专题11 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成（期末真题汇编，广东专用）高一生物下学期人教版

**基本信息** 汇编广东多地高一下期末试题，聚焦生物进化两大核心考点，通过古人类化石、基因测序、高原适应等真实情境，以梯度设问强化进化与适应观及科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|22题|化石证据、分子水平证据、自然选择、协同进化|结合“露西化石”“尼安德特人DNA”等情境考查证据类型；以“蜜蜂与开花植物”“兰花与蛾”案例体现协同进化| |解答题（含实验题）|7题|基因频率计算、物种形成、适应相对性|通过丽鱼进化、高原EPAS1基因等案例分析进化机制；实验题探究异形叶HdSTM基因调控，强化探究实践|

专题14 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 2大高频考点概览 考点01 生物有共同祖先的证据 考点02 自然选择与适应的形成 地 城 考点01 生物有共同祖先的证据 一、单选题 1．A 2．D 3．D 4．A 5．D 6．D 7．D 8．B 9．C 10．D 二、解答题 11．(1) 突变和基因重组 不一定 (2) 否 两次统计的结果显示基因频率没有发生改变 (3) 物种和基因 协同 (4) 丙 分子 12．(1) 化石 共同由来 (2)黑猩猩 (3)④ (4) 基因 协同进化 (5)携带突变基因 E 的个体具有更强的生存能力和繁殖能力，经过长期自然选择，该基因频率逐渐升高。 13．(1) 突变和基因重组 种群基因频率 协同进化/共同进化 (2)BD (3)②①③或②③① (4)ABC (5) 0.42/42% 高原人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势（或更能适应高原环境），长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高 地 城 考点02 自然选择与适应的形成 一、单选题 1．D 2．A 3．B 4．D 5．B 6．C 7．C 8．B 9．C 10．D 11．D 12．D 二、解答题 13．(1)协同进化 (2)生殖 (3) 未标志 避免花被该植食者啃食,有利于传粉受精,保证种群的繁衍 (4)短柱型 (5) 20％ 种群中a基因频率（或A基因频率）发生变化（或种群的基因频率改变） 14．(1) 自然选择 基因频率 (2) 高 增加 (3)两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境 (4)研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异 三、实验题 15．(1) 自然选择 相对 突变和基因重组（基因突变、基因重组和染色体变异） (2)有易于区分的相对性状、繁殖速度快、植株大小适中、叶形对环境因子敏感（叶形在不同的环境表型不同）、遗传转化简易（答到2点即可） (3) 较高（多） 较低（少） 提高光能吸收效率和气体交换能力（增大光合面积和气体交换能力） (4)将生理状态相同的异叶水蓑衣均分为三组：野生型组、HdSTM基因过表达组（转入HdSTM基因）、HdSTM基因敲除组（或抑制HdSTM基因表达）；将三组植株分别置于水生和陆生环境中培养；观察并记录各组叶片的形态变化 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 2大高频考点概览 考点01 生物有共同祖先的证据 考点02 自然选择与适应的形成 地 城 考点01 生物有共同祖先的证据 一、单选题 1．(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)研究生物进化最直接、最重要的证据是（    ） A．化石证据 B．胚胎学证据 C．比较解剖学证据 D．细胞和分子水平的证据 【答案】A 【详解】A、化石是古代生物的遗体、遗物或遗迹，能直接展示不同地质年代生物的形态结构及演变顺序，例如马的化石序列直接反映了其体型和趾数的进化过程，因此化石证据是研究生物进化最直接、最重要的证据，A正确； B、胚胎学证据通过比较不同物种胚胎发育的相似性（如脊椎动物早期胚胎的鳃裂和尾）支持共同祖先理论，但属于间接证据，B不符合题意； C、比较解剖学证据如同源器官（如人臂与鸟翅骨骼结构相似）表明结构同源，需通过推理说明进化关系，并非最直接证据，C不符合题意； D、细胞和分子水平的证据（如DNA序列相似性）虽能揭示亲缘关系，但属于微观层次的间接证据，D不符合题意。 故选A。 2．(24-25高一下·广东揭阳·期末)在分析人类与灵长类动物之间的亲缘关系远近时，不可作为研究材料的生物分子是（    ） A．DNA B．蛋白质 C．RNA D．ATP 【答案】D 【分析】核酸的基本单位是核苷酸，分为4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸，在所有细胞都8种。不同个体细胞DNA不一样，转录生成的RNA也不一样，翻译成的蛋白质不一样。 【详解】A、DNA是遗传物质，碱基序列差异能反映亲缘关系远近，可作为研究材料，A错误； B、蛋白质的氨基酸序列差异可体现基因差异，常用于亲缘关系判断，B错误； C、RNA由DNA转录而来，其序列差异也能间接反映遗传差异，C错误； D、ATP结构简单且高度保守，所有生物中几乎相同，无法用于比较亲缘关系，D正确。 故选D。 3．(24-25高一下·广东佛山·期末)科学家在研究蜜蜂的起源与进化时发现，蜜蜂多样性的爆发与开花植物的盛行几乎同步。但由于大陆板块漂移和缺少化石证据，蜜蜂的起源地点和时间目前还无从考证。下列分析错误的是（　　） A．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 B．对不同种蜜蜂基因组进行测序有利于研究其进化顺序 C．长期处于不同地理板块的蜜蜂之间可能存在生殖隔离 D．蜜蜂种群内部分工协助，相互影响和发展实现协同进化 【答案】D 【分析】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．突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成．在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、化石记录了生物进化的历程，能直接反映古代生物的形态结构及出现顺序，是研究生物进化最直接、最重要的证据，A正确； B、基因组测序可比较不同物种的基因差异，通过分子生物学方法（如构建系统进化树）推断物种间的亲缘关系和进化顺序，B正确； C、长期地理隔离可能导致不同种群的基因交流中断，积累不同的变异，最终形成生殖隔离，C正确； D、协同进化指不同物种之间或生物与环境之间的相互影响和共同进化，而蜜蜂种群内部的分工属于种内关系，不属于协同进化，D错误。 故选D。 4．(24-25高一下·广东肇庆·期末)通过对同源基因组和染色体结构的研究，发现67种（物种）鳞翅目昆虫的W染色体可能源自同一祖先，而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因。下列叙述正确的是（    ） A．上述研究为W染色体来自同一祖先提供了分子水平的证据 B．研究表明物种是生物进化和繁殖的基本单位 C．基因转移说明鳞翅目昆虫与细菌不存在生殖隔离 D．融入后会使鳞翅目昆虫的种群基因频率发生定向改变 【答案】A 【详解】现代生物进化理论的基本观点：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。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【分析】A、同源基因组和染色体结构的比较属于分子生物学证据，能够为W染色体同源提供支持，A正确； B、现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，而非物种，B错误； C、基因转移（如水平基因转移）可能发生在不同物种间，但生殖隔离指物种间无法交配或产生可育后代，与基因转移无关，C错误； D、基因转移会导致基因频率变化，但“定向改变”需自然选择驱动，题干未提及选择作用，仅融入基因不必然导致定向改变，D错误。 故选A。 5．(24-25高一下·广东江门·期末)“尼安德特人是现代人类的近亲”，得出以上结论需要比对两者DNA的（　　） A．X射线衍射图谱 B．碱基配对方式 C．基本骨架的组成 D．碱基排列顺序 【答案】D 【分析】DNA的碱基排列顺序（即遗传信息）决定物种特性，亲缘关系越近，碱基序列相似度越高。 【详解】A、X射线衍射图谱主要用于研究DNA的空间结构，而不是用于判断生物之间的亲缘关系，A错误；    B、所有DNA分子的碱基配对方式都是A与T配对，G与C配对，这是DNA的共性，不能作为判断尼安德特人与现代人类是近亲的依据，B错误；   C、所有DNA分子的基本骨架都是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，这也是DNA的共性，无法用于判断亲缘关系，C错误；   D、不同生物的DNA碱基排列顺序不同，亲缘关系越近，碱基排列顺序越相似。