内容正文:
第2课时 现代生物进化理论以自然选择学说为核心
学习目标
1.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增多。
2.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
3.阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成。
4.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生物进化史提供了科学的解释。
知识点(一) 现代生物进化理论以自然选择学说为核心
[教材知识梳理]
(一)现代综合进化论
1.种群是生物进化的基本单位
(1)种群:指生活在一定区域内的同种生物的全部个体的集合。
(2)种群基因库:一个种群中全部个体所含有的基因总和。种群基因库的组成是不断变化的,主要体现为基因频率和基因型频率的改变。
①基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
②基因型频率:某种基因型的个体在种群中所占的比率。
2.突变和基因重组提供进化的原材料
(1)可遗传变异的三大来源:基因突变、基因重组和染色体变异。
(2)在自然界中,由突变和基因重组产生的可遗传的变异,为生物进化提供了原材料。
(3)基因突变产生新的等位基因,是影响基因频率变化的主要原因。在生殖过程中,等位基因通过基因重组形成不同的基因型,产生可遗传的变异。
(4)特点:只提供生物进化的原材料,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)自然选择的作用可以使种群的基因频率发生定向改变,最终导致生物朝着一定的方向不断进化。
(2)物种:具有一定的形态结构和生理功能特征,在自然状态下能够相互交配并繁殖可育后代的一群生物个体,通常称为物种,简称为“种”。
4.隔离是物种形成的必要条件
隔离
指同种生物中不同种群的个体在自然条件下不能自由交流基因的现象。隔离主要包括地理隔离和生殖隔离
地理
隔离
同一种生物由于地理屏障而被分隔成不同的种群,各种群之间不发生基因交流的现象,被称为地理隔离
生殖
隔离
经过长期的地理隔离,同一物种可能演化为不同的物种,这些物种的个体之间不能自由交配或交配后不能产生可育后代的现象,称为生殖隔离
(二)生物进化理论发展的意义
1.分子进化的中性学说的主要观点
(1)中性学说的内容
①生物进化的主导因素不是自然选择,而是中性突变的随机固定。
②在进化过程中,核酸、蛋白质等分子的碱基、氨基酸会发生一定的置换,通常用它们的置换率来计算相应分子的进化速率。
(2)中性学说解释表型进化的过程
2.现代综合进化论与中性学说的区别与联系
区别
现代综合进化论侧重于个体、群体,从宏观水平揭示了种群进化的规律:通过自然选择淘汰不利变异,保留有利变异,即适者生存,不适者被淘汰,使生物不断进化。中性学说侧重于分子,从微观水平揭示了分子水平的进化规律
联系
两者并不矛盾,更不对立,只是各自的侧重点不同,两者相互补充,更好地阐述了生物进化的本质
3.生物进化理论对生物学的发展具有重要影响
(1)生物进化理论对整个生物界的发生和发展做出了符合唯物史观的解释,把发展变化的思想引入生物学研究,使生物学发生了革命性的变化。
(2)生物进化理论所揭示的原理,有助于指导人们进行良种选育、植物栽培、动物饲养等实践活动,也对疾病防治、人工培育新物种等具有重要的指导意义。
[核心要点点拨]
(一)突变和基因重组产生进化的原材料
1.可遗传变异的来源
(1)突变:包括基因突变和染色体变异。
(2)基因重组(主要是进行有性生殖的真核生物)。
2.生物进化的原材料分析
(1)基因突变产生新的等位基因,是影响基因频率变化的主要原因。
(2)在生殖过程中,等位基因通过基因重组形成不同的基因型,产生可遗传的变异。
(3)每一个基因的突变频率虽然很低,但在一个种群中基因的突变数仍然很大。
(二)自然选择对种群基因频率变化影响的分析
原理分析
实例分析
桦尺蛾体色进化:
结论
由以上分析可以看出,生物进化实质上是种群基因频率发生改变,即在生物进化过程中某基因的频率如果逐渐增大,反映该基因控制的性状对环境的适应能力较强
(三)地理隔离和生殖隔离的比较
模型分析
(1)图中A属于地理隔离,一旦发生某种地质变化,两个分开的小种群重新相遇,可以再融合在一起。
(2)图中B属于生殖隔离,一旦形成就保持物种间基因的不可交流性,从而保证了物种的相对稳定。
(3)地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段
(四)物种形成与生物进化的关系
内容
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化前后
生物关系
