1、第24讲 生物的进化1自然选择学说与现代生物进化理论的比较考点一 自然选择学说与现代生物进化理论2.种群与物种的比较3.物种形成与生物进化的关系清错破疑 关于生物进化必明的五个易混点(1)突变基因突变。基因突变是DNA分子发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。(2)变异先于环境选择。农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。(3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。(
2、4)生物进化不一定导致物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。(5)能产生后代同一物种。两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。角度一 现代生物进化理论的基本观点及应用1(2014江苏卷)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是()A孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变B即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌C新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性D
3、新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成解析：抗生素对细菌起选择作用，并非导致突变的因素，变异在前选择在后，A错误；细菌是否变异与是否接触过抗生素无关，B正确；病菌的耐药性与免疫球蛋白是否存在无关，C错误；耐药菌的形成是基因突变所致，与是否接种疫苗无关，D错误。答案：B2(2016湖北华中师大附中)下列关于生物进化的叙述，正确的是()A用皮康霜治疗皮肤病，使用一段时间后，药效下降。这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，诱变产生抗药性变异B海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离C华南虎和东北虎的形成，是地理隔离导致生殖隔离的结果D19世纪的英国
4、工业革命，使灰色桦尺蠖演变成新物种黑色桦尺蠖解析：使用皮康霜一段时间后药效下降，是皮康霜对病原体进行定向选择的结果；华南虎和东北虎的形成，是地理隔离导致的，但二者间并没有出现生殖隔离；灰色桦尺蠖和黑色桦尺蠖属于同一物种。答案：B角度二 物种形成与生物进化的比较分析3有关生物进化和物种形成的描述，正确的是()A是否形成新物种是生物进化的标志B生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生C环境条件保持稳定，种群的基因频率不会发生变化D共同进化仅指生物与无机环境之间的不断进化和发展解析：生物进化的实质是种群基因频率的改变；生殖隔离是物种形成的必要环节，是新物种形成的标志；基因突变是不定向的、随机发生的，所以
5、即便环境没有改变，也可能会因基因突变而使种群的基因频率发生改变，同时个体的迁入、迁出同样会影响种群基因频率的变化；生物与生物之间、生物与无机环境之间均会相互选择，共同进化。答案：B4某地区有一种桦尺蠖，其体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性，1870年以来，S基因频率的变化如下表，下列有关叙述中，正确的是()年份18701900193019601990S 基因频率(%)1050655012A.1870年，种群中浅色个体的比例为90%B从1900年至1960年，该物种始终没有进化C到1990年，该桦尺蠖已经进化成了两个物种D自然选择导致S基因频率定向改变解析：1870年，S基
6、因频率为10%，s基因频率为90%，所以种群中浅色个体的比例为90%90%81%，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；新物种形成的标志是产生生殖隔离，到1990年，该桦尺蠖并没有与原来的种群产生生殖隔离，C错误；自然选择导致S基因频率定向改变，D正确。答案：D1共同进化的类型(1)共同进化内涵：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，这就是共同进化。考点二 共同进化与生物多样性的形成(2)共同进化类型2.共同进化与生物多样性形成(1)生物多样性成因生物多样性的形成是生物与生物及生物与无机环境共同进化的结果。(2)生物多样性的三个层次：角度一 结合实例考查生物
7、的共同进化5(2014北京卷)为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出()A病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降D蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用解析：病毒感染可以导致抗性较低的兔子死亡，抗性较强的个体得以生存，从而起到选择的作用；兔被强毒性病毒感染后很快死亡，但病毒要寄生在活细胞中，所以病毒也不能长期存
8、活，寄生关系难以维持；中毒性病毒比例升高，是兔抗病毒能力增强的结果；蚊子充当了病毒和兔子之间的媒介，在兔子与病毒的协同进化过程中发挥了作用。答案：C6(2014广东卷)某种兰花有细长的花矩(如图)，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。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口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长解析：变异是不定向的，A项错误；新物种形成的必要条件是隔离，B项错误；两种生物之间的种间互助是共同进化的结果，C项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D项错误。答
9、案：C角度二 物种形成的过程7如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同地域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是()Ab和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离Bc和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离Ca1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种Da1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种解析：种群a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b和d虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，所以A错；