所以通过比对尼安德特人和现代人类DNA的碱基排列顺序，可以得出他们是否为近亲的结论，D正确。 故选D。 6．(24-25高一下·广东汕尾·期末)下列生物进化的实例中，能够成为生物有共同祖先的直接证据的是（    ） A．人与黑猩猩基因组的差异只有3% B．人与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾 C．人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构有很多共同点 D．318万年前少女露西的上肢骨与黑猩猩的相似 【答案】D 【详解】A、人与黑猩猩基因组的差异属于分子生物学证据，A错误； B、胚胎发育早期的鳃裂和尾属于胚胎学证据，B错误 ； C、骨骼结构的共同点属于比较解剖学中的同源器官，C错误； D、露西的化石显示其骨骼特征与黑猩猩相似，属于化石证据，可直接证明生物间的演化关系，D正确。 故选D。 7．(24-25高一下·广东清远·期末)我国科学家发现，玉米的KRN2基因和水稻的KRN2基因碱基序列高度同源，该发现为植物间的进化提供了（　　） A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．分子水平证据 【答案】D 【分析】玉米和水稻的KRN2基因碱基序列高度同源，属于分子水平的相似性比较。 【详解】A、化石证据是通过研究地层中的化石来证明生物进化，与基因序列无关，A错误； B、比较解剖学证据是通过比较不同物种的器官结构（如同源器官）推断进化关系，与基因序列无关，B错误； C、胚胎学证据是通过比较胚胎发育的相似性支持进化，与基因序列无关，C错误； D、分子水平证据是通过分析DNA、蛋白质等分子结构的相似性来揭示进化关系，题干中基因碱基序列同源属于此类证据，D正确。 故选D。 8．(24-25高一下·广东揭阳·期末)爱尔兰麋鹿的鹿角很大，雄性两角展开有3 m左右的宽度。大鹿角对性选择有利，但可能是因为大鹿角限制了个体的觅食和逃跑能力，爱尔兰麋鹿在7 700年前就已经灭绝了。下列相关说法错误的是（    ） A．可以根据化石所在沉积岩层的地质年代估算生物灭绝时间 B．大鹿角是适应于其性选择而定向突变形成的特征，但该适应具有相对性 C．鹿角过大反而加剧了爱尔兰麋鹿的生存斗争 D．爱尔兰麋鹿的灭绝会影响某些相关生物的进化 【答案】B 【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。经过漫长的协同进化，逐渐产生了生物多样性。 【详解】A、化石是研究生物进化的重要证据，不同沉积岩层对应不同地质年代，通过测定岩层年代可估算生物灭绝时间，A正确； B、突变是随机、不定向的，性选择仅对有利性状（如大鹿角）进行保留，而非定向突变形成该特征，B错误； C、大鹿角限制觅食和逃跑能力，导致个体在生存斗争中处于劣势，加剧生存压力，C正确； D、物种间存在协同进化关系，爱尔兰麋鹿灭绝会影响与其相关的生物（如捕食者、寄生生物等）的进化方向，D正确。 故选B。 9．(24-25高一下·广东韶关·期末)“共同由来学说”认为地球上所有的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。下列各项不能在细胞和分子水平支持这一论点的是（　　） A．组成细胞的元素种类大致相同 B．各种生物的细胞结构基本相似 C．生物都以DNA作为遗传物质 D．所有生物都遵循“中心法则” 【答案】C 【分析】共同由来学说是生物进化理论的核心观点之一，由查尔斯・达尔文在《物种起源》中系统提出，主张地球上所有生物都源自一个或少数几个共同的原始祖先，通过逐渐的演化过程形成了如今多样化的生物类群。 【详解】A、组成细胞的元素种类大致相同，体现分子水平的共性，支持共同由来学说，A不符合题意； B、细胞结构基本相似（如均有细胞膜、细胞质等），是细胞水平的共性证据，支持共同由来学说，B不符合题意； C、并非所有生物都以DNA作为遗传物质，如部分病毒（HIV 等）以RNA为遗传物质，无法在细胞和分子水平支持共同由来学说，C符合题意； D、所有生物遵循中心法则（DNA复制、转录、翻译等，RNA病毒也有对应延伸），是分子水平的共性，支持共同由来学说，D不符合题意。 故选C。 10．(24-25高一下·广东广州天河区·期末)通过研究马的化石发现，始祖马生活在丛林中，其短冠齿适合啃食嫩叶，多趾足适于在松软的丛林地面行走；现代马生活在草原上，其长冠齿适合啃食草本植物，单趾足适于在开阔的草原上奔跑。下列叙述错误的是（　　） A．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 B．足趾数与齿冠长度的演变体现了适应具有普遍性 C．现代马长冠齿的形成是马与植物协同进化的结果 D．马和驴前肢骨骼相似是共同由来学说的胚胎学证据 【答案】D 【分析】生物有共同祖先的证据：（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。（2）比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来，这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。（3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。（5）分子水平的证据：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。 【详解】A、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。通过对化石的研究，可以直接了解生物的形态、结构等特征，以及它们在不同地质年代的分布情况，从而为生物进化提供最直接、最重要的证据，A正确； B、从题干可知，始祖马的短冠齿适合啃食嫩叶，多趾足适于在松软的丛林地面行走；现代马的长冠齿适合啃食草本植物，单趾足适于在开阔的草原上奔跑。这表明生物的足趾数与齿冠长度等特征会随着生活环境的变化而演变，以更好地适应环境，体现了适应具有普遍性，B正确； C、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。现代马的长冠齿适合啃食草本植物，这是马在进化过程中，为了适应草原上以草本植物为食的环境，与植物相互作用、协同进化的结果，C正确； D、马和驴前肢骨骼相似是比较解剖学的证据，而不是胚胎学证据。胚胎学证据是指通过研究不同生物的胚胎发育过程，发现它们在早期阶段具有相似性，从而为生物进化提供证据，D错误。 故选D。 二、解答题 11．(24-25高一下·广东梅州·期末)东非马拉维湖中的丽鱼科生物拥有共同的祖先，但在短短 200万～300万年间，就演化出了超过1000种不同的丽鱼，如纵带黑丽鱼、小齿龙占丽鱼等。回答下列问题： (1)现代生物进化理论认为________为生物进化提供原材料，进化________（填“一定”或“不一定”）会形成新物种。 (2)经调查发现，初始时，基因型为 BB 和 bb 的纵带黑丽鱼个体分别占种群的 12%、48%，一段时间后再次统计，BB 和 bb 个体分别占 18%、54%。该种群在此期间________（填“是”或“否”）发生了进化，原因是________。 (3)马拉维湖中的丽鱼多种多样，体现了________多样性。马拉维湖中的各种生物和无机环境依然在相互影响中不断进化和发展，这就是________进化。 (4)比较不同种丽鱼的基因序列，可以确定亲缘关系的远近。如图为三种丽鱼的肌动蛋白基因的部分碱基序列： 由图推测，与甲丽鱼亲缘关系更近的是________，该研究可以为研究丽鱼的进化提供________水平的证据。 【答案】(1) 突变和基因重组 不一定 (2) 否 两次统计的结果显示基因频率没有发生改变 (3) 物种和基因 协同 (4) 丙 分子 【分析】现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群；生物进化的实质是种群基因频率的改变；一个种群中所有个体含有的全部基因称为基因库；协同进化是指不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展；生物多样性的形成是协同进化的结果；生物多样性包括物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性。 【详解】（1）生物进化理论认为突变和基因重组为生物进化提供原材料，生物进化的基本单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，种群基因频率的改变导致生物进化，但并不一定出现新的物种，新物种形成的标志是生殖隔离。 （2）调查发现，初始时，基因型为BB和bb的纵带黑丽鱼个体分别占种群的12%、48%，Bb的基因型频率为40%，则B的基因频率是BB+1/2Bb=32%，则b的基因频率为1-32%=68%。一段时间后再次统计，BB和bb个体分别占18%、54%。则Bb为28%，计算得B的基因频率还是32%，b的基因频率还是68%。