第七单元 第3课时 生物的进化（课件PPT）-【步步高】2024年高考生物大一轮复习讲义（人教版 鲁湘辽）

第3课时 生物的进化 课标要求 1.说明现代生物进化理论以自然选择学说为核心。 2.概述生物多样性和适应性是进化的结果。 考点一　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 考点二　现代生物进化理论 考点三　基因频率及基因型频率的计算 内容索引 重温高考 真题演练 课时精练 考点一 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 4 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 进化来的。 (2)自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了 的形成和_____ 形成的原因。 归纳 夯实必备知识 共同祖先 适应 物种 2.生物有共同祖先的证据 (1)地层中陈列的证据——化石 复杂 沉积岩 高 等 (2)当今生物体上进化的印迹 ——其他方面的证据 形态 和结构 同源器官 生活环境 共同祖先 形成和 发育 共同祖先 共同祖先 原始 祖先 远近 3.适应的普遍性和相对性 (1)适应的概念 ①生物的 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 中生存和繁殖。 (2)适应的特性 ①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 ②相对性：适应是针对一定的 而言的，是一种暂时的现象。 形态结构 功能 环境 环境条件 4.适应是自然选择的结果 (1)拉马克进化学说 ①主要观点：彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于 和 。 ②评价：拉马克的进化学说在当时是 的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。 用进废退 获得性遗传 有进步意义 (2)达尔文自然选择学说 过度繁殖 遗传变异 可遗传的变异 自然选择 可遗传的有利变异 环境的定向选择 共同 多样性 适应性 性状水平 统一性 遗传 和变异 提醒　变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。 (3)达尔文以后进化理论的发展 ①发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了 的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以 为基本单位。 ②发展的结果：形成了以 为核心的现代生物进化理论。 遗传和变异 种群 自然选择 归纳 总结 1.达尔文自然选择学说的内容分析 (1)过度繁殖 各种生物具有较强的繁殖能力，可产,生大量后代，相对于环境的承载能力，,繁殖能力表现为“过度” (2)生存斗争 起因：过度繁殖与生存条件之间的矛盾 斗争的方式 种内斗争、种间斗争 生物与无机环境之间的斗争 斗争的结果：优胜劣汰 归纳 总结 (3)遗传变异 变异是不定向的 遗传的作用：有利于微小有利变异的积累 有利变异 不利变异 (4)适者生存 生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保留或淘汰 与环境相适应的变异类型，通过多次的选择得以保留 归纳 总结 2.拉马克与达尔文进化学说的比较 项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说 区别 进化原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因 变异方向 变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的，是不定向的 归纳 总结 区别 适应性　 变异都是适应环境的 有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰 进化方向 由生物自身决定 由自然选择决定 联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的 1.化石在地层中的分布有何规律？支持达尔文的共同由来学说吗？ 拓展 提升科学思维 提示　在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。支持共同由来学说。 2.科学家认为赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力的证据，这是为什么？ 提示　因为基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征，也具有鸟类的特征，属于恐龙和鸟类的过渡类型，这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。 3.少女露西的骨骼化石与黑猩猩和人类骨骼结构的比较，支持人猿共祖说吗？为什么？ 提示　支持人猿共祖说。露西既有现代人类的特征，也有黑猩猩的特征，说明人和黑猩猩可能有共同的祖先。 4.某同学认为“在自然选择学说中，变异的方向和自然选择的方向是一致的”，该同学的观点正确吗？说出你的理由。 提示　不正确。在自然选择之前，生物中存在多种变异，有有利的也有不利的，自然选择选择有利变异，淘汰不利变异。 5.自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的，这句话是否正确？分析原因。 提示　不正确。生存斗争不仅发生在生物与生物之间，也发生在生物与无机环境之间。 1.我国新疆和内蒙古存在4种野生扁桃：新疆野扁桃、蒙古扁桃、长柄扁桃和西康扁桃，它们同为桃属植物。研究发现，四种扁桃存在不同程度的亲缘关系。下列分析错误的是 A.可通过测定DNA碱基序列判断四种扁桃的亲缘关系 B.四种扁桃可能由同一祖先进化而来 C.降水和气温会影响四种扁桃的进化方向 D.生活环境越相似的扁桃亲缘关系越近 突破 强化关键能力 √ 可通过测定DNA碱基序列判断四种扁桃的亲缘关系，亲缘关系越近，DNA序列相似度越高，A正确； 根据题干信息“四种扁桃存在不同程度的亲缘关系”可知，四种扁桃可能由同一祖先进化而来，B正确； 亲缘关系与遗传物质有关，扁桃的DNA序列相似度越高，亲缘关系越近，与其生活环境无关，D错误。 2.某科研人员把原产丹麦和德国的基因型为AaBbCc的三叶草移到瑞典南部栽培，这里的气候比较寒冷。最初该三叶草茎叶的单位面积产量很低，但经过若干年后，出现了大量基因型为AaBbcc的三叶草且产量显著提高。下列对这一事实的解释，错误的是 A.三叶草个体间存在差异，不耐寒的个体逐渐被淘汰，耐寒的个体得以 生存和繁衍 B.若干年后该三叶草种群发生了进化 C.这是定向的自然选择的结果 D.