属于不同物种
可能属于一个物种
二者关系
生物进化的实质是基因频率改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,生物进化不一定导致新物种的形成
[经典考题探究]
[典例] (2025·广东高考)果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择(如图)。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是 ( )
A.突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成
B.自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境
C.果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成
D.mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离
[解析] 突变产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,故突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成,A正确;在潮湿环境中,低表皮烃个体因更高的存活率和繁殖力,其基因频率在种群中逐渐上升,即自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境,B正确;果蝇种群A和种群B交配减少,导致种群间的基因交流减少,基因频率发生改变,最终形成生殖隔离,加速了新物种的形成,C正确;由题图可知,果蝇种群A和果蝇种群B有少量交配行为,说明mFAS基因突变带来的双重效应不足以导致生殖隔离,生殖隔离需多因素协同作用,如基因库的长期积累、地理隔离、自然选择等,D错误。
[答案] D
[易错警示]
(1)产生地理隔离,不一定会产生生殖隔离
如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小,或发生相似的变化,则两个种群的进化方向相同,因而不会产生生殖隔离。
(2)不经过地理隔离也可能会产生生殖隔离
不经过地理隔离,也可以直接形成生殖隔离。例如,二倍体植株染色体加倍成了四倍体植株,二者杂交后代产生的三倍体植株是高度不育的,二者存在生殖隔离。
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列说法的正误
(1)生物进化的实质是种群基因频率的变化。 (√)
(2)自然选择决定了生物变异和进化的方向。 (×)
提示:生物变异是不定向的,自然选择决定了生物进化的方向,但不能决定生物变异的方向。
(3)生物进化的原材料源于基因突变和基因重组。 (×)
提示:基因突变、染色体变异和基因重组提供生物进化的原材料。
(4)自然选择过程中,直接受选择的是表型。 (√)
(5)种群基因频率改变一定导致新物种的形成。 (×)
提示:基因频率改变只能说明生物发生了进化,但不一定突破物种的界限,即不一定形成新物种。
(6)存在生殖隔离的两种群,不一定存在地理隔离。 (√)
(二)落实知能
2.下列关于种群的说法,错误的是 ( )
A.一个种群的个体间是相互影响的
B.一个种群中存在着年龄、性别不同的各种生物个体
C.对一个种群有利的环境,可能对另一个种群是不利的
D.种群中的个体在不断死亡,但基因库却能保持和发展
解析:选B 一个种群的个体间是相互影响的,包括种内互助和种内斗争,A正确;某种群中存在着各种不同年龄、不同性别的同种生物个体,B错误;对一个种群有利的环境,可能对另一个种群不利,C正确;种群的个体之间一般享有同一个基因库,种群内的个体会死亡,但基因库却可在代代相传的过程中保持和发展,D正确。
3.金鱼是从野生鲫鱼驯化而来的观赏鱼类,能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述正确的是 ( )
A.鲫鱼驯化成金鱼的过程中,基因频率发生了改变
B.金鱼与野生鲫鱼之间存在生殖隔离现象
C.人工选择使野生鲫鱼发生基因突变,产生多种变异类型
D.金鱼的存活率通常比野生鲫鱼要高
解析:选A 鲫鱼驯化成金鱼的过程中,进行了人为的选择,基因频率发生了改变,A正确;金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代,不存在生殖隔离现象,B错误;基因突变是不定向的,人工选择是定向的,人工选择不可以使野生鲫鱼发生基因突变,C错误;由题干无法判断金鱼的存活率比野生鲫鱼要高,如果在野外环境,金鱼作为驯养品种存活率可能比野生鲫鱼要低,D错误。
