生态系统多样性化石中性的中性突变自然选择长期稳定迅速形成新种自然选择学说 基能过关——问题化一、判一判（判断正误并找到课本原话）（一）生物有共同祖先的证据1．生物的遗物或生活痕迹可能形成化石。（必修2P100正文）（　　）2．有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异。（必修2P102正文）（　　）3．蝙蝠的翼与人的上肢是同源器官，说明他们是由共同的原始祖先进化而来的。（必修2P102正文）（　　）4．亲缘关系越近的生物细胞代谢方面的共同特征就越多。（必修2P104正文）（　　）5．DNA中的碱基序列相似程度越大，生物的亲缘关系可能越近。（必修2P104正文）（　　）√×√√√ （二）现代生物进化理论的基本观点1．生活在同一个池塘中的所有鱼是一个种群。（必修2P110正文）（　　）2．一个种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。（必修2P110正文）（　　）3．环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生。（必修2P112正文）（　　）4．生物进化过程的实质在于有利变异的保存。（必修2P114正文）（　　）5．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。（必修2P114正文）（　　）×√××√ 6．某种抗生素被长期使用后药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异。（必修2P115探究·实践）（　　）7．交配后能产生后代的一定是同一物种。（必修2P116正文）（　　）8．种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离。（必修2P116正文）（　　）9．没有地理隔离也可形成新物种。（必修2P116正文）（　　）10．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。（必修2P116正文）（　　）××√√× 11．若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。（必修2P111正文）（　　）12．一个种群中全部个体所含有的控制同一性状的全部等位基因叫作这个种群的基因库。（必修2P111正文）（　　）13．杂合子连续自交，基因频率不发生改变，基因型频率发生改变。（必修2P111思考·讨论）（　　）14．杂合子连续自由交配，基因频率不发生改变，基因型频率发生改变。（必修2P111思考·讨论）（　　）××√× （三）协同进化与生物多样性的形成1．猎豹与羚羊之间通过捕食关系实现协同进化。（必修2P119正文）（　　）2．协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。（必修2P121正文）（　　）3．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。（必修2P121正文）（　　）4．生态系统多样性是物种多样性的保证。（必修2P121正文）（　　）5．生态系统的多样性就是生物对环境影响的结果。（必修2P121正文）（　　）6．生物多样性是协同进化的结果。（必修2P123正文）（　　）√××√×√ （四）实验　探究抗生素对细菌的选择作用1．在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中加入抗生素，耐药菌可能存活下来。（必修2P115探究·实践）（　　）2．存活下来的耐药菌是抗生素诱导基因突变的结果。（必修2P115探究·实践）（　　）3．培养基上纸片附近出现的抑菌圈是细菌分解培养基导致的。（必修2P115探究·实践）（　　）4．在抑菌圈边缘的菌落上存在抗药性的细菌。（必修2P115探究·实践）（　　）5．为了保证实验结果的准确性，要多重复几次并求抑菌圈直径的平均值。（必修2P115探究·实践）（　　）6．实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。（必修2P115探究·实践）（　　）√××√√√ 二、连一连达尔文自然选择学说主要内容 三、议一议【教材易漏拾遗】1．[必修2P102图6－3]下图表示三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼示意图，据图回答有关问题： （1）蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢相比，在结构上有相似之处，而且排列顺序也基本一致，这说明了______________________。（2）这四种前（上）肢内部结构模式非常一致，但功能迥异，外形差别也很大，这说明了________________________________________。脊椎动物有共同的原始祖先结构与功能相适应，也体现了生物适应环境的特点 2．[必修2P103思考·讨论拓展]细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示：生物名称黑猩猩猕猴狗鸡响尾蛇金枪鱼果蝇天蚕蛾链孢霉酵母菌氨基酸差异/个314344 （1）根据上表分析可得出：与人亲缘关系最近的是，最远的是。（2）本实验说明氨基酸的差异越小，物种间的，氨基酸的差异越大，物种间的。（3）这些生物的细胞色素c在化学结构上的相似性说明_________________________。黑猩猩酵母菌亲缘关系越近亲缘关系越远这些生物有着共同的原始祖先 3．[必修2P110正文拓展]为什么进化的基本单位是种群而不是个体？提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变，研究生物的进化时仅仅研究个体是不够的，还必须研究种群基因组成的变化。 4．[必修2P114正文拓展]自然选择的实质是什么？自然选择作用的直接对象、间接对象、根本对象分别是什么？提示：自然选择的实质是种群基因频率的定向改变。