这是定向变异通过获得性遗传而得到发展的结果 √ 因为三叶草个体间存在差异，在自然环境的定向选择作用下适者生存，不适者淘汰，适应环境者大量繁殖产量提高，A、C正确； 基因型为AaBbcc的个体大量繁殖，改变了种群的基因频率，种群发生了进化，B正确； 变异是不定向的，D错误。 考点二 现代生物进化理论 26 1.种群基因组成的变化 (1)种群和种群基因库 ①种群 a.定义：生活在 全部个体的集合。 b.实例：一片草地上的所有蒲公英。 c.特点：种群是 和 的基本单位。 ②基因库：一个种群中全部个体所含有的 。 归纳 夯实必备知识 一定区域的同种生物 生物进化 繁殖 全部基因 ③基因频率 a.定义：一个种群基因库中，某个基因占全部 的比值。 b.计算公式 (2)种群基因频率的变化 ①可遗传变异的来源： (基因突变和染色体变异)和 。 ②可遗传变异的形成 产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的 ，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。 ③变异的有利和有害是相对的，是由 决定的。 突变 基因重组 基因突变 基因型 生物的生存环境 等位基因数 (3)自然选择对种群基因频率变化的影响 突变 定向 改变 一定 的方向 进化 (4)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 。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素， 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 12～16 h 圈的直径 抑菌 抑菌圈边缘 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。 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 后代的一群生物。 可育 提醒　种群≠物种 物种是自然状态下能够相互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；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；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。 (2)隔离 相互交配 可育后代 同种 提醒　隔离≠生殖隔离 隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成： ①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，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；杂交后代不活；杂交后代活而不育。 (3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式) 酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜” 归纳 总结 物种形成与生物进化的比较 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 3.协同进化与生物多样性的形成 (1)协同进化 ①概念： 之间、 之间在 中不断进化和发展。 不同物种 生物与无机环境 相互影响 提醒　不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。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 ②类型 类型 相互关系 实例 生物与生物之间 在相互 中共同进化 _________ 有细长吸管口器的蛾与有细长花距的兰花 捕食 猎豹与斑马 在相互 中共同进化 寄生 噬菌体与细菌 _________ 农作物与杂草 生物与无机环境之间 生物影响环境、环境影响生物 原始大气无氧→厌氧生物→ 生物出现→大气中有了氧气→出现 生物 适应 互利共生 斗争 种间竞争 光合 好氧 (2)生物多样性的形成 ①内容： 多样性(基因多样性)、物种多样性和 多样性。 ②形成原因：生物的 。 ③研究生物进化历程的主要依据： 。 遗传 生态系统 进化 化石 ④生物多样性三个层次间的关系 遗传 生态系统 4.生物进化理论在发展 非益即害 中性 渐变　 种长期稳定 迅速形成新种 物 1.突变具有低频性，还能为生物进化提供原材料吗？ 拓展 提升科学思维 提示　虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量突变。 2.突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？ 提示　突变和基因重组是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。 3.只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？ 提示　不一定，不同种群的基因库产生明显差异，不一定出现新物种，只有出现生殖隔离后才能形成新物种。 4.什么具体证据可以确定两种生物是不是同一个物种？ 提示　如果两种生物不能交配，或交配后不能产生可育后代，说明它们不是同一个物种。 5.有性生殖出现后生物进化的速度明显加快的原因是什么？ 提示　因为生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，使生物进化的速度明显加快。 3.(不定项)(2023·山东威海高三模拟)下图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况，其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%。 突破 强化关键能力 下列相关叙述错误的是 A.图2中P点后的下一年中，种群乙中A的基因频率为55% B.图1中a表示地理隔离，b表示可遗传变异和自然选择，c表示生殖隔离 C.b过程会定向改变两种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异 D.图2中RT段A的基因频率保持稳定，在T之后种群乙仍可能会发生进化 √ 根据题干信息可知，P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%，假设原种群有100个个体，则AA、Aa、aa分别有30、40、30个个体，则P点后的下一年中，aa＝30－30×10%＝27，AA＝30＋30×10%＝33，Aa＝40＋40×10%＝44，则A的基因频率为(33×2＋44)÷[(27＋33＋44)×2]＝110÷208≈52.9%，A错误。 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 √ 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。 