4.(2025·徐州测评)生物的进化是复杂的,有不同的进化理论或学说对其进行解释,其中以自然选择学说为核心的现代生物进化理论比其他学说的影响要广泛和深远。下图为该理论对新物种的形成作出的解释框架图,图中A~D依次代表的词语正确的是 ( )
A.染色体变异、生殖隔离、地理隔离、种群基因频率
B.随机交配、染色体变异、生殖隔离、自然选择
C.自然选择、种群基因频率、地理隔离、生殖隔离
D.自然选择、生殖隔离、地理隔离、种群基因频率
解析:选C 新物种形成的标志是生殖隔离,为图中的D;C导致基因库的差别,应表示地理隔离;B的积累能导致基因库出现差别,应表示种群基因频率;能改变种群基因频率的有突变和基因重组及自然选择,故A表示自然选择。故选C。
5.[多选]下列关于生物进化理论的叙述,正确的是 ( )
A.拉马克的进化学说认为生物进化的原因是用进废退和获得性遗传
B.达尔文自然选择学说揭示了生物的多样性是变异的结果
C.现代生物进化论认为生物定向进化实质是自然选择作用下种群基因频率定向改变
D.生物进化理论在生物进化的原因等方面依然存在不同观点
解析:选ACD 拉马克的进化学说认为:生物进化的原因是用进废退和获得性遗传,A正确;达尔文自然选择学说揭示了生物的多样性是进化的结果,B错误;现代生物进化论认为:生物定向进化的实质是在自然选择作用下,种群基因频率发生定向改变,C正确;生物进化理论在生物进化的原因等方面依然存在不同观点,如有学者认为:决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,D正确。
(三)迁移应用
6.某国的野猪数量给该国的农业生产和生态稳定造成了极大的负面影响。经过多方考虑,该国决定适量捕杀野猪。回答下列有关问题:
(1)野猪与家猪杂交能够产生可育后代,因此,一般可认为野猪与家猪并未形成 。决定野猪种群进化方向的是 。
(2)研究发现,基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变,但不一定会导致生物体性状发生改变,原因可能是
(答出1点)。
(3)下图为科学家模拟环境条件发生变化后,某个野猪种群中A基因和a基因的基因频率的变化情况。Q点后A基因频率增大,a基因频率减小,说明 。P点时AA、Aa、aa三种基因型中,基因型 的频率最大。
解析:(1)野猪与家猪杂交能够产生可育后代,因此,一般可认为野猪与家猪并未形成生殖隔离,为同一物种。决定野猪种群进化方向的是自然选择,自然选择使种群定向进化。(2)基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变,但不一定会导致生物体性状发生改变,原因可能是密码子具有简并性,翻译出的肽链中氨基酸不改变;显性纯合子突变成杂合子,仍为显性性状。(3)Q点后A基因频率增大,a基因频率减小,说明A基因控制的性状更加适应环境。P点时,A基因频率为1/2,a基因频率为1/2,AA、Aa、aa三种基因型中,AA频率为1/4,Aa频率为1/2,aa频率为1/4,基因型Aa的频率最大。
答案:(1)生殖隔离 自然选择 (2)密码子具有简并性;显性纯合子突变成杂合子 (3)A基因控制的性状更加适应环境 Aa
知识点(二) 基因频率的相关计算
[核心要点点拨]
以一对等位基因(A、a)和其组成的基因型(AA、Aa、aa)为例
1.利用定义计算基因频率和基因型频率
(1)A或a的基因频率为
×100%
(2)AA或Aa或aa的基因型频率为
×100%
2.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%
3.已知基因型频率求基因频率
常染色体上一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2×杂合子的频率
A=AA+1/2Aa;a=aa+1/2Aa。
4.X染色体上基因的基因频率的计算
XY型性别决定的生物,基因在X染色体上,Y染色体上无等位基因,计算时只计算X染色体上的基因数,不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。例如:(N表示个体数)
Xa==
不涉及Y染色体,XA+Xa=1。
5.利用遗传平衡定律,由基因频率计算基因型频率
成立
前提
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没有突变
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的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。如果一个种群达到遗传平衡,其基因型频率应符合:p2+2pq+q2=1
[经典考题探究]
[典例] 某昆虫种群中,DD基因型个体占40%,dd基因型个体占20%,已知dd在性成熟前死亡。若该昆虫种群之间能自由交配,则下一代中基因型Dd个体出现的频率以及D、d基因频率分别为 ( )
