
?解密14 生物的進(jìn)化
高考考點(diǎn)
考查內(nèi)容
三年高考探源
考查頻率
正確理解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
1.結(jié)合具體事例了解拉馬克進(jìn)化學(xué)說的“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”法則;
2.學(xué)會用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說來解釋長頸鹿的進(jìn)化;
3.通過比較拉馬克的進(jìn)化學(xué)說和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說來掌握兩者的意義和局限性;
4.了解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說之間的關(guān)系;
5.比較分析基因頻率與基因型頻率、種群與物種、生物進(jìn)化與物種形成等相似概念的內(nèi)涵;
6.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋生物進(jìn)化的具體實(shí)例;
7.掌握基因頻率與基因型頻率的計(jì)算規(guī)律。
2020浙江卷·13
2020山東卷·10
2019天津卷·6
2018全國Ⅰ卷·29
2018海南卷·24
2018海南卷·18
2018浙江卷·14
2018江蘇卷·4
★★★☆☆
基因頻率與基因型頻率
★★★☆☆
生物進(jìn)化與生物多樣性的形成
★★★☆☆
核心考點(diǎn)一 正確理解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
1.自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的比較
2.選擇對生物進(jìn)化的影響
(1)自然選擇與人工選擇
項(xiàng)目
自然選擇
人工選擇
選擇因素
自然環(huán)境條件
人類
選擇結(jié)果
對生物自身生存有利,對人類不一定有利
滿足人類各種需求
速度
慢
快
(2)選擇對基因頻率的影響
①選擇的直接對象是具有某特定性狀表現(xiàn)的生物體。
②選擇的實(shí)質(zhì)是控制某特定性狀表現(xiàn)的基因。
③選擇的結(jié)果:從生物個(gè)體角度看導(dǎo)致生物個(gè)體生存或死亡;從基因角度看導(dǎo)致控制某特定性狀基因的頻率上升或下降。
3.圖解物種形成的兩種典型模式
(1)漸變式——經(jīng)長期地理隔離產(chǎn)生
(2)爆發(fā)式——短時(shí)間內(nèi)即可形成,如自然界中多倍體的形成
4.物種形成的環(huán)節(jié)及隔離導(dǎo)致物種形成
(1)三個(gè)環(huán)節(jié):突變和基因重組、自然選擇、隔離,三者關(guān)系如圖所示:
(2)隔離導(dǎo)致物種的形成
一個(gè)種群多個(gè)小種群種群基因頻率定向改變―→亞種新物種
①只有地理隔離而不形成生殖隔離,能產(chǎn)生亞種,但絕不可能產(chǎn)生新物種。
②生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限。生殖隔離有三種情況:不能雜交;雜交后代不活;雜交后代活而不育。
5.對物種和進(jìn)化標(biāo)準(zhǔn)的判斷技巧
(1)判斷兩個(gè)種群是否屬于同一物種的標(biāo)準(zhǔn),是看它們之間是否存在生殖隔離,若存在生殖隔離,則一定是兩個(gè)物種。
(2)判斷種群是否進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn),是看其基因頻率是否發(fā)生了變化,若種群基因頻率沒有發(fā)生變化,則種群沒有發(fā)生進(jìn)化。
【易混易錯(cuò)】
(1)物種形成與生物進(jìn)化不同
內(nèi)容
物種形成
生物進(jìn)化
標(biāo)志
生殖隔離出現(xiàn)
基因頻率改變
變化后與原生物關(guān)系
屬于不同物種
可能屬于同一個(gè)物種,也可能屬于不同的物種
(2)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種形成。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,這種改變可大可小,不一定會突破物種的界限。
(3)新物種形成則說明生物進(jìn)化了。
(4)自然選擇直接作用的是生物個(gè)體,而且是個(gè)體的表現(xiàn)型。
考法一
(2019·上海高考真題)關(guān)于語言基因 FOXP2 的基因在所有靈長類動物中都存在,但人類的該基因序列中存在部分堿基替換。這一發(fā)現(xiàn)為人類獲得語言能力提供了( )
A.比較解剖學(xué)證據(jù) B.胚胎學(xué)證據(jù) C.古生物化石證據(jù) D.生物化學(xué)證據(jù)
【答案】D
【分析】
生物進(jìn)化的證據(jù)有化石證據(jù)、比較解剖學(xué)上的證據(jù)、胚胎學(xué)上的證據(jù)和生物化學(xué)證據(jù)等。生物化學(xué)證據(jù):比較分析不同生物細(xì)胞中的某種化學(xué)物質(zhì),如細(xì)胞色素c,通過研究分析親緣關(guān)系越近的生物,該蛋白質(zhì)氨基酸組成越近似,反之,親緣關(guān)系越遠(yuǎn),氨基酸組成差異越大。
【詳解】
根據(jù)以上分析和題意可知,語言基因 FOXP2 的基因在所有靈長類動物中都存在,但人類的該基因序列中存在部分堿基替換,由于基因是化學(xué)物質(zhì),所以這種差異為生物進(jìn)化提供的是生物化學(xué)證據(jù)。綜上所述,D符合題意,A、B、C不符合題意。
故選D。
考法二
(2021·浙江高考真題)選擇是生物進(jìn)化的重要動力。下列敘述正確的是( ?。?br />
A.同一物種的個(gè)體差異不利于自然選擇和人工選擇