考点三 基因频率及基因型频率的计算 52 (1)若在常染色体上，某基因频率的求法为 基本模型 题型一　根据定义计算基因频率和基因型频率 (2)若在X染色体上，某基因频率的求法为 典例突破1 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% √ XB与Xb的总数量为78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300，Xb的数量是14＋8×2＋30＝60，故Xb的基因频率为 ×100%＝20%。 典例突破2 某种昆虫的翅色是由常染色体上一对等位基因决定的，A决定绿色，a决定褐色。现从自然界中随机捕获若干个该昆虫个体组成一个新的种群，在刚组成的这个新种群中，设A、a的基因频率分别为x、y，AA、Aa、aa基因型频率分别为D、E、F。则下列关系中一定正确的是 A.x＝D B.y2＝F C.x＝E＋D D.2y＝2F＋E √ 典例突破2 在刚组成的这个新种群中，是由随机捕获若干个该昆虫个体组成的，不一定遵循遗传平衡定律，因此y2不一定与aa的基因型频率F相等；该种群的A的基因频率x＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率＝D＋1/2E，a的基因频率y＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率＝F＋1/2E，即2y＝2F＋E。综上分析，D符合题意。 1.前提条件 种群非常大；所有雌雄个体之间能自由交配并产生后代；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。 2.计算公式 (1)当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。 基本模型 题型二　利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率 (2)逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。 基本模型 易错提醒　遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例) (1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。 (2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。 基本模型 (3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则 说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。 基本模型 典例突破3 果蝇的卷翅和直翅受常染色体上一对等位基因A、a控制。某研究小组以基因型为Aa的果蝇为研究对象，研究随机交配情况下子代A的基因频率的变化，得到如图所示的结果。下列分析正确的是 A.基因型为a的雄配子或雌配子不能受精 B.基因型为a的雄配子和雌配子不能受精 C.基因型为aa的受精卵不能发育或胚胎致死 D.基因型为aa的受精卵只有50%能正常发育 √ 典例突破3 若基因型为a的雄配子或雌配子不能受精，亲本基因型为Aa，随机交配后，则F1的基因型及比例为AA∶Aa＝1∶1，F1中A的基因频率应为1/2＋1/4＝75%，A错误； 若基因型为a的雄配子和雌配子不能受精，种群中只有基因型为AA的个体，没有基因型为Aa和aa的个体，B错误； 典例突破3 若基因型为aa的受精卵不能发育或胚胎致死，亲本基因型为Aa，随机交配后，Fn的基因型及比例为AA∶Aa＝n∶2，F1中A的基因频率为1/3＋1/3≈66.7%，F2中A的基因 频率为1/2＋1/4＝75%；F3中A的基因频率为3/5＋1/5＝80%，F4中A的基因频率为4/6＋1/6≈83%，C正确； 典例突破3 若基因型为aa的受精卵只有50%能正常发育，亲本基因型为Aa，随机交配后，F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶4∶1，F1中A的基因频率＝2/7＋1/2×4/7≈57.1%，D错误。 典例突破4 某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是 √ 典例突破4 根据题意可知，白化病的致病基因频率为a，正常基因的频率为1－a，则显性纯合子的基因型频率为(1－a)2，杂合子的基因型频率为2×a×(1－a)，则正常个体中白化病携带者所占的概率为 ，A正确； 假设红绿色盲基因用H、h表示，则男性的基因型有XHY、XhY，而红绿色盲的致病基因频率为b，因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b，B正确； 典例突破4 抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c，则正常基因频率为1－c，因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的 ，C正确； 女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占b2(2c－c2)，D错误。 1.自交 杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变。 2.自由交配 在无突变、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都保持不变。 基本模型 题型三　自交与自由交配中基因频率的计算 典例突破5 (不定项)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： 表型 高绿茎 高紫茎 矮绿茎 矮紫茎 比例 63% 21% 12% 4% 典例突破5 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25% 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 表型 高绿茎 高紫茎 矮绿茎 矮紫茎 比例 63% 21% 12% 4% √ √ 典例突破6 (2023·石家庄高三检测)在一个较大的果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则下列叙述错误的是 A.若B、b位于常染色体上，则雄果蝇中出现基因型为bb的概率为4% B.若B、b位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雄果蝇的概率约为17% C.若B、b只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为4%、20% D.