第七单元 第21讲 生物的进化-【勤径学升】2025年高考生物一轮总复习配套课件（不定项版）

生　物 第七单元　生物的变异与进化 第21讲　生物的进化 1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。 2.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA 的结构与功能等方面具有许多共同特征。 3.举例说明种群内的可遗传变异将赋予某些个体在特定环境中的生存和繁殖优势。 4.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。 5.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。 6.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。 7.阐述变异、选择和隔离可导致物种形成。 ⁠ [对应学生用书P200] 考点1　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 1.达尔文的生物进化论的主要组成 （1）共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由⁠⁠　原始的共同祖先　⁠进化来的。 （2）自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了⁠⁠　适应的形成　⁠和⁠⁠　物种形成　⁠的原因。 原始的共同祖先　 适应的形成　 物 种形成　 2.生物有共同祖先的证据 （1）地层中陈列的证据——化石证据 遗体、遗物 或生活痕迹 种类及其形态、 结构、行为 （2）当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 共同祖先 形成 发育 鳃裂和尾 亲缘 共 同祖先 水 共同祖先 共同的原始祖先 远近 顺序 3.适应的普遍性和相对性 普遍存在的 相对的 4.适应是自然选择的结果 （1）拉马克的进化学说 ①主要观点 ②意义：历史上第一个比较完整的进化学说；彻底否定了⁠⁠　物种不变论　⁠，奠定了科学生物进化论的基础。 物种不变论　 用进废退 获得性遗传 （2）达尔文自然选择学说 适者生存 生物进化 多样性和适 应性 基础诊断 （1）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点 （　√　） （2）较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石 （　×　） （3）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说 （　√　） （4）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的 （　×　） （5）不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的 （　×　） √ × √ × × （6）拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果 （　√　） （7）达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质 （　×　） （8）生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺 （　×　） √ × × 教材拓展 1.（必修2 P103“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2 000万年才发生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 差异数 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44 （2）本实验说明氨基酸的差异越小，物种间的 　亲缘关系越近　⁠，氨基酸的差异越大，物种间的 　亲缘关系越远　⁠。  （3）这些生物的细胞色素c在化学结构上的相似性说明 　这些生物有着共同原始祖先　⁠。  亲缘关系越近　 亲缘关系越远　 这些生物有着共同原始祖 先　 （1）根据上表分析可得出：与人亲缘关系最近的是 　黑猩猩　⁠，最远的是 　酵母菌　⁠。  黑猩猩　 酵母 菌　 ⁠ 1.理解达尔文的自然选择学说的内容 ⁠ 考向1　生物进化的证据 1.（2023·山东日照质检）化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要的作用。下列有关生物进化的叙述，错误的是 （　　） A.化石可作为生物进化的直接证据 B.鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上不同，说明它们是由不同的祖先进化而来的 C.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人和鱼有共同祖先来解释 D.