B.人工選擇可以培育新品種,自然選擇不能形成新物種
C.自然選擇保存適應(yīng)環(huán)境的變異,人工選擇保留人類所需的變異
D.經(jīng)自然選擇,同一物種的不同種群的基因庫發(fā)生相同的變化
【答案】C
【分析】
選擇包括人工選擇和自然選擇。按照達(dá)爾文的研究,生物中普遍存在著變異,而且很多變異有遺傳傾向,通過選擇,有利變異被保存下來,并不斷得到積累,微小變異累積成顯著變異。新的類型、新的物種由此產(chǎn)生。達(dá)爾文認(rèn)為,自然選擇是進(jìn)化的一個(gè)重要動力和機(jī)制。
【詳解】
A、同一物種的個(gè)體差異,利于自然選擇和人工選擇,A錯(cuò)誤;
B、人工選擇能培育出新品種,自然選擇也能形成新的類型、新的物種,B錯(cuò)誤;
C、自然選擇是自然界對生物的選擇作用,使適者生存,不適者被淘汰;人工選擇是人們根據(jù)自己的需要,對合乎要求的變異個(gè)體進(jìn)行選擇,最后選育出新品種,C正確;
D、由于同一物種不同種群所處的自然環(huán)境可能不同,故在自然選擇的作用下,同一物種的不同種群的基因庫可能發(fā)生不同的變化,D錯(cuò)誤。
故選C。
1.(2021·重慶一中高三月考)查爾斯·達(dá)爾文(1809~1882)于1859年出版了《物種起源》,提出了進(jìn)化論的兩大學(xué)說:共同由來學(xué)說和自然選擇學(xué)說?達(dá)爾文的進(jìn)化論學(xué)說對人類社會產(chǎn)生了深刻的影響,并且隨著生物科學(xué)的發(fā)展,形成了以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論?下列有關(guān)闡述,不合理的是( )
A.根據(jù)共同由來學(xué)說可以推斷,現(xiàn)在的生物都有共同的原始祖先
B.達(dá)爾文是在了解了遺傳和變異實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上提出自然選擇學(xué)說的
C.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為,大部分物種是通過長期的地理隔離逐漸形成的
D.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說能科學(xué)地解釋生物多樣性的成因
【答案】B
【分析】
1、自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容是:過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。2、現(xiàn)代進(jìn)化理論的基本內(nèi)容是:①進(jìn)化是以種群為基本單位,進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。③自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。④隔離導(dǎo)致物種形成。3、共同進(jìn)化是不同物種之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間,在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
【詳解】
A、共同由來學(xué)說指出,地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來的,A正確;
B、達(dá)爾文并不是在了解了遺傳和變異實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上提出自然選擇學(xué)說的,而基于對多種動植物和化石等的研究提出來的,B錯(cuò)誤;
C、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為,大部分物種是通過長期的地理隔離逐漸產(chǎn)生生殖隔離形成的,C正確;
D、自然選擇學(xué)說科學(xué)地解釋生物的多樣性和適應(yīng)性,多樣性和適應(yīng)性是不同的環(huán)境長期自然選擇的結(jié)果,D正確。
故選B。
2.(2021·江蘇連云港市·高三月考)化石、比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)等在研究生物進(jìn)化過程中起了重要的作用。下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.化石證據(jù)可作為生物進(jìn)化的直接證據(jù)
B.鯨的鰭和蝙蝠的翼手在外部形態(tài)、功能上不同,說明它們是由不同的祖先演化而來
C.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,可以用人和魚有共同祖先來解釋
D.親緣關(guān)系越近的生物,在細(xì)胞代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面共同特征越多
【答案】B
【分析】
1、達(dá)爾文生物進(jìn)化論:
(1)共同由來學(xué)說:它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由所有的生物都有共同的祖先。
(2)自然選擇學(xué)說:揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制,解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。
2、生物有共同祖先的證據(jù):
(1)化石證據(jù):在研究生物進(jìn)化的過程中,化石是最重要的、比較全面的證據(jù),化石在地層中出現(xiàn)的先后順序,說明了生物是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生逐漸進(jìn)化而來的。