若B、b的基因频率发生定向改变，则说明该果蝇种群一定发生了进化 √ 典例突破6 若该对等位基因位于常染色体上，则bb的基因型频率为20%×20%＝4%，常染色体上基因控制性状与性别无关，因此雄果蝇中出现基因型为bb的概率也为4%，A正确； 根据B的基因频率为80%，b的基因频率为20%可得，BB的基因型频率为64%，Bb的基因型频率为32%，显性个体中出现杂合雄果蝇的概率为[32%÷(64%＋32%)]×1/2×100%≈17%，B正确； 典例突破6 若该对等位基因只位于X染色体上，则雌果蝇中XBXB的基因型频率为64%、XBXb的基因型频率为32%、XbXb的基因型频率为4%，雄果蝇中XBY的基因型频率为80%，XbY的基因型频率为20%，雌雄果蝇数量相等，因此XbXb、XbY的基因型频率分别为2%、10%，C错误； 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，所以B、b基因频率改变一定会引起该果蝇种群的进化，D正确。 四 重温高考 真题演练 74 1.(2022·湖南，12)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。 1 2 3 4 5 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。 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 1 2 3 4 5 下列叙述错误的是 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 √ 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 由表格中的交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确； 已知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，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确； 1 2 3 4 5 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 隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确； ②和③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②与③交配，精子传送率达到100%，即使交配成功，由于两者属于不同物种存在生殖隔离，故不能进行基因交流，D错误。 1 2 3 4 5 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 2.(2022·浙江6月选考，17)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 1 2 3 4 5 √ 同一物种的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，A错误； 不同生长环境有利于进行不同的自然选择，从而进化出不同的物种，B正确； 自然选择导致物种朝不同的方向进化，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； 不同物种之间存在生殖隔离，不能发生基因交流，D正确。 1 2 3 4 5 3.(2022·广东，14)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图表示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是 A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力 B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化 C.与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高 D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率 1 2 3 4 5 √ 分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确； 分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加， 1 2 3 4 5 说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确； 与乡村相比，市中心种群中产HCN个体的比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h的基因频率更高，C正确； 基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群的基因频率，D错误。 4.(2021·河北，6)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 √ 1 2 3 4 5 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； 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。 1 2 3 4 5 5.(2021·广东，8)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1 500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% √ 1 2 3 4 5 由题意可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)×100%＝(500×2)/(2 000 ×2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。 1.判断关于生物有共同祖先的证据的叙述 (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)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据(　　) (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)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(　　) √ 五分钟　查落实 × √ √ 2.判断关于自然选择与适应的形成的叙述 (1)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(　　) (2)达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和获得性遗传两大学说组成 (　　) (3)达尔文认为适应的来源是不可遗传的变异，适应是环境的定向选择的结果(　　) × × × 3.