自然选择作用的直接对象是生物个体的变异性状(表型)；间接对象是相关的基因型；根本对象是与生物个体变异性状相对应的基因。 5．[必修2P119图6－12拓展]思考羚羊跑得快这一适应是如何形成的？提示：羚羊中本来就有跑得快和跑得慢的个体，在猎豹追逐羚羊过程中，跑得慢的羚羊会被猎豹捕食吃掉，跑得快的羚羊(有利变异个体)得到生存和繁殖的优势。代代繁殖后，群体中跑得快的羚羊越来越多，有利变异逐代积累，形成了跑得快这一适应性特征。 6．[必修2P115探究·实践拓展]若不需要定量检测细菌的耐药性大小，只需要筛选出耐药的细菌，实验思路是怎样的？提示：将稀释一定倍数的菌液直接涂布到含一定浓度抗生素的培养基上，将长出的菌落挑出，即耐药菌。 高效课堂 考点一　生物进化的证据任务1化石在研究生物进化中的应用 任务2完善其他进化证据的比较项目证据结论比较解剖学证据蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的胚胎学证据脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾，随着发育的进行，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾消失了脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中细胞水平的证据生物都有能进行生长、增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础支持生物由共同的祖先进化而来分子水平的证据不同生物的DNA和蛋白质既有共同点，又有差异生物有共同的祖先；生物不同种类之间亲缘关系的远近 任务3完善教材中能说明生物有共同祖先的其他证据(1)绝大多数生物的遗传物质都是________。(2)遗传信息传递都遵循________。(3)遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则。(4)生物都共用同一套遗传密码子。(5)具有生命系统的细胞都具有生物膜系统(如细胞膜)，且细胞膜都是以磷脂双分子层为基本支架。DNA中心法则 考向分类·对点落实考向一化石在生物进化中的研究应用1.生物进化最可靠的证据是()A．各类生物化石在地层里按一定的顺序出现B．哺乳动物在胚胎发育初期非常相似C．脊椎动物具有结构相似的器官D．生物都能适应一定的环境答案：A解析：化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据。 2．已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现晚得多，由此可知()A．物种A比物种B数量多B．物种A比物种B结构复杂C．物种A一定从物种B进化而来D．物种B一定从物种A进化而来答案：B解析：根据进化论，B化石在A化石之前，相对来说，A的结构肯定比B复杂，但是A是否由B进化而来，取决于他们的亲缘关系。 3．(不定项选择)对不同地层中生物化石的研究表明，在古生代早期，海生的藻类植物繁盛，到了古生代中期，原始陆生植物出现，到古生代晚期，蕨类植物繁盛，裸子植物出现，中生代裸子植物繁盛，并在中生代晚期出现了被子植物。上述现象能说明的生物进化事实是()A．生物进化方向是由水生到陆生B．藻类植物是原始低等的植物类群C．被子植物是高等的植物类群D．蕨类植物和裸子植物都是由藻类植物直接进化而来的答案：ABC解析：由题意可知，从古生代早期、中期到晚期的植物有从水生到陆生的特点。最早期的是藻类植物，所以最低等；最晚期的是被子植物，所以最高等；不能看出蕨类植物和裸子植物与藻类植物之间的进化关系。 考向二生物进化过程中的其他方面的证据4.[2022·烟台模拟]20世纪70年代，生物学家开始通过比较不同生物RNA、DNA的核苷酸序列来说明他们之间的亲缘关系，这属于证明生物进化的()A．胚胎学证据B．比较解剖学证据C．分子生物学证据D．古生物化石证据答案：C解析：RNA、DNA是生物大分子，生物学家开始通过比较不同生物RNA、DNA的核苷酸序列来说明他们之间的亲缘关系，属于证明生物进化的分子生物学证据。 5．(不定项选择)下列关于基因序列比较的叙述中，正确的是()A．基因序列指的是基因中的碱基序列B．通过比较不同生物的同一类基因(如血红蛋白基因)中的碱基序列可以得知它们的亲缘关系远近C．比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因序列也可以了解人与猪的亲缘关系远近D．必须先将不同生物的基因序列进行测序，才能将基因中的遗传信息进行比较答案：ABD解析：人类的胰岛素基因和胰高血糖素基因的碱基序列也不相同，所以比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因的碱基序列不能说明它们亲缘关系的远近。 6．(不定项选择)科学家通过比较与现代马相似的动物的骨骼化石，以及它们的生存时期(如图所示)，认为它们是现代马的祖先。能直接从图中获得的进化证据是()A．腿骨结构大部分相同B．足趾个数逐渐减少C．中足趾逐渐变得发达D．遗传物质基本相同答案：ABC解析：从图中可以得出腿骨结构大部分相同、足趾个数逐渐减少、中足趾逐渐变得发达；遗传物质DNA是分子水平的证据，不能直接从题图中获得遗传物质基本相同的进化证据。 考点二　自然选择学说和现代生物进化理论的比较任务1“归纳法”比较自然选择学说与现代生物进化理论个体生存斗争种群基因频率基因重组隔离变异自然选择多样性 任务2自然选择决定生物进化方向的原理分析生存斗争遗传基因频率 与现代生物进化理论有关的2个误区(1)变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，通过环境的选择将生物个体中产生的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰，如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。