A.37.5% 75% 25%
B.12.5% 75% 25%
C.25% 75% 25%
D.48% 60% 40%
[解析] 因昆虫种群中能产生配子的基因型为DD和Dd,且二者的比例为1∶1,若该群体中雌雄配子的比例分别为D∶d=3∶1,且该群体的个体之间能自由交配,则Dd出现的概率为2×1/4×3/4=3/8=37.5%,DD的概率为3/4×3/4=9/16,dd的概率为1/4×1/4=1/16,则D的基因频率为9/16+1/2×3/8=12/16=3/4=75%,则d的基因频率为1-75%=25%,A正确。
[答案] A
[易错警示] 正确区分基因频率、基因型频率和基因库
项目
含义(表达式)
发生变化与
进化的关系
基因型
频率
×100%
生物不一定进化
基因
频率
×100%
导致生物进化
基因库
种群中的全部基因
可导致生物进化,它的变化是形成新物种的前提
[层级训练评价]
(一)落实知能
1.在一个种群中基因型为AA的个体占16%,Aa的个体占48%,aa的个体占36%,A基因和a基因的基因频率分别是 ( )
A.16%、84% B.36%、64%
C.40%、60% D.64%、36%
解析:选C 由题意知,该种群中,AA=16%,Aa=48%,aa=36%,由公式可得,A=AA+1/2Aa=16%+1/2×48%=40%,a=1-40%=60%。故选C。
2.(2024·湖北高考)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是 ( )
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
解析:选B 由题干“该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)”可知,雌性中h基因的频率为10%,故雄性中h基因的频率也为10%,雄性中ZhZh=10%×10%=1%,由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1,整个种群有(10%+1%)÷2=5.5%的个体患该病,A错误;该种群h基因的频率与雌性个体中ZhW的基因型频率相等,均为10%,B正确;只考虑该对基因,则种群繁殖一代后存在ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW共五种基因型,C错误;若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,导致ZhZh个体减少,h基因数量减少,h基因频率会降低,而h基因频率和H基因频率之和为100%,故H基因频率会升高,D错误。
3.某种群原先只有基因型为AA的个体,后来引入了基因型为Aa和aa的个体。引入初期和引入十年后,该种群中三种基因型的个体所占比例如下图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.十年间,该种群可能未发生进化
B.基因型为aa的个体可能不适应新的自然环境
C.引入十年后,该种群内A基因频率为70%
D.基因型频率的改变一定会导致基因频率的改变
解析:选B 由图可计算与引入初期相比,引入十年后该种群的基因频率发生了改变,因此该种群发生了进化,A错误;引入初期,aa个体占45%左右,而引入十年后,aa个体只占5%左右,由此说明aa个体可能不适应新的自然环境,B正确;引入十年后,该种群内AA个体占55%左右,Aa占40%左右,所以该种群内A基因频率约为55%+1/2×40%=75%,C错误;基因型频率的改变不一定会导致基因频率改变,D错误。
4.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,该兔群中的雌雄兔随机交配所繁殖的子代兔群中,F的基因频率是 ( )
A.15% B.35%
C.25% D.75%
解析:选C 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,因随机交配基因频率不变,该兔群中的雌雄兔随机交配所繁殖的子代兔群中,F的基因频率=F/(F+f)=(500×2)/(2 000×2)=25%。故选C。
(二)迁移应用
5.现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,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%
解析:选C 已知A、a基因频率,据此可推导出各种群的基因型频率。种群1中各基因型的频率分别为AA=64%,Aa=32%,aa=4%;种群2中各基因型的频率分别为AA=36%,Aa=48%,aa=16%,则混合后的大种群中各基因型的频率变为AA=50%,Aa=40%,aa=10%;混合后的A基因频率=50%+40%×1/2=70%,a基因频率=1-70%=30%,根据遗传平衡定律,随机交配后子代中Aa的基因型频率为2×70%×30%=42%。故选C。