(2)比較解剖學(xué)證據(jù):具有同源器官的生物是由共同祖先演化而來。這些具有共同祖先的生物生活在不同環(huán)境中,向著不同的方向進(jìn)化發(fā)展,其結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的生活環(huán)境,因而產(chǎn)生形態(tài)上的差異。
(3)胚胎學(xué)證據(jù):①人和魚的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鰓裂和尾;②人和其它脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。
(4)細(xì)胞水平的證據(jù):①細(xì)胞有許多共同特征,如有能進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞;②細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
(5)分子水平的證據(jù):不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點(diǎn),又存在差異性。
【詳解】
A、化石是研究生物進(jìn)化最重要的、最直接的證據(jù),因?yàn)榛潜4嬖趲r層中的古生物遺物和生活遺跡,直接說明了古生物的結(jié)構(gòu)或生活習(xí)性,A正確;
B、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手雖然具有不同的外形,功能也并不盡相同,但卻有相同的基本結(jié)構(gòu),且它們的來源也相同,說明它們都是由共同的原始祖先進(jìn)化而來的,B錯(cuò)誤;
C、人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段,可以用人和魚有共同祖先來解釋,C正確;
D、親緣關(guān)系越近的生物,在細(xì)胞代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面共同特征越多,D正確。
故選B。
3.(2020·上海高二期末)近日,我國科學(xué)家在南美發(fā)現(xiàn)了琥珀中的花朵化石——丁氏花。將它與普通雙子葉植物的花比較,前者花軸伸長,花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊長在花軸的不同部位上,后者一般都緊密地“擠”在花軸的同一個(gè)部位(花托)上。該發(fā)現(xiàn)為花朵演化提供了( ?。?br />
A.胚胎學(xué)證據(jù) B.古生物化石證據(jù)
C.比較解剖學(xué)證據(jù) D.生物化學(xué)證據(jù)
【答案】B
【分析】
1、化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等?;茄芯可镞M(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。
2、胚胎學(xué)證據(jù)是通過比較不同動物及人的胚胎發(fā)育過程,發(fā)現(xiàn)有些證據(jù)支持人和其他脊椎動物有共同祖先。
3、比較解剖學(xué)證據(jù)是通過研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)進(jìn)化的證據(jù)。
4、生物化學(xué)證據(jù)是從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征。
【詳解】
題目中所提及的丁氏花化石為花朵的演化提供了古生物化石證據(jù),A、C、D錯(cuò)誤,B正確。
故選B。
4.(2020·山西晉中市·祁縣中學(xué)高三月考)下列不能作為生物之間具有統(tǒng)一性的證據(jù)是( )
A.噬菌體和大腸桿菌內(nèi)生物大分子的結(jié)構(gòu)單體及連接方式相同
B.大腸桿菌和酵母菌具有統(tǒng)一的細(xì)胞模式
C.人的手臂和鳥的翅膀含有相同的骨骼和相似的肌肉
D.蝙蝠和鯨魚存在由相同組織發(fā)育而來的器官
【答案】B
【分析】
1.同源器官指不同生物的某些器官在基本結(jié)構(gòu)、各部分和生物體的相互關(guān)系以及胚胎發(fā)育的過程彼此相同,但在外形上有時(shí)并不相似,功能上也有差別,如鳥的翼和蝴蝶的翅。
2.組成生物體的化學(xué)元素,在無機(jī)自然界都可以找到,沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的,這個(gè)事實(shí)說明生物界和非生物界具統(tǒng)一性。
【詳解】
A、噬菌體和大腸桿菌內(nèi)生物大分子,如DNA、RNA的結(jié)構(gòu)單體都是相同的,連接方式也是相同的,這是在分子水平上說明生物界具有統(tǒng)一性的例子,與題意不符,A錯(cuò)誤;
B、大腸桿菌為原核生物,而酵母菌為真核生物,二者在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上不具有統(tǒng)一的細(xì)胞模式,這不能作為生物界具有統(tǒng)一性的例證,與題意相符,B正確;
C、人的手臂和鳥的翅膀都是由同樣類型的骨骼組成,有相似的肌肉和血管,能在組織和器官水平說明生物界具有統(tǒng)一性,與題意不符,C錯(cuò)誤;
D、鯨的鰭和蝙蝠的翼手形態(tài)和功能都不相同,但它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻基本上一致,說明它們屬于同源器官,是生物之間有統(tǒng)一性的器官水平的例證,與題意不符,D錯(cuò)誤。
故選B。
5.(2020·河北張家口市·高三月考)以下關(guān)于生物進(jìn)化理論的敘述正確的是( )
A.拉馬克的進(jìn)化學(xué)說使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛,走上了科學(xué)的軌道