(2)把物种误认为种群：一个物种可以形成多个种群，一个种群内的各个个体必须属同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。 考向一自然选择学说与现代生物进化理论的比较1.[2022·青岛模拟]生物对环境的适应是普遍性的，但这种适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，这就是适应的相对性。下面体现生物适应相对性的是()A．狐假虎威B．莺歌燕舞C．作茧自缚D．螳螂捕蝉答案：C解析：作茧自缚指蚕吐丝结茧，把自己包在里面，在一定情况下保护自己，但在一定情况下造成自我束缚，体现了生物适应的相对性。 2．(不定项选择)用达尔文生物进化论的观点进行判断，下列叙述中正确的是()A．生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传B．北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体产生了不定向的变异C．野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们长期相互选择的结果D．在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生抗药性答案：BC解析：用进废退和获得性遗传是拉马克进化学说的观点，A错误；变异是不定向的，自然选择是定向的，B正确；野兔的保护色是长期与鹰生存斗争过程中形成的，鹰锐利的目光同样是与野兔长期斗争过程中形成的，野兔不具有保护色便容易被鹰吃掉，鹰没有锐利的目光就不易发现野兔，在长期的生存斗争和相互选择中，野兔的保护色和鹰的锐利目光就形成了，C正确；即使无农药，害虫也可以产生抗药性的变异，这一性状并非由农药引起，D错误。 考向二现代进化理论基础知识的考查3.[2022·菏泽模拟]下列关于种群的叙述，正确的是()A．自然选择使种群基因频率发生定向改变B．种群基因频率的改变与生物进化无关C．种群通过个体的进化而进化D．种群的基因型频率的变化一定会导致种群的进化答案：A解析：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择导致种群基因频率的定向改变。基因型频率改变不一定会导致基因频率改变，所以不一定会导致种群进化。 4．[海南卷，23]关于现代生物进化理论的叙述，错误的是()A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落答案：D解析：基因自发突变率虽然低，却是生物变异的根本来源，可为生物进化提供原材料，A正确；生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，表现型可能相同，也可能不同，因此对环境的适应性可能相同，也可能不同，B正确；环境发生的变化如果影响到某些基因型的适应性，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率发生改变；如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，则可能不起选择作用，种群基因频率不变，C正确；种群内的不同个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，D错误。 考向三以案例分析考查对现代生物进化理论的理解和应用5.[江苏卷，12]下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。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存在生殖隔离答案：C 解析：pen基因突变后形成了抗药靶位点，A错误；基因突变具有不定向性，B错误；基因突变为昆虫进化提供原材料，C正确；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种，二者不存在生殖隔离，D错误。 6．(不定项选择)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述不正确的是()A．孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌C．新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性D．新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成答案：ACD解析：抗生素对细菌只起选择作用，并非由其导致突变，变异在前，选择在后，A错误；细菌是否变异与是否接触过抗生素无关，B正确；病菌的耐药性与免疫球蛋白是否存在无关，C错误；耐药菌的形成是基因突变所致，与是否接种疫苗无关，D错误。 考点三　物种形成、协同进化与生物多样性任务驱动·探究突破任务1协同进化的类型协同进化类型包含类型举例不同物种之间原始合作例如____________等互利共生例如________________等捕食例如______________等寄生例如______________等种间竞争例如______________等生物与无机环境之间生物影响环境、环境影响生物地球上最早无氧环境→____生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现____生物海葵和寄居蟹豆科植物与根瘤菌猎豹和斑马黏液病毒和兔子水稻和稗厌氧好氧 任务2物种形成三个环节的关系图自然选择基因频率地理基因库生殖 任务3隔离导致物种形成的过程多个小种群种群基因频率定向改变 任务4“图解法”把握物种形成的三大模式 必明的两个“不等于”(1)突变≠基因突变基因突变是DNA分子的基因中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。“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)隔离≠生殖隔离隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离可导致物种的形成：①只有地理隔离而没形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不能存活；杂交后代存活但不育。 