亲缘关系越近的生物，在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特征越多 解析　化石是研究生物进化最重要、最直接的证据，因为化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，直接说明了古代生物的结构或行为等，A正确；鲸的鳍和蝙蝠的翼虽然具有不同的外形、功能，但却有相同的基本结构，说明它们可能是由共同的原始祖先进化而来的，B错误；人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人和鱼有共同祖先来解释，C正确；亲缘关系越近的生物，在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特征越多，D正确。 答案　B 2.（不定项）有很多事实能够作为支持生物进化学说的证据。如图所示，这些生物体在解剖结构上具有明显的相似之处，对这些相似之处和生物进化的解释，合理的是 （　　） A.这些生物体具有共同的原始祖先 B.这些相似的结构被称为同源器官 C.这些证据被称为比较解剖学证据 D.这些相似之处表明变异是定向的 答案　ABC 考向2　自然选择与适应的形成 3.（2023·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、完全地适应，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 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。 答案　C 4.同物种的个体在形态特征上常有些差异，而形态有差异的个体，在适应环境变化的能力上也会有些不同。如图为某地三种不同植物的叶面积与个体数目的关系图，若此地遭遇干旱，则下列叙述最合理的是 （　　） A.在干旱时，乙物种比甲物种适应能力强 B.在干旱时，丙物种比乙物种适应能力强 C.在干旱时，甲物种比乙物种适应能力强 D.在干旱时，甲、乙两物种适应能力相同 解析　在干旱时，乙与甲相比，个体数目最大时，甲对应的叶面积更小，因此甲的适应能力更强，A错误；结合乙、丙曲线可知，长期干旱，叶面积较小时，乙的个体数目相对较多，因此乙的适应能力比丙强，B错误；结合甲、乙曲线，甲曲线峰值靠左，叶面积小时，曲线整体偏左，因此甲的适应能力比乙强，C正确、D错误。 答案　C 考点2　种群基因组成的变化与物种的形成 1.种群基因组成的变化 （1）种群：生活在一定区域的⁠⁠　同种　⁠生物⁠⁠　全部个体　⁠的集合叫作种群。 （2）基因库：一个种群中⁠⁠　全部　⁠个体所含有的⁠⁠　全部　⁠基因，叫作这个种群的基因库。 同种　 全部个体　 全部　 全部　 （3）基因频率 概念 在一个种群基因库中，某个基因占⁠⁠　全部等位基因数　⁠的比值 计算 基因频率＝×100% 影响因素 突变、选择、迁移等 全部等位基因数　 ①可遗传变异的来源⁠⁠ ②可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因 形成 基因突变产生新的⁠⁠　等位基因　⁠，通过有性生殖过程中的⁠⁠　基因重组　⁠，可以形成多种多样的基因型 特点 随机性、⁠⁠　不定向性　⁠ 作用 只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的⁠⁠　方向　⁠ 等位基因　 基因重 组　 不定向性　 方向　 （4）种群基因频率的变化 （5）自然选择对种群基因频率变化的影响 不利变异 有利变异 表型 基因 基因频率 定向 一定的方向 2.隔离在物种形成中的作用 （1）物种的概念：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 可育　 相互交配 可育后代 同种 基因交流 （3）新物种形成中的过程 结论：隔离是物种形成的必要条件。 突变 基因 重组 基因库 3.探究抗生素对细菌的选择作用 （1）实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生⁠⁠　耐药性　⁠。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，⁠⁠　耐药菌　⁠有可能存活下来。 耐药性　 耐药菌　 （2）方法步骤 相 互垂直 涂布 器 不含抗生 素 抗生素纸片 （3）注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。 12~16h 抑菌圈的直径 抑菌圈边缘 基础诊断 （1）一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率 （　×　） （2）所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料 （　×　） （3）自然选择决定生物变异和进化的方向 （　×　） （4）生物进化的实质是种群基因型频率的改变 （　×　） （5）细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因 （　×　） （6）生物进化一定会形成新物种 （　×　） （7）不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离 （　×　） × × × × × × × 教材拓展 1.