新高考生物一轮复习学案：第22讲　生物的进化（含解析）

21世纪教育网精品试卷·第2页（共2页）高中生物一轮复习学案第22讲生物的进化考点一现代生物进化理论的主要内容1．拉马克的进化学说(1)内容：用进废退和获得性遗传是生物进化的原因，生物是由低等到高等逐渐进化的。(2)意义：否定了神创论和物种不变论。2．达尔文自然选择学说3．现代生物进化理论(1)种群是生物进化的基本单位①基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。②基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传变异的来源eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(突变\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(基因突变,染色体变异)),基因重组))②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于环境。③生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。(3)自然选择决定生物进化的方向(4)隔离导致物种的形成①隔离eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(类型))地理隔离和生殖隔离,\o(→,\s\up7(实质))基因不能自由交流))②eq\a\vs4\al(物种,形成)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(三个环节：突变和基因重组、自然选择及隔离,形成标志：出现生殖隔离))4．共同进化与生物多样性的形成(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)生物多样性所含内容基因多样性、物种多样性、生态系统多样性形成原因共同进化进化证据主要是化石[基础诊断]1．达尔文进化论揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果。(必修2P111正文)(√)212．自然选择通过直接作用于个体而影响种群的基因频率。(必修2P114正文)(√)3．某种抗生素被长期使用后药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异。(必修2P113基础题2)(×)www-2-1-cnjy-com4．突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。(必修2P116小字内容)(√)5．自然选择对同种生物不同种群基因频率的改变所起的作用可能不同。(必修2P118正文)(√)6．生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程。(必修2P124正文)(×)[深度拓展]1．(必修2P114黑体字)“种群是生物进化的基本单位”，为什么进化的基本单位是种群而不是个体？提示：因为在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，所以，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化。2．(必修2P118拓展题2)若将一个濒临绝灭的生物的种群释放到一个新环境中，那里有充足的食物，没有天敌，这个种群将发生怎样的变化？请根据所学知识作出预测：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：若气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭【版权所有：21教育】3．(必修2P123小字内容)捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增加群落的稳定性，也能增加物种的多样性，请你说明原因。提示：群落中捕食者和被捕食者相互影响，又相互制约，使它们的数量在一定的范围内波动，因此捕食者的存在能够增加群落的稳定性。捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出了空间。21·cn·jy·com4．(必修2P123正文)“精明的捕食者”策略是指__________________________________________________________________________________________________，其原理_____________________________________________________。提示：捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存捕食者和被捕食者的负反馈调节1．归纳概括自然选择学说与现代生物进化理论的关系2．图解物种形成的三大模式3．对比分析物种形成与生物进化的不同项目物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物的关系出现生殖隔离，属于不同物种，是质变基因频率改变，属于同一物种，是量变二者联系①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化eq\a\vs4\al(结合种群基因组成的变化，考查进化与适应观)1．(2021·菏泽期末)下列有关种群基因库的叙述，不正确的是()A．一个种群的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因B．种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因C．生物的个体总是要死亡的，但是基因库却因种群个体的繁殖而代代相传D．基因突变可以改变基因库的组成B[一个种群的基因库包括这个种群全部个体所含有的全部基因，A正确；种群基因库含有该种群全部个体的全部基因，但是每个个体不一定含有种群基因库的全部基因，B错误；基因库会通过种群个体的繁殖而代代相传，C正确；基因突变能产生新基因，可以改变基因库的组成，D正确。]2．(2022·辽宁模拟)一个非常大的、有性生殖的自然种群，要使群体中各基因型的比例从一代到下一代维持不变，下列选项中不属于必要条件的是()【来源：21cnj*y.co*m】A．种群中个体应该是雌雄异体的B．种群中个体间都能随机交配并产生后代C．种群中个体没有迁入和迁出D．自然选择对生物的性状不起作用A[种群中个体是否为雌雄异体与上下代基因型的比例不变无关，A错误。]eq\a\vs4\al(围绕隔离与物种形成，考查科学思维能力)3．(2021·湖南高考)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是()A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向B[由题干信息分析可知，金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，且在自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代，这说明金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；人工选择是根据人类的喜好对鲫鱼的性状进行保留，保留人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，只能对金鱼的变异类型起选择作用，而不能使金鱼发生变异，B错误；生物进化实质是种群基因频率的定向改变，故鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变，C正确；人类会根据自己的喜好保留所需要的性状，故人类的喜好影响了金鱼的进化方向，D正确。]4．(2022·潍坊模拟)某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是()A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离B．c1到c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变C．d1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离B[山丘的形成将蜗牛分成了两个种群，b1和c1之间出现了地理隔离，但不一定形成生殖隔离，A错误；c1到c2的过程中种群发生了进化，进化的实质就是种群基因频率发生改变，B正确；生殖隔离出现的标准是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，而形态差别大的生物之间不一定出现了生殖隔离，C错误；不经过地理隔离也可以形成新物种，如四倍体西瓜，D错误。]eq\a\vs4\al(围绕共同进化与生物多样性的形成，考查进化与适应观)5．(2021·广东高考)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是()A．缺少天敌，斑点数量可能会增多B．引入天敌，斑点数量可能会减少C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊C[据题意，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，故缺少天敌，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，因此斑点数量可能会增多，A正确；引入天敌，斑点数量多的雄鱼更容易被天敌捕食，因此斑点数量可能会减少，B正确；斑点数量相关基因的变异是不定向的，天敌存在与否可以对该变异进行选择，但不能决定变异的方向，C错误；斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，因此自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。]6．(2022·思明区模拟)狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内，但在马里亚纳海沟7000米以下生存着一个通体透明的新物种——超深渊狮子鱼。研究发现，该超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了该鱼的抗压能力。下列说法错误的是()A．超深渊狮子鱼视觉退化的实质是种群基因频率发生了定向改变B．超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择，共同进化C．深海环境的定向选择提高了与超深渊狮子鱼细胞膜稳定有关基因的频率D．超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼既存在地理隔离也存在生殖隔离B[特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的表现型进行选择，导致超深渊狮子鱼的视觉退化，该定向选择的实质是种群基因频率发生了定向改变，A正确；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，而超深渊狮子鱼是一个物种，不存在共同进化，B错误；结合题干信息“该超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了该鱼的抗压能力”可知，深海环境的定向选择提高了与超深渊狮子鱼细胞膜稳定有关基因的频率，C正确；因自然选择，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，使得超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同，狮子鱼与超深渊狮子鱼是两个不同的物种，存在生殖隔离，同时由于生存场所不同，两者也存在地理隔离，D正确。]考点二种群的基因频率与基因型频率的计算1．种群的基因库的概念：一个种群中所有个体所含有的全部基因。2．基因频率和基因型频率(1)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。基因频率＝eq\f(某基因数,全部等位基因总数)×100%(2)基因型频率：一个种群中，某基因型个体占全部个体总数的比值。基因型频率＝eq\f(某基因型个体数,该种群个体总数)×100%(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变。(4)基因型频率改变，基因频率不一定(填“一定”或“不一定”)改变。[基础诊断]1．生物进化的实质是种群基因型频率的改变。(必修2P116正文)(×)2．种群基因型频率改变，基因频率一定改变。(必修2P115正文)(×)3．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1。(必修2P115思考与讨论)(√)4．在一个遗传平衡的群体中，种群个体连续自交多代后，该种群基因频率没有改变，没有进化。(必修2P115思考与讨论)(√)21教育名师原创作品[深度拓展]1．(必修2P115思考与讨论)在种群足够大、没有突变发生、种群之间不存在个体的迁移或基因交流，没有自然选择的情况下，自交和自由交配对基因(型)频率分别有什么影响？提示：自交多代，后代基因频率不变，基因型频率改变。自由交配的种群，基因频率和基因型频率均不变。2．(必修2P117探究拓展)请计算第2、3年该种群的基因型频率和基因频率，并预测第2～10年间S和s基因频率的变化。提示：第1年第2年第3年基因型频率SS10%11.5%13.1%Ss20%22.9%26%ss70%65.6%60.9%基因频率S20%23%26.1%s80%77%73.9%在第2～10年间，S基因频率逐渐增大，s基因频率逐渐降低，桦尺蛾种群朝黑色性状定向进化。1．已知调查的各种基因型的个体数，计算常染色体上基因频率A＝eq\f(2AA＋Aa,2（AA＋Aa＋aa）)×100%a＝eq\f(Aa＋2aa,2（AA＋Aa＋aa）)×100%A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。2．已知基因型频率求基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例)一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2×杂合子的频率，如A＝AA＋1/2Aa；a＝aa＋1/2Aa。21世纪教育网版权所有3．已知调查的各种基因型的个体数，计算性染色体上基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例)p＝eq\f(2NXAXA＋NXAXa＋NXAY,2（NXAXA＋NXAXa＋NXaXa）＋（NXAY＋NXaY）)×100%q＝eq\f(2NXaXa＋NXAXa＋NXaY,2（NXaXa＋NXAXa＋NXAXA）＋（NXaY＋NXAY）)×100%(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率，N为个体数)4．利用遗传平衡公式，由基因频率计算基因型频率(1)成立前提：①种群非常大；②所有雌、雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变等。21教育网(2)计算公式当等位基因只有一对(A、a)时，设p表示A基因的频率，q表示a基因的频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。2-1-c-n-j-y(3)当已知基因型aa的频率为x时，则a的基因频率为eq\r(x)，A的基因频率为(1－eq\r(x))。AA基因型频率为(1－eq\r(x))2；Aa基因型频率为[2·eq\r(x)·(1－eq\r(x))]。eq\a\vs4\al(围绕常染色体上基因频率的计算，考查科学思维能力)1．(2021·烟台一模)某种螳螂褐体色对绿体色为显性。在某地区释放一群人工饲养的螳螂，这群螳螂中，褐体色约占90%，而其中杂合子的比例为77%；第二年在该地区对该种螳螂进行调查，发现褐体色下降至80%；第三和第四年的调查结果都与上一年相似。以下分析正确的有()A．被释放的群体中，显性基因频率约65%B．第二年褐体色比例下降的原因是原野生螳螂种群隐性基因频率很高C．该地区绿体色较褐体色更有利于螳螂生存D．连续两年的调查，初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变D[被释放的群体中，杂合子约为90%×77%＝69.30%，显性纯合子比例为90%－69.30%＝20.70%，则显性基因频率为20.70%＋69.30%/2≈55%，A错误；第二年在该地区对该种螳螂进行调查，发现褐体色所占比例稍有下降，原因可能与种群中个体的出生、死亡有关，与基因频率的变化无关，B错误；第二年在该地区对该种螳螂进行调查，发现褐体色所占比例稍有下降，第三年和第四年的调查结果都与上一年相似，即绿体色螳螂个体比例保持基本不变，说明该地区绿体色螳螂能适应环境生存，但不能说明该地区绿体色较褐体色更有利于螳螂生存，C错误；第三年和第四年的调查结果都与上一年相似，说明褐体色和绿体色个体数目比例保持不变，则初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变，D正确。]2．(2022·山东枣庄模拟)跳蝻腹节绿条纹对黄条纹为显性，由基因A、a控制。生物兴趣小组的同学调查了某沙化草原不同区域的跳蝻腹节表现型，并计算了A基因频率，结果如表。下列分析正确的是()【出处：21教育名师】项目沙化草地M区绿草地L区沙化草地N区绿条纹频率0.360.910.46A基因频率A．跳蝻A基因频率低是M区草地比N区草地沙化严重的原因B．草地沙化及天敌捕食等环境因素是跳蝻腹节颜色进化的外因C．M区与N区存在的地理隔离将导致两个地区的跳蝻进化为不同的物种D．三个调查区的杂合绿条纹跳蝻所占比例的大小关系是L>N>MB[跳蝻A基因频率低是沙化草地N区和M区对A基因控制的性状进行选择的结果，A错误；M区与N区是某沙化草原的不同区域，两地区的地理隔离不一定会导致两个地区的跳蝻进化为不同的物种，C错误；根据遗传平衡定律计算，三个调查区的杂合绿条纹跳蝻所占比例依次为0.32、0.42、0.48，因此三个调查区的杂合绿条纹跳蝻所占比例的大小关系是N>L>M，D错误。]eq\a\vs4\al(围绕性染色体上基因频率的计算，考查科学思维能力)3．据调查，某校学生中某性状基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则该群体中B和b的基因频率分别是()A．92%、8% B．8%、92%C．78%、22% D．36%、64%A[依据基因频率的概念可知：某基因频率＝某基因总数÷全部等位基因总数×100%。由于B、b位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因，而每个女性体内有两条X染色体，每个男性体内只有1条X染色体，因此XB基因频率＝(42.32%×2＋7.36%＋46%)÷(42.32%×2＋7.36%×2＋0.32%×2＋46%×1＋4%×1)×100%＝92%；又因为一对等位基因的频率之和等于1，所以Xb基因频率＝1－92%＝8%。综上分析，A正确，B、C、D错误。]2·1·c·n·j·y4．