任务5物种形成与生物进化的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前后生物间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________的改变，这种改变可大可小，不一定会突破________的界限，即生物的进化________导致物种的形成；进化是______变，物种形成是______变②新物种的形成是长期进化的结果基因频率物种不一定量质 [技巧归纳]对物种和进化的判断技巧(1)判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。(2)判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。 任务6生物多样性三个层次之间的联系遗传物种生态系统 与物种形成有关的两个“不一定”(1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。(2)生物进化不一定导致物种的形成①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种变化可大可小，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。②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。 考向一物种形成过程的考查1.[2022·潍坊模拟]某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是()A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离B．c1到c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变C．d1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离答案：B 解析：山丘的形成将蜗牛分成了两个种群，b1和c1之间出现了地理隔离，但不一定形成生殖隔离，A错误；c1到c2的过程中种群发生了进化，进化的实质就是种群基因频率发生改变，B正确；生殖隔离出现的标准是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，而形态差别大的生物之间不一定出现了生殖隔离，C错误；不经过地理隔离也可以形成新物种，如四倍体西瓜，D错误。 2．(不定项选择)某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。如图表示野兔原种进化的过程，相关说法正确的是()A．新物种1与新物种2基因库不同B．由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式，即经过地理隔离而达到生殖隔离C．图中X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，Z仅表示自然选择过程D．在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的改变答案：ABD 解析：新物种1与新物种2可能是同一物种，也可能不是同一物种；图中显示了经过地理隔离而达到生殖隔离形成新物种的方式；种群产生不同性状是突变和基因重组的结果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，Z表示若干次突变和基因重组，以及自然选择的作用；在新物种形成的过程中，由于自然选择的作用，种群的基因频率发生了定向改变。 考向二协同进化与生物多样性3.[2022·日照模拟]科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系，结果如图。相关叙述错误的是()A．昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的B.花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度C．各种昆虫口器长度差异体现了遗传多样性和物种多样性D．昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果答案：A 解析：昆虫口器的不同长度是昆虫与具花冠筒的植物协同进化的结果，A错误；通过图示可知，不同口器长度的昆虫可取食对应花冠筒长度的植物花蜜，因此，花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度，B正确；各种昆虫口器长度差异体现了遗传多样性和物种多样性，C正确；昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择，协同进化的结果，D正确。 4．(不定项选择)为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此推断出()A．病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B．毒性过强不利于病毒与兔的寄生关系C．中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D．蚊子在兔和病毒之间的(协同)进化过程中发挥了作用答案：ABD 解析：病毒感染兔种群，兔子中抗性较强的个体会保留下来，抗性较弱的个体会死亡，病毒感染确实对兔种群的抗性起了选择作用；毒性过强的病毒容易导致宿主的死亡，没有宿主病毒也不可能长期大量增殖存在；毒性过强或者毒性过弱都不利于彼此维持寄生关系而长期存在，中毒性病毒的比例升高并非是兔抗病毒能力下降而是一个长期相互选择、协同进化的结果；蚊子充当了病毒和宿主之间的媒介，在二者的协同进化中发挥了作用。 