由于生物进化的实质是种群基因频率的改变，该种群的基因频率没有发生改变，所以种群没有进化。 （3）马拉维湖中的丽鱼多种多样，涉及多个物种，体现了物种多样性和基因多样性。马拉维湖中的各种生物和无机环境依然在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，协同进化的结果导致了生物多样性的形成，此外生物多样性还包括物种多样性和生态系统多样性。 （4）判断亲缘关系的远近，实质是判断基因中碱基序列的相似性，甲丽鱼的DNA单链和丙丽鱼的DNA单链互补程度更高，证明丙丽鱼的另一条DNA单链和甲丽鱼的DNA单链相似程度更高，因此二者亲缘关系更近，这是分子水平的证据。 12．(24-25高一下·广东广州五校联考·期末)多年来，科学家们通过大量研究对人类进化与起源方面做出了突出贡献。 (1)1974年，古人类学家发现了距今300万年至360万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明，她既能直立行走，又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了______证据，这一证据支持了达尔文进化论中的________学说。 (2)瑞典某位科学家团队成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA，分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异，结果如图1所示。依据图1信息，完善图2中的进化关系图，方框①内应填写的是___________(填“现代人”、“尼安德特人”或“黑猩猩”) (3)上述科研团队在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体DNA，则两人的关系不可能为_________。(编号选填) ①父亲和女儿②哥哥和妹妹③母亲和儿子    ④祖父和孙女 (4)目前世界上有黄种人、白种人、黑种人等多种人种，这体现了_________多样性，生物多样性的形成是_________的结果。 (5)研究发现，生活在青藏高原的藏族人身体中携带的一种突变基因E也有可能来源于尼安德特人。低氧条件下野生型基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，而突变基因E只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。结合题干信息及现代生物进化理论，解释突变基因E在青藏高原世居藏族人群中的基因频率高的原因：在高原缺氧环境下，__________。 【答案】(1) 化石 共同由来 (2)黑猩猩 (3)④ (4) 基因 协同进化 (5)携带突变基因 E 的个体具有更强的生存能力和繁殖能力，经过长期自然选择，该基因频率逐渐升高。 【分析】生物有共同祖先的证据：1、化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。 2、比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来，这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。3、胚胎学证据：人和鱼的胎在发育早期都出现裂和尾，人和其它脊椎动物在胎发育早期都有彼此相似的阶段。4、细胞水平的证据：细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础。 5、分子生物学的证据：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。 【详解】（1）对古人类化石骨骼进行分析，这属于化石证据。 她既能直立行走又仍是树木攀缘者，这体现了生物进化过程中的过渡类型，支持了达尔文进化论中的共同由来学说。 （2）从图 1 中可以看出，现代人与黑猩猩的线粒体 DNA 特定序列的碱基对差异最大，现代人与尼安德特人的差异相对较小。在进化关系图 2 中，灵长类祖先分化出的一支，与现代人和尼安德特人亲缘关系较远的是黑猩猩，所以方框①内应填写黑猩猩。 （3）①父亲的 X 染色体只能传给女儿，所以父亲和女儿可能含有相同的 X 染色体 DNA，①正确； ② 哥哥和妹妹的 X 染色体都来自母亲，有可能含有相同的 X 染色体 DNA，②正确； ③ 母亲的 X 染色体可传给儿子，有可能含有相同的 X 染色体 DNA，③正确； ④ 祖父的 X 染色体不会传给孙女，所以祖父和孙女不可能含有相同的 X 染色体 DNA，④错误。 故选④。 （4）黄种人、白种人、黑种人等多种人种体现了生物多样性中的基因多样性（因为不同人种在基因组成上存在差异）。 生物多样性的形成是协同进化的结果，生物与生物之间、生物与无机环境之间相互影响、共同进化，导致了生物多样性的形成。 （5）在高原缺氧环境下，携带突变基因 E 的个体只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生，具有更强的生存能力和繁殖能力，相比携带野生型基因的个体更容易将基因传递给后代。经过长期的自然选择，突变基因 E 在青藏高原世居藏族人群中的基因频率逐渐升高。 13．(24-25高一下·广东广州三校（广附、广铁、广外）·期末)科学家成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体 DNA（mtDNA），绘制了尼安德特人基因组草图，在人类进化研究方面做出了突出贡献。 (1)现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是种群。_____________提供进化的原材料， 自然选择导致______________发生定向改变，生物多样性是_______________的结果。 (2)人类mtDNA是研究进化的重要参考指标，下列有关线粒体的叙述，正确的有 。 A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律 B．线粒体DNA的突变率高于核DNA，因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱 C．环境因素诱发的线粒体DNA突变不能遗传给子代 D．将古人类化石中的 mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较，获得人类进化的证据属于“分子生物学证据”证据 (3)一个人的 mtDNA 很可能与他们的远祖非常相似。科学家分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异，来研究他们之间的亲缘关系，得到的结果如下图所示。 依据图信息，请补充完整下面的进化关系图，下图方框内 A、B、C 依次为_____________（选填“①现代人、②黑猩猩、③尼安德特人”，填序号）。 (4)科学家在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体 DNA ，则两人的关系可能为 。 A．父女 B．兄妹 C．母子 D．爷孙女 (5)另一项研究发现，高原人身体中携带的 EPAS1突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型 EPAS1 基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症， 而 EPAS1突变基因对低氧不敏感。已知高原人群中 EPAS1 突变基因的基因频率为 0.7，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为_____。研究发现 EPAS1 突变基因在高原人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请尝试做出解释：在高原缺氧环境下，_________________。 【答案】(1) 突变和基因重组 种群基因频率 协同进化/共同进化 (2)BD (3)②①③或②③① (4)ABC (5) 0.42/42% 高原人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势（或更能适应高原环境），长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高 【分析】比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来，这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。 【详解】（1）现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，突变（包括基因突变和染色体变异）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发生定向改变，生物多样性是协同进化（共同进化）的结果。 （2）A、孟德尔的遗传规律适用于真核生物的细胞核遗传，线粒体DNA中的基因不遵循孟德尔的遗传规律，A错误； B、线粒体DNA的突变率高于核DNA，因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱，B正确； C、环境因素诱发的线粒体DNA突变可随线粒体遗传给子代，C错误； D、分子水平的证据是指不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，将古人类化石中的mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较属于分子生物学证据，D正确。 故选BD。 （3）据图可知，现代人与尼安德特人的DNA差异更小，说明亲缘关系更近，故方框内 A、B、C依次为②①③（或 ②③①）。 （4）分析两人的X染色体DNA，若两人含有相同的X染色体DNA，该X染色体可能均来自亲代，也可能是亲代传递给子代的，则两人的关系可能为父女或者母子 ，也可能为兄妹，ABC正确，D错误。 故选ABC。 （5）已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7，则正常基因的基因频率为0.3，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为2×0.3×0.7=0.42。在高原缺氧环境下，藏族人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势，长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高；在低海拔地区，EPASI 突变基因不会使人具有生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高，因此EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群。 地 城 考点02 自然选择与适应的形成 一、单选题 1．(24-25高一下·广东汕头潮南区·期末)某种兰花有细长的花矩，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。两者的形态如下图。下列叙述正确的是（　　） A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 D．口器与花矩的相互适应是协同进化的结果 【答案】D 【详解】A、变异是不定向的，蛾口器的特征对兰花花矩的变异起到选择作用，A 错误； B、新物种形成的必要条件是生殖隔离，花矩变长不一定会导致生殖隔离，不是兰花新种形成的必要条件，B 错误； C、蛾的口器变长是自然选择的结果，而不是因为吸食花蜜这种用进废退的原因导致的，C 错误； D、蛾的口器与兰花细长的花矩相互适应，是不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，即协同进化（共同进化）的结果，D正确。 故选D。 2．(24-25高一下·广东茂名·期末)科学家对某地一种蟹的体色进行统计，发现中间体色的个体占比较多，深色和浅色个体占比较少且无显著差异。据此推测不合理的是（    ） A．深色蟹和浅色蟹比例接近，说明自然选择对蟹的体色不起作用 B．中间体色的个体占比较多，说明此种体色与该地环境色彩相近 C．若该地开发导致植被破坏土地裸露，浅色蟹的比例可能会增加 D．即使去除该地蟹所有天敌，蟹体色的基因频率也可能发生变化 【答案】A 【详解】A、深色和浅色蟹比例接近，但中间体色占优，说明自然选择仍起作用，A错误； B、中间体色个体多，可能因与环境色彩相近而更适应，符合稳定选择的结果，B正确； C、植被破坏后环境变浅，浅色蟹可能因更隐蔽而比例增加，C正确； D、去除天敌后，其他因素（如基因突变、遗传漂变等）仍可能导致基因频率变化，D正确。 故选A。 3．(24-25高一下·广东清远·期末)下列有关生物进化理论的叙述，符合达尔文自然选择学说基本观点的是（　　） A．长颈鹿的长颈是世代伸长颈部获取食物形成的 B．鸟类的不同喙形是自然选择保留有利变异的结果 C．昆虫抗药性增强是农药诱导其产生了定向变异 D．海龟的鳍状肢是长期游泳锻炼后遗传给后代的 【答案】B 【分析】达尔文认为，在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。 【详解】A、长颈鹿的长颈是拉马克“用进废退”观点的体现，认为后天获得的性状可遗传，但达尔文学说强调自然选择对不定向变异的定向选择，A错误； B、鸟类不同喙形的形成是自然选择保留有利变异的结果，符合达尔文“适者生存”的核心观点，B正确； C、昆虫抗药性增强是农药选择已存在的抗药性变异个体，而非诱导产生定向变异（变异是随机的），C错误； D、海龟鳍状肢的形成是拉马克“用进废退”理论，达尔文学说认为性状改变是自然选择的结果而非后天锻炼遗传，D错误。 故选B。 4．(24-25高一下·广东清远·期末)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型：稳定选择、定向选择和分裂选择，如图横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述正确的是（　　） A．稳定选择有利于扩大种群的表型特征的分布范围 B．定向选择的结果是使种群表型均值保持不变 C．分裂选择淘汰了表型频率低的个体，使其频率下降 D．三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是定向的 【答案】D 【详解】A、稳定选择淘汰表型极端个体，保留中间型 ，会缩小种群表型特征的分布范围 ，A错误； B、定向选择使种群表型向某一极端方向偏移（均值改变 ），B错误； C、分裂选择淘汰中间型个体 ，保留两端表型，使中间型频率下降，C错误； D、自然选择决定生物进化方向，三种选择类型对种群基因频率的影响是定向的（使基因频率朝适应环境的方向改变 ），D正确。 故选D。 5．(24-25高一下·广东佛山·期末)在氧含量正常情况下，具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体（即杂合子）能同时合成正常和异常的血红蛋白，因此不表现出贫血症状，并对疟疾具有较强的抵抗力。下列叙述错误的是（　　） A．可利用光学显微镜初步判断个体是否患有镰状细胞贫血症 B．镰状细胞贫血发生的根本原因是基因突变，属于有害变异 C．在疟疾高发地区，杂合子的生存率比正常个体更高 D．使用抗疟疾药物治疗会降低该突变基因的基因频率 【答案】B 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 【详解】A、镰状细胞贫血的红细胞呈镰刀状，所以可以利用光学显微镜初步判断个体是否患有镰状细胞贫血，A正确； BC、依据题干信心，在氧含量正常情况下，具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体（即杂合子）能同时合成正常和异常的血红蛋白，因此不表现出贫血症状，并对疟疾具有较强的抵抗力，所以镰状细胞贫血是有害还是有利，取决于环境，且在疟疾高发地区，杂合子的生存率比正常个体更高，B错误，C正确； D、使用抗疟疾药物后，会消除疟疾的选择压力，杂合子就会失去抗疟优势，突变基因（导致贫血）成为不利因素，正常基因型（纯合正常）将更有优势，所以使用抗疟疾药物治疗会降低该突变基因的基因频率，D正确。 故选B。 6．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期末)鲍曼不动杆菌对几乎所有抗生素的耐药性都在显著增强。下列说法正确的（    ） A．滥用抗生素会引起鲍曼不动杆菌基因突变从而产生耐药性 B．抗生素对鲍曼不动杆菌耐药性的选择是不定向的 C．交叉使用多种抗生素可以减缓某种耐药基因的基因频率增加速率 D．鲍曼不动杆菌在耐药性增强的过程中，基因频率的改变是不定向的 【答案】C 【分析】基因突变在自然界是普遍存在的，基因突变产生的新的等位基因，可能使种群的基因频率发生变化。突变和基因重组都是随机的、不定向的，它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。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。 【详解】A、鲍曼不动杆菌的耐药性突变在使用抗生素之前就已存在，抗生素只是对其进行选择，并非引起基因突变，A错误； B、抗生素的选择是定向的，会保留耐药性个体并淘汰不耐药个体，B错误； C、交叉使用多种抗生素可降低对单一耐药基因的选择压力，从而减缓其基因频率的上升速率，C正确； D、耐药性增强是自然选择对不定向的变异定向选择的结果，最终导致耐药性基因频率增加，D错误。 故选C。 7．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期末)很多植物的花都有一种特殊的结构——蜜距。研究发现，蜜蜂倾向于“访问”短且弯曲、蓝紫色的蜜距，而天蛾倾向于“访问”极长、颜色较淡的蜜距。下列说法正确的是（    ） A．上述过程主要体现了生物多样性中的基因多样性 B．隔离是蜜距长度出现差异的必要条件 C．传粉者访花偏好与植物蜜距之间相互适应的原因为协同进化 D．