版高考生物一轮复习第19讲生物的进化学案.docx

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版高考生物一轮复习第19讲生物的进化学案

第19讲　生物的进化

知识内容展示

核心素养对接

（1）生物多样性和统一性的实例

（2）进化论对多样性和统一性的解释

（3）选择是进化的动力

（4）种群的基因库、基因频率、基因型频率的概念

（5）基因频率、基因型频率的计算

（6）影响基因频率变化的因素

（7）自然选择与生物适应的关系及实例

（8）异地的和同地的物种形成的过程及实例

生命

观念

通过现代生物进化理论等知识，理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观

科学

思维

通过物种形成、种群的基因与基因型频率的计算，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力

社会

责任

通过由于人类大量服用抗生素导致抗药性病菌增多的现象，引导人们高度关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康

考点一　生物的进化

1.（2018·浙江11月选考）人体中的每一块骨骼，在大猩猩、黑猩猩和长臂猿体中都有，只是大小比例有所不同。

造成生物结构统一性的主要原因是（　　）

A.共同祖先遗传B.环境变化

C.长期人工选择D.生物变异

解析　生物具有统一性的原因是有一个共同的原始祖先物种，遗传的力量使它们保持某种结构和功能的统一模式。

答案　A

2.（2018年浙江4月选考）下列关于自然选择的叙述，错误的是（　　）

A.自然选择是生物进化的重要动力

B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程

C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累

D.自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状

解析　自然选择获得的性状，若为可遗传的范畴，则可以通过遗传进行积累。

答案　C

3.（2016·浙江10月选考卷）随着除草剂使用的增加，抗除草剂杂草不断增多，下列叙述正确的是（　　）

A.种群的变异性是杂草进化的前提

B.突变是杂草进化的重要动力和机制

C.杂草中全部抗除草剂基因构成了基因库

D.种群内的基因朝着抗除草剂增强方向突变

解析　种群中的变异个体在杂草进化前就已经存在，是杂草进化的基础和原材料，A正确；进化的动力不是来自变异而是自然选择，B错误；基因库指的是一个种群中全部等位基因的总和，一种基因不能构成一个基因库，C错误；突变是不定向的，D错误。

答案　A

本题组对应必修二教材P90～92，主要考查生物进化的统一性和多样性。

1.生物体既相似又相异

（1）生殖隔离：

即不同种的个体之间不能互相交配，或者在交配后不能产生有生育能力的后代。

（2）生物界虽然在类型上具有巨大的多样性，但在模式上具有高度的统一性，表现在生物体、细胞或生物大分子等层次上。

2.生物界具有高度统一性的三个层次

体现层次

体现方面

举例

生物体

生物体的结构和功能相似

人的手臂、海豚的鳍肢、鸟的翅膀和蝙蝠的翼手结构模式相似

细胞

细胞结构相似

动物、植物、真菌和众多的原生生物均由细胞组成

分子

由相同类型的分子所组成

真核生物和原核生物的DNA、RNA、蛋白质等生物大分子各自的结构单体相同，连接方式相同等；直接能源物质都是ATP；所有生物共用一套密码子

3.进化论对生物的统一性和多样性的解释

（1）对生物多样性的解释：

由于自然选择等因素的作用，生活在不同环境中的同一物种的不同种群，可以发展出多个物种。

（2）对生物统一性的解释：

整个生物界有一个共同由来，说明生物界在不同层次上存在着高度的统一性。

4.进化性变化是怎样发生的

（1）进化性变化得以发生的前提条件：

个体间存在可遗传的变异。

（2）选择是进化的动力。

①选择的类型

a.人工选择

选择对象

普遍存在的变异个体

选择标准

人们根据自己的需要

选择手段

挑选合乎要求的变异个体，淘汰其他变异个体；经连续数代选择

选择结果

人类所需要的变异被保存下来，微小变异积累成为显著变异，从而培育出新的品种

b.自然选择

②选择的作用：

自然条件下，自然选择是进化的一个重要动力和机制。

（3）种群的变异性：

种群中普遍存在可遗传的变异，是自然选择的前提，也是生物进化的前提。

角度1　结合生物的多样性和统一性考查生命观念

1.下列叙述不能体现生物界具有高度统一性的是（　　）

A.遗传信息的载体通常是DNA

B.所有生物共用一套遗传密码

C.昆虫的翅和鸟的翅结构不同

D.细胞是众多生物结构和功能的基本单位

解析　大多数生物体都是细胞生物，均是以DNA作为遗传物质，即遗传信息的载体通常是DNA，体现出生物界具有统一性，A正确；自然界中所有生物共用一套遗传密码子，如人的胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达，体现出生物界具有统一性，B正确；昆虫的翅膀不是由骨骼和肌肉组成的，体现出二者具有差异性，C错误；除病毒外，生物均是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位，各种生命活动都是建立在细胞的基础上完成的，体现出生物界具有统一性，D正确。