B.達(dá)爾文提出生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化而來的
C.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心是自然選擇學(xué)說
D.自然選擇的直接對象是基因型,在根本上選擇的是基因
【答案】C
【分析】
種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組,自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種形成。在這個(gè)過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】
A、達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛,走上了科學(xué)的軌道,A錯(cuò)誤;
B、拉馬克提出生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化而來的,B錯(cuò)誤;
D、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心是自然選擇學(xué)說,C正確;
D、自然選擇的直接對象是表現(xiàn)型,間接選擇的是基因型,在根本上選擇的是基因,D錯(cuò)誤。
故選C。
核心考點(diǎn)二 基因頻率與基因型頻率
1.“定義法”求解基因頻率
某基因頻率=×100%。
若在常染色體上,某基因頻率=×100%;
X染色體上b基因頻率=×100%。
2.“公式法”求解基因頻率(以常染色體上一對等位基因A、a為例)
A基因頻率=AA基因型頻率+1/2×Aa基因型頻率
a基因頻率=aa基因型頻率+1/2×Aa基因型頻率
3.運(yùn)用遺傳平衡定律求解基因頻率
在一個(gè)有性生殖的自然種群中,當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚Γˋ、a)時(shí),設(shè)p代表A基因的頻率,q代表a基因的頻率,則:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。
其中p2是AA(純合子)的基因型頻率,2pq是Aa(雜合子)的基因型頻率,q2是aa(純合子)的基因型頻率。
【易混易錯(cuò)】
(1)基因頻率與基因型頻率不同
基因頻率
基因型頻率
公式
某基因頻率=該基因的數(shù)目÷該基因與其等位基因的總數(shù)×100%
某基因型頻率=該基因型的個(gè)體數(shù)÷總個(gè)體數(shù)×100%
外延
生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變
基因型頻率改變,基因頻率不一定改變
(2)自交和自由交配時(shí)基因(型)頻率變化不同
①自交:種群個(gè)體自交時(shí),子代中純合子增多,雜合子減少,基因型頻率發(fā)生改變。自交過程不改變基因頻率。
②自由交配:在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí),處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律,上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率不變。如果一個(gè)種群沒有處于遺傳平衡狀態(tài),自由交配不改變基因頻率,但改變基因型頻率。
考法一
(2014·海南高考真題)某動物種群中AA、Aa和aa基因型的個(gè)體分別占25%、50%、25%。若aa個(gè)體沒有繁殖能力,其他個(gè)體間隨機(jī)交配,則下一代AA、Aa、aa個(gè)體的數(shù)量比為
A.3:3:1 B.4:4:1 C.1:2:0 D.1:2:1
【答案】B
【詳解】
AA、Aa和aa基因型的個(gè)體依次占25%、50%、25%。若該種群中的aa個(gè)體沒有繁殖能力,則具有繁殖能力的個(gè)體中,AA占25%÷(25%+50%)=1/3,Aa占2/3,因此A的基因頻率為1/3+2/3×1/2=2/3,a的基因頻率為1/3。根據(jù)遺傳平衡定律,AA、Aa個(gè)體間隨機(jī)交配,后代中AA的頻率=(2/3)2=4/9,Aa的頻率=2×1/3×2/3=4/9,aa的頻率=(1/3)2=1/9,因此,AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】
位于常染色體上的基因頻率計(jì)算
(1)已知各基因型個(gè)體的數(shù)量,求基因頻率。此類題型可用定義公式計(jì)算,即某基因的頻率=[(該基因純合子個(gè)體數(shù)×2+雜合子個(gè)體數(shù))÷(總個(gè)體數(shù)×2)]×100%。
(2)已知基因型頻率,求基因頻率。此類題型可以將百分號去掉,按定義公式計(jì)算或直接用“某基因的基因頻率=該基因純合子的百分比+雜合子百分比的1/2”來代替。如基因A的頻率=AA的頻率+1/2Aa的頻率,基因a的頻率=1-基因A的頻率。
考法二
(2018·浙江高考真題)研究小組對某公園的金魚草種群進(jìn)行調(diào)查及基因鑒定,得知紅花(CC)金魚草35株、粉紅花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列敘述正確的是( )
A.金魚草種群中全部C和c的總和構(gòu)成其基因庫
B.不同花色數(shù)量的差異是由適應(yīng)環(huán)境的變異造成的
C.基因重組產(chǎn)生的粉紅花為自然選擇提供選擇材料
D.種群中C的基因頻率為55%,Cc的基因型頻率為40%
【答案】D
【分析】
1、一個(gè)生物種群的全部等位基因的總和稱為基因庫。
2、在種群中,某一個(gè)等位基因的數(shù)目占這個(gè)基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例,即為基因頻率。