6.(2025·安徽高考)粗糙玉蜀螺是一种分布于海岸边的小海螺,其天冬氨酸转氨酶活性受一对等位基因Aat100和Aat120控制。至1987年,这对等位基因的频率在该种群世代间保持相对稳定(低潮带Aat120基因频率为0.4)。1988年,该螺分布区发生了一次有毒藻类爆发增殖,藻类分泌的藻毒素使低潮带个体大量死亡,而高潮带个体受影响较小,此后高潮带个体向低潮带扩散。1993年,种群又恢复到1987年的相对稳定状态。Aat120基因频率变化如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.1987年,含Aat120基因的个体在低潮带比高潮带具有更强的适应能力
B.在自然选择作用下,1993年后低潮带Aat100基因频率将持续上升
C.1988~1993年,影响低潮带种群基因频率变化的主要因素是个体迁移
D.1993年,含Aat100基因的个体在低潮带种群中所占比例为84%
解析:选D 根据题图信息可推知,1987年,含Aat120基因的个体在高潮带比低潮带具有更强的适应能力,A错误。1993年,种群又恢复到1987年的相对稳定状态,在自然选择作用下,理论上Aat100基因频率不会持续上升,B错误。根据题意可知,1988年,有毒藻类爆发增殖,藻类分泌的藻毒素使低潮带个体大量死亡,而高潮带个体受影响较小,高潮带个体迁入低潮带,导致低潮带Aat120基因频率升高,之后由于含Aat100基因的个体在低潮带有更强的适应能力,在自然选择的作用下,1993年,种群又恢复到1987年的相对稳定状态,C错误。1993年,Aat120基因频率为0.4,含Aat100基因的个体在低潮带种群中所占比例为1-0.4×0.4=84%,D正确。
/课堂小结与随堂训练/
一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.一个种群中全部个体所含有的基因总和称为种群基因库。
2.在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率被称为基因频率。某种基因型的个体在种群中所占的比率被称为基因型频率。
3.在自然界中,由突变和基因重组产生的可遗传的变异,为生物进化提供了原材料。
4.自然选择的作用可以使种群的基因频率发生定向改变,最终导致生物朝着一定的方向不断进化。
5.具有一定形态结构和生理功能特征,在自然状态下能够相互交配并繁殖可育后代的一群生物个体,通常称为物种。
6.隔离是指同种生物中不同种群的个体在自然选择下不能自由交流基因的现象。
7.现代综合进化论揭示了种群进化的规律;中性学说揭示了分子水平的进化规律。
三、素养好题训练
1.甲、乙两座独立海岛上的生物群落各不相同。甲岛植被多为高大乔木,种子种皮坚硬,生活着的大地雀的喙(鸟的嘴部)巨大有力;乙岛植被多为灌木和草本植物,种子细小,生活着的小地雀的喙纤细灵活。以下有关分析错误的是 ( )
A.由于环境条件不同,两座岛上的地雀朝不同的方向进化
B.由于植被种类不同,两座岛上的地雀产生了不同的变异
C.由于地雀喙型不同,乙岛的地雀迁徙到甲岛将难以生存
D.由于选择方向不同,两座岛上地雀基因库可能存在差异
解析:选B 环境条件对生物的变异具有选择作用,由于环境条件不同,导致两座岛上的地雀朝不同的方向进化,A正确;生物的变异是不定向、随机的,植被种类不同不会导致地雀产生不同的变异,是对地雀的变异进行选择,B错误;甲岛植被多为高大乔木,种子种皮坚硬,而乙岛地雀的喙纤细灵活,难以啄开坚硬的种皮,故乙岛的地雀迁徙到甲岛将难以生存,C正确;基因库是指一个种群全部个体所含有的全部基因的总和,由于不同岛屿上环境条件不同,选择方向不同,故两座岛上地雀基因库可能存在差异,D正确。
2.同一山地生长着两类鸭跖草,一类生长在阳光充足的悬崖顶上,一类生长在悬崖底下的树荫里(图甲)。后来由于山体坡度缓和,它们相互杂交产生杂交种(图乙)并迅速繁殖。相关叙述正确的是 ( )
A.图甲中突变和基因重组决定了两类鸭跖草基因库的差异
B.图甲中两类鸭跖草的形态不同是主动适应环境的结果
C.图乙中的杂交种与亲本之间存在生殖隔离
D.图示过程说明环境骤变可加快生物进化的进程
解析:选D 突变和基因重组提供进化的原材料,两类鸭跖草基因库的差异是由突变和环境选择决定的,A错误;图甲中两类鸭跖草的形态不同是由于环境对其进行选择的结果,而非两者主动适应环境的结果,B错误;杂交种能繁殖并形成种群,说明杂交种是可育的,两个鸭跖草亲本之间能进行传粉并产生可育后代,说明两个种群之间无生殖隔离,但据题干信息无法推知杂交种与亲本之间是否存在生殖隔离,C错误;图示过程发生在资源和条件相差较大的环境中,能迅速产生杂交种,说明环境骤变可加快生物进化的进程,D正确。
