专题13-生物的进化

专题十三生物的进化考点2013~2017年2018年2019年2020年2021年2022年合计全国地方全国地方全国地方全国地方全国地方全国地方全国地方卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷44.现代生物进化理论04020002070001545.基因频率及基因型频率的计算05000200010008命题分析与备考建议(1)命题热度:对本专题考查相对其他各专题较少(),十年中地方卷出现过23道题,平均每年会出现1~2道。相对于知识的内容和密度而言,本专题高考命题的高频点是“现代生物进化理论”。(2)考查方向:一是考查对现代生物进化理论在实例中的分析、应用,二是考查进化过程中基因频率的变化特点与相关的计算。(3)考情前瞻:一是命题多与遗传、变异及种群相联系,特别是对生物的适应性、新物种的形成等进行考查,二是常常利用新材料为背景,考查基因频率变化特点及相关计算。考点44现代生物进化理论1.(2021·天津,12,4分,难度★★)阅读下列材料,回答下题。为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,可采取如下措施:①基因策略:包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如,早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因,抗虫机制比较单一;现在经常将两种或两种以上Bt基因同时转入棉花。②田间策略:主要是为棉铃虫提供庇护所。例如我国新疆棉区,在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花,为棉铃虫提供专门的庇护所;长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式,为棉铃虫提供天然的庇护所。③国家宏观调控政策:如实施分区种植管理等。关于上述田间策略,下列叙述错误的是(A)A.转基因棉田周围种植非抗虫棉,可降低棉铃虫抗性基因的突变率B.混作提高抗虫棉的抗虫持久性,体现了物种多样性的重要价值C.为棉铃虫提供庇护所,可使敏感型棉铃虫在种群中维持一定比例D.为棉铃虫提供庇护所,可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓解析本题考查现代生物进化论和生物多样性保护的措施。基因突变可以自发发生,且具有不定向性,突变频率与环境没有直接关系,所以在转基因棉田周围种植非抗虫棉,不能降低棉铃虫抗性基因的突变率,A项错误;采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作,可以使敏感型个体存活,同时具有抗毒蛋白的棉铃虫生存空间变小,提高了抗虫棉的抗虫持久性,保护了环境,同时也具有经济价值,所以体现了物种多样性的直接价值和间接价值,B项正确;在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花,为棉铃虫提供庇护所,使敏感型的个体可以生存,在种群中维持一定比例,C项正确;混作使具有抗毒蛋白和敏感型棉铃虫个体都得以生存,由于二者之间存在种内斗争,因此使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓,D项正确。2.(2021·浙江,9,2分,难度★)现代的生物都是由共同祖先进化而来的,物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是(A)A.自然选择 B.基因重组C.随机交配 D.大的种群解析本题解题的切入点是理解现代生物进化理论的内容。现代生物进化理论认为,进化的实质是种群基因频率的改变,突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,A项正确。3.(2021·湖南,8,2分,难度★★)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(B)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解析此题的切入点是现代生物进化理论的基本内容。由题可知,自然状态下的金鱼与野生鲫鱼杂交能产生可育后代,可据此推断金鱼与野生鲫鱼属于同一物种,A项正确;变异是不定项的,人工选择是对不同变异进行筛选,而不是使鲫鱼变异出多种形态,B项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,可判断鲫鱼进化成金鱼的过程中基因频率发生了改变,C项正确;由于按照人类喜好对金鱼进行人工选择,使金鱼的基因库发生改变,影响了金鱼的进化,D项正确。4.(2021·湖北,15,2分,难度★★)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述错误的是(D)A.丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异B.两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应C.丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关D.两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种解析本题考查可遗传的变异和现代生物进化理论。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代,说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异,属于可遗传的变异,A项正确;两种齿形的丽鱼的食物类型不同,两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,B项正确;突变和基因重组是产生生物进化的原材料,因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关,C项正确;物种之间的界限是生殖隔离,两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,但能相互交配,产生可育后代,是一个物种,D项错误。5.(2021·福建,5,2分,难度★★)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶,乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方,甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展,在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代,则下列叙述错误的是(D)A.甲和乙仍然存在生殖隔离B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库解析本题考查现代生物进化理论。甲和乙杂交产生丙,丙不能产生子代,说明甲和乙仍然存在生殖隔离,A项正确;生物进化的实质在于种群基因频率的改变,故甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化,B项正确;甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关,C项正确;甲、乙、丙不是同一个物种,含有的基因不能构成一个种群的基因库,D项错误。6.(2021·广东,10,2分,难度★★★)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(C)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解析本题的切入点是捕食关系以及生物的变异与自然选择的关系。种间关系包括捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。捕食是指一种生物以另一种生物作为食物的现象。在不考虑其他因素的情况下,如果缺少天敌,则斑点数量会增多,反之,则会减少,A、B两项正确。变异是普遍存在的,自然选择决定生物进化的方向,而不是变异的方向,C项错误。