（必修2 P112～113“探究·实践”拓展）自然选择的实质是什么？自然选择作用的直接对象、根本对象分别是什么？ 提示：自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。自然选择作用的直接对象是生物个体的变异性状（表型）；根本对象是与生物个体变异性状相对应的基因。 2.（必修2 P118“练习与应用”拓展）如何判断两个种群是否属于同一物种？物种形成的三个环节是什么？ 提示：判断两个种群是否属于同一物种的标准，就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。物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择及隔离。 ⁠ 1.物种形成的三大模式 2.物种形成与生物进化的不同 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 变化后生物与 原生物关系 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基因频率的改变，这种改变可大可小，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，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果 ⁠ 考向1　种群基因组成的变化 1.（2023·北京模拟）桦尺蛾的体色受一对等位基因控制，其中黑色（S）对浅色（s）为显性。将某桦尺蛾种群分成两组，分别迁移到A、B两个区域，A地是煤炭工业重镇，B地是闭塞的山区，数年后抽样调查，结果如表所示。下列有关叙述错误的是 （　　） 区域 SS（%） Ss（%） ss（%） A 80 18 2 B 2 8 90 A.A地S基因的频率为89%，B地S基因的频率为6% B.A地的大部分s基因突变为S基因，故S基因的频率升高 C.从上述材料得知生物进化的方向是由自然选择决定的 D.从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变化 解析　A种群内S基因的频率＝80%＋18%/2＝89%，s基因的频率＝1－89%＝11%，而B种群内S基因的频率＝2%＋8%/2＝6%，s基因的频率＝1－6%＝94%，A正确；可见A种群内控制黑色的S基因的频率较高，而B种群内控制浅色的s基因的频率较高，这些不同与这两个种群的生活环境有关，B错误；A种群生活在污染严重的环境中，而B种群生活在基本未受污染的环境中。可见生物进化的实质是种群的基因频率发生改变，自然选择决定生物进化的方向，C、D正确。 答案　B 4.基因流是指生物个体从其发生地分散出去而导致不同种群之间基因交流的过程，可发生在同种或不同种的生物种群之间。下列相关叙述不正确的是 （　　） A.邻近的种群间基因频率有较大差异，也可能存在基因交流 B.不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度 C.基因流发生的时间和发生的强度不会影响物种形成的概率 D.种群之间的基因流被地理隔离阻断后产生生殖隔离是形成新物种的一种途径 答案　C 考点3　协同进化与生物多样性的形成 1.协同进化 （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。 物种　 生物与无机环境　 无机环境　 （3）协同进化的实例 协同进化类型 包含类型 实例 ⁠ 　不同物种　⁠ 之间 种间互助 某种兰花和专门给它传粉的蛾 种间 斗争 捕食 猎豹和羚羊 寄生 黏液瘤病毒和兔子 种间竞争 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 不同物 种　 厌氧　 氧气　 2.生物多样性的形成 （1）内容：⁠⁠　遗传　⁠多样性（基因多样性）、物种多样性、⁠⁠　生态系统　⁠多样性。 （2）形成原因：生物的⁠⁠　进化　⁠。 （3）研究生物进化历程的主要依据：⁠⁠　化石　⁠。 （4）生物多样性三个层次间的关系 遗传　 生态系统　 进化　 化石　 遗传 生态系统 3.生物进化理论在发展 （1）现代生物进化理论：适应是⁠⁠　自然选择　⁠的结果；⁠⁠　种群　⁠是生物进化的基本单位；⁠⁠　突变和基因重组　⁠提供进化的原材料，⁠⁠　自然选择　⁠导致种群基因频率的定向改变，进而通过⁠⁠　隔离　⁠形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境⁠⁠　协同进化　⁠的过程；生物多样性是协同进化的结果。 （2）中性突变学说：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　⁠。 