判断关于现代生物进化理论的叙述 (1)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是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(　　) (2)在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化 (　　) (3)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(　　) (4)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(　　) (5)生物进化的实质是种群基因型频率的改变(　　) (6)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程(　　) √ × × × × × 4.填空默写 (1) 是生物 和 的基本单位。 (2)(必修2 P112) 产生进化的原材料，可遗传的变异包括 。突变包括 。突变的有害或有利不是绝对的，取决于 。突变和重组是 的，只为进化提供了 ，不能决定生物进化的方向。 (3) 决定生物进化的方向。生物进化的实质是________________ 。 (4)(必修2 P116)物种的概念：能够在 并且__________ 的一群生物称为一个物种。 种群 进化 繁殖 突变和基因重组 基因突变、基因重组、染色体变异 基因突变和染色体变异 生物的生存环境 随机、不定向 原材料 自然选择 种群的基因频率的 改变 自然状态下相互交配 产生可育 后代 (5)新物种的形成途径：①渐变：长期的 →阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→ →新物种形成；②有时不需要地理隔离：如 的形成。 (6)物种形成的三个环节： 。 (7)(必修2 P121～122)地球上最早出现的生物是 (填新陈代谢类型)的 生物。真核生物通过 生殖，实现了 ，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。 地理隔离 生殖隔离 多倍体 突变和基因重组、自然选择、隔离 异养厌氧 单细胞原核 有性 基因重组 (8)(必修2 P121) 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。 (9)生物多样性主要包括三个层次的内容： 、 和 。 不同物种 生物与无机环境 遗传多样性(基因多样性) 物种多样性 生态系统多样性 五 课时精练 92 一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。 1.(2023·湖南长沙高三检测)棉铃虫CYP67B基因发生突变使其抗药性增强，下列相关叙述正确的是 A.CYP67B基因的突变体现了基因突变的定向性、随机性 B.施用农药导致CYP67B突变基因的频率增加 C.CYP67B基因的突变是长期自然选择的结果 D.野生型棉铃虫与抗药性棉铃虫之间存在生殖隔离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 基因突变具有不定向性，A错误； 在农药的选择作用下，使得CYP67B突变基因(耐药基因)频率增加，B正确； CYP67B基因的突变一般是受到物理因素、化学因素或生物因素等刺激导致的，C错误； 野生型棉铃虫与抗药性棉铃虫还属于同一物种，没有产生生殖隔离，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.(2023·江苏仪征中学学情检测)下列关于生物进化的说法错误的是 A.生物进化不一定导致新物种形成 B.新物种的形成不一定经过地理隔离 C.种群某基因频率变小，生物不一定发生进化 D.能交配产生后代的生物不一定是同一物种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 生物进化的实质是种群基因频率的改变，种群基因频率发生变化不一定形成新物种，新物种形成一定发生进化，A正确； 生殖隔离是新物种形成的标志，但新物种的形成不一定经过地理隔离，B正确； 生物进化的实质是种群基因频率的改变，种群的某基因频率变小，说明生物一定发生进化，C错误； 不同的物种交配也能产生后代，只不过是后代不育，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3.(2023·山东临沂高三模拟)如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是 A.a表示基因重组，为生物进化 提供原材料 B.b表示生殖隔离，生殖隔离是 生物进化的标志 C.c表示新物种形成，新物种与生活环境协同进化 D.d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ a表示突变和基因重组，为生物进化提供原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，A错误； b表示生殖隔离，物种形成的 标志是生殖隔离，生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误； d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离，如多倍体的形成，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4.桦尺蛾的体色受一对等位基因A和a控制，黑色(A)对浅色(a)为显性，黑色基因A的基因频率为40%。环境变化后，桦尺蛾种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A的基因频率为 A.37.4% B.40% C.42.8% D.44% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 假定原来桦尺蛾种群中含有100个个体，黑色基因A的基因频率为40%，那么a的基因频率为1－40%＝60%，因此AA＝(40%)2＝16%，Aa＝2×40%×60%＝48%，aa＝(60%)2＝36%，即AA个体有16个，Aa个体有48个，aa个体有36个。环境变化后，桦尺蛾种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，因此一年后AA＝16×(1＋10%)＝17.6(个)，Aa＝48×(1＋10%)＝52.8(个)，aa＝36×(1－10%)＝32.4(个)，那么A的基因频率为(17.6×2＋52.8)/[(17.6＋52.8＋32.4)×2]≈42.8%，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5.