10、由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离，所以B对；a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d之间由于地理隔离的存在，所以可能不是同一物种，所以C错；虽然a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但只要c和d不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，所以D错。答案：B8大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如图所示。下列有关说法正确的是()A地球上新物种的形成都必须先经历a过程Bb过程的实质就是定向改变种群的基因频率C只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的D品系1和品系2两种群的基因库出现了较大差异，立刻形成物种
11、1和物种2解析：a过程是地理隔离，用秋水仙素诱导二倍体植物染色体加倍形成的个体是四倍体，此四倍体的形成没有经过地理隔离，A错误；b过程是自然选择，自然选择可定向改变种群的基因频率，B正确；表明物种形成过程中变异是不定向的，与基因突变、基因重组和染色体变异都有关，C错误；只有当品系1和品系2出现生殖隔离时，才会形成两个物种，D错误。答案：B种群基因频率和基因型频率的计算1位于常染色体上的基因频率计算(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算，即某基因的频率(该基因纯合子个体数2杂合子个体数)(总个体数2)100%。(2)已知基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉
12、，按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率该基因纯合子的百分比杂合子百分比的1/2”来代替。如基因A的频率AA的频率1/2Aa的频率，基因a的频率1基因A的频率。2位于X染色体非同源区段上基因频率的计算(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算。一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。如求Xb的基因频率，可按如下公式求解：Xb的基因频率Xb/(XbXB)，或Xb的基因频率Xb的基因数/(2女性个体数1男性个体数)100%。(2)已知各种基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，当作
13、个体数，按定义公式计算，但不能用“该基因纯合子的百分比杂合子百分比的1/2”来代替。3利用遗传平衡定律进行基因频率和基因型频率的计算(1)已知 A 的基因频率是 A%，a 的基因频率是 a%，则该种群中基因型为 AA 的个体占 A%A%，基因型为 aa 的个体占 a%a%，基因型为 Aa 的个体占 A%a%2。(2)已知某种群中基因型是 AA 的个体占 X%，则 A 的基因频率是X%，a 的基因频率是 1 X%；或已知基因型是 aa 的个体占Y%，则 a 的基因频率是 Y%，A 的基因频率是 1 Y%。特别提醒：种群基因频率改变了，生物一定进化了；基因型频率改变，基因频率不一定改变。4自交和自
14、由交配时基因(型)频率变化规律(1)自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。(2)自由交配：在无基因突变、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不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。典例透析家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是()A上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B甲地区家蝇种
15、群中抗性基因频率为22%C比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果审题指导(1)氨基酸改变的根本原因：碱基对的增添、缺失和替换。增添和缺失会导致氨基酸数目的改变，替换一般不会改变氨基酸数目。(2)现代生物进化理论的主要内容：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。解析：本题考查基因频率的计算、现代生物进化理论的知识以及从表中获取信息的能力。A项中，由题目可知，亮氨酸替换为苯丙氨酸，氨基酸数目没改变，氨基酸的改变是由碱基对替换引起的，故错误；B项中，甲地区抗性基因频率为2%20%/212%，故错误
16、；C项中，乙地区抗性基因频率为4%32%/220%，丙地区的抗性基因频率为1%15%/28.5%，乙地区的抗性基因频率最高，但不能说明抗性基因突变率最高，故错误；D项中，丙地区抗性基因频率最低，则敏感性基因频率最高，这是自然选择的结果，故正确。答案：D1(2015安徽卷)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁人和迁出，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()A75%B
17、50%C42%D21%解析：根据遗传平衡定律，种群1中AA64%，Aa32%，aa4%，种群2中AA36%，Aa48%，aa16%；则二者合并后，AA50%，Aa40%，aa10%；所以A70%，a30%；随机交配后，子代中Aa270%30%42%。答案：C2某小学中，关于红绿色盲基因型的比例为 XBXBXBXbXbXbXBYXbY44%5%1%43%7%，则 Xb 的基因频率约为()A10.5%B5%C14%D9.3%解析：去掉“%”计算，Xb 的基因频率(5127)/(4425212437)14/1509.3%。答案：D3果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇
18、种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是()Av基因频率降低了50%BV基因频率增加了50%C杂合果蝇比例降低了50%D残翅果蝇比例降低了50%解析：因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v0.2，V0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.0420 000800只，Vv基因型的果蝇有20.20.820 0006 400只，VV基因型的果蝇有0.80.820 00012 800只。引入后，v基因频率(80026 400)/(40 0002)0.1，V基因频率10.10.9，故A正确，B错误。因Vv、vv基因型果蝇的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。答案：B1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。2隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是产生生殖隔离。3变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。4自然选择是定向的，决定生物进化的方向。5生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化。6生物进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