自然选择　 种群　 突变和基因重组　 自然选择　 隔离　 协同进化　 中性的　 中性突变　 自然选择　 （3）间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种⁠⁠　长期稳定　⁠与⁠⁠　迅速形成新种　⁠交替出现的过程。 长期稳定　 迅速形成新种　 基础诊断 （1）协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 （　×　） （2）生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次 （　×　） （3）生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程 （　×　） （4）对生物进化方向起决定性作用的是可遗传的变异 （　×　） （5）浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性 （　√　） × × × × √ 教材拓展 1.（必修2 P119“图6-12猎豹追捕羚羊”）回答下列相关问题： （1）捕食者的存在促进被捕食者种群发展的理由是 　捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用　⁠。 （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 　捕食者往往捕食个体数量多的物种，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　⁠。 捕食者所吃掉的大多是被捕 食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用　 捕食者往往捕食个体 数量多的物种，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　 2.（必修2 P120“图6-13”）分析生物进化历程，归纳生物进化的趋势。 提示：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→好氧，原核生物→真核生物，单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。 2.（2023·广东联考）从19世纪中叶到20世纪中叶，随着工业化的发展，环境不断恶化，英国曼彻斯特地区桦尺蛾（其幼虫称桦尺蠖）种群中，与从前浅色个体占多数相比，黑色个体所占比例逐渐增加。下列叙述正确的是 （　　） A.控制桦尺蛾体色的基因发生了定向变异 B.黑色桦尺蛾是通过进化产生的新物种 C.黑色桦尺蛾增多是获得性遗传的证据 D.桦尺蛾体色变化趋势体现了协同进化 解析　基因突变是不定向的，A错误；桦尺蛾的基因频率发生了改变，发生了进化，但黑色桦尺蛾并未与浅色个体产生生殖隔离，故并未产生新物种，B错误；黑色桦尺蛾的增多是自然选择的结果，不能作为获得性遗传的证据，C错误；桦尺蛾体色变化趋势体现了环境与生物在相互影响中协同进化，D正确。 答案　D 3.（2023·娄底模拟）协同进化就是“生态的舞台，进化的表演”，下列关于协同进化的叙述，错误的是 （　　） A.协同进化可发生在不同物种之间 B.协同进化可发生在生物与无机环境之间 C.猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化 D.研究协同进化无法预测某物种的存在 解析　协同进化可发生在不同物种之间，也可发生在生物与无机环境之间，A、B正确；猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”淘汰了二者中的老、弱、病、残等个体，实现了二者的协同进化，C正确；研究协同进化可预测某物种的存在，如达尔文根据某种兰花具有细长花距而预测出为其传粉的某种昆虫应具有吸管似的口器，D错误。 答案　D ⁠ [对应学生用书P206] 鸡嗉子榕果实与妃延腹榕小蜂的协同进化 　　协同进化地理马赛克理论认为协同进化的物种双方的性状在种群间会出现适应性变异，且性状变异常呈现地理马赛克分布格局。在鸡嗉子榕与非传粉榕小蜂——妃延腹榕小蜂相互作用过程中，榕果（隐头花序）可能通过加厚果壁来降低种子和传粉榕小蜂幼虫被非传粉榕小蜂寄生的机会，而非传粉榕小蜂可能通过增长产卵器适应果壁加厚。分别对榕果果壁厚度和妃延腹榕小蜂产卵器长度与其他生物因子和环境异质性因子（榕果生长期平均气温、平均最低温、平均最高气温、平均降水量和总降水量）之间的关系进行综合分析。研究表明，榕果果壁厚度的地理马赛克分布格局的主要驱动力很可能是环境异质性，具体为平均降水量和最低气温；然而妃延腹榕小蜂产卵器长度地理马赛克分布格局的主要驱动力很可能来自协同进化关系选择，即榕果果壁的加厚。 ⁠ 1.依据上述情境，回答下列问题： （1）协同进化地理马赛克理论中，生物进化的基本单位是 　　　　　　⁠。不同种群的鸡嗉子榕果壁厚度进化的实质是 　　　　　　　　　　　　　　　　⁠。  （2）榕果（隐头花序）可能通过加厚果壁传递信息，有利于调节 　　　　　　⁠。  （3）传粉榕小蜂与非传粉榕小蜂之间存在 　　　　　　⁠关系，榕树和榕小蜂合则皆旺，分则皆亡是 　　　　　　　　　⁠的结果。  （4）鸡嗉子榕开花季，榕小蜂的种群数量呈“ 　　　　　　⁠”形增长，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠。  ⁠ 题干 信息 信息1 协同进化地理马赛克理论认为协同进化的物种双方的性状在种群间会出现适应性变异，且性状变异常呈现地理马赛克分布格局 信息2 榕果果壁厚度的地理马赛克分布格局的主要驱动力很可能是环境异质性 信息3 妃延腹榕小蜂产卵器长度地理马赛克分布格局的主要驱动力很可能来自协同进化关系选择，即榕果果壁的加厚 素养 指引 生命观念 协同进化 解析　（1）协同进化地理马赛克理论中，生物进化的基本单位是种群。不同种群的鸡嗉子榕果壁厚度进化的实质是种群基因频率的改变。（2）榕果（隐头花序）可能通过加厚果壁传递信息，有利于调节种间关系，维持生态系统的稳定。（3）传粉榕小蜂与非传粉榕小蜂之间存在竞争关系，榕树和榕小蜂合则皆旺，分则皆亡体现了协同进化的结果。（4）鸡嗉子榕开花季，榕小蜂的种群数量呈“S”形增长，原因是榕小蜂的种群数量会受到食物、气候条件等的影响。 答案　（1）种群　 种群基因频率的改变　（2）种间关系，维持生态系统的稳定　（3）竞争　 协同进化　（4）S　榕小蜂的种群数量会受到食物、气候条件等的影响（合理即可） ⁠ 1.鼠尾草的雄蕊高度专化，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.在鼠尾草进化的过程中导致雄蕊专化的基因频率升高 B.鼠尾草不可以在没有蜜蜂的地方繁衍后代 C.鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果 D.鼠尾草花的大小、形态等，常与传粉昆虫的大小、形态、口器的类型和结构等特征相适应，属于协同进化 解析　鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果，自然选择使基因频率发生定向改变，使鼠尾草的雄蕊高度专化的基因频率升高，A、C正确；鼠尾草可通过蜜蜂和其他昆虫传粉，没有蜜蜂的地方也可以繁衍后代，B错误；协同进化指不同的物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D正确。 答案　B 2.某昆虫能以甲、乙两种植物的果实为食物，但需要用锋利的喙刺穿果实，当地只有甲种植物时，统计昆虫喙长如图A所示；有人引进乙种植物，其果实的果皮比较薄，若干年后统计以它为食的该昆虫的喙长如图B所示。下列叙述错误的是（　　） 图A　　　　　　　图B A.乙种植物与昆虫间发生了协同进化 B.乙种植物与甲种植物存在竞争关系 C.引进乙种植物前昆虫内就存在不同喙长度的基因突变 D.生活在甲种植物与乙种植物上的昆虫间形成了地理隔离 解析　乙种植物果实的果皮比较薄，昆虫喙短，便于取食乙种植物的果实，乙种植物与昆虫间发生了协同进化，A正确；乙种植物与甲种植物争夺阳光、空间等，它们存在竞争关系，B正确；生物的变异在先，环境的选择作用在后，引进乙种植物前昆虫内就存在不同喙长度的基因突变，C正确；生活在甲种植物和乙种植物上的昆虫间没有地理隔离，D错误。 答案　D ⁠ [对应学生用书P207] 2．(2022·浙江6月选考)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是(　　) A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库 B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种 C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果 D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流 解析　一个种群全部个体所含有的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，不属于同一种群，A错误；生长环境的不同导致自然选择的方向有所差异，有利于耧斗菜进化出不同的物种，B正确；甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确；甲、乙两种耧斗菜种植在一起，因为开花期有显著差异，故不易发生基因交流，D正确。 答案　A 考向2　隔离与物种形成 3．(2022·湖南高考)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) 交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×② 交配率(%) 0 8 16 2 46 18 精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100 注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。 A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配 B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关 C．