考向三综合考查生物进化、物种形成及生物的多样性5.[北京卷]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：题干中“经过十年，F区豹种群增至百余只”，由于豹与豹之间的基因组成存在差异性，因此随着F区豹种群密度的增加，其遗传多样性增加，A正确；题干中没有关于十年后F区中豹种群性别比例的相关描述，无法确认其性别比例的变化，B错误；丰富度为群落特征，而豹群为种群，种群数量增加，没有改变丰富度，C错误；引入T区的豹后，引入的雌豹与F区的雄豹交配，产生后代，且种群数量在增加，由此推出致病基因频率下降，D错误。 6．[2021·临沂期中]图中a、b、c表示环境条件差异较大、存在地理隔离的三个地区，a地区某种群部分个体迁移至b、c地区(t1、t2表示不同时期)，经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述错误的是()A．留居在a地区甲种群的基因频率也将发生改变B．乙、丙两物种的形成经历了从地理隔离到生殖隔离的过程C．乙、丙新物种的形成是两地不同自然环境选择的结果D．乙、丙新物种的形成是甲、乙、丙物种间协同进化的结果答案：D 解析：留居在a地区的甲种群的基因频率因为自然选择、基因突变等因素，基因频率也会发生改变，A正确；新物种形成的标志是生殖隔离的形成，而b、c区域存在地理隔离，说明乙、丙两物种的形成经历了从地理隔离到生殖隔离的过程，B正确；自然选择决定了生物进化的方向，b、c两区域环境不同，对种群有着不同的自然环境选择结果，C正确；图中a、b、c表示环境条件差异较大、存在地理隔离的三个地区，故乙、丙新物种的形成不是甲、乙、丙物种间协同进化的结果，D错误。 考点四　聚焦种群基因频率计算的相关题型任务1基因频率与基因型频率的比较基因频率基因型频率定义一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率指群体中具有某一基因型的个体所占的比例外延生物进化的实质是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计算公式某基因频率＝(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% (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＋PAaPa＝＝＝Paa＋PAa由以上公式可以得出下列结论：①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，而各种基因型频率之和也等于1。②某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率。 任务3利用遗传平衡定律计算基因型频率(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时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，p＋q＝1，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，且p2＋2pq＋q2＝1。任务4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) (1)根据公式计算基因频率和基因型频率，如果基因位于常染色体上，就不必考虑性别问题，特别是在理想条件下，若符合哈代—温伯格定律，可以直接代入公式进行计算。(2)只要群体不发生变化，自由交配，基因频率和基因型频率都不发生改变；自交，基因频率不发生改变，基因型频率会发生改变。 考向分类·对点落实考向一已知个体基因型频率，求基因频率1．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%，在无自然选择的作用下，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是()A．30%，21%B．30%，42%C．70%，21%D．70%，42%答案：D解析：亲代中A的基因频率为55%＋(1－55%－15%)×1/2＝70%，在无自然选择的作用下，亲代和子代的基因频率相同，故F1中A的基因频率＝70%，a的基因频率＝30%，根据遗传平衡定律，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，D正确。 2．(不定项选择)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，正确的是()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：ACD 解析：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0.04×20000＝800只，Vv基因型的果蝇有2×0.8×0.2×20000＝6400只，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20000＝12800只。引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为(800×2＋6400)/(40000×2)＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确、B错误；Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率均降低50%，C、D正确。 考向二已知隐性个体的基因型频率求基因频率3.[经典模拟]某植物种群中，aa个体占36%，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是()A．增大，不变；不变，不变B．不变，增大；增大，不变C．不变，不变；增大，不变D．