3、每種基因型個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的比例就叫做基因型頻率。
【詳解】
金魚草種群中全部個(gè)體所含的C和c基因構(gòu)成基因庫,A錯(cuò)誤;不同花色數(shù)量的差異是自然選擇的結(jié)果,B錯(cuò)誤;產(chǎn)生粉紅花不屬于基因重組,C錯(cuò)誤;種群中C的基因頻率為:(35×2+40)/(35+25+40)×2=55%,Cc的基因型頻率為:40/(35+25+40)=40%,D正確。故選D。
6.(2021·湖南長沙市·長郡中學(xué)高二期末)某植物種群中AA基因型個(gè)體占30%,aa基因型個(gè)體占20%,該種群中的A和a基因頻率分別是( )
A.30%、20% B.45%,35% C.50%、50% D.55%、45%
【答案】D
【分析】
根據(jù)種群基因型頻率計(jì)算種群基因頻率的方法是:顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半,隱性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半。
【詳解】
由題意知,AA=30%,aa=20%,Aa=130%20%=50%;因此A基因頻率=30%+1/2×50%=55%,a基因頻率=20%+1/2×50%=45%,D正確。
故選D。
7.(2021·湖南長沙市·長郡中學(xué)高二期末)濫用抗生素會使細(xì)菌出現(xiàn)耐藥性,如果被這樣的細(xì)菌感染,則人會因該種細(xì)菌能夠抵抗各種抗生素而無藥可救。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.抗生素的使用會引起細(xì)菌的定向變異
B.細(xì)菌中本來就存在“耐藥性”個(gè)體,長期使用抗生素導(dǎo)致“耐藥性”基因頻率上升
C.“耐藥性”基因頻率的改變引起新物種的產(chǎn)生
D.可以通過加大抗生素用量來治療“耐藥菌”感染,所以無需擔(dān)心
【答案】B
【分析】
1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):
(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變;
(2)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料;
(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向;
(4)隔離是新物種形成的必要條件,生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志。
【詳解】
A、生物的變異是不定向的,抗生素對細(xì)菌不定向的變異起了選擇作用,不是使細(xì)菌產(chǎn)生定向變異,A錯(cuò)誤;
B、變異是不定向的,細(xì)菌本來就存在著“耐藥性”個(gè)體,使用抗生素后,不耐藥的個(gè)體被殺死,“耐藥性”個(gè)體能夠生存并將抗藥性基因傳遞給后代,長期用抗生素導(dǎo)致“耐藥性”基因頻率升高,B正確;
C、“耐藥性”基因頻率的改變引起病菌發(fā)生進(jìn)化,不一定產(chǎn)生新物種,C錯(cuò)誤;
D、針對細(xì)菌對抗生素的耐藥性不斷提高的現(xiàn)象,我們的做法應(yīng)該是不盲目使用抗生素,從而有利于降低細(xì)菌的耐藥性,降低研發(fā)、使用抗生素的成本,D錯(cuò)誤。
故選B。
8.(2021·陜西高二期末)飄蟲的體色黑色(A)對白色(a)為顯性,現(xiàn)從一個(gè)種群中隨機(jī)抽取三組,每組100個(gè)飄蟲,基因型如下表所示,計(jì)算a和A的基因頻率分別是( )
組別
AA個(gè)體
Aa個(gè)體
aa個(gè)體
合計(jì)
第一組
34
58
8
100
第二組
30
60
10
100
第三組
26
62
12
100
合計(jì)
90
180
30
300
A.30%、70% B.60%、40% C.42.0%、58.0% D.40.0%、60.0%
【答案】D
【分析】
基因頻率是指在種群基因庫中某一基因占該種群中所有等位基因的比例;在一個(gè)種群中,顯性基因的基因頻率=顯性基因數(shù)÷(顯性基因數(shù)+隱性基因數(shù))×100%,隱性基因的基因頻率=隱性基因數(shù)÷(顯性基因數(shù)+隱性基因數(shù))×100%。
【詳解】
由表格數(shù)據(jù)可知:300個(gè)個(gè)體中,基因型AA個(gè)體有90個(gè),基因型Aa個(gè)體有180個(gè),基因型aa個(gè)體有30個(gè),這樣A基因共有360個(gè),a基因共有240個(gè);又已知在一個(gè)種群中,顯性基因的基因頻率=顯性基因數(shù)÷(顯性基因數(shù)+隱性基因數(shù))×100%,隱性基因的基因頻率=隱性基因數(shù)÷(顯性基因數(shù)+隱性基因數(shù))×100%,所以A基因的頻率為360÷(360+240)×100%=60%;a基因的頻率為1-60%=40%。即D正確。
故選D。
9.(2021·甘肅白銀市·高二期末)在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出--定數(shù)量的個(gè)體,其中基因型為AA的有4個(gè),基因型為Aa有78個(gè),基因型為aa的有18個(gè),則基因A和a的頻率分別是( )
A.18%、82% B.64%、36% C.43%、57% D.8%、92%
【答案】C
【分析】
1、種群的基因頻率是在種群基因庫中某基因占該種群中所有的基因的比例。
2、基因頻率及基因型頻率:
(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1;
(2)一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率.