(2023·辽宁鞍山高三模拟)等位基因F＋、F控制某食草昆虫的长翅和短翅，原种群中F＋基因频率为80%，随机分布到三座孤岛上后因风力较大，阻碍了孤岛间个体基因交流。下列说法正确的是 A.该昆虫原种群中杂合长翅个体所占比例约为16% B.孤岛上该昆虫种群中F基因频率可能会升高 C.新出现的无翅个体是大风环境造成的基因突变且突变率与风力大小呈 正相关 D.孤岛间个体基因不能交流是在地理隔离基础上产生了生殖隔离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ F＋基因控制长翅，其基因频率约为80%，则该昆虫原种群中，杂合长翅个体的比例约为80%×20%×2＝32%，A错误； 孤岛上风力大，长翅昆虫不易成活，而短翅食草昆虫的生存机会增大，从而导致孤岛上该昆虫种群中F的基因频率会升高，B正确； 基因突变是不定向的，大风不能使该昆虫产生无翅突变体，仅起选择作用，C错误； 三座孤岛上的该食草昆虫之间不发生基因交流，产生了地理隔离，但无法判断是否存在生殖隔离，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.(2023·江苏苏州高新区一中高三模拟)中国境内生存着四川大熊猫和陕西大熊猫两个亚种，前者更像熊，后者更像猫。两者虽然是近亲，但它们近30万年来一直处于地理隔离状态。已知四川大熊猫的X染色体上有一对等位基因M/m。下列相关叙述错误的是 A.在陕西大熊猫的X染色体上可能也存在基因M/m或其等位基因 B.四川大熊猫和陕西大熊猫的形态差异是在可遗传变异的基础上自然选择的结果 C.两地区的大熊猫由于长期的地理隔离，导致基因库差别较大，因而属于不同 物种 D.加快同一亚种内大熊猫碎片化小种群之间的基因交流，这有助于减少近亲繁 殖和遗传衰退问题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 四川大熊猫与陕西大熊猫为两个亚种，有共同的祖先，故在陕西大熊猫的X染色体上也可能存在基因M或m及其等位基因，A正确； 可遗传变异为生物进化提供原材料，四川大熊猫更像熊，陕西大熊猫更像猫，这是在可遗传变异的基础上自然选择的结果，B正确； 题干信息并未表明四川大熊猫与陕西大熊猫已产生生殖隔离，故无法判断两者是否属于不同物种，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。 7.(2023·山东东营高三模拟)突变和基因重组产生了生物进化的原材料，现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述正确的是 A.转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，该变异是不定向的 B.体细胞杂交技术是人为造成染色体变异的方法，它突破了自然界生殖隔离的 限制 C.人工诱变没有改变突变的本质，但却因突变率的提高而实现了定向变异 D.经过现代生物技术的改造和人工选择的作用，许多生物变得更适合人的需要 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 转基因技术又叫基因工程，能打破种间生殖隔离障碍，能定向改造生物体的性状，其原理为基因重组，能产生定向变异，A错误； 体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，将不同物种的体细胞融合，人为造成的染色体(数目)变异，突破了自然生殖隔离的限制，B正确； 人工诱变的原理为基因突变，没有改变突变的本质，能提高突变率，但基因突变是不定向的，C错误。 8.栽培番茄含有来自野生番茄的Mi1抗虫基因，它使番茄产生对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱三种害虫的抗性。下列相关推论错误的是 A.三种害虫与番茄之间协同进化，所以害虫和番茄之间都是捕食关系 B.Mi1抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果 C.能在含Mi1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发 生变化 D.长期种植含Mi1基因的番茄，土壤中根结线虫的数量会越来越少 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ √ √ Mi1抗虫基因的产生是基因突变的结果，B错误； 由于选择的作用，所以能在含Mi1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化，C正确； 由于生物变异是随机的、不定向的，所以，土壤中根结线虫可能会出现适应Mi1抗虫基因的个体，土壤中根结线虫的数量会先减少后增多，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.(2023·江苏常州学情检测)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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 由题意可知，基因流可发生在同种或不同种的生物种群之间，所以邻近的种群间可能存在基因流，A正确； 不同物种间的基因交流可形成多种多样的基因型，为自然选择提供了更多的材料，极大地丰富了自然界生物多样化的程度，B正确； 基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率，C错误； 种群之间的基因交流被地理隔离所阻断是形成新物种的一种途径，除此外，不经过地理隔离也可能会形成新物种，如多倍体的形成，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10.(2023·辽宁丹东高三阶段性诊断)生物进化存在两种动力：自然选择和遗传漂变。遗传漂变是基因频率的随机变化，漂变的发生是由于偶然性对基因从亲代向下一代传递时的影响；不是所有个体都交配，也不是所有个体产生的配子都能贡献于繁殖，从而导致亲子代之间基因频率出现变化。下列关于自然选择和遗传漂变的叙述正确的是 A.自然选择引起种群的基因频率朝一定的方向变化 B.遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性 C.遗传漂变对基因频率的影响与种群的大小无关 D.自然选择通过选择相关的表型进而选择相关的基因 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 自然选择决定生物进化的方向，能定向改变种群的基因频率，A正确； 遗传漂变可导致种群基因频率发生改变，但遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性，B正确； 遗传漂变是基因频率的随机变化，种群越大，遗传漂变对基因频率改变的影响越小；种群越小，特殊因素对种群影响越大，遗传漂变越强，C错误； 自然选择的作用对象是表型，是通过直接选择相关的表型进而选择相关的基因，D正确。 