不变，不变；不变，增大答案：C 解析：由题意可知，a的基因频率为60%、A的基因频率为40%，AA个体占16%、Aa个体占48%、aa个体占36%，随机交配产生的后代中AA个体的百分比：40%×40%＝16%，aa个体的百分比：60%×60%＝36%，Aa个体的百分比为48%，A的基因频率：16%＋48%×1/2＝40%。自交产生的后代中AA个体百分比：16%＋48%×1/4＝28%，aa个体的百分比：36%＋48%×1/4＝48%，Aa个体的百分比：1/2×48%＝24%，A的基因频率：28%＋1/2×24%＝40%。 4．(不定项选择)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为FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)；雄兔基因型频率为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基因频率雌雄兔均为50%D．雌兔、雄兔的基因型频率不同，进化方向相同答案：BC 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、D错误；雌兔中F的基因频率为30%＋60%×1/2＝60%，f＝40%，雄兔中F的基因频率为20%＋40%×1/2＝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%，C正确。 考向三X染色体上的基因频率计算5.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()A.85%B．30%C．20%D．15%基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY人数答案：C解析：每个女性基因型中B或b基因共两个，男性基因型中只有一个B或b基因。则Xb的数量是(14＋8×2＋30)＝60，XB和Xb的数量为(78×2＋14×2＋8×2＋70＋30)＝300，故Xb的基因频率为60/300×100%＝20%。 6．[2022·安阳模拟]调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：XBXB—42.32%、XBXb—7.36%、XbXb—0.32%、XBY—46.00%、XbY—4.00%，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92%。 考向四已知基因频率求基因型频率7.[安徽卷]现有两个非常大的某昆虫种群，个体间可随机交配，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：根据题意可知两个非常大的某昆虫种群，在理想情况下合并为一个种群，两个种群的大小相同，再根据两个种群的基因频率可知合并后的种群的A基因频率为70%，a基因频率为30%，再根据平衡定律可知下一代中的Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%，C正确。 考向五综合计算的考查8.(不定项选择)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。家蝇种群来源敏感性纯合子(%)抗性杂合子(%)抗性纯合子(%)甲地区78202乙地区64324丙地区84151 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12%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：BD解析：家蝇神经细胞膜上通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对替换的结果；甲地区家蝇种群中抗性基因的频率＝2%＋1/2×20%＝12%；比较三地区抗性基因频率不能推断出抗性基因突变率的大小关系；自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果。 课堂总结 [网络建构提升]生存斗争遗传变异适者生存种群突变和基因重组自然选择隔离生物多样性 [长句应答必备]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。5．生物与生物之间的相互选择使两种生物协同进化。6．生物进化形成了生物多样性，生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。 历届真题 [等级选考研考向]1．[2021·湖南卷]金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是()A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向答案：B 解析：由题干中信息可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；人工选择只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；种群进化的实质是种群基因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；人类的喜好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。 2．[2021·广东卷]孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是()A．缺少天敌，斑点数量可能会增多B．引入天敌，斑点数量可能会减少C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D.自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊答案：C 解析：缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是由于孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。 3．