答案　C

2.（2018·绍兴9月选考诊断）通过对人的手臂、海豚的鳍肢、鸟的翅膀和蝙蝠的翼手的相互比较，可以说明（　　）

A.生物在分子层次上存在高度统一性

B.生物在细胞层次上存在高度统一性

C.脊椎动物之间存在统一性

D.真核生物之间存在统一性

解析　通过对人的手臂、海豚的鳍肢、鸟的翅膀和蝙蝠的翼手的相互比较，发现这些器官的起源相同、结构和部位相似，属于同源器官，因此可以说明脊椎动物之间存在统一性，C正确。

答案　C

角度2　围绕选择是进化的动力考查科学思维能力

3.（2018·温州第二次模拟）下列关于生物进化的叙述，正确的是（　　）

A.生物进化是变异的前提

B.人工选择都有利于生物个体的存活和繁殖

C.生物进化是选择的动力

D.自然选择导致微小变异积累成为显著变异

解析　突变和基因重组为生物进化提供了原材料，变异是生物进化的前提，A错误；人工选择的结果是保留人类所需要的个体，不一定是有利于生物个体的存活和繁殖，B错误；自然选择是生物进化的动力，C错误；经过长期的自然选择，微小的变异就得到积累而成为显著的变异，D正确。

答案　D

4.（2018·嘉兴选考测试）下列关于生物进化的叙述，错误的是（　　）

A.自然选择是生物进化的动力和机制

B.数代的人工选择可将微小变异积累成显著变异，从而培育出新品种

C.基因座位杂合的个体通过有性生殖产生的变异，是生物进化的唯一前提

D.进化论认为同一物种的种群在不同环境中可发生性状分歧而发展出多个物种

答案　C

以远离大陆的克格伦岛上的有翅力大昆虫和无翅昆虫的形成为例，说明自然选择是进化的动力

（1）各种可遗传变异——进化的前提条件（不定向）；

（2）大风大浪的作用——自然选择，是进化的动力（定向）；

（3）有利变异逐渐积累——进化的结果。

考点二　种群基因频率与物种形成

1.（2018·浙江11月选考）研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定，得知红花（CC）金鱼草35株、粉红花（Cc）40株、白花（cc）25株。

下列叙述正确的是（　　）

A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库

B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的

C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料

D.种群中C的基因频率为55%，Cc的基因型频率为40%

解析　基因库是一个生物种群的全部等位基因的总和，C和c基因不是全部的等位基因，A错误；不同花色数量的差异是选择的结果，B错误；基因重组需要涉及多对等位基因，而题干中仅有一对等位基因，因此粉红花的产生不是基因重组的结果，C错误；种群中C的基因频率为55%，Cc的基因型频率为40%，D正确。

答案　D

2.（2017·浙江4月选考）经调查发现，某地区菜青虫种群的抗药性不断增强，其原因是连续多年对菜青虫使用农药，下列叙述正确的是（　　）

A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异

B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果

C.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累

D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力

解析　抗药性的产生并不是因为自然选择才产生的，而是在自然选择之前就已经出现，所以不能说自然选择导致变异，A错误；抗药性增强是自然选择的结果，B错误；自然选择是进化的动力，D错误；自然选择可导致有利变异的积累，C正确。

答案　C

本题组对应必修二教材P99，主要考查基因频率和基因型频率的计算并且能够从基因频率角度对生物进化做出合理解释。

1.种群基因频率的平衡和变化

（1）一个生物种群的全部等位基因的总和叫基因库。

基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比例。

（2）遗传平衡定律（哈迪—温伯格定律）

①成立前提

种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。

②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＝p2，基因型Aa的频率＝2pq，基因型aa的频率＝q2，（p＋q）2＝p2＋2pq＋q2＝1。

③如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率和基因型频率应保持不变。

（3）影响遗传平衡的因素

能够打破平衡使种群基因频率发生变动的因素有突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择。

2.自然选择与生物适应的关系及实例

（1）适应是生物特有的一种现象，生命的结构及功能、行为、生活方式有助于该生物在一定环境条件下生存和延续。

自然选择导致适应。

（2）自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应进化的唯一因素。

自然选择不仅能保留有利变异，而且能使有利变异积累起来。

1.物种形成与生物进化的比较

物种形成

生物进化

标志

生殖隔离出现

种群基因频率改变

变化后与原

生物的关系

属于不同的物种

可能属于同一个物种，也可能属于不同的物种

两者联系

①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种变化可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成；

②新物种形成则说明生物进化了

2.地理隔离与生殖隔离

项目

地理隔离

生殖隔离

概念

同一种生物由于地理上的障碍，使不同的种群不能进行基因交流的现象

不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代

特点

自然条件下不进行基因交流

种群间不进行基因交流

联系

（1）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时期；

（2）一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生；（3）只有地理隔离不一定形成生殖隔离，能产生亚种，但绝不能产生新物种（如东北虎和华南虎）；

（4）生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限

3.异地的和同地的物种形成

（1）异地的物种形成

（2）同地的物种形成：

在一次有性生殖中完成。

角度1　结合基因频率和基因型频率的计算考查科学思维能力

1.（2018·绿色评价联盟10月适应）已知人眼的褐色基因（A）对蓝色基因（a）为显性，位于常染色体上。

在某人群中，蓝眼3000人，褐眼7000人且其中纯合子有2000人。

则该人群中A和a的基因频率分别为（　　）

A.0.7和0.3B.0.50和0.50

C.0.45和0.55D.0.55和0.45

解析　由题意知，该种群中基因型为aa的人数是3000，基因型为AA的人数是2000，基因型为Aa的人数为7000－2000＝5000，由基因频率的概念可知，A＝（2×2000＋5000）÷（3000＋7000）×2＝0.45，则a＝1－0.45＝0.55。

答案　C

2.（2018·浙江省十二校联考）假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变，红花基因R对白花基因r为完全显性。

现种群中白花植株rr占20%，红花植株RR和Rr各占40%，各植株都可以正常开花和结实，则子一代中白花植株占（　　）

A.4%B.16%C.24%D.36%

解析　根据种群中白花植株rr占20%，红花植株RR和Rr各占40%，则R的基因频率为40%＋40%×

＝60%，r的基因频率为1－60%＝40%。

由于植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变，且各植株都可以正常开花和结实，则子一代中白花植株占40%×40%＝16%。

答案　B

3.（2018·温州适应）人类红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病。

在一个1000人组成的人群里（男∶女＝1∶1，女性患者4人，携带者32人，男性患者58人，则该人群中色盲基因的频率为（　　）

A.5%B.6.2%C.6.5%D.9.8%

解析　在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率，叫做基因频率。

根据题意可知，红绿色盲基因只位于X染色体上，每个女性个体中含有2个相关基因，每个男性个体中含有1个相关基因，所以该人群中1000个个体共有1000×1/2＋1000×1/2×2＝1500个基因。

其中色盲基因的数量是4×2＋32＋58＝98个，则色盲基因的频率为98÷1500×100%≈6.5%。

答案　C

1.基因位于常染色体上

（1）已知基因型的个体数，求基因频率（假设从某种群中随机抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个）

A基因的频率为

×100%＝60%

a基因的频率为

×100%＝40%

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

某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋该基因杂合子的基因型频率×1/2。

2.利用遗传平衡定律求解

已知基因型AA或aa的频率，求A或a的频率经常用到开平方的方法。

即

A（a）基因频率＝

（对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外）

例如，在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16%，该性状不同类型的基因频率求解如下：

由于题中告知隐性性状者为16%，即基因型为aa的个体为16%，也就是a、a同时出现的概率为16%，因此a的基因频率为40%，A基因频率为1－40%＝60%。

角度2　结合自然选择与生物适应的关系及实例考查科学思维能力

4.（2018·名校协作体高三测试）某昆虫种群中，基因型DD、Dd、dd个体的数量相等，D对d完全显性，且D和d对繁殖能力没有直接影响。

对其施用一次杀虫剂后，只有少数昆虫存活，但经过一代繁殖后，数量重新恢复，但种群中d基因频率下降。

以下分析不合理的是（　　）

A.若原种群自由交配并子代均能存活，则后代基因型频率应为：

DD＝25%，Dd＝50%，dd＝25%

B.d基因频率下降，说明含有d基因的个体对杀虫剂敏感，因而均被杀死

C.经杀虫剂选择后，尽管后代种群基因频率定向改变，但并没有演变成新物种

D.杂合体在增殖过程中，携带的D和d基因扩增并传给自身后代的概率是相同的

答案　B

5.滥用抗生素会使细菌出现耐药性，如果被这样的细菌感染，则人体会因该种细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。