极长蜜距的产生是由于环境变化而产生的适应性变化 【答案】C 【详解】A、蜜距差异反映不同植物适应不同传粉者，主要体现物种间关系，体现了生物多样性中的物种多样性，A错误； B、突变和自然选择是蜜距长度出现差异的必要条件，B错误； C、传粉者偏好与植物蜜距特征相互适应，属于不同物种间协同进化的结果，C正确； D、极长蜜距是长期自然选择（如天蛾的传粉效率）形成的适应性特征，D错误。 故选C。 8．(24-25高一下·广东肇庆·期末)2025年，我国科学家发现了龙城热河蝎化石。据化石分析，龙城热河蝎生活在陆地，须肢纤细，毒针较长，具有诸多海洋生物的原始特征。下列叙述正确的是（    ） A．表明龙城热河蝎的进化历程是从简单到复杂 B．保留海洋生物的原始特征是自然选择的结果 C．与现存蝎子基因差异的根本原因是基因重组 D．地层中化石为研究生物进化提供了间接证据 【答案】B 【分析】在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。 【详解】A、龙城热河蝎具有海洋生物的原始特征，说明其可能是从水生到陆生的过渡类型，但无法直接推断其进化历程是“从简单到复杂”，A错误； B、保留海洋生物的原始特征可能是由于这些特征在陆地环境中仍具有适应性，未被自然选择淘汰，因此是自然选择的结果，B正确； C、现存蝎子与龙城热河蝎基因差异的根本原因是基因突变（而非基因重组），基因重组仅导致现有基因的重新组合，C错误； D、地层中的化石是研究生物进化的直接证据（如形态结构对比），而非间接证据，D错误； 故选B。 9．(24-25高一下·广东广州海珠区·期末)扁桃具有较强抗旱性。分布在我国云南、广西、贵州等地的多种野生扁桃，均属于桃属植物，其亲缘关系存在差异。下列叙述错误的是（    ） A．不同地区野生扁桃种群的基因库存在差异 B．气候与海拔差异影响野生扁桃的进化方向 C．分布地环境越相似的野生扁桃亲缘关系越近 D．同区域野生扁桃形态趋同是自然选择的结果 【答案】C 【详解】A、不同地区的野生扁桃种群因地理隔离导致基因交流受阻，基因库中积累的变异不同，存在差异，A正确； B、气候与海拔差异属于自然选择压力，会定向改变种群的基因频率，从而影响进化方向，B正确； C、亲缘关系的远近主要由遗传物质的相似性决定，而地理隔离可能导致环境相似但亲缘关系较远，例如长期隔离的种群即使环境相似，也可能因独立进化而亲缘关系疏远，C错误； D、同区域野生扁桃因适应相同的环境条件，自然选择导致形态结构趋同，D正确。 故选C。 10．(24-25高一下·广东韶关·期末)有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配，然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是（　　） A．雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组 B．自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的 C．推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部 D．雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库 【答案】D 【分析】现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择通过定向改变种群基因频率而使生物朝着一定的方向进化，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志。 【详解】A、突变（基因突变和染色体变异）和基因重组为生物进化提供原材料，雄鸟羽毛颜色差异属于可遗传变异，来源于突变和基因重组，A正确； B、自然选择通过定向改变种群基因频率使生物适应环境，其方向是确定的，B正确； C、雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配，然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉，所以雄性可能保留鲜艳胸部（吸引配偶）而背部暗淡（避免被捕食），C正确； D、同进化发生在不同物种或生物与环境之间，雄鸟与雄鸟属于同一物种，不会协同进化，D错误。 故选D。 11．(24-25高一下·广东东莞·期末)捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是（　　） A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变 B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果 C．该种群中两类个体间实现了协同进化 D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型 【答案】D 【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变有普遍性、不定向性、随机性、低频率性等特点。2、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，这就是协同进化。 【详解】A、突变是随机、不定向的，捕捞作为选择因素只能筛选现有变异，而非直接导致定向突变，A错误； B、背鳍窄小基因的出现源于基因突变或基因重组，人工选择仅保留有利表型，并未创造新基因，B错误； C、协同进化发生在不同物种或生物与环境之间，同一物种内不同表型个体间不涉及协同进化，C错误； D、捕捞直接淘汰背鳍宽大的表型个体，选择作用于表型，进而改变种群基因频率，D正确； 故选D。 12．(24-25高一下·广东佛山·期末)我国著名农书《齐民要术》中记载：“粟、黍、称、粱、秫，常岁岁别收。选好穗纯色者，創刈，高悬之。至春，治取别种，以拟明年种子。”这体现了我国古代劳动人民对人工选种的重视。下列叙述正确的是（　　） A．“选好穗纯色者”直接选择的是基因型 B．“好穗纯色者”种下后，后代无性状分离 C．人工选种的过程实现了基因的定向变异 D．人工选种与自然选择的方向可能不同 【答案】D 【详解】A、“选好穗纯色者”直接选择的是表型而非基因型，因为表型由基因型和环境共同决定，无法直接判断基因型是否纯合，A错误； B、若“好穗纯色者”为杂合体（如显性性状的杂合子），后代可能出现性状分离，B错误； C、人工选种是对已有变异的筛选，而非导致基因的定向变异（变异是随机的），C错误； D、人工选择以人类需求为导向，自然选择以环境适应为导向，两者的方向可能不同（例如高产性状可能不利于自然生存），D正确。 故选D。 二、解答题 13．(24-25高一下·广东云浮·期末)报春花属（约500种）是报春花科最大属，为研究植物进化的典型材料。我国青藏高原东南部及横断山脉南部作为研究生物多样性的热点地区，为报春花提供了多样生境。回答下列问题： (1)我国青藏高原东南部以及横断山脉南部生物多样性的形成是________的结果。 (2)巨伞钟报春喜湿润、低盐生境，杂色钟报春能适应干燥、高盐环境，两者在交替区共存但杂交不育，原因是存在________隔离。 (3)该地区同种报春花的两个种群花期不同（甲比乙早20天），花期隔离________（填“标志着”或“未标志”）新物种的形成。研究发现种群甲花期结束约20天后，该区域生活的某种植食者处于活跃期，该植食者偏好啃食植物花瓣，推测种群甲在进化过程中采取提前花期策略的意义是________。 (4)报春花属于两性花，但大多存在自交不亲和现象。报春花普遍存在典型的二型花柱结构：长柱型（花柱长、花药低位）和短柱型（花柱短、花药高位）。某地传粉昆虫口器短，据图推测，该区域易结出种子的个体是________（填“长柱型”或“短柱型”）报春花。 (5)研究某报春花种群花色（由等位基因A/a控制）的遗传动态，连续两年的调查数据如表所示。 年份 红花植株（AA）占比 粉花植株（Aa）占比 白花植株（aa）占比 2022 64％ 32％ 4％ 2023 49％ 42％ 9％ ①2022年种群中a基因频率为________。 ②研究人员根据表中结果分析，认为该报春花种群发生了进化，其判断依据是________。 【答案】(1)协同进化 (2)生殖 (3) 未标志 避免花被该植食者啃食,有利于传粉受精,保证种群的繁衍 (4)短柱型 (5) 20％ 种群中a基因频率（或A基因频率）发生变化（或种群的基因频率改变） 【分析】现代生物进化理论认为：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。 【详解】（1）协同进化指生物与生物之间的共同进化，也指生物与环境之间的共同进化，协同进化促进了生物多样性的形成。 （2）生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。巨伞钟报春与杂色钟报春在交替区共存但杂交不育，说明两者存在生殖隔离。 （3）物种形成的标志是产生生殖隔离，花期隔离不一定导致形成了生殖隔离，因此花期隔离不一定标志形成了新物种。群甲在进化过程中采取提前花期策略可以避免花被该植食者啃食，这有利于传粉受精，保证种群的繁衍。 （4）传粉昆虫口器短，生物适应环境，所以传粉昆虫会以短柱型的报春花为采食对象，所以该区域易结出种子的个体是短柱型报春花。 （5）分析表格数据可知，初次调查时（2002年），A的基因频率为64%+×32%=80%。a的基因频率=1-80%=20%；二次调查时（2023年），A的基因频率为49%+×42%=70%。a的基因频率=1-70%=30%，即调查期间，种群的基因频率发生了改变，则该植物种群发生了进化。 14．(24-25高一下·广东东莞·期末)青藏高原是世界海拔最高的高原，素有“世界屋脊”之称，气候呈低温、低氧、紫外线强等特征。青藏高原蕴含丰富的动植物资源，为研究高原生物适应性提供了良好的材料。回答下列问题： (1)青藏高原的动植物在_____的作用下，种群的______发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。 (2)为适应低氧环境，高原动物的血红蛋白对氧气的亲和力更______。当平原动物进入高原，其血液中的血红蛋白和血细胞数量会_______，血液流速减慢，对心脏造成负担。 (3)青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%，据此推测原因可能是________。 (4)请你从分子水平为研究者研究青藏高原生物进化和适应机制提出一个新的研究方向：_____。 【答案】(1) 自然选择 基因频率 (2) 高 增加 (3)两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境 (4)研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异 【分析】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。 【详解】（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，故青藏高原的动植物在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。 （2）高原动物血红蛋白对氧气的亲和力更高，以更高效地结合氧气。平原动物进入高原后，为适应低氧环境，会通过增加血红蛋白和血细胞数量来提高携氧能力，但这也可能导致血液黏稠度增加，流速减慢，加重心脏负担。 （3）两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境，故青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%。 （4）可以通过研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异等方面来研究青藏高原生物进化和适应机制。 三、实验题 15．(24-25高一下·广东清远·期末)异形叶现象是指基因相同的植物其叶形随环境差异而不同的现象，是植物适应环境的一种策略。中国科学院水生生物研究团队通过对异形叶植物进行比较和筛选，发现水生植物异叶水蓑衣株高10～30cm左右，扦插或叶片繁殖一周即可获得再生植株，而且能根据不同的环境条件在2周内即产生截然不同的叶形，从而更好地适应环境，是研究异形叶现象的理想材料。回答下列问题： (1)异叶水蓑衣的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。适应的形成是_____的结果，但是适应是_____（填“相对”或“绝对”）的。_____等可遗传的变异是适应形成的必要条件之一。 (2)根据题干信息分析，异叶水蓑衣作为研究异形叶的理想模式生物，具有优点有_____（答出2点）。 (3)水生环境中异叶水蓑衣的叶片呈丝状且气孔退化；而陆生环境中叶片宽大、气孔发达。科学家发现HdSTM基因的表达量与异叶水蓑衣叶片结构的发育有关，如图为该基因在陆生和水生环境中的相对表达量，请结合基因表达与性状的关系，从光能利用和气体交换的角度，分析这种表达差异对异叶水蓑衣适应不同环境的意义。 ①水生环境：HdSTM基因表达量_____，导致叶片结构简化，有助于其适应水流波动以及便于在水体中直接进行气体交换和养分吸收。 ②陆生环境：HdSTM基因表达量_____，促进叶片增厚和维管束发育，_____，适应陆地充足光照环境和气体交换需求。 (4)为了验证“HdSTM是参与调控异叶水蓑衣叶片形态以适应不同环境的关键基因”这一结论，请简要写出实验设计思路：_____。 【答案】(1) 自然选择 相对 突变和基因重组（基因突变、基因重组和染色体变异） (2)有易于区分的相对性状、繁殖速度快、植株大小适中、叶形对环境因子敏感（叶形在不同的环境表型不同）、遗传转化简易（答到2点即可） (3) 较高（多） 较低（少） 提高光能吸收效率和气体交换能力（增大光合面积和气体交换能力） (4)将生理状态相同的异叶水蓑衣均分为三组：野生型组、HdSTM基因过表达组（转入HdSTM基因）、HdSTM基因敲除组（或抑制HdSTM基因表达）；将三组植株分别置于水生和陆生环境中培养；观察并记录各组叶片的形态变化 【分析】生物进化：自然选择决定生物进化方向，是适应形成的原因；适应具有相对性；基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供原材料，是适应形成的必要条件。 【详解】（1）适应的形成是自然选择的结果。自然选择决定生物进化的方向，使生物朝着适应环境的方向发展。 适应是相对的。因为环境是不断变化的，生物的适应性特征可能在环境改变后不再适应。 可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，这些变异为生物进化提供原材料，是适应形成的必要条件之一。 （2）根据题干信息，异叶水蓑衣作为研究异形叶的理想模式生物，优点有：有易于区分的相对性状、繁殖速度快、植株大小适中、叶形对环境因子敏感（叶形在不同的环境表型不同）、遗传转化简易（答到2点即可） （3）①由图可知，水生环境中 HdSTM 基因表达量较高（多），导致叶片结构简化，有助于其适应水流波动以及便于在水体中直接进行气体交换和养分吸收。 ② 图中显示陆生环境中 HdSTM 基因表达量较低（少），HdSTM 基因表达量较低（少）促进叶片增厚和维管束发育，增大了叶片面积，提高光能吸收效率和气体交换能力（增大光合面积和气体交换能力）从而适应陆地充足光照环境和气体交换需求。 （4）将生理状态相同的异叶水蓑衣均分为三组：野生型组、HdSTM基因过表达组（转入HdSTM基因）、HdSTM基因敲除组（或抑制HdSTM基因表达）；将三组植株分别置于水生和陆生环境中培养；观察并记录各组叶片的形态变化如果实验组叶片形态不能像对照组那样随环境变化而变化，就可以验证 “HdSTM 是参与调控异叶水蓑衣叶片形态以适应不同环境的关键基因” 这一结论。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 2大高频考点概览 考点01 生物有共同祖先的证据 考点02 自然选择与适应的形成 地 城 考点01 生物有共同祖先的证据 一、单选题 1．(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)研究生物进化最直接、最重要的证据是（    ） A．化石证据 B．胚胎学证据 C．比较解剖学证据 D．细胞和分子水平的证据 2．(24-25高一下·广东揭阳·期末)在分析人类与灵长类动物之间的亲缘关系远近时，不可作为研究材料的生物分子是（    ） A．DNA B．蛋白质 C．RNA D．ATP 3．(24-25高一下·广东佛山·期末)科学家在研究蜜蜂的起源与进化时发现，蜜蜂多样性的爆发与开花植物的盛行几乎同步。但由于大陆板块漂移和缺少化石证据，蜜蜂的起源地点和时间目前还无从考证。下列分析错误的是（　　） A．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 B．对不同种蜜蜂基因组进行测序有利于研究其进化顺序 C．长期处于不同地理板块的蜜蜂之间可能存在生殖隔离 D．蜜蜂种群内部分工协助，相互影响和发展实现协同进化 4．(24-25高一下·广东肇庆·期末)通过对同源基因组和染色体结构的研究，发现67种（物种）鳞翅目昆虫的W染色体可能源自同一祖先，而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因。下列叙述正确的是（    ） A．上述研究为W染色体来自同一祖先提供了分子水平的证据 B．研究表明物种是生物进化和繁殖的基本单位 C．基因转移说明鳞翅目昆虫与细菌不存在生殖隔离 D．融入后会使鳞翅目昆虫的种群基因频率发生定向改变 5．(24-25高一下·广东江门·期末)“尼安德特人是现代人类的近亲”，得出以上结论需要比对两者DNA的（　　） A．X射线衍射图谱 B．碱基配对方式 C．基本骨架的组成 D．碱基排列顺序 6．(24-25高一下·广东汕尾·期末)下列生物进化的实例中，能够成为生物有共同祖先的直接证据的是（    ） A．人与黑猩猩基因组的差异只有3% B．人与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾 C．