高中生物：第16讲 生物进化

第16讲生物进化

涮|基础过关

达尔文环球考察过程中,发现某个经常刮大风的海岛上有许多无翅和残翅昆虫。按照现代

生物进化理论分析，下列说法正确的是（）.

A.大风导致昆虫产生适应环境的无翅、残翅变异，其生存和繁殖后代机会多

B.岛上不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展

C.不同海岛的昆虫种群间不能进行基因交流，标志着新物种形成

D.突变和自然选择均能定向改变无翅和残翅昆虫种群的基因频率

【解析】变异是本身就存在的，大风没有诱导昆虫产生适应环境的无翅、残翅变异,A错

误;岛上不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,B正确;由于存在

地理隔离，不同海岛的昆虫种群间不能进行基因交流,生殖隔离才是新物种形成的标志,C错误;

突变具有不定向性,自然选择能定向改变无翅和残翅昆虫种群的基因频率,D错误。

【答案】B

下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（）.

A捕食关系会降低物种多样性

B.盲鱼眼睛的退化是长期黑暗诱导基因突变的结果

C.一个种群的基因突变和基因重组一定会影响另一个种群的基因频率

D.隔离在物种形成中的主要作用是使种群间停止基因交流

【解析】捕食者与猎物的关系在调节猎物种群数量的过程中起重要作用，被捕食者往往

是体弱患病的个体,从而阻止了不利基因的延续，在进化过程中捕食者与被捕食者之间形成共

同进化的关系，因此捕食关系不会降彳氐物种多样性,A错误。盲鱼眼睛的退化是黑暗环境定向

选择的结果，是由自然选择决定的,B错误。若一个种群和另一个种群地域不同，自然环境不一

样，它们之间存在着地理隔离，则基因突变和基因重组不会影响对方的基因频率,C错误。隔离

是指不同种群间的个体在自然条件下，基因不能自由交流的现象，可见隔离在物种形成中的主

要作用是使种群间停止基因交流,D正确。

【答案】D

许多年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群。两个种群所发生的变化

如下图所示，①~⑥表示不同的变异结果,a~d表示进化的不同环节。下列叙述惜误的是

（）.

①一

②

③

-

④一

⑤

⑥亚种物种2

A.a表示地理隔离，经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离

B.b过程表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料

C.c过程可以定向改变种群的基因频率，导致生物定向进化

D.渐变式和爆划地形成娜种都需要d环节

【解析】a表示地理隔离，经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离,A正确;b过程表示突

变和基因重组，能为生物进化提供原材料,B错误;c表示自然选择过程，可以定向改变种群的基

因频率，导致生物定向进化,C正确;d为生殖隔离，渐变式和爆发式地形成新物种都需要d环

节,D正确。

【答案】B

人长期食用污染土壤上的稻米后会引起骨头针扎般剧痛，被称为“痛痛病"。研究人员发

现某锌一镉电池厂旁被镉污染的河流淤泥中的蠕虫对镉有抵抗力。清除出河底大部分含镉的

沉积物，经过9代繁衍，发现蠕虫重新对镉变得脆弱敏感。下列说法错误的是（）。

A.被镉污染的淤泥中的蠕虫对镉的抵抗力强，这与环境的定向选择有关

B.清除镉前蠕虫对镉有抵抗力与镉诱导基因定向突变有关

C.清除镉后,环境对相应抗性基因的选择作用减

D.蠕虫重新对镉变得脆弱敏感说明蠕虫发生了进化

【解析】生物的变异是不定向的,而自然选择是定向的，在被镉污染的淤泥中的蠕虫对镉

的抵抗力强,这与环境的定向选择有关,A正确、B错误;清除出河底大部分含镉的沉积物后,

又经过了9代繁衍，蠕虫重新对镉变得脆弱敏感，基因频率也发生了改变，所以环境对相应抗

性基因的选择作用减弱,C、D正确。

【答案】B

下列有关生物多样性和进化的叙述中，正确的是（）.

A.“精明的捕食者”策略给人类以启示，要适度利用野生生物资源

B.地球上最早出现的生物是异养需氧型

C.新物种形成的必要条件是地理隔离

D.细菌在接触青霉素后产生具有抗药性的突变，青霉素起选择作用

【解析】捕食者一般不会将所有的猎物吃掉，会留下一定量的种群让其发展，否则自己也

无法生存,A正确;地球上最早出现的生物是异养厌氧型,B错误;新物种形成的必要条件是隔离

而不是地理隔离,C错误;细菌中原本存在各种各样的突变个体族触青霉素后,有抗药性的突

变个体存活下来了，没有抗药性的个体被淘汰，青霉素选择出了抗药突变个体,而不是细菌接

触青霉素后产生突变个体,D错误。

【答案】A

切叶蚁中体型较大的蚂蚁将叶片咬下运回巢穴，交给体型较小的蚂蚁咬成小片，后者再给体

型更小的蚂蚁咬成更小的片，依次进行直至叶片被咀嚼为糊状，然后切叶蚁将叶糊平铺在巢穴

中养殖真菌，真菌可以分解叶片中坚韧的组织，切叶蚁则以真菌为食。切叶蚁体表覆盖一层链

霉菌，该菌可抑制本巢穴真菌寄生物的大量繁殖。由此能得出的推论是（）。

A.“植物一真菌一切叶蚁”构成一条捕食食物链

B.体型大小不同的切叶蚁间共同进化

C.该生态系统的各种生物组分之间完成能量流动和物质循环

D.蚂蚁能长期控制巢内真菌寄生物是共同进化的结果

【解析】本题主要考查生态系统的结构与功能。真菌将植物的组织分解彳导到有机物用

于生长，属于生态系统的分解者,A错误;体型大〃不同的切叶蚁间存在“社会”分工的不同,

是同一个种群,B错误;该生态系统的各种生物组分与无机环境之间完成物质循环,C错误;蚂蚁

能长期控制巢内真菌寄生物是共同进化的结果,D正确。

【答案】D

下列关于盲鱼的叙述正确的是().

A.盲鱼和某种浅水鱼因种群的基因库存有显著差异，一定不能相互交配

B.盲鱼个体在生存斗争过程中相互选择、共同进化

C.原始鱼类进化为盲鱼的根本原因是漆黑、低氧、高压的生存环境

D.即使盲鱼和原始鱼类再次生活在相同环境中也不能进化为同一物种

【解析】盲鱼和某种浅水鱼种群属于不同的物种,存在生殖隔离，其表现形式为不能自由

交配或即使交配成功，也不能产生可育后代,A错误;盲鱼个体间存在生存斗争,不属于共同进

化,B错误;原始鱼类进化为盲鱼的根本原因是基因频率的改变，漆黑、低氧、高压的生存环境

起选择作用,C错误;即使盲鱼和原始鱼类再次生活在相同环境中也不能进化为同一物种,D正

确。

【答案】D

下图表示3种可能的物种形成机制,对机制1~3诱发因素的合理解释依次是()。

原始种群

诱发因素CDO

■中率令

新物种形成

机制1机制2机制3

A.生殖隔离、种内斗争、出现突变体

B.地理隔离、种群迁出、出现突变体

C.自然选择、种间斗争、种群迁入

D.种内斗争、繁殖过剩、环境改变

【解析】物种形成的三个基本环节是突变和重组、自然选择及隔离。机制1的诱发因

素为地理隔离;机制2的诱发因素为种群中部分个体迁出;机制3的诱发因素为突变,B正确。

【答案】B

gll考能突破

假设某一地区白化病的致病基因频率为4红绿色盲的致病基因频率为。，抗维生素D佝偻

病的致病基因频率为Q下列相关叙述不正确的是()。

A.该地区正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2aXl+才

B.该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为加

C.该地区女性个体中不患抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为(1-。2

D.该地区女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为加(2c-d)

【解析】已知白化病为常染色体隐性遗传病，致病基因频率为a,则正常基因频率为1-a,

因此该地区正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例

=2x(l-a)xa引2x(l-a)xa+(l-a)(l-a)]=2以1+a),A正确;已知红绿色盲为伴X染色体隐性

遗传病，致病基因频率为匕,则该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为6,B错误;已

知抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，致病基因频率为C则正常基因的频率为1-C

因此该地区女性个体中不患抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为(I-。，c正确;该地区女

性个体中，患有红绿色盲的概率为〃，患有抗维生素D佝偻病的概率为1-(1-62=2c-d,因此

同时患有两种病的概率为〃(2c-d),D正确。

【答案】B

世界卫生组织发布的调查报告显示，有超过60%的受访者错用抗生素来治疗感冒。其实

感冒多由病毒引起，只有在细菌感染时用抗生素治疗才可能有效。根据以上信息并结合所学

知识判断，下列说法错误的是().

A.有的抗生素能抑制蛋白质的合成很!］真核生物与原核生物的核糖体结构可能有所不同

B.经常使用抗生素来治疗感冒会导致细菌产生抗药性变异

C.滥用抗生素会导致细菌抗药性基因的频率升高

D.滥用抗生素可能导致肠道内的一些菌群失调，从而影响人体健康

【解析】真核生物与原核生物的核糖体结构可能有所不同,A正确洛田菌本身存在抗药性

变异,滥用抗生素会导致细菌抗药性基因的频率升高,B错误、C正确;滥用抗生素可能导致肠

道内的一些菌群失调，从而影响人体健康,D正确。

【答案】B

最新《自然》载文:科研人员从一种溶杆菌属的细菌中提取一种新型抗

生素(LjrsocinE),它能对抗常见抗生素无法对付的超级细菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球

菌。下列相关叙述正确的是().

A.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗药性变异来源于突变或基因重组

B.按现代进化理论解释，超级细菌形成的实质是自然选择使耐药性变异定向积累的结果

C.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成意味着该种群一定发生了进化

D.施用新型抗生素(ljrsocinE)会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝

【解析】耐甲氧西林金黄色葡萄球菌属于原核生物，不进行减数分裂，其可遗传变异不会

来自基因重组,A错误;现代生物进化理论在分子水平上解释生物的进化才安现代进化理论解释,

超级细菌形成的实质是自然选择使金黄色葡萄球菌的基因频率发生定向变化,B错误;进化的

实质是种群基因频率的变化，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成伴随着种群基

因频率的变化，意味着该种群一定发生了进化,C正确;耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群中存在

着抗新型抗生素的个体差异，施用新型抗生素(LjrsocinE)不会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

种群灭绝,D错误。

【答案】C

某公司对即将上市的家蝇杀虫剂产品做预期调蛰，下表是对某市不同地区家蝇种群的敏

感性和抗(杀虫剂)性基因型频率调查的结果。已知家蝇的敏感性和抗性由常染色体上的一对

等位基因控制，且神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸时出现抗药性。

家蝇种群来源敏感型纯合子(％)抗性杂合子(%)

甲地区7820

乙地区6432

丙地区8415

根据以上信息分析，下列说法错误的是（）0

A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率比丙地区高

B.由于自然选择作用,丙地区敏感性基因的基因频率较高

C.家蝇抗药性出现的根本原因可能是基因碱基对的替换

D.乙地区抗性基因突变率最高，使用该产品预期效果不如其他两地

【解析】由抗性杂合子果蝇的存在可推知抗杀虫剂是显性性状，不抗杀虫剂是隐性性状。

设抗性基因是A,其等位基因为a才题意可知,甲地区aa=78%,Aa=20%,AA=2%,因此甲地

区A基因频率=2%+20%x（l/2）=12%,a基因频率=1-12%=88%;乙地区

aa=64%,Aa=32%,AA=4%,因此,乙地区A基因频率=4%+32%x（l/2）=20%,a基因频率

=1-20%=80%;丙地区aa=84%,Aa=15%,AA=l%,因此，丙地区A基因频率

=l%+15%x（l/2）=8.5%,a基因频率=1-8.5%=91.5%。据以上分析可知，甲地区家蝇种群

中抗性基因频率比丙地区高,A正确;丙地区抗性基因频率最低，则敏感性基因频率最高，这是

自然选择的结果,B正确;亮氨酸替换为苯丙氨酸，氨基酸数目没有改变很!J家蝇抗药性出现的

根本原因可能是碱基对的替换工正确;乙地区抗性基因频率最高，但不代表突变率最高,D错

误。

【答案】D

下列关于变异和进化的叙述中，描述最准确的一项是（）。

A.在胡萝卜组织培养过程中，会同时发生基因突变和基因重组

B.自然选择通过直接作用于控制有利性状的基因从而保留有利性状

C.种群是生物进化的基本单位，进化的实质就是种群基因型频率的改变

D.皮肤生发层细胞中两姐妹染色单体携带A和a基因，原因是发生了基因突变

【解析】在胡萝卜组织培养过程中，会发生基因突变，不能发生基因重组（因为不能进行减

数分裂）,A错误;自然选择通过直接作用于表现型而对生物性状进行选择,B错误;生物进化的

实质就是种群基因频率的改变,C错误;皮肤生发层细胞中只能进行有丝分裂，两姐妹染色单体

携带A和a基因，原因一定是发生了基因突变,D正确。

【答案】D

下列叙述符合现代生物进化理论观点的是（）.

A.只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流

B.自然选择导致突变并对有利变异进行定向积累

C.人为因素和物种入侵不改变进化的速度和方向

D.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向

【解析】地理隔离也能阻止种群间的基因交流,A错误;自然选择导致有利变异进行定向

积累,B错误;人为因素和物种入侵可能改变进化的速度和方向,C错误;种群基因频率的变化趋

势能反映生物进化的方向,D正确。

【答案】D

下列有关变异及进化的叙述，正确的有（）.

①如果没有基因突变，纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交子代不会出现矮茎植株②由于基因突

变是不定向的，因此在豌豆中控制高茎的基因可以突变为控制绿色的基因③一个种群中，控

制一对相对性状的基因型频率的改变说明生物在进化④达尔文之所以优秀，是因为他果断

地摒弃了用进废退和获得性遗传的观点⑤猎豹的不同个体之间通过生存斗争实现了共同

进化

A.0项B.1项C.2项D.3项

【解析】如果没有基因突变,纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交子代可能会出现矮茎植株，因

为生物的表现型会受到环境因素的影响，①错误;豌豆中控制高茎的基因可以突变为等位基因,

不可能突变为控制绿色的基因，②错误;一个种群中，控制一对相对性状的基因频率的改变说

明生物在进化，③错误;达尔文接纳了用进废退和获得性遗传的观点，④错误;共同进化指的是

不同物种之间、生物与无机环境之间不断进化和发展，⑤错误。

【答案】A

下列关于生物进化与生物多样性形成的叙述中，正确的是（）。

A.隔离是新物种形成的必要条件，所有新物种的形成必须经过地理隔离

B.某种生物基因型频率的改变一定导致生物进化

C.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因

D.生物多样性的形成是生物与无机环境共同进化的结果

【解析】隔离是新物种形成的必要条件，翻5种的形成可以不经过地理隔离,A错误;某种

生物基因频率的改变一定导致生物进化,B错误;种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原

因,C正确;生物多样性的形成是生物与生物之间以及生物与无机环境之间共同进化的结果,D

错误。

【答案】C

制|综合提分

遗传瓶颈是指一个大的多样性群体在某种条件限制下，只有少部分个体可以通过某一时

空到达新的繁殖地，并由这些个体进一步繁殖成一个多态性的小群体。如某昆虫种群在不同

季节数量差异很大,形成一个下图所示的瓶颈样的模式（“为抗药性个体）。回答以下相关问题:

O©ooO00oOOOO

o、

O•ooO00ooOOOO

OoeoO00ooOOOO

oo

OoooO00oaOOOOd

oo0O00oOOO

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OoooOaO09o。OOOO

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OoooeO00eOOOO

o0oo

Ooo«O*0ooOOOOo

体

冬

个

Oo«o越O00ooOOOOo

OooO00OOO

Q）某昆虫种群不同个体之间具有不同强度的抗药性，体现了生物的多样性。据图可

知，该种群（填“是”或“不是”）在逐年进化的，理由

是O

（2）使用农药防治害虫,保留了突变出抗药性基因的个体。其实质是依赖的选择作用,

提高该害虫种群的抗药性基因频率。抗药性基因（填“一定”或“不一定”）为有

利变异，做出判断的依据是—

____O

当种群经过瓶颈后,种群所保留的基因库多样性（填“下降”或“升高”

（3）物种多样性包含遗传多样性，但是遗传多样性又远远超出物种多样性的范畴，原因是在相

同环境下,不同的基因型可能有相同的O

（4）“适应辐射”是趋异进化的结果,一个物种为适应多种不同的环境而分化成多个在形态、

生理和行为上各不相同的种。根据达尔文的进化理论，解释“适应辐射”现象:

【解析】Q）由图可知该种群的基因频率在发生变化，因此生物在逐年进化。（2）害虫种群

中存在抗药性个体，施用农药后，农药对具有抗药性的害虫起选择作用,使抗药性基因的频率

增大;变异的有利或有害取决于生存环境。

【答案】（1）遗传（或基因）是该种群的基因频率在不断改变（2）农药不一定在

夏季施用农药时，抗药性变异为有利变异，在越冬时抗药性变异为不利变异（抗药性基因对该

害虫来说是有利还是有害,取决于环境的变化）下降

（3）表现型（4）不同的环境从不同的方向选择生物的变异，使生物的变异朝着不同的方向积

累，生物的性状逐渐产生分歧，最后形成多样性的物种（含义正确即可）

草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱（如图1所示）。花药的位置明显低于柱

头的为长柱型花;柱头位置明显低于花药的为短柱型花。同型花柱的花中，花药与柱头高度相

近。

UU

二型花柱同型花柱

（1）熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫为生态系统成分中的，它们的喙细而长,在吸食花筒底

部花蜜的同时，也起到帮助报春花传粉的作用，这是长期的结果。

（2）研究发现，随着海拔高度增加，高山上环境温度降低，传粉昆虫减少,同型花柱的花比例增

大。为研究上述现象，科研人员进行模拟实验，处理及结果如图2所示。

①本实验中，套袋处理可以防止，模拟了高山上传粉者的条

件。

②据图可知，套袋处理后，推测同型花柱报春花的

传粉方式主要为（填“自花传粉”或“异花传粉”

（3）结合图1和图2分析，二型花柱的花主要传粉方式为）这种传粉方式虽然

有利于增加报春花的多样性，但，因而高海拔环境下同型花

柱的花比例增大。

【解析】（2）①由题干“高山上环境温度降低，传粉昆虫减少”可知，本实验中，套袋处理可

以防止外来花粉的干扰，模拟了高山上无传粉者的条件。②据图分析可知，套袋处理后同型花

柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显降低或不结实才隹测同型花柱报春花主要进行自

花传粉，二型花柱报春花主要进行异花传粉。异花传粉即有性杂交，有利于增加报春花的遗传

（基因）多样性，但同型花柱报春花主要进行自花传粉,在传粉昆虫少的条件下结实率更高，更有

利于繁殖，因而高海拔环境下同型花柱的花比例增大。

【答案】⑴消费者自然选择（或共同进化）（2）①外来花粉的干扰少或没有②同

型花柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显降低或不结实自花传粉⑶异花传粉

遗传（或基因）同型花柱报春花主要为自花传粉，在传粉昆虫减少条件下结实率更高,有利于

繁殖

螺旋蛆蝇是一种寄生在家畜身上的动物。在实验室里把螺旋蛆蝇分成数量相同的两组:

一组使用杀虫剂，另一组使用电离辐射促使雄性不育,实验结果如图1所示。请据图回答下列

问题。

t群体中的个体数/只

处理前两1皿.

组水平f750，、/—杀虫剂处理

歌电离辐射处理

°12345678处理后的世代

图1

（1）从图1看，使用杀虫剂处理后，螺旋蛆蝇个体数量的变化趋势是，请用现代

生物进化理论进行解释，其原因

是O

（2）

在电离辐射后，螺旋蛆蝇产生了如图2所示的情况由此可知基因A的突变具有

⑶采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇，达到较理想的效果所需时间较长，原因

在于，需要在几代中反复进行才能使突变个体（即雄性不育个体）

的数量逐渐增多。现有甲、乙、丙三种蝇，其编码呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA

单链中的碱基序列如图所示：

基因片段DNA单链DNA单链中的碱基序列

甲1♦a——->欣欣|加丽血曲•比嗣巾1

cT

乙；,♦足……♦Hddd*1kklddT1l^1中函证

丙:,♦c'.........>，|耳布二国0|11^6忖也|0|米巾卜卜

根据，让C'链与a链、b链与a链分别混合，可知与甲的亲缘关系比较接近

的是（填“乙”或“丙"）蝇，上述研究为生物进化提供了分子水平的证据。

【解析】（1）螺旋蛆蝇中存在抗药性突变基因，在杀虫剂作用下,抗药性基因频率增大，使螺

旋蛆蝇个体数量逐渐上升。由图可知,可突变成、说明突变具有不定向性,

（2）2Aaia2.a%A

与ai、a2、a3互为等位基因;A突变成ai,ai也可突变成A,说明突变具有可逆性等。（3）由于

基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行才能使突变个体（即雄性不育个体）的数量逐渐

增多，所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇，所需时间较长。根据碱基互补配

对原则，甲与丙碱基配对的个数多于甲与乙,所以与甲的亲缘关系更近的是丙蝇，这从分子水

平上为生物进化提供了证据。

【答案】（1）先下降后上升用药后螺旋蛆蝇数量下降，由于螺旋蛆蝇中存在抗药性突变

基因，在杀虫剂作用下,抗药性基因频率增大，使螺旋蛆蝇个体数量逐渐上升⑵不定向性，且

突变具有可