3.(2025·淮安月考)研究人员发现雄性隆背菲蜘蛛在与雌性交配后,能利用第一对腿上的关节,立即瞬间弹射,将自己从伴侣身边甩开。而少数没有弹射成功的雄性蜘蛛很快会被它们的雌性伙伴捕获并吃掉。下列叙述错误的是 ( )
A.雌性隆背菲蜘蛛捕食雄性蜘蛛有利于其获得更多营养,产生较多后代
B.雄性隆背菲蜘蛛具有的“弹射”能力,是雌性强大的捕食压力筛选的结果
C.在自然选择的作用下,没有“弹射”能力的雄性隆背菲蜘蛛最终将被完全淘汰
D.蜘蛛种群中与“弹射”能力相关的基因频率发生变化时,标志着该种群发生了进化
解析:选C 雌性隆背菲蜘蛛捕食雄性蜘蛛有利于其获得足够的营养,有利于繁衍,产下数量较多的后代,A正确;雄性隆背菲蜘蛛具有的“弹射”能力,是雌性强大的捕食压力筛选的结果,B正确;没有“弹射”能力的雄性隆背菲蜘蛛虽然会被吃掉,但之前已经与雌性蜘蛛完成了交配。它的基因能遗传给后代,因此在自然选择作用下,没有“弹射”能力的雄性隆背菲蜘蛛也会存在,不会完全消失,C错误;进化的实质是种群基因频率发生改变,D正确。
4.某食草昆虫翅型有长翅和短翅,分别由F+、F基因控制。原种群生活在杂草丛生的广阔沼洼地带,F+基因频率约为80%。后来人们对该区域进行了改建,该昆虫随机分布在三座孤岛中,但岛上及岛间风力较大,阻碍了基因交流,且长翅昆虫不适应此环境。下列说法正确的是 ( )
A.该昆虫原种群中,长翅个体的比例约为64%
B.该区域改建后,孤岛上该昆虫种群中F基因频率会升高
C.大风有可能使该昆虫产生无翅突变体,且突变率与风力大小正相关
D.三座孤岛上的该食草昆虫之间不发生基因交流,产生了生殖隔离
解析:选B 根据题干信息无法确定长翅和短翅的显隐性,无法计算当代的长翅个体的比例,A错误;该区域改建后,形成了岛上及岛间风力较大的环境,长翅昆虫不适应此环境,F+基因控制的长翅个体容易被淘汰,则该昆虫种群中F+基因频率会降低,F基因频率会升高,B正确;无翅突变体的产生可能是偶然因素造成的遗传物质改变引起的,与大风没有必然的联系,突变率与风力大小无关,C错误;三座孤岛上的食草昆虫之间不发生基因交流是地理隔离造成的,可能还没有产生生殖隔离,D错误。
5.(2024·河北高考)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子数量,每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B.随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C.距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D.区域A中的蚊子可快速形成新物种
解析:选B 根据题意,Est基因与毒素降解有关,且每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,会对蚊子起定向选择作用,使该种蚊子的Est基因频率发生定向改变,该过程中蚊子会发生进化,但不一定能快速形成新物种,A、D错误;距海岸线20~60 km区域内未喷洒杀虫剂,该区域内蚊子Est基因频率较小,且区域A距海岸线的距离越远,蚊子的Est基因频率越小,故随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致,B正确;距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,0~20 km范围内的蚊子受到的选择压力更大,C错误。
6.(2025·徐州调研)[多选]同域物种形成是指新物种从同一地域祖先物种未经地理隔离进化而来。斜口裸鲤和花斑裸鲤是生活在逊木措湖的两种裸鲤,原属同一物种,是研究同域物种形成的理想模型。在生殖期,裸鲤会释放性外激素吸引异性前来交配。调查发现,这两种鱼的嗅觉基因差异很大,这是导致它们分化为不同物种的关键。下列分析错误的是 ( )
A.斜口裸鲤和花斑裸鲤的形成没有经过隔离
B.裸鲤释放的性外激素会引发异性裸鲤嗅觉基因发生突变
C.同一地域的斜口裸鲤和花斑裸鲤所含的全部基因构成了一个基因库
D.斜口裸鲤和花斑裸鲤对性外激素识别的差异,阻碍了两种鱼的基因交流
解析:选ABC 由题意可知,斜口裸鲤和花斑裸鲤的形成没有经过地理隔离,但经过了生殖隔离,A错误;基因突变本身就存在,不是性外激素引发的,B错误;同一地域的斜口裸鲤和花斑裸鲤是两个不同的种群,故同一地域的斜口裸鲤和花斑裸鲤所含的全部基因构成了两个基因库,C错误;斜口裸鲤和花斑裸鲤对性外激素识别的差异,影响了交配对象的选择,进而阻碍了两种鱼的基因交流,D正确。
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