三、非选择题 11.果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体。请分析回答以下问题： (1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为_______，经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生的原因是在突变过程中产生的__________，通过有性生殖中的__________形成多种多样的基因型，使种群产生了大量的可遗传______。 (2)假定该种群中每个基因的突变率都是10－5，那么在该种群中每一代可能出现的基因突变数是_________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基因库 等位基因 基因重组 变异 2×106 据题意可知，果蝇约有104对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，该种群中每个基因的突变率都是10－5，则在该种群中每一代可能出现的基因突变数是2×104×10－5×107＝2×106。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，A的基因频率为______，a的基因频率为______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 65% 35% 由题意可知，基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，则A的基因频率＝(2×35＋1×60)÷(2×100)×100%＝65%，a的基因频率＝1－65%＝35%。 (4)假定残翅(v)的基因频率为10－5，由于在正常环境条件下，残翅果蝇难以生存，结果长翅果蝇(V)类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高，经过许多代后，长翅类型为该种群中常见类型，与其他突变类型相比，残翅个体要少得多，这一现象说明_________________________________ _____________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 残翅是不利变异，经过长期的自然选择而不断地被淘汰，自然选择决定生物进化的方向 根据题意可知，残翅果蝇难以生存，结果长翅果蝇(V)类型个体逐渐增多，说明残翅是不利的变异，经长期自然选择而不断被淘汰，自然选择决定生物进化的方向。 12.1万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)1万多年后，D湖中的_________________________称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为_______________为生物的进化提供原材料。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 所有鳉鱼所含有的全部基因 突变和基因重组 D湖中的所有鳉鱼所含有的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。突变和基因重组为生物的进化提供原材料。 (2)现在，有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鳉鱼之间存在_________；来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的____________(填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生殖隔离 基因多样性 A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于两个物种。C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明他们属于同一个物种，子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的基因多样性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)在5 000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草(二倍体)，如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是____________________ __________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草 乙水草的染色体组数是甲水草的2倍，属于多倍体，自然条件下多倍体产生的原因可能是低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，则浅灰色基因a的基因频率为______，aa个体约占_____。环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A的基因频率为_______(保留一位小数)，该种群____(填“有”或“没有”)发生进化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 50% 25% 52.4% 有 如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，黑色鳉鱼AA占25%，Aa占50%，浅灰色鳉鱼aa占25%，则A的基因频率＝25%＋1/2×50%＝50%。则a的基因频率＝1－50%＝50%；环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，aa的个体数量减少10%，此时AA∶Aa∶aa＝11∶22∶9，A的基因频率＝(11×2＋22×1)÷(11×2＋22×2＋9×2)×100% ≈52.4%。A的基因频率由50%变为52.4%，说明该种群发生了进化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基因频率＝ 某基因频率＝×100% ×100%。 ×100%。 若aa＝x%→→ 男性中 女性中 A.正常个体中白化病基因携带者所占的概率为 B.男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b C.不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的 D.女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bc $$