第24讲现代生物进化理论考纲要求1现代生物进化理论的主要内容Word格式.docx
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③物种形成三个基本环节：
突变和基因重组、自然选择及隔离。
④新物种形成的标志：
生殖隔离。
达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的异同点
易错警示 与现代生物进化理论有关的3个误区
（1）把“突变”误认为就是基因突变：
“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）变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰，如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。
（3）把物种误认为种群：
一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。
同一物种的多个种群间存在地理隔离。
1．按照达尔文的自然选择学说，下列叙述正确的是（ ）
A．害虫抗药性的增强，是因为杀虫剂引起害虫产生抗药性，并在后代中不断积累
B．食蚁兽的长舌是长期舔食树缝中的蚂蚁，反复不断伸长的结果
C．鹿与狼在长期的生存斗争中相互选择，结果都发展了各自的特征
D．春小麦连年冬种可变成冬小麦，这是环境影响的结果
答案 C
解析 害虫抗药性的产生不是杀虫剂引起的，种群内本来就存在抗药性的变异，杀虫剂仅仅起到了选择的作用，A错误；
某些器官由于经常使用而发达，并且传递给下一代，这是拉马克的“用进废退”观点，B错误；
春小麦和冬小麦是两个物种，春小麦不会由于连年冬种而成为冬小麦，D错误。
C项说明鹿和狼相互选择，生存下来的类型经过一代代的积累，结果发展成为具有各自特征的种群，这符合达尔文自然选择学说的观点。
2．判断下列关于现代生物进化理论的叙述：
（1）自然选择决定了生物变异和进化的方向（ ×
）
（2）生物进化的实质是种群基因型频率的改变（ ×
（3）种群内基因频率的改变在世代间具有连续性（ √ ）
（4）种群内基因频率改变的偶然性随种群个体数量下降而减小（ ×
（5）基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要（ √ ）
（6）不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同（ √ ）
（7）环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变（ √ ）
（8）同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落（ ×
3．某时期，长江中下游地区的大块农田发生稻化螟虫害，承包土地的农民起初在稻田里喷洒DDT农药，但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。
如图为在此时期内稻化螟种群密度变化示意图，分析并回答下列问题：
（1）从A点到B点，在施用杀虫剂的初期，害虫种群密度都急剧下降，但仍有极少数个体得以生存，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）从B点到C点曲线回升的原因是________________________________________
在这个过程中，农药对害虫起____________作用，这种作用是________（填“定向”或“不定向”）的，是通过农药与害虫之间的____________实现的。
（3）一般认为，C到E点为生物防治期，请根据曲线对比两种治虫方法，可以看出农药防治害虫的缺点是____
___________________________________________________。
（4）如果A到D为农药防治期，这说明在C点时，农民在使用农药时可能采取了某种措施，这种措施最可能是______________________________。
答案
（1）变异是不定向的，某些害虫具有抗药性变异
（2）这种抗药性变异是可以遗传的，使害虫种群的抗药性增加，种群中个体数量增多 选择 定向 生存斗争
（3）会使害虫种群
的抗药性增强，不能有效地控制害虫数量
（4）改用了其他种类的农药
解析
（1）由于变异是不定向的，某些害虫具有抗药性变异，所以在施用杀虫剂的初期，害虫种群密度急剧下降，但仍有极少数个体得
以生存。
（2）由于抗药性变异是可以遗传的，使害虫种群的抗药性增加，种群中个体数量增多，所以BC段曲线回升。
该过程中农药起选择作用，具有定向性，通过生存斗争来实现。
（3）用农药防治害虫会使害虫种群抗药性增强，不能有效地控制害虫数量。
（4）C点害虫数量又开始大量减少，最可能是因为改用了其他种类的农药。
图解法构建生物进化模型
考点二 物种形成与生物多样性[重要程度：
1．共同进化
（1）概念：
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。
（2）原因：
生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2．生物多样性
（1）内容：
基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
（2）形成原因：
生物的进化。
（3）研究生物进化历程的主要依据：
化石。
1．物种形成三个环节的关系图
2．地理隔离导致物种形成的过程
一个种群
多个小种群
种群基因频率定向改变―→亚种
新物种
3．物种形成与生物进化的比较
内容
物种形成
生物进化
标志
出现生殖隔离
基因频率改变
变化前后
生物间关系
属于不同物种
可能属于同一物种
二者关系
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成；
进化是量变，物种形成是质变
②新物种的形成是长期进化的结果
4．生物多样性三个层次之间的联系
易错警示 与物种形成有关的2个“不一定”
（1）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）生物进化不一定导致物种的形成
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新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。
1．如图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。
下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A．图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择及隔离
B．小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群，是生物进化的基本单位
C．地理隔离一旦形成，原来同属一个物种的蜥蜴很快就进化为不同的物种
D．小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和称为蜥蜴新种的基因库
解析 蜥蜴产生不同性状，原因可能是突变或基因重组，不同的性状中有利的保存而不利的被淘汰，属于自然选择的结果，新物种产生的必要条件是隔离，故A正确；
生物进化的基本单位是种群，种群即生活在一定区域的同种生物的全部个体，故B正确；
由于地理隔离，不同环境内的生物进化方向可能有差异，但不一定出现生殖隔离，也就不一定形成新物种，故C错误；
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库，该小岛上全部的蜥蜴新种即为一个种群，故D正确。
2．下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（双选）（ ）
A．b和d存在地理隔离，但不一定存在生殖隔离
B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．a1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
D．a1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
答案 AB
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对。
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。
基因频率的改变不一定会导致生殖隔离，产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，基因频率一定会变化。
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。
对物种和进化的判断技巧
（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）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。
考点三 聚焦种群基因频率计算的相关题型[重要程度：
★★
☆☆☆]
题型一 已知基因型个体数，求基因频率
探例1
某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。
若从岛外入侵了2000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为（ ）
A．43%B．48%
C．52%D．57%
解析 随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22000只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率，即
≈52%。
题型二 已知基因型频率，求基因频率
探例2
蜗牛的有条纹（A）对无条纹（a）为显性。
在一个地区的蜗牛种群内，有条纹（AA）个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则F1中A基因的频率和Aa基因型的频率分别为（ ）
A．30%,21%B．30%,42%
C．70%,21%D．70%,42%
答案 D
解析 根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率＝55%＋30%×
1/2＝70%，a配子的基因频率＝15%＋30%×
1/2＝30%，自由交配得到F1各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，统计得到A基因的频率为49%＋42%×
1/2＝70%，故D项正确。
1．基因频率与基因型频率的比较
基因频率
基因型频率
定义
一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率
指群体中具有某一基因型的个体所占的比例
外延
生物进化的实质是种群基因频率的改变
基因型频率改变，基因频率不一定改变
计算
公式
某基因频率＝（该基因的数目/该基因与其等位基因的总数）×
100%
某基因型频率＝（该基因型的个体数/总个体数）×
2．已知基因型个体数，求基因频率
某基因频率＝（纯合子个数×
2＋杂合子个数）÷
（总个数×
2）
3．已知基因型频率，求基因频率
一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率
题型三 利用遗传平衡公式，求基因型频率
探例3
下表中D和d表示某地区某种生物的一对等位基因。
表中数据能说明（双选）（ ）
年份
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
基因D
的频率
0.99
0.81
0.64
0.49
0.36
0.25
0.16
0.10
基因d
0.01
0.19
0.51
0.75
0.84
0.90
A.1970年杂合子的比例为18%
B．1930年显性个体和隐性个体数目接近
C．1970年后的较短时间内D的频率为0
D．隐性性状更能适应该地区变化的环境
答案 AD
解析 根据表中提供的数据，由遗传平衡定律公式计算，1970年杂合子的比例为2×
0.10×
0.90＝18%，A正确；
1930年隐性个体的比例为0.51×
0.51＝26%，显性个体的比例则为1－26%＝74%，B错误；
从表中基因频率的变化趋势看出，1970年后D的频率不会在较短的时间内变为0，C错误；
d的基因频率上升，表明隐性性状更能适应该地区变化的环境，D正确。
题型四 与伴性遗传有关的基因频率计算
探例4
调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：
XBXB－42.32%、XBXb－7.36%、XbXb－0.32%、XBY－46%、XbY－4%，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是（ ）
A．6%、8%B．92%、8%
C．78%、92%D．8%、92%
答案 B
解析 伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为
×
100%＝8%，则XB的基因频率为92%。
题型五 随机交配与自交条件下的基因频率计算
探例5
某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率依次是
（ ）
A．增大，不变；
不变，不变
B．不变，增大；
增大，不变
C．不变，不变；
D．不变，不变；
不变，增大
解析 由题意知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%，随机交配产生的后代中AA个体的百分比：
40%×
40%＝16%，aa：
60%×
60%＝36%，Aa：
48%，A的基因频率：
16%＋48%×
1/2＝40%。
自交产生的后代中AA个体百分比：
1/4＝28%，aa：
36%＋48%×
1/4＝48
%，Aa：
1/2×
48%＝24%，A的基因频率：
28%＋1/2×
24%＝40%。
1．遗传平衡定律（哈迪—温伯格定律）
当等位基因只有两个（A、a）时，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，Aa的频率＝2pq，aa的频率＝q2。
如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应保持不变。
2．计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率
用NAA、NXAY分别表示该基因型的个体数，用PAA、PXAY表示该基因型的频率，用p、q表示A、a的基因频率。
（1）常染色体遗传
方式
p＝
＝PAA＋
PAa
q＝
＝Paa＋
（2）伴X染色体遗传方式
特别提醒
（1）根据公式计算基因频率和基因型频率，如果基因位于常染色体上，就不必考虑性别问题，特别是在理想条件下，符合哈迪—温伯格定律，可以直接代入公式进行计算。
（2）只要群体不发生变化，不论自由交配或自交，基因频率都不发生改变；
但自由交配的基因型频率不变，自交基因型频率会发生变化。
（3）在种群中一对等位基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
题型六 与基因频率计算有关的综合应用
探例6
某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。
下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。
R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。
据图回答：
（1）R基因的出现是________的结果。
（2）在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。
（3）1969年中期RR基因型几近消失，表明在__________________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。
（4）该地区从此不再使用杀虫剂，预测未来种群中，最终频率最高的基因型是________，原因是__________________________________________________________________
答案
（1）基因突变
（2）97% （3）不使用杀虫剂 低
（4）SS 在不使用杀虫剂的环境条件下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
解析
（1）在可遗传的变异中只有基因突变才能产生新的基因，所以R基因的出现是基因突变的结果。
（2）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率。
从题干可知R与S是一对等位基因，已知RS和SS的基因型频率分别为4%和1%，可算出RR的基因型频率为（1－4%－1%）＝95%。
计算R的基因频率可以利用概念法直接计算。
假设种群的总个体数为M，则该种群R与S这对等位基因的基因总数为2M，R基因的总数为（2×
95%M＋1×
4%M）＝1.94M，则R的基因型频率＝（1.94M/2M）×
100%＝97%。
（3）1967年中期停用杀虫剂，而1969年中期RR基因型几近消失，表明不再使用杀虫剂的环境下，RR基因型幼虫的生存适应能力要低于SS基因型的幼虫。
（4）若该地区从此不再使用杀虫剂，在自然持续的选择作用下，R基因频率越来越低，S基因频率越来越高。
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。
2．隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是生殖隔离。
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。
高考模拟 提能训练
高考题组
1．（2013·
江苏卷，12）如图为四个物种的进化关系树（图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度）。
DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是（ ）
A．四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成
B．生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素
C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
解析 物种的形成是遗传变异、自然选择和隔离三个环节共同作用的结果，A错误；
自然选择决定生物进化的方向，B错误；
人与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历99万年左右的积累，C正确；
通过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系较大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多，D错误。
2．（2013·
北京卷，4）安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。
其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。
只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。
由此无法推断出（ ）
A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争
B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代
C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化
解析 由题干信息知，长舌蝠为长筒花的“唯一传粉者”，体现了二者的共同进化，相互依赖关系，故在没有长舌蝠的地方长筒花因不能传粉而无法繁衍后代，长舌蝠独具的“长舌”可有效避开与其他蝙蝠间的竞争，长筒花狭长花冠筒等生物性状的形成是长期自然选择的结果，故A、C、D选项均正确，B项错误。
3．（2013·
海南卷，15）果蝇长翅（V）和残翅（v）由一对常染色体上的等位基因控制。
假定某果蝇种群有20000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20000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（ ）
A．v基因频率降低了50%
B．V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的基因型为4%，由此算出v＝0.2，V＝0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv有0.04×
20000＝800，Vv有2×
0.2×
0.8×
20000＝6400，VV有0.8×
20000＝12800。
引入后，基因频率v＝（800×
2＋6400）/（40000×
2）＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，故A正确，B错误。
因Vv、vv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。
模拟题组
4．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（双选）（ ）
1870
1990
S基因频率（%）
10
50
65
12
A．1870年，种群中浅色个体的比例为90%
B．从1900年至1960年，该物种发生了进化
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
答案 BD
解析 1870年，S基因频率为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正确；
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。
5．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，过程如下图所示，下列相关说法中，正确的是（ ）
A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程
B．b过程的实质就是定向改变种群的基因频率
C．①～⑥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种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2
解析 图中a为地理隔离，b为自然选择。
多倍体的形成，可以不经过地理隔离形成新物种，A错误；
①～⑥表示物种形成过程中变异是不定向的，生物变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，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。
6．某地一年生的某种植物群体，其基因型为aa，开白色花。
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