隔离是物种形成的必要条件 D．②和③之间可进行基因交流 解析　由表格中的交配率的结果可知①与②、①与③之间可以进行交配，这说明近缘物种之间也可以进行交配，A正确；①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；隔离包括地理隔离和生殖隔离，生殖隔离使种群间不能进行基因交流，从而形成新物种，是物种形成的必要条件，C正确；②与③虽然可以交配并完成精子传送，但由于②与③的分布区域不重叠，故存在地理隔离，导致自然条件下无法进行基因交流，又因为两者属于两个近缘物种，即使交配成功，也会因为存在生殖隔离，而不能进行基因交流，D错误。 答案　D 考向1　协同进化与生物多样性的形成 1．(2023·武汉期末)原产于马达加斯加多地的彗星兰具有细长的花距，花距底部储存着花蜜，主要由有细长口器的天蛾在采蜜中完成传粉。多年后研究人员在马达加斯加某地发现另一彗星兰品种，其花距底部花蜜大量减少，二乙酸甘油酯(一种脂质化合物)有所增加，其传粉者为采油蜂类。下列说法错误的是(　　) A．彗星兰自身的遗传变异与传粉昆虫的相互作用导致了上述适应性状的形成 B．彗星兰种群中与花距分泌物形成相关的基因频率的改变可能与传粉昆虫的变化有关 C．彗星兰花距中分泌物的不同是不同品种彗星兰形成的必要条件 D．花距中分泌物不同的彗星兰与不同种类的传粉昆虫协同进化 解析　物种形成的必要条件是隔离，C错误。 答案　C 4．(2023·江苏南京六校联合调研)下列有关生物多样性和进化的叙述中，正确的是(　　) A．细菌在接触青霉素后才会产生具有抗药性的突变个体 B．蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化的结果 C．现代生物进化理论认为进化的实质是自然选择使微小的有利变异不断积累的 过程 D．进化的原材料来源于基因突变和基因重组，自然选择能够定向改变种群的基因频率 解析　不论是否接触青霉素，细菌都有不定向的变异，青霉素只是起到一个定向的选择作用，A错误；蜂鸟细长的喙可以深入倒挂金钟的筒状花萼进行采蜜，从而为其传播花粉，是它们长期协同进化的结果，B正确；现代生物进化理论认为进化的实质是种群基因频率的定向改变，C错误；进化的原材料来源于突变(基因突变和染色体变异)和基因重组，自然选择能够定向改变种群的基因频率，D错误。 答案　B 1．(2023·浙江6月选考)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。(　　) 大猩猩 黑猩猩 人 猩猩 96.61% 96.58% 96.70% 大猩猩 98.18% 98.31% 黑猩猩 98.44% 下列叙述错误的是(　　) A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据 B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩 C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远 解析　表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。 答案　D 2．(2023·广东卷)下列叙述中，能支持将线粒体用于生物进化研究的是(　　) A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B．线粒体DNA复制时可能发生突变 C．线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D．线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 解析　孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传，线粒体基因属于质基因，A错误；线粒体DNA复制时可能发生突变，为生物进化提供原材料，B正确；地球上最早的生物是细菌，属于原核生物，没有线粒体，C错误；有丝分裂是真核细胞的分裂方式，线粒体不能通过有丝分裂的方式增殖，D错误。 答案　B 3．(2023·湖北卷)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(　　) A．52%　 B．27%　 　C．26%　 　D．2% 解析　分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：(2×2＋15＋35)÷(100×2)×100%＝27%，B正确。 答案　B 4．