人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构有很多共同点 D．318万年前少女露西的上肢骨与黑猩猩的相似 7．(24-25高一下·广东清远·期末)我国科学家发现，玉米的KRN2基因和水稻的KRN2基因碱基序列高度同源，该发现为植物间的进化提供了（　　） A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．分子水平证据 8．(24-25高一下·广东揭阳·期末)爱尔兰麋鹿的鹿角很大，雄性两角展开有3 m左右的宽度。大鹿角对性选择有利，但可能是因为大鹿角限制了个体的觅食和逃跑能力，爱尔兰麋鹿在7 700年前就已经灭绝了。下列相关说法错误的是（    ） A．可以根据化石所在沉积岩层的地质年代估算生物灭绝时间 B．大鹿角是适应于其性选择而定向突变形成的特征，但该适应具有相对性 C．鹿角过大反而加剧了爱尔兰麋鹿的生存斗争 D．爱尔兰麋鹿的灭绝会影响某些相关生物的进化 9．(24-25高一下·广东韶关·期末)“共同由来学说”认为地球上所有的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。下列各项不能在细胞和分子水平支持这一论点的是（　　） A．组成细胞的元素种类大致相同 B．各种生物的细胞结构基本相似 C．生物都以DNA作为遗传物质 D．所有生物都遵循“中心法则” 10．(24-25高一下·广东广州天河区·期末)通过研究马的化石发现，始祖马生活在丛林中，其短冠齿适合啃食嫩叶，多趾足适于在松软的丛林地面行走；现代马生活在草原上，其长冠齿适合啃食草本植物，单趾足适于在开阔的草原上奔跑。下列叙述错误的是（　　） A．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 B．足趾数与齿冠长度的演变体现了适应具有普遍性 C．现代马长冠齿的形成是马与植物协同进化的结果 D．马和驴前肢骨骼相似是共同由来学说的胚胎学证据 二、解答题 11．(24-25高一下·广东梅州·期末)东非马拉维湖中的丽鱼科生物拥有共同的祖先，但在短短 200万～300万年间，就演化出了超过1000种不同的丽鱼，如纵带黑丽鱼、小齿龙占丽鱼等。回答下列问题： (1)现代生物进化理论认为________为生物进化提供原材料，进化________（填“一定”或“不一定”）会形成新物种。 (2)经调查发现，初始时，基因型为 BB 和 bb 的纵带黑丽鱼个体分别占种群的 12%、48%，一段时间后再次统计，BB 和 bb 个体分别占 18%、54%。该种群在此期间________（填“是”或“否”）发生了进化，原因是________。 (3)马拉维湖中的丽鱼多种多样，体现了________多样性。马拉维湖中的各种生物和无机环境依然在相互影响中不断进化和发展，这就是________进化。 (4)比较不同种丽鱼的基因序列，可以确定亲缘关系的远近。如图为三种丽鱼的肌动蛋白基因的部分碱基序列： 由图推测，与甲丽鱼亲缘关系更近的是________，该研究可以为研究丽鱼的进化提供________水平的证据。 12．(24-25高一下·广东广州五校联考·期末)多年来，科学家们通过大量研究对人类进化与起源方面做出了突出贡献。 (1)1974年，古人类学家发现了距今300万年至360万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明，她既能直立行走，又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了______证据，这一证据支持了达尔文进化论中的________学说。 (2)瑞典某位科学家团队成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA，分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异，结果如图1所示。依据图1信息，完善图2中的进化关系图，方框①内应填写的是___________(填“现代人”、“尼安德特人”或“黑猩猩”) (3)上述科研团队在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体DNA，则两人的关系不可能为_________。(编号选填) ①父亲和女儿②哥哥和妹妹③母亲和儿子    ④祖父和孙女 (4)目前世界上有黄种人、白种人、黑种人等多种人种，这体现了_________多样性，生物多样性的形成是_________的结果。 (5)研究发现，生活在青藏高原的藏族人身体中携带的一种突变基因E也有可能来源于尼安德特人。低氧条件下野生型基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，而突变基因E只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。结合题干信息及现代生物进化理论，解释突变基因E在青藏高原世居藏族人群中的基因频率高的原因：在高原缺氧环境下，__________。 13．(24-25高一下·广东广州三校（广附、广铁、广外）·期末)科学家成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体 DNA（mtDNA），绘制了尼安德特人基因组草图，在人类进化研究方面做出了突出贡献。 (1)现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是种群。_____________提供进化的原材料， 自然选择导致______________发生定向改变，生物多样性是_______________的结果。 (2)人类mtDNA是研究进化的重要参考指标，下列有关线粒体的叙述，正确的有 。 A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律 B．线粒体DNA的突变率高于核DNA，因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱 C．环境因素诱发的线粒体DNA突变不能遗传给子代 D．将古人类化石中的 mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较，获得人类进化的证据属于“分子生物学证据”证据 (3)一个人的 mtDNA 很可能与他们的远祖非常相似。科学家分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异，来研究他们之间的亲缘关系，得到的结果如下图所示。 依据图信息，请补充完整下面的进化关系图，下图方框内 A、B、C 依次为_____________（选填“①现代人、②黑猩猩、③尼安德特人”，填序号）。 (4)科学家在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体 DNA ，则两人的关系可能为 。 A．父女 B．兄妹 C．母子 D．爷孙女 (5)另一项研究发现，高原人身体中携带的 EPAS1突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型 EPAS1 基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症， 而 EPAS1突变基因对低氧不敏感。已知高原人群中 EPAS1 突变基因的基因频率为 0.7，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为_____。研究发现 EPAS1 突变基因在高原人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请尝试做出解释：在高原缺氧环境下，_________________。 地 城 考点02 自然选择与适应的形成 一、单选题 1．(24-25高一下·广东汕头潮南区·期末)某种兰花有细长的花矩，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。两者的形态如下图。下列叙述正确的是（　　） A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 D．口器与花矩的相互适应是协同进化的结果 2．(24-25高一下·广东茂名·期末)科学家对某地一种蟹的体色进行统计，发现中间体色的个体占比较多，深色和浅色个体占比较少且无显著差异。据此推测不合理的是（    ） A．深色蟹和浅色蟹比例接近，说明自然选择对蟹的体色不起作用 B．中间体色的个体占比较多，说明此种体色与该地环境色彩相近 C．若该地开发导致植被破坏土地裸露，浅色蟹的比例可能会增加 D．即使去除该地蟹所有天敌，蟹体色的基因频率也可能发生变化 3．(24-25高一下·广东清远·期末)下列有关生物进化理论的叙述，符合达尔文自然选择学说基本观点的是（　　） A．长颈鹿的长颈是世代伸长颈部获取食物形成的 B．鸟类的不同喙形是自然选择保留有利变异的结果 C．昆虫抗药性增强是农药诱导其产生了定向变异 D．海龟的鳍状肢是长期游泳锻炼后遗传给后代的 4．(24-25高一下·广东清远·期末)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型：稳定选择、定向选择和分裂选择，如图横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述正确的是（　　） A．稳定选择有利于扩大种群的表型特征的分布范围 B．定向选择的结果是使种群表型均值保持不变 C．分裂选择淘汰了表型频率低的个体，使其频率下降 D．三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是定向的 5．(24-25高一下·广东佛山·期末)在氧含量正常情况下，具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体（即杂合子）能同时合成正常和异常的血红蛋白，因此不表现出贫血症状，并对疟疾具有较强的抵抗力。下列叙述错误的是（　　） A．可利用光学显微镜初步判断个体是否患有镰状细胞贫血症 B．镰状细胞贫血发生的根本原因是基因突变，属于有害变异 C．在疟疾高发地区，杂合子的生存率比正常个体更高 D．使用抗疟疾药物治疗会降低该突变基因的基因频率 6．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期末)鲍曼不动杆菌对几乎所有抗生素的耐药性都在显著增强。下列说法正确的（    ） A．滥用抗生素会引起鲍曼不动杆菌基因突变从而产生耐药性 B．抗生素对鲍曼不动杆菌耐药性的选择是不定向的 C．交叉使用多种抗生素可以减缓某种耐药基因的基因频率增加速率 D．鲍曼不动杆菌在耐药性增强的过程中，基因频率的改变是不定向的 7．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期末)很多植物的花都有一种特殊的结构——蜜距。研究发现，蜜蜂倾向于“访问”短且弯曲、蓝紫色的蜜距，而天蛾倾向于“访问”极长、颜色较淡的蜜距。下列说法正确的是（    ） A．上述过程主要体现了生物多样性中的基因多样性 B．隔离是蜜距长度出现差异的必要条件 C．传粉者访花偏好与植物蜜距之间相互适应的原因为协同进化 D．极长蜜距的产生是由于环境变化而产生的适应性变化 8．(24-25高一下·广东肇庆·期末)2025年，我国科学家发现了龙城热河蝎化石。据化石分析，龙城热河蝎生活在陆地，须肢纤细，毒针较长，具有诸多海洋生物的原始特征。下列叙述正确的是（    ） A．表明龙城热河蝎的进化历程是从简单到复杂 B．保留海洋生物的原始特征是自然选择的结果 C．与现存蝎子基因差异的根本原因是基因重组 D．地层中化石为研究生物进化提供了间接证据 9．(24-25高一下·广东广州海珠区·期末)扁桃具有较强抗旱性。分布在我国云南、广西、贵州等地的多种野生扁桃，均属于桃属植物，其亲缘关系存在差异。下列叙述错误的是（    ） A．不同地区野生扁桃种群的基因库存在差异 B．气候与海拔差异影响野生扁桃的进化方向 C．分布地环境越相似的野生扁桃亲缘关系越近 D．同区域野生扁桃形态趋同是自然选择的结果 10．(24-25高一下·广东韶关·期末)有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配，然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是（　　） A．雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组 B．自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的 C．推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部 D．雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库 11．(24-25高一下·广东东莞·期末)捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是（　　） A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变 B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果 C．该种群中两类个体间实现了协同进化 D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型 12．(24-25高一下·广东佛山·期末)我国著名农书《齐民要术》中记载：“粟、黍、称、粱、秫，常岁岁别收。选好穗纯色者，創刈，高悬之。至春，治取别种，以拟明年种子。”这体现了我国古代劳动人民对人工选种的重视。下列叙述正确的是（　　） A．“选好穗纯色者”直接选择的是基因型 B．“好穗纯色者”种下后，后代无性状分离 C．人工选种的过程实现了基因的定向变异 D．人工选种与自然选择的方向可能不同 二、解答题 13．(24-25高一下·广东云浮·期末)报春花属（约500种）是报春花科最大属，为研究植物进化的典型材料。我国青藏高原东南部及横断山脉南部作为研究生物多样性的热点地区，为报春花提供了多样生境。回答下列问题： (1)我国青藏高原东南部以及横断山脉南部生物多样性的形成是________的结果。 (2)巨伞钟报春喜湿润、低盐生境，杂色钟报春能适应干燥、高盐环境，两者在交替区共存但杂交不育，原因是存在________隔离。 (3)该地区同种报春花的两个种群花期不同（甲比乙早20天），花期隔离________（填“标志着”或“未标志”）新物种的形成。研究发现种群甲花期结束约20天后，该区域生活的某种植食者处于活跃期，该植食者偏好啃食植物花瓣，推测种群甲在进化过程中采取提前花期策略的意义是________。 (4)报春花属于两性花，但大多存在自交不亲和现象。报春花普遍存在典型的二型花柱结构：长柱型（花柱长、花药低位）和短柱型（花柱短、花药高位）。某地传粉昆虫口器短，据图推测，该区域易结出种子的个体是________（填“长柱型”或“短柱型”）报春花。 (5)研究某报春花种群花色（由等位基因A/a控制）的遗传动态，连续两年的调查数据如表所示。 年份 红花植株（AA）占比 粉花植株（Aa）占比 白花植株（aa）占比 2022 64％ 32％ 4％ 2023 49％ 42％ 9％ ①2022年种群中a基因频率为________。 ②研究人员根据表中结果分析，认为该报春花种群发生了进化，其判断依据是________。 14．(24-25高一下·广东东莞·期末)青藏高原是世界海拔最高的高原，素有“世界屋脊”之称，气候呈低温、低氧、紫外线强等特征。青藏高原蕴含丰富的动植物资源，为研究高原生物适应性提供了良好的材料。回答下列问题： (1)青藏高原的动植物在_____的作用下，种群的______发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。 (2)为适应低氧环境，高原动物的血红蛋白对氧气的亲和力更______。当平原动物进入高原，其血液中的血红蛋白和血细胞数量会_______，血液流速减慢，对心脏造成负担。 (3)青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%，据此推测原因可能是________。 (4)请你从分子水平为研究者研究青藏高原生物进化和适应机制提出一个新的研究方向：_____。 三、实验题 15．(24-25高一下·广东清远·期末)异形叶现象是指基因相同的植物其叶形随环境差异而不同的现象，是植物适应环境的一种策略。中国科学院水生生物研究团队通过对异形叶植物进行比较和筛选，发现水生植物异叶水蓑衣株高10～30cm左右，扦插或叶片繁殖一周即可获得再生植株，而且能根据不同的环境条件在2周内即产生截然不同的叶形，从而更好地适应环境，是研究异形叶现象的理想材料。回答下列问题： (1)异叶水蓑衣的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。适应的形成是_____的结果，但是适应是_____（填“相对”或“绝对”）的。_____等可遗传的变异是适应形成的必要条件之一。 (2)根据题干信息分析，异叶水蓑衣作为研究异形叶的理想模式生物，具有优点有_____（答出2点）。 (3)水生环境中异叶水蓑衣的叶片呈丝状且气孔退化；而陆生环境中叶片宽大、气孔发达。科学家发现HdSTM基因的表达量与异叶水蓑衣叶片结构的发育有关，如图为该基因在陆生和水生环境中的相对表达量，请结合基因表达与性状的关系，从光能利用和气体交换的角度，分析这种表达差异对异叶水蓑衣适应不同环境的意义。 ①水生环境：HdSTM基因表达量_____，导致叶片结构简化，有助于其适应水流波动以及便于在水体中直接进行气体交换和养分吸收。 ②陆生环境：HdSTM基因表达量_____，促进叶片增厚和维管束发育，_____，适应陆地充足光照环境和气体交换需求。 (4)为了验证“HdSTM是参与调控异叶水蓑衣叶片形态以适应不同环境的关键基因”这一结论，请简要写出实验设计思路：_____。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $