第11讲 生物进化（3大核心+分层专练）（上海专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“考情-核心-专练”为框架，通过“理-算-联”方法体系系统构建进化与适应观，融合分子生物学证据与种群基因频率计算，实现概念逻辑与解题能力双突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|2年真题情境|精准定位“理（环节梳理）-算（频率计算）-联（案例应用）”备考关键|新课标要求→考情分析→备考策略，形成目标导向逻辑| |三大核心|3核心要点|系统整合共同祖先证据（胚胎/比较解剖等）、自然选择学说、物种形成机制|从进化证据到理论核心再到物种形成，构建“证据-原理-应用”链条| |分层专练|4模拟+2真题|结合遗传系谱、基因测序等情境，强化“概念辨析-计算推导-综合应用”能力|以基因频率计算为核心，关联隔离、变异与选择，体现进化与适应观|

第11讲 生物的进化 （上海专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 生物具有共同祖先证据 核心2 自然选择学说 核心3 物种形成和灭绝 第3部分 分层专练·靶向攻关 上海专练 两年模拟·基础通关 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1. 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实、细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今 生物具有共同的祖先 2.概述自然选择学说的核心，自然选择学说为地球上的生命进化史提供了科学的解释 3.举例说明变异、选择和隔离可导致新物种形成 考情分析 1．高考/合格考定位 核心考查自然选择学说的要点、现代进化理论中基因频率与基因型频率的计算、种群是进化基本单位及隔离导致新物种形成的机制，同时需结合化石、比较解剖学与分子生物学等证据理解生物共同起源，并关注抗生素耐药性、物种形成与灭绝等现实应用问题。 2． 近年上海命题动向（参考线索） 年份 涉及形式 涉及内容 2023 合格考· 综合题情境导入 以植物氮素利用SagB基因进化为例考察相关知识 2023 等级考 综合题情境导入 以全球变暖背景下花和昆虫进化为例考察相关知识 备考关键 “理”——系统梳理隔离、变异和选择在新物种形成中的环节 “算”——强化基因频率与基因型频率的计算训练以把握种群进化实质。 “联”——结合抗生素耐药性、适应辐射等现实案例进行综合应用与辨析。 三大核心·主干速记 核心1 生物具有共同祖先的证据 1．胚胎学证据：比较胚胎发育过程，找出生物进化的证据。 生物在胚胎发育过程中重演了其祖先的进化特征，并由此推测陆生脊椎动物是由原始的水生动物进化而来。 2．比较解剖学证据 比较人的上肢与龟、马、蝙蝠、海豹的前肢以及鸟翼，发现尽管它们在外形和功能上差异很大，但骨骼的排列方式却具有很高的相似性。 同源器官：科学家将这种在发生上有共同来源，而在形态和功能上不完全相同的器官。 举例：①人类指间的蹼退化消失，而在龟、蝙蝠和海豹中得以保留； ②人的五指保留，而马的合并为单趾； ③葡萄的卷须、洋葱的鳞茎、皂角树枝上的刺等都是茎的变态，花瓣、子房等则是叶的变态等。 生物具有同源器官说明它们可能来自共同的祖先，比较、分析不同物种同源器官的结构差异程度可以推断它们亲缘关系的远近。 痕迹器官：指生物体内存在但其功能已基本丧失的器官。 举例：①阑尾、盲肠、蛇的四肢骨等; ②蟒蛇的外形上没有四肢，但是它的体内保留了后肢骨的残余。 3．细胞生物学证据 尽管各种生物的形态差异很大，但组成这些生物的细胞却具有相似的特征，且分类学地位越近的生物，其细胞的特征越接近。 ①不同的真核生物细胞都具有细胞核、细胞质膜和细胞器，表明这些生物可能具有相同的祖先。 ②植物细胞和动物细胞之间的差异较大，而不同植物的细胞之间则差异较小，表明植物和动物在进化历程中的分支时间较早。 4．分子生物学证据：从分子层面为生物进化的研究提供了新的证据。 ①细胞色素c的差异程度提示了真核生物在进化历程中的分支时间不同。细胞色素c中氨基酸序列发生变化的速率是基本恒定的，这类氨基酸序列发生恒速变化的蛋白质称为分子钟。 ②以DNA 作为分子钟，从分子层面对根据化石分析判定生物亲缘关系远近的结果进行验证。亲缘关系越近，DNA序列差异越小。 核心2 生物进化理论-自然选择学说 1．达尔文提出了“自然选择学说” （1）生存斗争：包括种间斗争、种内斗争以及生物与无机环境之间的斗争。 （2）人工选择包含两个必需要素：变异和遗传。性状要能从亲代传递给子代，即具有遗传性。个体可遗传的变异是生物进化的内在因素，而自然选择是生物进化的外在因素。 （3）适者生存：自然选择使得能够适应环境的变异个体生存下来。适应环境条件的变异类型（有利变异）具有较大的生存和繁殖机会，而不适应环境条件的变异类型（不利变异）则被淘汰。 （4）过度繁殖：使得生存斗争加剧。 达尔文自然选择学说的要点可归纳为“变异和遗传、过度繁殖、生存斗争和适者生存”。 自然选择学说意义：对进化生物学的发展产生了深远影响，是现代进化理论的重要基石。 核心3 物种形成和灭绝 1．种群是生物进化的基本单位 （1）种群 ①概念：指生活在同一区域内同一物种个体的集合。 ②特点：种群是生物进化的基本单位。种群内的个体能通过交配等形式进行繁殖，从而将基因（包括发生了突变的基因）传递给后代。 （2）基因频率 ①概念：种群中某种等位基因形式（如A）在所有等位基因形式（A和a）中所占的比例称为等位基因频率。 ②计算公式 A基因频率=（AA基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数； a基因频率=（aa基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数。 （3）基因型频率 ①概念：某种基因型（如AA）在所有基因型（AA、Aa和aa）中所占比例称为基因型频率。 ②计算公式 基因型频率=种群中某种基因型个体数/种群个体总数； （4）表型频率：某个相对性状中某种表型（如红花）在该相对性状所有表型（红花和白花）中所占比例。 （5）遗传平衡种群：不考虑基因突变、选择、迁移等事件的前提下，种群的基因频率、基因型频率和表型频率都不会发生改变。这种理想中的种群被称为遗传平衡种群。 遗传平衡时基因频率与基因型频率之间的关系：设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1。基因型频率AA：p2、Aa：2pq、aa：q2 2．可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材 在同一种群中，个体携带的该物种特定基因基本相同，但基因突变和染色体变异等都可能导致个体的某些性状发生可遗传的变异。 （1）基因突变：具有多方向性，会导致多种等位基因形式的产生，进而产生新的基因型，并有可能导致该性状的表型发生可遗传的变异； （2）染色体自由组合以及交叉互换（基因重组）：可引起非等位基因的重新组合，增加了基因型的种类数； （3）染色体变异：也可能产生新的表型。这些可遗传变异极大地丰富了自然选择的基本素材。 3．自然选择主导进化的方向 同一物种可能分布在不同地域构成不同的种群。由于地域的环境不同，使得具有相同基因型的个体面临不同的环境条件。在不同环境下，这些个体的适应性存在差异，受到选择的机会就存在差异，从而使种群向着不同方向进化。 除基因突变、自然选择之外，种群中个体的迁入和迁出、偶然交配等因素也会影响种群的基因频率和基因型频率，从而造成进化方向或者进化速率的改变。 4．隔离可能导致新物种的形成 （1）地理隔离：原来属于同一种群的个体被地理障碍隔开，最终形成新的种群，这些新种群间存在地理障碍，无法进行交配或授粉，从而失去了基因交流的机会，称为地理隔离。 （2）生殖隔离：不同种群中个体丧失相互交配的能力，或者无法形成可育后代，这标志着新物种的形成。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 1. 耵聍（俗称耳屎），有干耵聍和湿耵聍两种表型，受16号染色体上的ABCC11基因控制（见图）。 图为王女士（Ⅱ-2）家庭的遗传系谱图及其家庭成员ABCC11基因相关位点（或片段）的测序结果。 注：图中a~d表示ABCC11基因中4个不同的检测位点（或片段）； 图中字母后面的数字表示该检测位点内特定核苷酸序列的重复次数。 （1）综合上述信息，推测湿耵聍的遗传方式是_______。（单选） A．常染色体隐性遗传 B．常染色体显性遗传 C．伴X染色体隐性遗传 D．伴X染色体显性遗传 （2）根据图，决定湿耵聍ABCC11基因的测序结果是______；推测王女士的父亲ABCC11基因的测序结果是______。（编号选填） （3）若不考虑基因突变，王女士的儿子与干耵聍女性婚配，若所生后代为女孩，表型为干耵聍的概率是______。 已知ABCC11基因编码MRP8蛋白，该基因编码链第538位核苷酸种类的改变是引起耵聍表型不同的主要原因。表所示为ABCC11基因编码链部分序列。 表 表型及编码链 部分密码子表 干耵聍→5’…CAGTGTACTCAGGCCAG…3’ UCA-丝氨酸　　AGU-丝氨酸 CAG-谷氨酰胺　GUC-缬氨酸 UCC-丝氨酸　　AGG-精氨酸 湿耵聍→5’…CAGTGTACTCGGGCCAG…3’ 注：下标“·”的字母代表位于第538位的核苷酸 （4）据表信息，导致干耵聍的主要原因是MRP8蛋白的第______位氨基酸变成______的结果。 （5）研究发现，MRP8蛋白也会影响腋窝泌汗腺的分泌功能。推测王女士腋窝泌汗腺细胞中ABCC11基因编码链第538位核苷酸的种类为______。（编号选填） ①只有一种A②只有一种G③有A和G两种 （6）已知MRP8蛋白缺乏“N-糖基化修饰”（翻译后修饰）会形成干耵聍。下列有关MRP8蛋白缺乏“N-糖基化修饰”的因果分析，合理的有_______。（多选） A．核糖体对相关mRNA的“读码”错误 B．内质网或高尔基体的加工过程改变 C．MRP8蛋白特定的空间结构发生改变 D．缺乏N-糖基化的MRP8蛋白易被降解 研究发现，ABCC11等位基因的频率在欧洲、美洲和亚洲人群的占比不同（见图）。图中“圆圈”代表不同人群样本，圈中白色：黑色=干耵聍基因频率：湿耵聍基因频率。 （7）耵聍类型是研究人类进化历程的重要指标。图所示数据，可作为研究人类进化历程的______证据。（多选） A．直接证据 B．微观证据 C．细胞生物学证据 D．分子生物学证据 （8）已知干耵聍在阻挡异物方面不如湿耵聍有效，并且更可能导致耳道堵塞。结合图，下列有关表述正确的是______。（多选） A．纬度的气候差异促使ABCC11基因发生突变 B．各大洲干耵聍基因频率差异可能与纬度差异有关 C．南美洲人群中湿耵聍占比高可能是自然选择的结果 D．东亚人祖先的干耵聍表型在寒冷环境中有选择优势 2. 精原细胞减数分裂的正常进行需要一系列基因的精准配合，热休克转录因子5（HSF5）可结合在启动子上，是这一系列基因的重要转录调节因子。科研人员对某无精子的男性先证者及其父亲进行基因检测，发现了Hsf5基因突变导致的男性不育症。家族系谱图及相应基因检测结果如图1和表1，已知IV-3还未成年，不考虑XY同源区段。 个体 Hsf5基因编码链576-596位碱基序列 Ⅲ-1 CCGGTCATTTTGTCGAGATAA CCGGTCATTTCGTCGAGATAA Ⅳ-2 CCGGTCATTTTGTCGAGATAA CCGGTCATTTTGTCGAGATAA 表1 (1)据图1分析系谱图中“—”代表的含义是________婚配。 A．三代以内直系血亲 B．三代以外直系血亲 C．三代以内旁系血亲 D．三代以外旁系血亲 (2)据图1和表1结果推测，男性不育症属于的遗传病类型为________。 A．常染色体显性 B．常染色体隐性 C．伴X染色体隐性 D．伴Y染色体 (3)据表1可知，患者体内HSF5蛋白第_______位氨基酸由______变为_______。（编号选填） ①195②196③苯丙氨酸（UUC）④亮氨酸（UUG）⑤半胱氨酸（UGU）⑥精氨酸（CGU） (4)科研人员对不同个体HSF5蛋白的部分氨基酸序列进行检测，结果如表2（字母代表氨基酸简称）。下列相关推论正确的是_______。 人 R R D N L S P Y S Y V S T S S H N 黑猩猩 R R D S L S P Y S C V S T P S H D 猕猴 R R D S L S P Y S Y V S T P S H N 褐家鼠 R R D S L S P Y S Y V S T P S H D 小鼠 R R D S L S P Y S Y V S T S S H N 表2 A．表2中五种生物具有共同祖先 B．猕猴与人的亲缘关系比黑猩猩与人的近 C．小鼠与褐家鼠之间存在生殖隔离 D．此结果为生物进化提供了分子生物学证据 科研人员检验了先证者IV-2精母细胞减数分裂停滞时期性染色体的行为，并与正常男性（WT）精母细胞同时期进行对比，结果如图2。 (5)据图2科研人员检测的精母细胞所处时期为_______。 A．减I前期 B．减I后期 C．减Ⅱ前期 D．减Ⅱ后期 (6)综合以上信息，Hsf5基因突变导致IV-2无精子产生的原因为_______（选择正确编号并排序） ①精母细胞凋亡②精母细胞坏死③HSF5结构异常④HSF5数量异常⑤减数分裂相关蛋白结构异常⑥减数分裂相关蛋白数量异常⑦同源染色体联会紊乱⑧姐妹染色单体无法分离 (7)针对Hsf5基因突变导致的男性不育症，IV-3是纯合子的概率是________。 A．1 B．1/2 C．1/3 D．1/4 (8)理论上IV-2可产生下一代的途径为________。 A．生育期补充营养 B．进行造血干细胞移植后做试管婴儿 C．生育期加强锻炼 D．进行生殖细胞基因修复后做试管婴儿 3. 某红绿色盲家族系谱图如图所示，III－2和III－3为同卵双胞胎。检测发现I－1和I－2均为色觉正常的纯合子，Ⅲ－2的色觉基因组成为。 （1）II－1的色觉基因组成为____。（单选） A． B． C． D． （2）IV－2的色觉（辨别红、绿颜色）具体表现为____。（编号选填） ①红色觉正常            ②红色盲            ③绿色觉正常            ④绿色盲 （3）I－2体内可能含有异常色觉基因的细胞是____。（多选） A．视锥细胞 B．卵细胞 C．初级卵母细胞 D．次级卵母细胞 （4）研究表明，DXS基因位于绿色觉基因的上游，抑制绿色觉基因的表达。利用不同的限制性内切核酸酶对Ⅲ－2和Ⅲ－3的DXS基因进行酶切后电泳，结果如图所示。其中，HapII无法作用于甲基化的DNA。结合材料，分析Ⅲ-2和Ⅲ-3色觉性状存在差异的原因。 （5）研究表明，古代人类和多数现代动物区分色彩的能力较弱。下列关于色觉进化的叙述，正确的是____。 A．自然界中擅长区分色彩的动物更容易在野外生存 B．古代与现代人类的色觉基因编码的蛋白质在结构上无共同点 C．正常色觉基因的出现，是自然选择下发生定向变异的结果 D．人类进化历程中，正常色觉基因的基因频率定向增大 4. 编码乳糖酶的LCT基因位于人类2号染色体上。若个体成年后该基因表达量下降，称为“乳糖酶不持续（LNP）”，表现为机体对乳糖不耐受；若该基因能持续表达，则称为“乳糖酶持续（LP）”，即乳糖酶直至成年还维持在较高水平。下图为上述性状的M家族遗传系谱图。 (1)对LCT基因测序发现，Ⅲ－1为杂合体。据图判断，LNP性状的遗传方式是____________。 (2)若Ⅲ－1体细胞中LCT基因模板链的部分序列由3'－CCC－5'（编码某氨基酸）突变为3'－TCC－5'，则所编码的氨基酸由____________变为_____________。 （遗传密码：5'－CCC－3'脯氨酸：5'－GGG－3'甘氨酸；5'－GGA－3'甘氨酸；5'－AGG－3'精氨酸） (3)基因检测发现，Ⅱ－1的生殖细胞发生基因突变，则Ⅱ－1的某个次级精母细胞中，含LCT突变基因的数量可能为______________。 (4)若用F/f表示LCT基因，人群中ff的基因频率为16%，Ⅲ－1与表型为LP的男性婚配，生育一名表型为LNP女孩的概率为______________。 (5)研究发现，在不同人种中，LCT基因突变可发生在不同碱基中。该现象对于人类适应环境的意义是_____________。 A．不同种群独立地进化出相同或相似的性状 B．不同种群不同程度地提高对乳糖的耐受能力 C．同一种群不同基因型的人能在不同程度上以奶制品为食 D．同一种群不同基因型的人能在相同程度上获得有利的变异 除研究现代人的基因外，研究灭绝的古人类基因也是探索人类起源的一种思路。科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体DNA并进行扩增和测序的方法，为人类进化的研究做出贡献，荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。 (6)科学家将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化的证据属于_____________。 A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．生物化学证据 (7)科学家通过线粒体DNA来追踪人类进化的原因可能是_____________。 A．线粒体DNA能复制和转录 B．线粒体DNA受核基因调控 C．线粒体DNA不发生基因突变 D．线粒体DNA不发生基因重组 (8)研究发现，现代人类第12号染色体上可降低新冠肺炎重症风险的基因来自古人类“尼安德特人”。科学家据此推测，人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流。下列3个关于人类进化的模型与上述推测最吻合的是_____________。（用下列编号选填） (9)科学家对西伯利亚南部发现的古人类指骨进行DNA测序，发现这是一种新的古人类亚种“丹尼索瓦人”。结合相关信息及已学知识，推测丹尼索瓦人经历的进化事件有_____________。 A．隔离 B．物种灭绝 C．变异 D．自然选择 高考真题·考向感知 1．（2023·上海·学业水平合格考）氮素是植物生长、发育过程中重要的营养元素。研究人员利用不同配比的铵盐和硝酸盐探究氮素对某种铁线莲光合作用的影响，结果如表所示。 氮素配比铵盐∶硝酸盐 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 最大光合速率 （μmolm-2·s-1） 最大CO2固定速率 （μmolm-2·s-1） 光合电子传递速率相对值 3∶1 0.58 0.43 12.39 20.92 18.63 1∶1 1.52 0.68 10.86 23.65 19.19 1∶3 1.78 1.21 12.69 23.55 21.26 (1)要获得铁线莲光合速率的数据，可以通过测定单位面积叶片在单位时间内的___（编号选填）。 ①氧气释放量  ②二氧化碳吸收量  ③ATP生成量  ④NADPH消耗量 (2)铁线莲的光合作用中，高能电子传递和CO2固定的场所依次是___（单选）。 A．类囊体膜、叶绿体基质 B．类囊体膜、类囊体膜 C．叶绿体基质、类囊体膜 D．叶绿体基质、叶绿体基质 (3)研究人员得到的结论是：氮素配比为1∶3时，铁线莲光合作用效果最佳。表1所示实验结果中支持这一结论的依据是：在该配比下___（多选）。 A．叶绿素a的含量最高，对光能的利用效率最高 B．最大CO2固定速率较高，能产生较多的ATP C．光合作用相关酶的活性最高，因而碳反应效率高 D．光合电子传递速率相对值最高，因而碳反应效率高 有些有毒含氮化合物中的氮素不能被植物直接利用。研究发现，SagB酶能促进这些含氮化合物的降解，降解后氮素能被植物利用。SagB基因分布情况和部分生物进化关系如图所示，其中，其中I~V对应进化历程中的不同时期。 研究人员推测高等植物中的SagB基因可能是通过不同物种之间进行遗传物质交流而获得的。这种现象称为水平基因转移（HGT）。 (4)据图推测高等植物中的SagB基因可能来源于___（多选）。 A．绿藻 B．红藻 C．古细菌 D．细菌 (5)SagB基因为生物进化研究提供了___（单选）。 A．化石证据 B．分子生物学证据 C．胚胎学证据 D．细胞生物学证据 (6)高等植物通过HGT获得SagB基因最有可能发生于图3中的___（单选）。 A．I时期 B．Ⅱ时期 C．Ⅲ时期 D．IV时期 (7)高等植物获得并保留SagB基因，主导该进化过程的是___（单选）。 A．遗传变异 B．地理隔离 C．生殖隔离 D．自然选择 2．（2024·上海·高考真题）研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式，研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中L表示蜜距。 (1)下列生态系统的组分①-④中，A~D花型的植物属于该草地生态系统的___；a-d口器类型的昆虫属于该草地生态系统的___；除了图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有___（编号选填）。 ①无机环境②分解者③消费者④生产者 (2)下列①~④中，能正确表示生物之间信息传递关系的有___；能正确表示生物之间能量流动方向的有___（编号选填）。 ①a型口器昆虫↔d型口器昆虫 ②C花型植物↔b型口器昆虫 ③a型口器昆虫→D花型植物 ④C花型植物→b型口器昆虫 (3)要获得图中所示的研究结果，且使研究结果准确和具有代表性，应选择下列实验方法中的___（多选）。 A．在禁止放牧区随机取样 B．记录昆虫口器形态 C．在放牧区域固定地点取样 D．测量花蜜距 a型口器昆虫熊蜂是A花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表所示。 蓝翠雀花的指标 对照组 实验组（模拟增温） 第一朵花开放时间 一年中的第214天 一年中的第211天 平均花寿命（天） 13 10 平均蜜距长度（毫米） 25 21 总种子数目（粒） 99±5 90±2 种子发芽率（%） 80 70 (4)据表1推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是___（单选）。 A．只影响花期 B．种群数量和花期都受影响 C．只影响种群数量 D．种群数量和花期都不受影响 (5)据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A．定向突变且基因频率升高 B．定向突变且基因频率降低 C．非定向突变且基因频率升高 D．非定向突变且基因频率降低 (6)据图中信息，下列关于全球气候变暖对该草地生态系统影响效应的预测中，最合理的是___（单选）。 A．若a型口器昆虫的种群数量显著减少会引起四种花型植物种群数量增加 B．若四种花型植物种群数量波动会引起a型口器昆虫的种群数量波动 C．若d型口器昆虫的种群数量显著增加会导致b、c型口器昆虫形成竞争关系 D．若b型口器昆虫的种群数量显著增加会导致c、d型口器昆虫形成竞争关系 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲 生物的进化 （上海专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 生物具有共同祖先证据 核心2 自然选择学说 核心3 物种形成和灭绝 第3部分 分层专练·靶向攻关 上海专练 两年模拟·基础通关 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1. 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实、细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今 生物具有共同的祖先 2.概述自然选择学说的核心，自然选择学说为地球上的生命进化史提供了科学的解释 3.举例说明变异、选择和隔离可导致新物种形成 考情分析 1．高考/合格考定位 核心考查自然选择学说的要点、现代进化理论中基因频率与基因型频率的计算、种群是进化基本单位及隔离导致新物种形成的机制，同时需结合化石、比较解剖学与分子生物学等证据理解生物共同起源，并关注抗生素耐药性、物种形成与灭绝等现实应用问题。 2． 近年上海命题动向（参考线索） 年份 涉及形式 涉及内容 2023 合格考· 综合题情境导入 以植物氮素利用SagB基因进化为例考察相关知识 2023 等级考 综合题情境导入 以全球变暖背景下花和昆虫进化为例考察相关知识 备考关键 “理”——系统梳理隔离、变异和选择在新物种形成中的环节 “算”——强化基因频率与基因型频率的计算训练以把握种群进化实质。 “联”——结合抗生素耐药性、适应辐射等现实案例进行综合应用与辨析。 三大核心·主干速记 核心1 生物具有共同祖先的证据 1．胚胎学证据：比较胚胎发育过程，找出生物进化的证据。 生物在胚胎发育过程中重演了其祖先的进化特征，并由此推测陆生脊椎动物是由原始的水生动物进化而来。 2．比较解剖学证据 比较人的上肢与龟、马、蝙蝠、海豹的前肢以及鸟翼，发现尽管它们在外形和功能上差异很大，但骨骼的排列方式却具有很高的相似性。 同源器官：科学家将这种在发生上有共同来源，而在形态和功能上不完全相同的器官。 举例：①人类指间的蹼退化消失，而在龟、蝙蝠和海豹中得以保留； ②人的五指保留，而马的合并为单趾； ③葡萄的卷须、洋葱的鳞茎、皂角树枝上的刺等都是茎的变态，花瓣、子房等则是叶的变态等。 生物具有同源器官说明它们可能来自共同的祖先，比较、分析不同物种同源器官的结构差异程度可以推断它们亲缘关系的远近。 痕迹器官：指生物体内存在但其功能已基本丧失的器官。 举例：①阑尾、盲肠、蛇的四肢骨等; ②蟒蛇的外形上没有四肢，但是它的体内保留了后肢骨的残余。 3．细胞生物学证据 尽管各种生物的形态差异很大，但组成这些生物的细胞却具有相似的特征，且分类学地位越近的生物，其细胞的特征越接近。 ①不同的真核生物细胞都具有细胞核、细胞质膜和细胞器，表明这些生物可能具有相同的祖先。 ②植物细胞和动物细胞之间的差异较大，而不同植物的细胞之间则差异较小，表明植物和动物在进化历程中的分支时间较早。 4．分子生物学证据：从分子层面为生物进化的研究提供了新的证据。 ①细胞色素c的差异程度提示了真核生物在进化历程中的分支时间不同。细胞色素c中氨基酸序列发生变化的速率是基本恒定的，这类氨基酸序列发生恒速变化的蛋白质称为分子钟。 ②以DNA 作为分子钟，从分子层面对根据化石分析判定生物亲缘关系远近的结果进行验证。亲缘关系越近，DNA序列差异越小。 核心2 生物进化理论-自然选择学说 1．达尔文提出了“自然选择学说” （1）生存斗争：包括种间斗争、种内斗争以及生物与无机环境之间的斗争。 （2）人工选择包含两个必需要素：变异和遗传。性状要能从亲代传递给子代，即具有遗传性。个体可遗传的变异是生物进化的内在因素，而自然选择是生物进化的外在因素。 （3）适者生存：自然选择使得能够适应环境的变异个体生存下来。适应环境条件的变异类型（有利变异）具有较大的生存和繁殖机会，而不适应环境条件的变异类型（不利变异）则被淘汰。 （4）过度繁殖：使得生存斗争加剧。 达尔文自然选择学说的要点可归纳为“变异和遗传、过度繁殖、生存斗争和适者生存”。 自然选择学说意义：对进化生物学的发展产生了深远影响，是现代进化理论的重要基石。 核心3 物种形成和灭绝 1．种群是生物进化的基本单位 （1）种群 ①概念：指生活在同一区域内同一物种个体的集合。 ②特点：种群是生物进化的基本单位。种群内的个体能通过交配等形式进行繁殖，从而将基因（包括发生了突变的基因）传递给后代。 （2）基因频率 ①概念：种群中某种等位基因形式（如A）在所有等位基因形式（A和a）中所占的比例称为等位基因频率。 ②计算公式 A基因频率=（AA基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数； a基因频率=（aa基因型个体数+1/2×Aa基因型个体数）/种群个体总数。 （3）基因型频率 ①概念：某种基因型（如AA）在所有基因型（AA、Aa和aa）中所占比例称为基因型频率。 ②计算公式 基因型频率=种群中某种基因型个体数/种群个体总数； （4）表型频率：某个相对性状中某种表型（如红花）在该相对性状所有表型（红花和白花）中所占比例。 （5）遗传平衡种群：不考虑基因突变、选择、迁移等事件的前提下，种群的基因频率、基因型频率和表型频率都不会发生改变。这种理想中的种群被称为遗传平衡种群。 遗传平衡时基因频率与基因型频率之间的关系：设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1。基因型频率AA：p2、Aa：2pq、aa：q2 2．可遗传的变异为自然选择提供了丰富素材 在同一种群中，个体携带的该物种特定基因基本相同，但基因突变和染色体变异等都可能导致个体的某些性状发生可遗传的变异。 （1）基因突变：具有多方向性，会导致多种等位基因形式的产生，进而产生新的基因型，并有可能导致该性状的表型发生可遗传的变异； （2）染色体自由组合以及交叉互换（基因重组）：可引起非等位基因的重新组合，增加了基因型的种类数； （3）染色体变异：也可能产生新的表型。这些可遗传变异极大地丰富了自然选择的基本素材。 3．自然选择主导进化的方向 同一物种可能分布在不同地域构成不同的种群。由于地域的环境不同，使得具有相同基因型的个体面临不同的环境条件。在不同环境下，这些个体的适应性存在差异，受到选择的机会就存在差异，从而使种群向着不同方向进化。 除基因突变、自然选择之外，种群中个体的迁入和迁出、偶然交配等因素也会影响种群的基因频率和基因型频率，从而造成进化方向或者进化速率的改变。 4．隔离可能导致新物种的形成 （1）地理隔离：原来属于同一种群的个体被地理障碍隔开，最终形成新的种群，这些新种群间存在地理障碍，无法进行交配或授粉，从而失去了基因交流的机会，称为地理隔离。 （2）生殖隔离：不同种群中个体丧失相互交配的能力，或者无法形成可育后代，这标志着新物种的形成。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 1. 耵聍（俗称耳屎），有干耵聍和湿耵聍两种表型，受16号染色体上的ABCC11基因控制（见图）。 图为王女士（Ⅱ-2）家庭的遗传系谱图及其家庭成员ABCC11基因相关位点（或片段）的测序结果。 注：图中a~d表示ABCC11基因中4个不同的检测位点（或片段）； 图中字母后面的数字表示该检测位点内特定核苷酸序列的重复次数。 （1）综合上述信息，推测湿耵聍的遗传方式是_______。（单选） A．常染色体隐性遗传 B．常染色体显性遗传 C．伴X染色体隐性遗传 D．伴X染色体显性遗传 （2）根据图，决定湿耵聍ABCC11基因的测序结果是______；推测王女士的父亲ABCC11基因的测序结果是______。（编号选填） （3）若不考虑基因突变，王女士的儿子与干耵聍女性婚配，若所生后代为女孩，表型为干耵聍的概率是______。 已知ABCC11基因编码MRP8蛋白，该基因编码链第538位核苷酸种类的改变是引起耵聍表型不同的主要原因。表所示为ABCC11基因编码链部分序列。 表 表型及编码链 部分密码子表 干耵聍→5’…CAGTGTACTCAGGCCAG…3’ UCA-丝氨酸　　AGU-丝氨酸 CAG-谷氨酰胺　GUC-缬氨酸 UCC-丝氨酸　　AGG-精氨酸 湿耵聍→5’…CAGTGTACTCGGGCCAG…3’ 注：下标“·”的字母代表位于第538位的核苷酸 （4）据表信息，导致干耵聍的主要原因是MRP8蛋白的第______位氨基酸变成______的结果。 （5）研究发现，MRP8蛋白也会影响腋窝泌汗腺的分泌功能。推测王女士腋窝泌汗腺细胞中ABCC11基因编码链第538位核苷酸的种类为______。（编号选填） ①只有一种A②只有一种G③有A和G两种 （6）已知MRP8蛋白缺乏“N-糖基化修饰”（翻译后修饰）会形成干耵聍。下列有关MRP8蛋白缺乏“N-糖基化修饰”的因果分析，合理的有_______。（多选） A．核糖体对相关mRNA的“读码”错误 B．内质网或高尔基体的加工过程改变 C．MRP8蛋白特定的空间结构发生改变 D．缺乏N-糖基化的MRP8蛋白易被降解 研究发现，ABCC11等位基因的频率在欧洲、美洲和亚洲人群的占比不同（见图）。图中“圆圈”代表不同人群样本，圈中白色：黑色=干耵聍基因频率：湿耵聍基因频率。 （7）耵聍类型是研究人类进化历程的重要指标。图所示数据，可作为研究人类进化历程的______证据。（多选） A．直接证据 B．微观证据 C．细胞生物学证据 D．分子生物学证据 （8）已知干耵聍在阻挡异物方面不如湿耵聍有效，并且更可能导致耳道堵塞。结合图，下列有关表述正确的是______。（多选） A．纬度的气候差异促使ABCC11基因发生突变 B．各大洲干耵聍基因频率差异可能与纬度差异有关 C．南美洲人群中湿耵聍占比高可能是自然选择的结果 D．东亚人祖先的干耵聍表型在寒冷环境中有选择优势 【答案】（1）B （2） ② ①③ （3）1/2 （4） 180 精氨酸 （5）③ （6）BC （7）BD （8）BCD 【分析】DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。 【详解】（1）基因位于16号染色体上，而16号染色体为常染色体，且湿耵聍的遗传在亲代和子代中出现“连续遗传”的特征，即Ⅰ-2的表型为湿耵聍，Ⅱ-2的表型为湿耵聍，Ⅲ-1的表型为湿耵聍，所以推测湿耵聍的遗传方式是常染色体显性遗传，故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）根据湿耵聍的遗传方式是常染色体显性遗传，可以推知，Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅲ-2号为隐性纯合子，再根据由子代的基因型推导亲代的基因型或由亲代基因型推导子代基因型可知Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-1均为杂合子，都含有控制决定湿耵聍ABCC11基因，由图可知，三者都有测序结果是a5、b3、c6、d3的ABCC11基因，因此测序结果是a5、b3、c6、d3的ABCC11基因决定湿耵聍的ABCC11显性基因，即决定湿耵聍ABCC11基因的测序结果是②，Ⅱ-2决定湿耵聍ABCC11基因来自母亲Ⅰ-2，那另外一个基因测序结果为a3、b3、c6、d5的ABCC11基因，即①来自父亲Ⅰ-1，Ⅱ-3号含有测序结果为a3、b1、c7、d3的ABCC11基因来自母亲Ⅰ-2，则基因测序结果为a3、b2、c2、d3的一条染色体来自父亲Ⅰ-1，即③来自父亲，所以推测王女士Ⅱ-2的父亲ABCC11基因的测序结果是①③。 （3）设A表示控制湿耵聍的基因，a表示控制干耵聍的基因，王女士的基因型为Aa，Ⅱ-1的基因型为aa，根据王女士儿子Ⅲ-1的表型可知，王女士的儿子的基因型为Aa，与干耵聍女性婚配，基因型为aa，若所生后代为女孩，表型为干耵聍（aa）的概率是1/2。 （4）编码MRP8蛋白的ABCC11基因编码链第538位核苷酸种类的改变会引起耵聍表型不同，在表型为干耵聍的基因中第538位核苷酸是A，转录形成的密码子可能是UCA或CAG或AGG，根据一个密码子由三个碱基构成，因此构成密码子的碱基总数必须能被3整除，若A位于密码子最后一位，即密码子是UCA，则一共有538个碱基，不能被3整除；若A位于密码子第二位即密码子是CAG，则一共有539个碱基，也不能被3整除，若A位于最后一位，即密码子是AGG，则一共有540个碱基，能被3整除，所以密码子是AGG，对应的氨基酸是精氨酸，精氨酸所处的位置为540÷3=180，所以导致干耵聍的主要原因是MRP8蛋白的第180位氨基酸变成精氨酸的结果。 （5）王女士腋窝泌汗腺细胞是体细胞，含有成对的常染色体，因此该位点的核苷酸有A和G两种，③正确，①②错误。 故选③。 （6）A、N-糖基化修饰是翻译后修饰，核糖体读码是翻译过程，二者分属不同的阶段，读码错误不会直接导致糖基化修饰缺失，A错误； B、N-糖基化修饰主要在内质网起始、高尔基体完成，这两个细胞器的加工过程改变，会直接导致该修饰缺失，B正确； C、N-糖基化修饰会影响蛋白质的空间折叠，修饰缺失必然导致其空间结构改变，这也是形成干耵聍的直接原因之一，C正确； D、题干仅说明修饰缺失会形成干耵聍，未提及蛋白质容易被降解，属于无关推断，D错误。 故选BC。 （7）A、生物进化的直接证据是化石，该题是基因频率，不属于直接证据，A错误； B、基因频率属于微观层面的遗传信息数据，属于微观数据，B正确； C、该题研究的是基因频率，属于分子水平，并非研究细胞结构、功能等细胞生物学方面的内容，因此不属于细胞生物学证据，C错误； D、ABCC11等位基因的频率属于分子水平的研究数据，是分子生物学证据，D正确。 故选BD。 （8）A、气候差异是自然选择的环境因素，不能直接促进基因突变，基因突变是随机、不定向的，环境仅对突变后的性状进行选择，A错误； B、从图中能看到不同纬度的人群中干或湿耵聍基因频率有差异，推测该频率差异可能与纬度差异有关，B正确； C、南美洲人群中湿耵聍占比高，而湿耵聍在阻挡异物方面更有效，更适应当地环境，这是自然选择的结果，C正确； D、东亚多处于较高纬度，气候相对寒冷，干耵聍表型能在该寒冷环境中保留并成为优势表型，说明其在寒冷环境中具有选择优势，D正确。 故选BCD。 2. 精原细胞减数分裂的正常进行需要一系列基因的精准配合，热休克转录因子5（HSF5）可结合在启动子上，是这一系列基因的重要转录调节因子。科研人员对某无精子的男性先证者及其父亲进行基因检测，发现了Hsf5基因突变导致的男性不育症。家族系谱图及相应基因检测结果如图1和表1，已知IV-3还未成年，不考虑XY同源区段。 个体 Hsf5基因编码链576-596位碱基序列 Ⅲ-1 CCGGTCATTTTGTCGAGATAA CCGGTCATTTCGTCGAGATAA Ⅳ-2 CCGGTCATTTTGTCGAGATAA CCGGTCATTTTGTCGAGATAA 表1 (1)据图1分析系谱图中“—”代表的含义是________婚配。 A．三代以内直系血亲 B．三代以外直系血亲 C．三代以内旁系血亲 D．三代以外旁系血亲 (2)据图1和表1结果推测，男性不育症属于的遗传病类型为________。 A．常染色体显性 B．常染色体隐性 C．伴X染色体隐性 D．伴Y染色体 (3)据表1可知，患者体内HSF5蛋白第_______位氨基酸由______变为_______。（编号选填） ①195②196③苯丙氨酸（UUC）④亮氨酸（UUG）⑤半胱氨酸（UGU）⑥精氨酸（CGU） (4)科研人员对不同个体HSF5蛋白的部分氨基酸序列进行检测，结果如表2（字母代表氨基酸简称）。下列相关推论正确的是_______。 人 R R D N L S P Y S Y V S T S S H N 黑猩猩 R R D S L S P Y S C V S T P S H D 猕猴 R R D S L S P Y S Y V S T P S H N 褐家鼠 R R D S L S P Y S Y V S T P S H D 小鼠 R R D S L S P Y S Y V S T S S H N 表2 A．表2中五种生物具有共同祖先 B．猕猴与人的亲缘关系比黑猩猩与人的近 C．小鼠与褐家鼠之间存在生殖隔离 D．此结果为生物进化提供了分子生物学证据 科研人员检验了先证者IV-2精母细胞减数分裂停滞时期性染色体的行为，并与正常男性（WT）精母细胞同时期进行对比，结果如图2。 (5)据图2科研人员检测的精母细胞所处时期为_______。 A．减I前期 B．减I后期 C．减Ⅱ前期 D．减Ⅱ后期 (6)综合以上信息，Hsf5基因突变导致IV-2无精子产生的原因为_______（选择正确编号并排序） ①精母细胞凋亡②精母细胞坏死③HSF5结构异常④HSF5数量异常⑤减数分裂相关蛋白结构异常⑥减数分裂相关蛋白数量异常⑦同源染色体联会紊乱⑧姐妹染色单体无法分离 (7)针对Hsf5基因突变导致的男性不育症，IV-3是纯合子的概率是________。 A．1 B．1/2 C．1/3 D．1/4 (8)理论上IV-2可产生下一代的途径为________。 A．生育期补充营养 B．进行造血干细胞移植后做试管婴儿 C．生育期加强锻炼 D．进行生殖细胞基因修复后做试管婴儿 【答案】(1)C (2)B (3) ② ⑥ ⑤ (4)AD (5)A (6)③→⑥→⑦→① (7)B (8)D 【分析】转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程；密码子表中有64个密码子，其中有两个起始密码，三个终止密码，这三个密码子不对应任何氨基酸。 【详解】（1）ABCD、据图1分析，系谱图中“—”代表Ⅲ-1和Ⅲ-2婚配，Ⅲ-1的父亲和Ⅲ-2的父亲是亲兄弟，故Ⅲ-1和Ⅲ-2婚配是三代以内旁系血亲婚配，C正确、ABD错误。 故选C。 （2）ABCD、据图1和表1结果可知，Ⅲ-1和Ⅲ-2正常，但Ⅲ-1的两个Hsf5基因编码链586位碱基序列不相同，说明为杂合子，该病致病基因应为隐性基因，而Ⅳ-2为男性但有两个Hsf5基因，且编码链586位碱基序列相同，不考虑XY同源区段，则说明该致病基因位于常染色体上，即男性不育症属于的遗传病类型为常染色体隐性遗传病，B正确、ACD错误。 故选B。 （3）据表1可知，正常HSF5的编码链576-596位序列为CCGGTCATTTCGTCGAGATAA，患者体内HSF5的编码链576-596位序列为CCGGTCATTTTGTCGAGATAA，可知Hsf5基因编码链第586位碱基序列由C变为T，又知，mRNA中碱基序列与基因模板链碱基序列互补，与编码链序列一致，只需把T变为U，即mRNA中的586位碱基序列由C变为U，已知mRNA上三个连续的碱基编码一个氨基酸，为一个密码子，585÷3=195，则mRNA中的196位密码子由CGU变为UGU，患者体内HSF5蛋白第196位氨基酸由精氨酸（CGU）变为半胱氨酸（UGU）。②⑥⑤正确。 故选②⑥⑤。 （4）A、根据不同个体HSF5蛋白的部分氨基酸序列检测结果可知，表2中五种生物的HSF5蛋白的氨基酸序列有13个位点相同，说明五种生物具有共同祖先，A正确； B、由于表中的HSF5蛋白氨基酸序列只有一部分，不知道整个氨基酸序列中人与黑猩猩和猕猴有几个位点的氨基酸不同，故只根据表中结果不能说明猕猴与人的亲缘关系比黑猩猩与人的近，B错误； C、生殖隔离是指不同物种之间无法成功交配，或即使交配成功也不能产生可育后代的现象，由表格数据无法说明小鼠与褐家鼠之间存在生殖隔离，C错误； D、HSF5蛋白属于生物大分子，故此结果为生物进化提供了分子生物学证据，D正确。 故选AD。 （5）ABCD、分析图中性染色体的行为可知，图中为XY染色体，且正在联会，形成四分体，说明此时精母细胞处于减I前期，A正确、BCD错误。 故选A。 （6）综合以上第三问、第五问的信息，可知由于Hsf5基因突变导致③HSF5结构异常→⑥减数分裂相关蛋白数量异常，由1个变为2个→⑦同源染色体联会紊乱→①精母细胞凋亡，导致IV-2无精子产生，故答案为③→⑥→⑦→①。 （7）ABCD、由以上分析可知，该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ-1为杂合子，Ⅳ-2为隐性纯合子，则Ⅲ-2也为杂合子，故IV-3是纯合子（显性纯合子和隐性纯合子）的概率是1/2。B正确、ACD错误。 故选B。 （8）A、IV-2无精子产生，是基因突变的结果，生育期补充营养，无法改变基因，不能产生下一代，A错误； B、进行造血干细胞移植后也不能修复突变基因，无精子产生，故不能做试管婴儿，B错误； C、生育期加强锻炼也无法改变基因，不能产生下一代，C错误； D、进行生殖细胞基因修复后，可修复为正常基因，有精子产生，可以做试管婴儿产生下一代，D正确。 故选D。 3. 某红绿色盲家族系谱图如图所示，III－2和III－3为同卵双胞胎。检测发现I－1和I－2均为色觉正常的纯合子，Ⅲ－2的色觉基因组成为。 （1）II－1的色觉基因组成为____。（单选） A． B． C． D． （2）IV－2的色觉（辨别红、绿颜色）具体表现为____。（编号选填） ①红色觉正常            ②红色盲            ③绿色觉正常            ④绿色盲 （3）I－2体内可能含有异常色觉基因的细胞是____。（多选） A．视锥细胞 B．卵细胞 C．初级卵母细胞 D．次级卵母细胞 （4）研究表明，DXS基因位于绿色觉基因的上游，抑制绿色觉基因的表达。利用不同的限制性内切核酸酶对Ⅲ－2和Ⅲ－3的DXS基因进行酶切后电泳，结果如图所示。其中，HapII无法作用于甲基化的DNA。结合材料，分析Ⅲ-2和Ⅲ-3色觉性状存在差异的原因。 （5）研究表明，古代人类和多数现代动物区分色彩的能力较弱。下列关于色觉进化的叙述，正确的是____。 A．自然界中擅长区分色彩的动物更容易在野外生存 B．古代与现代人类的色觉基因编码的蛋白质在结构上无共同点 C．正常色觉基因的出现，是自然选择下发生定向变异的结果 D．人类进化历程中，正常色觉基因的基因频率定向增大 【答案】（1）B （2）①④ （3）BCD （4）Ⅲ－2来自父方的DXS基因甲基化，故无法抑制异常绿色觉基因的表达，来自母方的DXS基因未甲基化，抑制了正常绿色觉基因的表达，故患绿色盲。Ⅲ－3来自母方的DXS基因甲基化，正常绿色觉基因的表达，（来自父方的DXS基因未甲基化，抑制了异常绿色觉基因的表达），故色觉正常。 （5）D 【分析】伴性遗传的基因是指位于性染色体上的基因在遗传时性状总是与性别相关联的现象。父本携带有致病基因的X染色体总是来自其母亲，也必然传给其女儿。 【详解】（1）分析家系图可知，I-1和I-2表现正常，而Ⅱ-1患病，说明该病为隐性遗传病，控制该遗传病的等位基因用B/b表示，Ⅲ－2的基因型为XBXB，则II－1基因型为XBY，Ⅲ－2的色觉基因组成为  则II－1的色觉基因组成为。 故选B。 （2）IV－2的色觉（辨别红、绿颜色）具体表现为红色觉正常，绿色盲，故选①④。 （3）I－2是色盲基因携带者，体内可能含有异常色觉基因的细胞卵细胞、初级卵母细胞 、次级卵母细胞。 故选BCD。 （4）Ⅲ－2来自父方的DXS基因甲基化，故无法抑制异常绿色觉基因的表达，来自母方的DXS基因未甲基化，抑制了正常绿色觉基因的表达，故患绿色盲。Ⅲ－3来自母方的DXS基因甲基化，正常绿色觉基因的表达，（来自父方的DXS基因未甲基化，抑制了异常绿色觉基因的表达），故色觉正常。 （5）A、古代人类和多数现代动物区分色彩的能力较弱，自然界中擅长区分色彩的动物更不容易在野外生存，A错误； B、古代与现代人类的色觉基因编码的蛋白质在结构上有共同点，B错误； C、变异是不定向的，C错误； D、人类进化历程中，由于自然选择，正常色觉基因的基因频率定向增大，D正确。 故选D。 4. 编码乳糖酶的LCT基因位于人类2号染色体上。若个体成年后该基因表达量下降，称为“乳糖酶不持续（LNP）”，表现为机体对乳糖不耐受；若该基因能持续表达，则称为“乳糖酶持续（LP）”，即乳糖酶直至成年还维持在较高水平。下图为上述性状的M家族遗传系谱图。 (1)对LCT基因测序发现，Ⅲ－1为杂合体。据图判断，LNP性状的遗传方式是____________。 (2)若Ⅲ－1体细胞中LCT基因模板链的部分序列由3'－CCC－5'（编码某氨基酸）突变为3'－TCC－5'，则所编码的氨基酸由____________变为_____________。 （遗传密码：5'－CCC－3'脯氨酸：5'－GGG－3'甘氨酸；5'－GGA－3'甘氨酸；5'－AGG－3'精氨酸） (3)基因检测发现，Ⅱ－1的生殖细胞发生基因突变，则Ⅱ－1的某个次级精母细胞中，含LCT突变基因的数量可能为______________。 (4)若用F/f表示LCT基因，人群中ff的基因频率为16%，Ⅲ－1与表型为LP的男性婚配，生育一名表型为LNP女孩的概率为______________。 (5)研究发现，在不同人种中，LCT基因突变可发生在不同碱基中。该现象对于人类适应环境的意义是_____________。 A．不同种群独立地进化出相同或相似的性状 B．不同种群不同程度地提高对乳糖的耐受能力 C．同一种群不同基因型的人能在不同程度上以奶制品为食 D．同一种群不同基因型的人能在相同程度上获得有利的变异 除研究现代人的基因外，研究灭绝的古人类基因也是探索人类起源的一种思路。科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体DNA并进行扩增和测序的方法，为人类进化的研究做出贡献，荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。 (6)科学家将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化的证据属于_____________。 A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．生物化学证据 (7)科学家通过线粒体DNA来追踪人类进化的原因可能是_____________。 A．线粒体DNA能复制和转录 B．线粒体DNA受核基因调控 C．线粒体DNA不发生基因突变 D．线粒体DNA不发生基因重组 (8)研究发现，现代人类第12号染色体上可降低新冠肺炎重症风险的基因来自古人类“尼安德特人”。科学家据此推测，人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流。下列3个关于人类进化的模型与上述推测最吻合的是_____________。（用下列编号选填） (9)科学家对西伯利亚南部发现的古人类指骨进行DNA测序，发现这是一种新的古人类亚种“丹尼索瓦人”。结合相关信息及已学知识，推测丹尼索瓦人经历的进化事件有_____________。 A．隔离 B．物种灭绝 C．变异 D．自然选择 【答案】(1)表观遗传 (2) 甘氨酸 精氨酸 (3)0、1或2 (4)3/7 (5)BCD (6)D (7)D (8)① (9)ABCD 【分析】 1、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】（1）II－1和II－2均为LNP，却生出杂合子LP女儿，说明LNP性状的遗传方式不是伴性遗传，也不是常染色显性遗传病，所以LNP性状的遗传方式是表观遗传，即DNA序列不发生变化，但基因表达发生改变。 （2）若Ⅲ－1体细胞中LCT基因模板链的部分序列由3'－CCC－5'（编码某氨基酸）突变为3'－TCC－5'，则对应的编码的氨基酸和RNA由5'－GGG－3'甘氨酸变为5'－AGG－3'精氨酸。 （3）Ⅱ－1的生殖细胞发生基因突变，经过DNA复制后，突变的基因变为两个且位于同一条染色体的姐妹染色单体上，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，则Ⅱ－1的某个次级精母细胞中，含LCT突变基因的数量可能为0或2。如果基因突变发生在姐妹染色单体上的其中一个DNA分子中，则次级精母细胞中含LCT突变基因的数量可能为0或1。所以Ⅱ－1的某个次级精母细胞中，含LCT突变基因的数量可能为0、1或2。 （4）若用F/f表示LCT基因，人群中ff的基因频率为16%，则f基因频率为0.4，F基因频率为0.6，人群中FF=0.36，Ff=0.48，FF：Ff=3:4，则Ⅲ－1Ff与表型为LP的男性婚配，生育一名表型为LNP女孩的概率，（1-4/7×1/4）×1/2=3/7。 （5）在不同人种中，LCT基因突变可发生在不同碱基中。不同种群可独立地进化出相同或相似的性状、不同程度地提高对乳糖的耐受能力，同一种群不同基因型的人能在相同程度上获得有利的变异、能在不同程度上以奶制品为食，该现象象对于人类适应环境具有积极意义。 （6）将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化的证据属于生物化学证据。 （7）线粒体只在母系中传承，没有机会重组，所以对线粒体DNA的研究可以追踪人类母系的历史。科学家通过线粒体DNA来追踪人类进化的原因可能是线粒体DNA不发生基因重组。 （8）人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流，且现代人之间也存在基因交流，故选①。 （9）进化生物进化的基本环节是:突变和基因重组、自然选择及生殖隔离。丹尼索瓦人属于古人类亚种，与人类起源相关，在进化过程中能够发生隔离、变异和自然选择，且丹尼索瓦人已灭绝，故选ABCD。 高考真题·考向感知 1．（2023·上海·学业水平合格考）氮素是植物生长、发育过程中重要的营养元素。研究人员利用不同配比的铵盐和硝酸盐探究氮素对某种铁线莲光合作用的影响，结果如表所示。 氮素配比铵盐∶硝酸盐 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 最大光合速率 （μmolm-2·s-1） 最大CO2固定速率 （μmolm-2·s-1） 光合电子传递速率相对值 3∶1 0.58 0.43 12.39 20.92 18.63 1∶1 1.52 0.68 10.86 23.65 19.19 1∶3 1.78 1.21 12.69 23.55 21.26 (1)要获得铁线莲光合速率的数据，可以通过测定单位面积叶片在单位时间内的___（编号选填）。 ①氧气释放量  ②二氧化碳吸收量  ③ATP生成量  ④NADPH消耗量 (2)铁线莲的光合作用中，高能电子传递和CO2固定的场所依次是___（单选）。 A．类囊体膜、叶绿体基质 B．类囊体膜、类囊体膜 C．叶绿体基质、类囊体膜 D．叶绿体基质、叶绿体基质 (3)研究人员得到的结论是：氮素配比为1∶3时，铁线莲光合作用效果最佳。表1所示实验结果中支持这一结论的依据是：在该配比下___（多选）。 A．叶绿素a的含量最高，对光能的利用效率最高 B．最大CO2固定速率较高，能产生较多的ATP C．光合作用相关酶的活性最高，因而碳反应效率高 D．光合电子传递速率相对值最高，因而碳反应效率高 有些有毒含氮化合物中的氮素不能被植物直接利用。研究发现，SagB酶能促进这些含氮化合物的降解，降解后氮素能被植物利用。SagB基因分布情况和部分生物进化关系如图所示，其中，其中I~V对应进化历程中的不同时期。 研究人员推测高等植物中的SagB基因可能是通过不同物种之间进行遗传物质交流而获得的。这种现象称为水平基因转移（HGT）。 (4)据图推测高等植物中的SagB基因可能来源于___（多选）。 A．绿藻 B．红藻 C．古细菌 D．细菌 (5)SagB基因为生物进化研究提供了___（单选）。 A．化石证据 B．分子生物学证据 C．胚胎学证据 D．细胞生物学证据 (6)高等植物通过HGT获得SagB基因最有可能发生于图3中的___（单选）。 A．I时期 B．Ⅱ时期 C．Ⅲ时期 D．IV时期 (7)高等植物获得并保留SagB基因，主导该进化过程的是___（单选）。 A．遗传变异 B．地理隔离 C．生殖隔离 D．自然选择 【答案】(1)①② (2)A (3)AC (4)CD (5)B (6)D (7)D 【分析】在光合作用的光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面的用途：一是将H2O分解，形成O2和NADPH。二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。在光合作用的暗反应阶段，CO2和C5结合形成14C3，这个过程称作CO2的固定。C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原为C5和糖类（CH2O），此过程为C3的还原。 【详解】（1）光合作用是指绿色植物，通过叶绿体，利用光能，将CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。要获得铁线莲光合速率的数据，可以通过测定单位面积叶片在单位时间内的氧气释放量或二氧化碳吸收量，即①②。 （2）铁线莲的光合作用中，高能电子传递发生在光反应阶段，CO2固定发生在暗反应阶段，光反应和暗反应的场所依次是类囊体膜、叶绿体基质，A正确，BCD错误。 故选A。 （3）A、由表中信息可知，氮素配比为1∶3时，叶绿素a的含量最高，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，因此对光能的利用效率最高，A正确； B、氮素配比为1∶3时，最大CO2固定速率较高，CO2固定过程没有ATP的产生，B错误； C、氮素配比为1∶3时，最大光合速率最高，说明光合作用相关酶的活性最高，因而碳（暗）反应效率高，C正确； D、氮素配比为1∶3时，光合电子传递速率相对值最高，因而光反应效率高，D错误。 故选AC。 （4）由图可知：绿藻和红藻均不含有SagB基因，古细菌和细菌都含有SagB基因，据此可推测：高等植物中的SagB基因可能来源于古细菌和细菌，AB错误，CD正确。 故选CD。 （5）SagB基因是有遗传效应的DNA片段，为生物进化研究提供了分子生物学证据，B正确，ACD错误。 故选B。 （6）由图可知：IV时期出现的苔藓植物含有SagB基因，通过Ⅴ时期由苔藓植物进化为种子植物（高等植物）和蕨类植物。可见，高等植物通过HGT获得SagB基因最有可能发生于图3中的IV时期，ABC错误，D正确。 故选D。 （7）突变（基因突变与染色体变异的统称）和基因重组产生进化的原材料。自然选择使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向进化，使种群中控制有利变异的基因频率增加，控制不利变异的基因频率减少。地理隔离和生殖隔离均会导致种群间的基因不能自由交流。综上分析，高等植物获得并保留SagB基因，主导该进化过程的是自然选择，ABC错误，D正确。 故选D。 2．（2024·上海·高考真题）研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式，研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中L表示蜜距。 (1)下列生态系统的组分①-④中，A~D花型的植物属于该草地生态系统的___；a-d口器类型的昆虫属于该草地生态系统的___；除了图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有___（编号选填）。 ①无机环境②分解者③消费者④生产者 (2)下列①~④中，能正确表示生物之间信息传递关系的有___；能正确表示生物之间能量流动方向的有___（编号选填）。 ①a型口器昆虫↔d型口器昆虫 ②C花型植物↔b型口器昆虫 ③a型口器昆虫→D花型植物 ④C花型植物→b型口器昆虫 (3)要获得图中所示的研究结果，且使研究结果准确和具有代表性，应选择下列实验方法中的___（多选）。 A．在禁止放牧区随机取样 B．记录昆虫口器形态 C．在放牧区域固定地点取样 D．测量花蜜距 a型口器昆虫熊蜂是A花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表所示。 蓝翠雀花的指标 对照组 实验组（模拟增温） 第一朵花开放时间 一年中的第214天 一年中的第211天 平均花寿命（天） 13 10 平均蜜距长度（毫米） 25 21 总种子数目（粒） 99±5 90±2 种子发芽率（%） 80 70 (4)据表1推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是___（单选）。 A．只影响花期 B．种群数量和花期都受影响 C．只影响种群数量 D．种群数量和花期都不受影响 (5)据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A．定向突变且基因频率升高 B．定向突变且基因频率降低 C．非定向突变且基因频率升高 D．非定向突变且基因频率降低 (6)据图中信息，下列关于全球气候变暖对该草地生态系统影响效应的预测中，最合理的是___（单选）。 A．若a型口器昆虫的种群数量显著减少会引起四种花型植物种群数量增加 B．若四种花型植物种群数量波动会引起a型口器昆虫的种群数量波动 C．若d型口器昆虫的种群数量显著增加会导致b、c型口器昆虫形成竞争关系 D．若b型口器昆虫的种群数量显著增加会导致c、d型口器昆虫形成竞争关系 【答案】(1) ④ ③ ①② (2) ①② ④ (3)ABD (4)B (5)D (6)B 【分析】生态系统的结构包含组成成分和营养结构。前者包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。 【详解】（1）A~D花型的植物可通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，属于自养型生物，在生态系统中属于生产者；a~d口器类型的昆虫通过口器吸食花蜜，属于异养型生物，在生态系统中属于消费者；生态系统的组成成分除生产者和消费者外，还有非生物的物质和能量以及分解者，因此除图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有无机环境与分解者。 （2）昆虫传粉的过程中，花朵开放以及分泌化学物质产生香气吸引昆虫前往吸蜜是植物向昆虫传递了物理信息和化学信息，研究表明，当昆虫口器伸入到花朵蜜腺，触碰到花丝，整个雄蕊会迅速向花的中心弹起，使得花粉粘附到昆虫的身上，过程中昆虫向植物传递了物理信息，因此该过程中的信息传递是双向的，例如C型花植物与其对应的b型口器昆虫进行传粉时，便会进行生态系统中的双向的信息传递，同时a型口器昆虫和d型口器昆虫可吸食同种花型花朵的花蜜，存在种间竞争关系，二者的信息传递也可双向传递，能正确表示生物之间信息传递关系的有①和②； 生态系统中的能量具有单向传递的特点，题中昆虫与植物之间可通过吸食花蜜建立能量流动关系，能量从提供花蜜的植物传向吸食花蜜的昆虫，如b类型口器昆虫从C花型植物获取能量，能正确表示生物之间能量流动方向的有④。 （3）ACD、图中所示的研究结果需要取样研究该生态系统中的花朵类型并根据蜜距进行分类，在采用样方法统计花朵类型时，取样关键是随机取样，取样后需要测量花蜜距，以对花朵进行分类，为避免放牧导致花朵类型及数目减少，应禁止放牧，AD正确，C错误； B、观察统计吸食不同蜜距花型花朵的昆虫并根据不同类型的口器进行分类，因此需要记录昆虫口器形态，B正确。 故选ABD。 （4）由表格数据可知，模拟增温后，平均花朵寿命（花期）变短，平均蜜距长度变短，总种子数目变少，种子发芽率也变低，种子数量及种子发芽率均减少将导致该种植物种群出生率降低，种群数量减少，B正确，ACD错误。 故选B。 （5）雄蜂种群在生长繁殖的过程中会发生不定向的变异，由于气候变暖导致花朵蜜距变短，口器较短的雄蜂更适应花朵的蜜距，自然选择导致雄蜂短口器基因频率增加，长口器基因频率降低，D正确，ABC错误。 故选D。 （6）A、a型口器昆虫可帮助四种花型植物传粉，若A型口器昆虫减少，将导致四种植物的传粉率降低，降低种群出生率，四种植物种群数量将减少，A错误； B、a型口器昆虫以四种植物花朵花蜜为食，四种植物种群数量波动将会引起a型口器昆虫的种群数量波动，B正确； C、b、c型口器类昆虫均可以C、D两种花型的花蜜为食，两种昆虫本身就具有竞争关系，二者种间竞争关系与d型口器类昆虫的种群数量无关；若d型口器昆虫的种群数量显著增加，将导致D型植物的花蜜被d型口器类昆虫吸食得更多，b、c型口器类昆虫的食物来源减少，种间竞争关系变得更激烈，C错误； D、c、d型口器昆虫均可以D型花朵的花蜜为食，二者本身具有种间竞争关系，该种竞争关系与b型口器类昆虫的种群数量无关，但c、d型口器昆虫的种间竞争关系的激烈程度与b型口器类昆虫的种群数量有关，D错误。 故选B。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲 生物进化（上海专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 1．【答案】（1）B （2）② ①③ （3）1/2 （4） 180 精氨酸 （5）③ （6）BC （7）BD （8）BCD 2．【答案】(1)C (2)B (3)② ⑥ ⑤ (4)AD (5)A (6)③→⑥→⑦→① (7)B (8)D 3．【答案】（1）B （2）①④ （3）BCD （4）Ⅲ－2来自父方的DXS基因甲基化，故无法抑制异常绿色觉基因的表达，来自母方的DXS基因未甲基化，抑制了正常绿色觉基因的表达，故患绿色盲。Ⅲ－3来自母方的DXS基因甲基化，正常绿色觉基因的表达，（来自父方的DXS基因未甲基化，抑制了异常绿色觉基因的表达），故色觉正常。 （5）D 4．【答案】(1)表观遗传 (2)甘氨酸 精氨酸 (3)0、1或2 (4)3/7 (5)BCD (6)D (7)D (8)① (9)ABCD 高考真题·考向感知 1.【答案】(1)①② (2)A (3)AC (4)CD (5)B (6)D (7)D 2.【答案】(1) ④ ③ ①② (2)①② ④ (3)ABD (4)B (5)D (6)B 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $