高考生物二轮复习 （专题突破+破译命题密码）第一部分 专题11 生物进化 新人教版

专题11生物进化1．现代生物进化理论的主要内容：①种群是生物进化的基本单位。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择导致种群基因频率发生定向改变，决定生物进化的方向。④隔离导致物种的形成。2．生物进化的实质是种群基因频率的改变。3．变异的利害性由环境决定，适应环境的是有利变异，不适应环境的是有害变异。4．环境条件对生物变异所起的作用不是诱导而是选择。5．物种形成的必要条件是隔离。6．生物多样性的根本原因是基因多样性，直接原因是蛋白质多样性。7．共同进化是不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。1．(·海南高考)关于现代生物进化理论的叙述，错误的是()A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落[命题立意]考查现代生物进化理论内容的理解。[知识依托]①种群是生物进化的基本单位。②生物的变异是不定向的，突变频率低，但为生物进化提供原材料。③自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率改变。[解析]选D基因的自发突变率虽然很低，却是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料。生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，可能表现型相同，对环境的适应性相同；也可能表现型不同，对环境的适应性也不同。环境发生的变化如果影响到某些基因型的适应性，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率改变；如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，也可能不起选择作用，使基因频率不变。种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落。2．(·上海高考)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A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是()A．30%,21% B．30%,42%C．70%,21% D．70%,42%[命题立意]考查基因频率的基因型频率的计算。[知识依托]①一个基因的频率＝该基因纯合子基因型频率＋1/2×杂合子基因型频率。②子代杂合子基因型频率等于等位基因频率乘积的2倍。[解析]选D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%。3．(·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，错误的是()A．生物的种间竞争是一种选择过程B．化石是研究生物进化的重要依据C．外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D．突变的可遗传性阻碍生物进化[命题立意]考查生物进化的相关知识。[知识依托]①生物之间的相互作用就是相互选择过程，使双方共同进化。②生物环境改变，生物进化的速度和方向都会发生改变，因为自然选择方向发生变化。③化石是研究生物进化的最可靠证据。[解析]选DA项，生物的种间竞争可能会导致劣势一方被淘汰，故也是环境对生物进行选择的过程；B项，化石是研究生物进化历程的重要依据；C项，外来物种入侵会严重影响与当地有竞争关系的物种，使某些种群的基因频率发生改变，故能改变生物进化的速度和方向；D项，突变包括基因突变和染色体变异，属于可遗传的变异，为生物进化提供了原材料。4．(·上海高考)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。从上世纪50年代至今，全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。(1)目前全球已有188种杂草中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗 药性。所谓“生物类型”是指________。A．品种多样性 B．物种多样性C．遗传多样性 D．生态系统多样性(2)抗药性杂草生物类型数量的增加，最可能的原因是________。A．气候变化 B．化肥使用C．耕作措施变化 D．除草剂使用(3)研究证实，杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一。从种群水平分析，这是因为________。A．种群内的基因突变加快B．种群内的基因频率发生了变化C．种群内形成了生殖隔离D．种群内的基因突变朝着抗药性发展(4)相对于抗药性杂草生物类型来说，对除草剂敏感的为敏感性生物类型，那么在原来没有除草剂使用的农田生态系统中，抗药性生物类型个体数量与敏感性生物类型个体数量的关系是________。A．无敏感性个体B．抗药性个体多于敏感性个体C．无抗药性个体D．敏感性个体多于抗药性个体(5)抗药性杂草已成为农业生产的严重威胁。下述几种策略中，可有效延缓抗药性杂草发生的是________(多选)。A．机械除草B．除草剂交替使用C．人工除草D．提高除草剂使用频率[命题立意]本题考查生物进化和生物多样性的知识。[知识依托]①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。②生物抗药性增强是由于药物定向选择的结果。③生物进化实质是种群基因频率的改变。[解析](1)由题中信息可知，这里的“生物类型”是指具有不同遗传多样性的生物。(2)～(5)由于除草剂的选择作用，使抗除草剂基因频率增加，从而使抗药性杂草类型数量增加；在没有使用过除草剂的农田生态系统中，具有抗药性的个体数量较少；欲清除抗药性杂草，可通过机械除草、人工除草和交替使用不同类型的除草剂等方法实现。[答案](1)C(2)D(3)B(4)D(5)ABC1．从考查内容上看，主要集中在对生物进化的实质、物种形成过程及自然选择的作用的考查。2．从考查角度上看，多以具体的生物进化案例为背景对生物进化、物种形成进行命题；也常以图表为知识载体考查生物进化及其多样性形成。3．从命题趋势上看，预计年高考命题仍趋于联系生物进化实例，以生物进化及物种形成过程为背景信息进行综合命题考查。现代生物进化理论观点[例1](·广州一模)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()A．共同进化导致了生物多样性B．生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程C．对物种间差异的研究关键是能否交配并产生后代D．生物进化的方向取决于生物变异的方向[解析]生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性、生态系统多样性，并不都是新物种不断形成的过程；有些物种间交配也可以产生后代，如骡子，但其是不可育的，新物种形成的标志是生殖隔离；变异是不定向的，自然选择是定向的，后者决定生物进化的方向。[答案]A1．现代生物进化理论图解2．物种形成的方式(1)渐变式物种形成：(2)爆发式物种形成：(3)人工创造新物种：通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远源杂交(如甘蔗—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。1．下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是()A．突变和基因重组为生物的进化提供原材料B．新物种的形成大多要经过长期的地理隔离C．生物进化的实质是种群的基因频率发生定向改变D．生物多样性包括基因(遗传)多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次解析：选D生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。2．某小岛上蜥蜴进化的基本过程如下所示。有关叙述错误的是()A．若图中X、Y、Z表示生物进化中的基本环节，则Z是隔离B．根据达尔文的观点可认为，有利性状的蜥蜴个体世代间不断保存C．现代生物进化理论认为，该岛上蜥蜴进化过程中基因频率一定发生变化D．该小岛上的蜥蜴原种和蜥蜴新种共同组成一个种群解析：选D隔离导致新物种的产生；自然选择过程中保存有利性状，淘汰不利性状；生物进化过程中基因频率一定发生变化；蜥蜴原种和蜥蜴新种是两个物种，不能共同组成一个种群。生物进化与基因频率[例2]下表是某物种迁入新环境后，某对等位基因的基因频率变化情况，由这些数据不能得出的结论是()19001910192019301940195019601970基因A的频率0.990.810.640.490.360.250.160.10基因a的频率0.010.190.360.510.640.750.840.90A．由于种群基因频率改变，该生物发生了进化B．a基因控制的性状可能适应新环境C．1970年，该种群中Aa的基因型频率为18%D．基因频率的改变是通过环境对生物个体的选择实现的[解析]由表格中的数据可知A的基因频率不断减少，a的基因频率不断增加，由于种群基因频率发生改变，可判断该生物发生了进化。由于a基因频率不断增加，则a基因控制的隐性性状可能适应新环境；1970年A的基因频率为0.10，a的基因频率为0.90，若按遗传平衡定律计算，得出Aa的基因频率为2Aa＝2×0.10×0.90＝0.18，如果不遵循平衡定律就不是0.18。[答案]C基因频率和基因型频率的计算方法1．基因频率的计算(1)定义法：基因频率＝eq\f(某基因总数,某基因和其等位基因的总数)×100%。(2)基因位置法：①若某基因在常染色体上，则基因频率＝eq\f(某基因总数,种群个体数×2)×100%。②若某基因只出现在X染色体上，则基因频率＝eq\f(某基因总数,2×雌性个体数＋雄性个体数)×100%。(3)通过基因型频率计算：若已知AA、Aa、aa的频率，求A(a)的基因频率，则A%＝AA%＋eq\f(1,2)×Aa%；a%＝aa%＋eq\f(1,2)×Aa%。2．运用哈代—温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率(1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。(2)适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着动态平衡的。这五个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。3．某昆虫种群的翅色有绿色(AA)、浅褐色(Aa)和褐色(aa)三种表现型。抽样调查得知当年绿色、浅褐色和褐色个体各占60%、30%和10%，现假设该种群中绿色个体每年增加10%，浅褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%，则第二年该种群中决定翅色A基因的频率是()A．62.9% B．78.6%C．76.8% D．77.1%解析：选D假设第一年总数目为100，则第二年绿色个体(AA)数目为60＋60×10%＝66，浅褐色个体(Aa)数目为30，褐色个体(aa)数目为10－10×10%＝9，所以第二年该种群中决定翅色A基因的频率＝(66×2＋30)/[(66＋30＋9)×2]×100%≈77.1%。一、现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较进化理论项目自然选择学说现代生物进化理论区别基本观点①进化局限于“个体”水平②自然选择源于过度繁殖和生存斗争③未就遗传变异本质做出科学解释①进化的基本单位是“种群”②生物进化的实质是种群基因频率的改变③突变和基因重组为生物进化提供原材料④隔离导致新物种的形成进化模型相同点①变异产生进化的原材料②自然选择决定生物进化的方向③能解释生物的多样性和适应性[特别提醒](1)现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。(2)现代生物进化理论则认为无论是环境的选择还是种群内部发生突变、迁移等，一切改变基因频率的因素必将引起生物的进化。二、生物多样性之间的关系由图可以看出：生物多样性的成因是生物与环境共同作用的结果。一、选择题1．下列关于生物进化的说法，正确的是()A．在黑褐色环境背景下，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变C．杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高，说明生物发生了进化D．自然选择决定了生物变异和进化的方向解析：选A生物进化的实质是种群基因频率的改变；自然选择决定了生物进化的方向，但生物变异是不定向的。杂合高茎豌豆连续自交，后代纯合子频率越来越高，但基因频率并没有改变，即没有发生进化。2．下列叙述与现代生物进化理论相符合的是()A．进化地位越高等的生物适应环境的能力越强B．生物体所发生的变异都可为进化提供原材料C．喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强D．生殖隔离是形成新物种的标志，物种是生物进化和繁殖的基本单位解析：选C自然选择下的各种生物，各有对不同环境的适应能力。生物体所发生的可遗传的变异才可为进化提供原材料。生殖隔离是新物种形成的标志，种群是生物进化和繁殖的基本单位。3．下图中甲、乙、丙表示自然选择对种群的三种作用类型，其中最易产生新物种的是()A．甲 B．乙C．丙 D．甲、乙解析：选C两种群存在明显的不同方向的变异倾向，在自然选择的作用下易产生新物种。4．(·淮安调研)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，相关说法正确的是()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：选B图中a过程为地理隔离，b过程为自然选择。多倍体的形成，可以不经过地理隔离形成新物种；①～⑥表示物种形成过程中变异是不定向，变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。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。5．(·厦门一模)烟草叶片腺毛能够产生分泌物，以阻止烟粉虱的侵害，而烟粉虱则能够依靠表皮特殊结构形成的物理障碍，以减弱烟草分泌物对自身的危害。这种现象说明()A．烟草分泌物属于化学信息，能诱导烟粉虱产生变异B．不同物种间能在相互影响中，不断发展，共同进化C．两个种群都能通过突变和基因重组，定向改变基因频率D．个体能在生存斗争中形成新性状，是进化的基本单位解析：选B从题干信息中看出烟草分泌物属于化学信息，能阻止烟粉虱的侵害，不能诱导产生变异；突变和基因重组为进化提供原材料，但不能定向改变基因频率，而自然选择能定向改变基因频率；种群能在生存斗争中形成新性状，是进化的基本单位。6．(·温州模拟)玉米的含油量随选择世代的变化情况如右图所示。据图分析，选育过程对高含油量玉米品种的产生所起的作用是()A．改变了控制产油的一对等位基因的总频率B．改变了玉米的基因库，导致新物种的产生C．淘汰了一些表现型，从而导致含油量高的基因频率增大D．在逐步产生并选择多对等位基因的同时，淘汰了多对等位基因解析：选C依曲线图可知，随着选择世代数的增加，玉米的含油量逐渐增多，这是由于对含油量高的表现型进行了选择，导致含油量高的基因频率增大。任何一对等位基因的基因频率之和为1；人工选择并没有导致新物种的产生。7．在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾(ww)，有的脚趾是分趾(WW、Ww)，连趾便于划水，游泳能力强，分趾则游泳能力较弱。若开始时，连趾和分趾的基因频率各为50%，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中得到食物，分趾的海龟则不易获得食物而饿死，若干万年后，基因频率变化成W为20%，w为80%。下列选项正确的是()A．任一海龟都含有该种群基因库的全部基因B．根据题中信息可知该海岛上的海龟没有发生进化C．可以预测再过若干万年后该海岛上的海龟中一定能产生新物种D．基因频率变化后，从理论上计算，海龟种群中连趾占整个种群的比例为64%，分趾的海龟中杂合子所占的比例为8/9解析：选D隐性纯合子不含显性基因；进化的实质就是基因频率的改变，故基因频率改变说明种群发生了进化；再过若干万年，基因频率可能会进一步改变，但是不一定产生新物种；根据基因频率可知，WW个体占4%，Ww占32%，ww占64%，所以WW∶Ww＝1∶8。8．下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是()A．a表示基因突变和基因重组，产生生物进化的原材料B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离解析：选C突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料；生物进化的标志是基因频率的定向改变，不是生殖隔离；隔离是物种形成的必要条件，但有些新物种的形成不需要地理隔离，如植物多倍体的形成。9．下列关于基因及基因型的描述中，不正确的是()A．突变既可能改变基因的结构，又可能改变基因的数量或排列顺序B．自然选择通过选择不同表现型的个体，使基因频率定向改变C．S型肺炎双球菌的基因位于拟核的染色体上，呈线性方式排列D．基因型为Aa的植物自交，其雄配子比雌配子的数量多解析：选C突变包括基因突变和染色体变异，其中基因突变可改变基因的结构，染色体变异可能改变基因的数量或排序；自然选择通过选择相应表现型的个体使基因频率定向改变；S型肺炎双球菌是细菌，无染色体；基因型为Aa的植物自交，其雄配子数远大于雌配子数，但雌雄配子种类及比例一致。10．生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是()A．随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高B．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件C．生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果D．4亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物解析：选A随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高，这属于环境污染，不属于共同进化。其他三个选项都体现了生物与生物、生物与环境之间的相互选择，属于共同进化。二、非选择题11．图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示。请据图回答：(1)在种群1中出现了基因型为A′A的甲虫，A′基因最可能的来源是________。A′A个体的出现将会使种群1的________发生改变，导致生物进化。(2)由图1可知，种群1和种群2(选填“是”或“不是”)________同一物种。(3)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测种群2中具有基因型________的个体更能适应环境，基因A和a在该种群中出现的比例发生变化是________的结果。(4)图2中的甲虫具有多种体色体现了生物的________多样性。解析：(1)新基因的产生最可能的来源是基因突变；新基因的出现将使种群的基因频率发生改变，导致生物进化。(2)种群1和种群2之间发生基因交流，没有形成生殖隔离，是同一物种。(3)从图1中可以看出，种群2中灰色个体生存的数目多，说明aa的个体更能适应环境，基因频率的变化是自然选择的结果。(4)甲虫体色的多样性体现了生物基因的多样性。答案：(1)基因突变基因频率(2)是(3)aa自然选择(4)基因12．(·辽宁丹东四校一模)抗生素与病菌的耐药性如同“矛与盾”的关系。70年来，在抗生素研发与微生物变异之间的赛跑上，后者再次取得了胜利。年“超级病菌”NDM­1再次引起全球恐慌，目前几乎没有新的抗生素问世，而现存的抗生素又不能有效地杀灭具有NDM­1基因的耐药病菌，研究者初步判断NDM­1基因能够在微生物不同个体中易于传播，这或许将会是医学界的噩梦。回答下列有关“超级病菌”NDM­1的问题。(1)上图表示“超级病菌”NDM­1进化的基本过程。A、B表示进化过程中的某些基本环节。B是________。(2)目前医疗、畜牧等行业中抗生素的广泛使用，由于“筛选压力”加大，使耐药性状病菌比例发生变化，其本质是因为病原菌群的________发生改变。(3)“超级病菌”NDM­1耐药原理可能是NDM­1基因通过________过程控制酶的合成，降解抗生素。这些耐药基因起的作用是主要通过控制酶的合成来控制________，进而控制________。(4)NDM­1基因在微生物不同个体中易于传播，我们可初步判断该基因存在于________(“拟核”或“质粒”)上。(5)目前临床对“超级病菌”NDM­1从分子水平检测，更倾向采用的技术是___________。解析：自然选择使适者生存，不适者被淘汰；基因通过转录和翻译控制酶(蛋白质)的合成来控制代谢，进而控制生物性状；NDM­1基因能在微生物不同个体中传播，说明该基因存在于质粒中。答案：(1)自然选择(2)基因频率(3)转录和翻译代谢过程生物体的性状(4)质粒(5)DNA分子杂交技术13．桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫，一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同而数量比例不同，进行了如下探究。请完成下列探究方案。(1)假设：______________________________________________________。(2)实验步骤：①选择工业污染区A和________区B；②收集桦尺蛾，并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾和浅色蛾若干；③________________________________________________________________________；④一段时间后用诱蛾灯诱捕，记录、统计结果。(3)实验结果：如下表。根据表内数据在下面空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。桦尺蛾释放数和回收数表地区项目浅色蛾黑色蛾工业污释放数400500染区A回收数52150B释