【詳解】
由題意知,該種群中AA=4個(gè),Aa=78個(gè),aa=18個(gè),植物該種群中A=78+4×2=86,a=18×2+78=114;根據(jù)基因頻率的概念可知,A的基因頻率是86÷(114+6)×100%=43%,a的基因頻率是114÷(114+6)×100%=57%,C正確。
故選C。
10.(2021·沙坪壩區(qū)·重慶八中高三月考)如圖表示物種形成和生物多樣性形成的過程圖,下列說法正確的是( )
A.圖中的P表示自然選擇,是不定向的
B.圖中R表示生殖隔離,是生物進(jìn)化的標(biāo)志
C.突變1和突變2可能是相同的,為生物進(jìn)化提供了原始材料
D.生物多樣性包括了物種多樣性、基因多樣性以及無機(jī)環(huán)境多樣性
【答案】C
【分析】
生物進(jìn)化過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化的過程,進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性形成。生物多樣性主要包括:基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。生物進(jìn)化是生物多樣性的基礎(chǔ),生物多樣性是生物進(jìn)化的必然結(jié)果。生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志。在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
【詳解】
A、自然選擇會使種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,A錯(cuò)誤;
B、生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志,B錯(cuò)誤;
C、不同的環(huán)境中可能產(chǎn)生相同的變異,可以為進(jìn)化提供原材料,C正確;
D、生物多樣性應(yīng)為物種多樣性、基因多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性,D錯(cuò)誤。
故選C。
核心考點(diǎn)三 生物進(jìn)化與生物多樣性的形成
1.共同進(jìn)化的實(shí)例
共同進(jìn)化的類型
包含類型
實(shí)例
不同物種之間
互利共生
有細(xì)長吸管口器的蛾
與有細(xì)長花矩的蘭花
捕食
獵豹和斑馬
寄生
噬菌體與細(xì)菌
競爭
農(nóng)作物與雜草
生物與無機(jī)環(huán)境之間
生物影響環(huán)境,環(huán)境影響生物
地球早期無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有了氧氣→出現(xiàn)需氧生物
2.準(zhǔn)確理解生物多樣性的各個(gè)層次
(1)生物多樣性各層次間的關(guān)系
生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次,三個(gè)層次之間的關(guān)系可以用如圖的形式描述:
(2)生物多樣性形成的原因分析
①從分子水平看:
DNA多樣性蛋白質(zhì)多樣性→生物性狀多樣性
(根本原因) (直接原因) (生物多樣性)
②從進(jìn)化角度看:物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進(jìn)化過程中共同作用的結(jié)果。
考法一
(2009·江蘇高考真題)下圖是物種形成的一種模式。物種a因?yàn)榈乩碚系K分隔為兩個(gè)種群a1和a2,經(jīng)過漫長的進(jìn)化,分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時(shí)刻,a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布,向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.b和d存在地理隔離,所以一定存在生殖隔離
B.c和d不存在地理隔離,卻可能存在生殖隔離
C.a(chǎn)1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同,則b和d是同一物種
D.a(chǎn)1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同,則c和d是不同物種
【答案】B
【詳解】
A、通過地里隔離形成兩個(gè)種群a1和a2,有分別演化出b、c、d三個(gè)種群,雖然有地理隔離,但是不一定會產(chǎn)生生殖隔離,A錯(cuò)誤;
B、由于d是由a1演變而來,所以c與d之間可能存在生殖隔離,B正確;
C、基因頻率的改變不一定會導(dǎo)致生殖隔離產(chǎn)生新的物種,但是產(chǎn)生生殖隔離了的種群,基因頻率一定會變化,a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同,但是b和d由于地理隔離存在,所以可能不是同一物種,C錯(cuò)誤;
D、即使a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同,只要c和d不存在生殖隔離他們?nèi)允峭晃锓N,D錯(cuò)誤。
故選B。
考法二
(2016·北京高考真題)豹的某個(gè)棲息地由于人類活動被分隔為F區(qū)和T區(qū)。20世紀(jì)90年代初,F(xiàn)區(qū)豹種群僅剩25只,且出現(xiàn)諸多疾病。為避免該豹種群消亡,由T區(qū)引入8只成年雌豹。經(jīng)過十年,F(xiàn)區(qū)豹種群增至百余只,在此期間F區(qū)的( )
A.豹種群遺傳(基因)多樣性增加
B.豹后代的性別比例明顯改變
C.物種豐(富)度出現(xiàn)大幅度下降
D.豹種群的致病基因頻率不變
【答案】A
【詳解】
題干中“經(jīng)過十年,F(xiàn)區(qū)豹種群增至數(shù)百余只”,由于豹與豹之間的基因組成存在差異性,因此隨著F區(qū)豹種群密度的增加,其基因多樣性增加,A正確;題干中沒有關(guān)于十年后F區(qū)中豹種群性別比例的相關(guān)描述,無法確認(rèn)其性別比例的變化,B錯(cuò)誤;豐富度為群落特征,而豹群為種群,種群數(shù)量增加,沒有改變豐富度,C錯(cuò)誤;引入T區(qū)的豹后,引入的雌豹與F區(qū)的雄豹交配,產(chǎn)生后代,且種群數(shù)量在增加,由此推出致病基因頻率下降,D錯(cuò)誤。
11.(2021·天津高三期末)獅子魚多棲息于溫帶靠海岸的巖礁或珊瑚礁內(nèi),但在馬里亞納海溝 7000 米以下的深海環(huán)境生存著一個(gè)通體透明的新物種——超深淵獅子魚。該環(huán)境具有高壓、終年無光等特殊極端條件。研究發(fā)現(xiàn),該超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關(guān)的基因發(fā)生了大量丟失,這些遺傳變異共同造成了這一物種的奇特表型和對超深淵極端環(huán)境的適應(yīng)能力。下列說法正確的是( )
A.在海底漆黑環(huán)境的誘導(dǎo)下,超深淵獅子魚的眼睛應(yīng)已退化
B.超深淵獅子魚與溫帶靠海岸分布的獅子魚一定不能交配成功
C.在自然選擇作用下,超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同
D.在深海環(huán)境中,超深淵獅子魚個(gè)體間在斗爭過程中相互選擇,共同進(jìn)化
【答案】C
【分析】
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組,自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種形成。在這個(gè)過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】
A、根據(jù)題干信息,超深淵獅子魚的眼睛退化的原因是“基因組中與色素、視覺相關(guān)的基因發(fā)生了大量丟失”,高壓、終年無光等特殊極端條件只是進(jìn)行了自然選擇,A錯(cuò)誤;
B、題干信息可知,超深淵獅子魚是一個(gè)新物種,故超深淵獅子魚與溫帶靠海岸分布的獅子魚存在生殖隔離,可能交配成功,但不能產(chǎn)生可育后代,B錯(cuò)誤;
C、因自然選擇,超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關(guān)的基因發(fā)生了大量丟失,使得超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同,C正確;
D、共同進(jìn)化是指不同物種之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,而超深淵獅子魚是一個(gè)物種,D錯(cuò)誤。
故選C。
12.(2021·天津耀華中學(xué)高二期末)下列關(guān)于種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的敘述,錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.捕食者的存在有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,外來物種入侵可能會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
B.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量
C.原始合作的兩種生物,雙方分開后,各自也能獨(dú)立生活
D.年齡結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定型的種群,其種群數(shù)量不一定保持穩(wěn)定
【答案】B
【分析】
1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是指食物鏈和食物網(wǎng)。生產(chǎn)者主要指綠色植物和化能合成作用的生物,消費(fèi)者主要指動物,分解者指營腐生生活的微生物和動物。
2、年齡結(jié)構(gòu)包括增長型、穩(wěn)定型和衰退型。增長型:種群中幼年個(gè)體很多,老年個(gè)體很少,這樣的種群正處于發(fā)展時(shí)期,種群密度會越來越大;穩(wěn)定型:種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中,這樣的種群正處于穩(wěn)定時(shí)期,種群密度在一段時(shí)間內(nèi)會保持穩(wěn)定;衰退型:種群中幼年個(gè)體較少,而老年個(gè)體較多,這樣的種群正處于衰退時(shí)期,種群密度會越來越小。
【詳解】
A、捕食者的存在有利于增加物種多樣性,因此有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,外來物種入侵往往會導(dǎo)致本地物種多樣性降低,因此可能會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,A正確;
B、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),組成成分包括非生物的物質(zhì)和能量,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是指食物鏈和食物網(wǎng),B錯(cuò)誤;
C、兩種生物共居在一起,對雙方都有一定程度的利益,但彼此分開后,各自又都能夠獨(dú)立生活,這是一種比較松懈的種間合作關(guān)系,如寄居蟹和海葵,C正確;
D、穩(wěn)定型種群,種群數(shù)量在近期內(nèi)是處于動態(tài)平衡的或者說在近期內(nèi)相對穩(wěn)定,如果環(huán)境突然發(fā)生改變,那么群數(shù)量不一定保持穩(wěn)定,D正確。
故選 B。
13.(2021·興寧市第一中學(xué)高三期末)下表是某種群于1900年遷入新環(huán)境后,在不同年份中某一對等位基因的基因頻率變化情況,分析這些數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是( )
年份
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
基因A的頻率
0.99
0.81
0.64
0.49
0.36
0.25
0.16
0.10
基因a的頻率
0.01
0.19
0.36
0.51
0.64
0.75
0.84
0.90
A.該種群發(fā)生了進(jìn)化,并形成了新的物種
B.A基因頻率控制的性狀不利于該物種適應(yīng)環(huán)境
C.1970年該種群中Aa基因型頻率不能確定
D.基因頻率的改變是通過環(huán)境對生物個(gè)體的選擇而實(shí)現(xiàn)的
【答案】A
【分析】
1、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,自然選擇通過作用于不同表現(xiàn)型的個(gè)體,使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,進(jìn)而使生物朝著一定的方向進(jìn)化。
2、分析表格信息可知,該物種遷入新環(huán)境后,A的基因頻率逐漸降低,a的基因頻率逐漸升高,說明A控制的性狀對環(huán)境的適應(yīng)能力較低,a控制的性狀的適宜環(huán)境的能力較高。
【詳解】
A、根據(jù)已有表格不能確定該物種是否存在生殖隔離,而生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志,A正確;
B、由分析可知,A基因頻率減少,表明A基因控制的性狀不利于該物種適應(yīng)新環(huán)境,B錯(cuò)誤;
C、1970年,生物正在發(fā)生進(jìn)化,不遵循遺傳平衡定律,因此不能用遺傳平衡定律計(jì)算Aa的基因型頻率,C錯(cuò)誤;
D、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:種群基因頻率的改變是通過環(huán)境對生物個(gè)體表現(xiàn)型的選擇來實(shí)現(xiàn)的,D錯(cuò)誤。
故選A。
14.(2021·四川綿陽市·三臺中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二期末)下列符合生物進(jìn)化理論的敘述正確的是( ?。?br />
A.美國生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”認(rèn)為捕食者的存在不利于增加物種多樣性
B.淺色樺尺蠖和黑色樺尺蠖之間共同進(jìn)化可體現(xiàn)物種的多樣性
C.突變和自然選擇都可能使種群基因頻率改變從而導(dǎo)致生物進(jìn)化
D.若兩個(gè)物種能雜交產(chǎn)生后代則說明它們一定不存在生殖隔離
【答案】C
【分析】
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變;突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向;隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】
A、“收割理論”認(rèn)為捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占優(yōu)勢的局面,為其他物種的形成騰出空間,捕食者的存在有利于增加物種多樣性,A錯(cuò)誤;
B、淺色樺尺蠖和黑色樺尺蠖是同一物種的兩種表現(xiàn)型,未體現(xiàn)物種多樣性,B錯(cuò)誤;
C、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變,突變和自然選擇都可能使種群基因頻率改變從而導(dǎo)致生物進(jìn)化,C正確;
D、物種的概念為不能交配或交配后不能產(chǎn)生后代或者產(chǎn)生的存活后代不可育,既然是兩個(gè)物種,必然存在生殖隔離,則這兩個(gè)物種雜交產(chǎn)生的后代不可育,D錯(cuò)誤。
故選C。
15.(2021·甘肅蘭州市·蘭州一中高二期末)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,下列說法正確的是( )
A.在自然選擇過程中,黑色與灰色樺尺蠖表現(xiàn)為共同進(jìn)化
B.超級細(xì)菌感染病例的出現(xiàn),是因?yàn)榭股氐臑E用促使細(xì)菌發(fā)生基因突變
C.被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個(gè)體,有利于種群的發(fā)展
D.隔離與新物種形成是達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容
【答案】C
【分析】
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組,自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種形成。在這個(gè)過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。共同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成。
【詳解】
A、共同進(jìn)化發(fā)生在不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間,黑色樺尺蠖與灰色樺尺蠖為同一物種,不是共同進(jìn)化,A錯(cuò)誤;
B、基因突變是自發(fā)的,與環(huán)境無關(guān),應(yīng)為先有細(xì)菌發(fā)生基因突變,后有抗生素的選擇,B錯(cuò)誤;
C、被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個(gè)體,捕食者的存在有利于被捕食種群的發(fā)展,C正確;
D、隔離與新物種形成是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容的主要內(nèi)容之一,D錯(cuò)誤。
故選C。
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