(2023·湖北卷)现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是(　　) A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用 B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快 C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变 D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素 解析　甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群(本身不含A基因)后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变(释放的挥发物质没有改变)，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。 答案　A 5．(2023·天津卷)某植物4号染色体上面的A基因可以指导植酸合成，不能合成植酸的该种植物会死亡。现有A3－和A25－两种分别由A基因缺失3个和25个碱基对产生的基因，已知前者不影响植酸合成，后者效果未知。 (1)现有基因型为AA25－的植物，这两个基因是________基因。该植物自交后代进行PCR，正向引物与A25－缺失的碱基配对，反向引物在其下游0.5 kb处，PCR后进行电泳，发现植物全部后代PCR产物电泳结果均具有明亮条带，原因是_____________________________________________________________________，其中明亮条带分为较明亮和较暗两种，其中较明亮条带代表基因型为________的植物，比例为________。 (2)将一个A基因导入基因型为A3－A25－的植物的6号染色体，构成基因型为A3－A25－ A的植物、该植物自交子代中含有A25－A25－的比例是________。 (3)在某逆境中，基因型为A3－A3－的植物生存具有优势，现有某基因型为A3－A的植物，若该种植物严格自交，且基因型为A3－A3－的植物每代数量增加10%，补齐下面的表格中，子一代基因频率数据(保留一位小数)： 代 亲代 子一代 子二代 A基因频率 50% ________% 46.9% A3－基因频率 50% ________% 53.1% 基因频率改变，是________的结果。 解析　(1)由题干可知，A25－基因是由A基因缺失25个碱基对产生的基因，即A基因通过基因突变产生A25－基因，因此二者属于等位基因。基因型为AA25－的植物自交后代的基因型及其比例为AA∶AA25－∶A25－A25－＝1∶2∶1。当对这些后代进行PCR时，正向引物与A25－缺失的碱基配对，反向引物在其下游0.5 kb处，可推知缺失这25个碱基对的A25－基因无法与正向引物配对从而不能扩增，因此只含有A25－基因的个体(即A25－A25－)不具有条带；含有这25个碱基对的A基因才能与正向引物和反向引物都进行碱基互补配对从而扩增出条带，因此基因型为AA、AA25－的个体均具有条带，且A基因个数越多，扩增产物越多，条带越明亮，因此基因型为AA的个体具有较明亮的条带，基因型为AA25－的个体具有较暗的条带。 由题干可知，该植物的全部后代都具有明亮条带，说明基因型为A25－A25－的个体无法存活，只有基因型为AA和AA25－的个体能够存活下来，并进行了PCR扩增产生了条带，因此较明亮条带代表基因型为AA，占比为1/3。(2)已知基因A3－和A25－都在4号染色体上，再导入一个A基因至6号染色体上，由于它们位于不同对染色体上，故该植物在减数分裂产生配子时，遵循基因自由组合定律，产生配子的基因型为A3－A、A25－A、A3－、A25－，比例各自占1/4；该植物自交后代中基因型为A25－A25－＝1/4×1/4＝1/16的个体死亡，存活个体占1－1/16＝15/16，含有A25－A25－的后代个体基因型有2种，分别是AAA25－A25－＝1/4×1/4＝1/16，AA25－A25－＝1/4×1/4×2＝2/16，二者共占3/16，因此该植物自交子代中含有A25－A25－的比例是3/16÷15/16＝1/5。(3)基因型为A3－A的植物自交产生子一代的基因型及 比例为AA＝1/4，A3－A＝1/2，A3－A3－＝1/4，由题干可知，基因型为A3－A3－的植物每代数量增加10%，则子一代中A3－A3－＝1/4＋1/4×10%＝11/40，因此子一代中AA∶A3－A∶A3－A3－＝1/4∶1/2∶11/40＝10∶20∶11，可计算出三者的基因型频率分别是AA＝10÷(10＋20＋11)＝10/41，A3－A＝20÷(10＋20＋11)＝20/41， A3－A3－＝11÷(10＋20＋11)＝11/41，可进一步计算出子一代中A基因频率＝10/41＋1/2×20/41＝48.8%，A3－基因频率＝11/41＋1/2×20/41＝51.2%。自然选择导致具有有利变异的个体存活并有更大几率产生更多后代，导致后代中决定有利变异的基因频率增大，而具有不利变异的个体则会被自然选择淘汰，因此决定不利变异的基因频率减小，因此基因频率的改变是自然选择的结果。 答案　(1)等位　自交后代中基因型为A25－A25－的个体死亡，基因型为A25－A和AA的个体由于都至少含有一个A基因，因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR，获得明亮条带　AA 1/3　(2)1/5　(3)48.8%　51.2%　自然选择 $$