下列有关说法正确的是（　　）

A.抗生素的使用可增强人体的免疫力，但会引起细菌的定向变异

B.细菌中本来就存在“耐药性”个体，长期使用抗生素导致“耐药性”基因频率下降

C.“耐药性”基因频率的改变引起病菌发生了进化，产生新的“耐药性”病菌

D.抗生素的滥用导致“耐药性”细菌被优选出来，是抗生素对细菌进行选择的结果

解析　变异是不定向的，且抗生素只能对细菌的抗药性进行选择，不能导致细菌产生抗药性变异，A错误；细菌中本来就存在“耐药性”个体，长期使用抗生素导致“耐药性”基因频率上升，B错误；“耐药性”基因频率的改变引起病菌发生了进化，但没有产生新的“耐药性”病菌，C错误；抗生素的滥用导致“耐药性”细菌被优选出来，实质是抗生素对细菌选择的结果，导致“耐药性”基因频率上升，D正确。

答案　D

角度3　围绕进化与物种形成考查生物进化观念

6.下图中A、B、C表示环境条件差异较大、存在地理障碍的三个地区。

A地区某种群部分个体迁移至B、C地区（t1、t2表示不同的时期），经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。

下列叙述正确的是（　　）

A.图示两个新物种的形成方式是同地的物种形成

B.自然界中新物种的形成都必须经过地理障碍这一条件

C.t1时，B、C两地区的种群在遗传上的差异不可能是遗传漂变造成的

D.通过这种方式形成的乙、丙是能适应各自环境的新物种

解析　两个新物种乙、丙的形成方式是异地的物种形成；自然界中新物种的形成除了异地的物种形成，还有同地的物种形成，而同地的物种形成不需要地理障碍这一条件；一个初始种群，因环境隔离因素分隔成两个种群时，可能会发生遗传漂变而导致种群的基因组成差异；乙、丙新物种的形成方式是通过长期的地理障碍而达到生殖隔离的异地物种形成，这种方式下形成的新物种都是能适应各自环境的，而同地的物种形成可在一次有性生殖中形成，可能不适应环境。

答案　D

7.（2018·牌头中学期末）中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。

野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18）中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。

研究人员已知四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，下列说法正确的是（　　）

A.青蒿的核基因可以边转录边翻译

B.低温处理野生型青蒿的幼苗可获得四倍体青蒿

C.四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为27，高度不育，为单倍体

D.四倍体青蒿与野生青蒿属于同一个物种

解析　真核细胞在细胞核转录，翻译过程在核糖体中进行的，不能边转录边翻译，A错误；低温能抑制纺锤体形成，导致有丝分裂后期细胞中的染色体不分离，从而使细胞中染色体数目增倍，形成四倍体植株，B正确；四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为27，该个体属于三倍体，C错误；四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代高度不育，不属于同一个物种，D错误。

答案　B

1.对物种、物种形成和进化标准的判断技巧

（1）判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。

（2）物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。

仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。

（3）判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。

2.异地和同地的物种形成比较

异地的物种形成

同地的物种形成

所需

时间

经过漫长的时间和许多世代的逐渐演变

较短时间

常见

方式

一个初始种群，因环境隔离因素分隔成两个种群，由于遗传漂变及自然选择的方向不同等因素，使两个种群的遗传组成出现差异，久而久之遗传差异积累，达到生殖隔离而形成新物种

多倍体育种形成新物种，或者自然界中，二倍体在一次有性生殖过程中形成的四倍体合子，发育成新的四倍体植物（相对于二倍体亲本，四倍体植物是新物种）

联系

地理障碍是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段；长期的地理障碍最终形成生殖障碍（如异地物种形成），生殖隔离是新物种形成的标志，新物种形成不一定需要地理障碍（如同地的物种形成）

课后限时训练

（时间：

30分钟　分数：

100分）

1.（2018·稽阳联谊学校高三联考）从细胞水平看，下列能说明生物具有统一性的是（　　）

A.人、大猩猩等人猿超科动物的骨骼基本相同

B.真核生物的遗传物质都是DNA

C.鸟的翅膀、海豚的鳍肢有相似的结构模式

D.动物和植物都由细胞组成

解析　A、C是从生物体的结构和功能说明生物的统一性，B是从分子水平说明生物的统一性。

统一的细胞模式将动物、植物联系在一起，D正确。

答案　D

2.（2018·温州市六校协作体期末联考）下列有关基因库、基因频率、基因型频率和基因座位的叙述，正确的是（　　）

A.—个群落中全部基因的总和称为基因库

B.在遗传平衡时，只有基因频率不变，基因型频率可变

C.基因型频率改变时，基因频率随之改变

D.易位将发生基因座位的改变

答案　D

3.（2018·温州期中）一个较大的动物种群中有一个基因R，另一个较小的同种动物种群中有等位基因R和r，经抽样测定，小种群中R的频率为0.6。

由于某种原因，大种群中的部分个体迁入小种群，结果新种群有12%的个体来自大种群。

迁移后新种群中R的基因频率为（　　）

A.0.648B.0.72C.0.768D.0.88

答案　A

4.（2018·浙江苍南适应性考试）有关物种的叙述中，错误的是（　　）

A.一个种群就是一个物种

B.具有一定的形态和生理功能，能相互交配且产生可育后代的自然类群

C.不同的物种间存在生殖隔离

D.在物种形成的过程中不一定有地理隔离

解析　一个物种可包含许多种群，物种形成过程一定要产生生殖隔离，但未必有地理隔离。

答案　A

5.（2018·新高考研究联盟高三联考）在一个含有A和a的自然种群中，AA个体很容易被淘汰，在此条件下该物种将（　　）

A.不断进化B.不断衰退

C.产生新物种D.丧失基因库

解析　在一个含有A和a的自然种群中，AA个体很容易被淘汰，这样导致A基因频率降低，a基因频率升高。

根据生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程，说明该物种将不断进化，A正确，B错误；生殖隔离是新物种产生的标志，这里并没有说明产生了生殖隔离，所以不能说产生新的物种，C错误；一个种群全部个体所带有的全部基因的总和就是一个基因库。

自然界中种群的基因频率总是在不断变化着，基因频率的变化是导致基因库变化的原因，但没有丧失基因库，D错误。

答案　A

6.（2018·浙江名校协作体联考）下列有关生物多样性、统一性和进化的叙述，错误的是（　　）

A.生物在类型和模式上都具有广泛的多样性

B.进化论可以解释生物的多样性和统一性

C.种群基因频率发生改变，则其基因库也发生改变

D.可遗传变异是自然选择和生物进化的前提

解析　生物界在类型上具有巨大的多样性，在模式上具有高度的统一性，A错误；生物进化论可以解释生物的多样性和统一性，B正确；生物进化过程中，由于自然选择的作用，种群的基因种类和数量都会改变，则种群基因库必然会发生变化，C正确；可遗传变异包括突变和基因重组，是自然选择和生物进化的前提，D正确。

答案　A

7.（2018·温州市十校联考）下列关于生物进化的叙述，正确的是（　　）

A.自然选择是生物变异的随机淘汰和保留

B.不同性状个体繁殖率的差异会导致基因频率改变

C.种群基因频率的改变意味着新物种的产生

D.新物种的形成必须经过地理隔离和生殖隔离

解析　自然选择是生物变异的定向淘汰和选择过程，A错误；不同性状个体繁殖率的差异会导致基因频率改变，B正确；种群基因频率的改变意味着生物进化，但不一定有新物种的产生，C错误；隔离包括地理隔离和生殖隔离，物种的形成不一定经过地理隔离，如多倍体的形成，D错误。

答案　B

8.（2018·宁波市十校联考）下列关于生物进化“自然选择”理论的叙述，错误的是（　　）

A.各种变异都是自然选择的原材料

B.有利变异更容易被保存下来

C.微小变异可以累积成显著变异

D.自然选择是进化的一个重要动力和机制

解析　生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异，其中只有可遗传变异能够为生物进化提供原材料，A错误；出现有利变异的个体容易在生存斗争中获胜，并将这些变异遗传下去，B正确；微小的有利