[2021·浙江1月选考]选择是生物进化的重要动力。下列叙述正确的是()A．同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择B．人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种C．自然选择保存适应环境的变异，人工选择保留人类所需的变异D．经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化答案：C解析：同一物种的个体差异，利于自然选择和人工选择，A错误；人工选择能培育出新品种，自然选择也能形成新的类型、新的物种，B错误；自然选择是自然界对生物的选择作用，使适者生存，不适者被淘汰；人工选择是人们根据自己的需要，对合乎要求的变异个体进行选择，最后选育出新品种，C正确；由于同一物种不同种群所处的自然环境可能不同，故在自然选择的作用下，同一物种的不同种群的基因库可能发生不同的变化，D错误。 4．[2021·广东卷]兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是()A．15%、85%B．25%、75%C．35%、65%D．45%、55%答案：B解析：由题意可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)＝(500×2)/(2000×2)＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。 5．[2021·河北卷]雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是()A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D．④可能由③进化而来答案：B 解析：求偶时提供食物给雌蝇，一方面为了获得交配机会，另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A正确；根据题意，四种方式都能求偶成功，④虽然是一种仪式化行为，但对缝蝇繁殖也具有进化意义，B错误；在求偶过程中，把食物裹成丝球送给雌蝇，更受雌蝇的青睐，容易获得交配机会，留下后代的机会多，这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果，C正确；④仅送一个空丝球给雌蝇，不需要食物也能求偶成功，④与③在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D正确。 6．[2020·浙江7月，13]下列关于遗传漂变和自然选择的叙述，正确的是()A．遗传漂变在大种群中更易发生B．遗传漂变能产生新的可遗传变异C．遗传漂变和自然选择不都是进化的因素D．遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡答案：D 解析：本题主要考查遗传漂变和自然选择。遗传漂变一般发生在小群体中，由于一个小群体与其他群体相隔离，不能充分地随机交配或偶然死亡，因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合，使基因频率容易产生偏差，甚至使这种基因在种群中消失，但这种偏差不是由于突变、选择等因素引起的，不会产生可遗传的变异，因此A、B错误；遗传漂变、基因重组、突变都是生物进化的因素，C错误；突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配和自然选择均可打破遗传平衡，D正确。 [国考真题研规律]7．[全国卷Ⅰ，29节选]回答下列问题：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____________________________________________________。共同进化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 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，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也是共同进化。(2)“收割理论”是指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，有利于增加物种的多样性。 8．[全国卷Ⅰ]假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是_______________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。1∶11∶2∶10.5A基因纯合致死1∶1 解析：(1)依据题干信息“种群中雌雄个体数目相等，且只有Aa个体”可知：该等位基因位于常染色体上。如不考虑变异情况，种群中只有Aa个体，且雌雄个体数目相等，假设雌雄个体各有50个，则A基因的基因频率＝A基因的个数/(A基因的个数＋a基因的个数)＝100/(100＋100)＝1/2，a的基因频率＝1－A的基因频率＝1/2，故A基因频率∶a基因频率为1∶1；随机交配后，子一代中AA基因型频率为＝1/4，Aa基因型频率为2×1/2×1/2＝1/2，aa基因型频率为(1/2)2＝1/4，故第一代中AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1，第一代中A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率＝1/4＋1/2×1/2＝1/2。(2)若第一代只有Aa、aa两种基因型，其比例为2∶1，可知应该是A基因纯合致死；在AA致死情况下，第一代中Aa基因型频率为2/3，aa基因型频率为1/3，则a基因频率＝1/3＋1/2×2/3＝2/3，A基因频率＝1/3，该群体随机交配，则后代aa频率＝2/3×2/3＝4/9，Aa频率＝2×2/3×1/3＝4/9，故第二代中Aa和aa的比例是1∶1。