(2022·河北衡水模拟)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一果蝇种群，约有107个个体。请回答下列问题：(1)随机从该种群中抽出100只果蝇，测得基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，则A基因的频率为________，aa个体的基因型频率为________。(2)已知果蝇红眼与白眼为一对相对性状，由一对位于X染色体上的等位基因控制，白眼受隐性基因(b)控制，随机抽取雌雄果蝇各100只，其中测得雌果蝇中XBXB(红眼)30只，XBXb(红眼)60只，XbXb(白眼)10只，雄果蝇中XBY(红眼)60只，XbY(白眼)40只，则B基因的频率为______，XbXb个体在雌性中的基因型频率为________。解析：(1)根据定义可知，A基因的频率＝A基因的数目/(A和a基因数之和)×100%＝(2×AA个体数＋Aa个体数)/(2×抽取个体总数)×100%＝(2×35＋60)/(2×100)×100%＝65%，aa个体的基因型频率＝aa个体数/抽取个体总数×100%＝(5/100)×100%＝5%。(2)已知控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，根据定义可知，B基因的频率＝B基因的数目/(B和b基因数之和)×100%＝(2×该基因雌性纯合子个体数＋雌性杂合子个体数＋雄性含该基因个体数)/(2×雌性个体数＋雄性个体数)×100%＝(2×30＋60＋60)/(2×100＋100)×100%＝60%，XbXb个体在雌性中的基因型频率＝(10/100)×100%＝10%。答案：(1)65%5%(2)60%10%1．(经典高考)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，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()【来源：21·世纪·教育·网】A．75% B．50%C．42% D．27%C[由于两个种群的个体数相同，因此两个种群合成一个种群后，该种群的基因频率是A＝(80%＋60%)÷2＝70%，a＝(20%＋40%)÷2＝30%。由题意知，该种群非常大、个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有影响，因此遵循遗传平衡定律，所以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Aa＝2×A×a＝2×70%×30%＝42%，故选C。]2．(经典高考)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型，回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为__________，理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为__________，A基因频率为________。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是______________，根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。解析：(1)由题干可知，该种群中的基因型只有Aa，因此A和a的基因频率之比是1∶1；该果蝇种群的基因型都是Aa，因此随机交配产生的后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1；随机交配后代A的基因频率是25%＋50%÷2＝50%。(2)如果该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，说明该果蝇存在显性纯合致死现象，第一代产生的配子的基因型及比例是A∶a＝1∶2，第一代再随机交配，产生后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，其中AA显性纯合致死，因此Aa∶aa＝1∶1。答案：(1)1∶11∶2∶150%(2)A显性纯合致死1∶1析个性第1题以选择题形式考查了自由交配条件下种群基因频率的计算；第2题综合考查了种群基因频率计算和致死等遗传现象找共性两个题目考查的内容虽有不同，但命题角度基本一致，都结合遗传规律考查自由交配条件下种群基因频率的计算。解答此类问题要掌握遗传规律中基因频率的计算方法1．利用遗传平衡定律计算人类遗传病的患病概率的解题模板2．当基因位于X染色体上时其基因频率和基因型频率相关的规律总结以色盲为例，相关基因用B、b表示：(1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系应用：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基因型频率，就等于求出了基因频率。21·世纪*教育网(2)人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率(都约为7%)(3)色盲在男女性中发病率的关系3．自交与自由交配中基因频率的计算(1)自交：杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变。21*cnjy*com(2)自由交配在无突变、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都保持不变。1．已知某一动物种群中仅有Aa和AA两种基因型的个体(基因型为aa的个体在胚胎期致死)，Aa∶AA＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是()A．5/8B．3/5C．1/4D．3/4B[在自由交配的情况下，上下代之间种群的基因频率不变，可先求出亲代产生配子的频率，再利用遗传平衡公式，求出子代中各基因型所占的比例。分析如下：F1eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(P（AA）＝[P（A）]2＝9/16,P（Aa）＝2[P（A）×P（a）]＝6/16,P（aa）＝[P（a）]2＝1/16（胚胎致死）))因此能稳定遗传的个体AA所占的比例＝(9/16)÷(9/16＋6/16)＝3/5，B正确。]2．(2021·太原质检)某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是()A．1/88B．1/22C．7/22