由“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”可知,斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少,但不易被天敌捕食,所以自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D项正确。有关变异的3点提醒(1)“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,不能定向诱发基因突变。(3)变异是不定向的,而自然选择能定向改变种群的基因频率,从而使种群发生定向进化。7.(2021·河北,6,2分,难度★★)雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是(B)A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D.④可能由③进化而来解析本题解题的切入点是生物与环境的适应。求偶时提供食物给雌蝇是一种适应性行为,A项正确;④仅送一个空丝球给雌蝇,也是一种适应,对缝蝇繁殖也有进化意义,B项错误;③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果,④可能由③进化而来,C、D两项正确。8.(2020·海南,17,3分,难度★★★)金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍,种质退化现象较严重,人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是(D)A.生长更快的金鲳鱼养殖品种,是人工选择的结果B.野生种群和人工种群的基因库不同C.近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加D.如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外,会增加野生种群的遗传多样性解析为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,是为了培养适合人类需要的生物品种,属于人工选择,A项正确;人工选择导致生物单一,生物多样性降低,故人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群的遗传多样性,两个种群的基因库不同,B项正确;近亲繁殖能够使纯合基因型个体出现频率增大,C项正确;人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群,人工种群大量逃逸到野外,不会使野生种群遗传多样性增加,D项错误。9.(2020·浙江,13,2分,难度★★)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是(D)A.遗传漂变在大种群中更易发生B.遗传漂变能产生新的可遗传变异C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡解析本题的切入点是打破遗传平衡的因素。遗传漂变在小种群中更易发生,因为在一个比较小的种群中,一起偶然的事件往往可以引起种群基因频率发生较大的变化,但遗传漂变不能产生可遗传的变异,A、B两项错误;遗传漂变和自然选择都能使基因频率发生改变,所以遗传漂变和自然选择都是生物进化的因素,C项错误;遗传平衡是指在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化;然而,遗传漂变和自然选择等均可引起基因频率的变化,能打破遗传平衡,D项正确。10.(2018·浙江,14,2分,难度★)下列关于自然选择的叙述,错误的是(C)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是进化的一个重要动力和机制,A项正确;自然选择可以定向改变种群的基因频率,当种群基因频率改变得使生物之间不能进行基因交流,说明产生了生殖隔离,标志着新物种的产生,B项正确;控制性状的基因在遗传过程中并不一定传递给后代,不是所有的性状都能得以遗传,C项错误;自然选择直接作用于生物的表型,对影响个体存活和繁殖的差异进行了选择,D项正确。11.(2018·江苏,4,2分,难度★)下列关于生物进化的叙述,正确的是(A)A.群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例B.有害突变不能成为生物进化的原材料C.某种生物产生新基因并稳定遗传后,则形成了新物种D.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变解析本题主要考查生物进化的相关知识。群体中近亲之间携带相同基因的可能性大,因此近亲繁殖时纯合体的比例高,A项正确;有害突变属于可遗传变异,能为生物进化提供原材料,B项错误;某种生物产生新基因,会改变基因频率,但不一定形成生殖隔离,因此不一定产生新物种,C项错误;一个随机交配的大群体没有突变,没有选择,没有迁移,没有遗传漂变,才能使基因频率在各代中保持不变,D项错误。12.(2017·江苏,7,2分,难度★)下列关于生物进化的叙述,错误的是(A)A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石解析每个个体只含这个种群的部分基因,A项错误。亚洲和澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并未产生生殖隔离,B项正确。自然选择和人工选择都会使具有某种性状的个体数量增多,相应基因的频率不断提高,从而使种群基因频率发生定向改变,C项正确。不同生物化石的出现和地层的形成有平行的关系。在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂,分类地位越高等,D项正确。考点45基因频率及基因型频率的计算1.(2021·广东,8,2分,难度★★★)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是(B)A.15%、85% B.25%、75%C.35%、65% D.45%、55%解析本题考查基因频率的计算。题干给出了不同表型的个体数,求基因频率,可先计算出不同基因型的个体数,再根据公式F的基因频率=FF的个体数×2/[(FF的个体数+ff的个体数)×2]×100%=500×2/[(500+1500)×2]×100%=25%,f的基因频率=1-25%=75%。三种方法计算种群基因频率(1)“定义法”求解基因频率。某基因频率=某基因总数某基因和其等位基因的总数×100%若在常染色体上,某基因频率=某基因总数种群个体数×2×100%X染色体上b基因频率=b基因总数2×女性个体数+男性个体数×(2)“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例)A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率(3)运用遗传平衡定律求解基因频率在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(A、a)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.(2019·海南,19,2分,难度★★★)人苯丙酮尿症由常染色体上的隐性基因m控制,在人群中的发病率极低。理论上,下列推测正确的是(B)A.人群中M和m的基因频率均为1/2B.人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等C.苯丙酮尿症患者母亲的基因型为Mm和mm的概率相等D.苯丙酮尿症患者与正常人婚配所生儿子患苯丙酮尿症的概率为1/2解析各种基因型的比例未知,人群中M和m的基因频率无法计算,A项错误;人苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,男女发病率相同,B项正确;苯丙酮尿症患者(基因型为mm)母亲基因型可能为Mm或mm,概率无法计算,C项错误;苯丙酮尿症患者(mm)与正常人婚配(MM或Mm)所生儿子患苯丙酮尿症即mm的概率为0或1/2,D项错误。3.(2019·天津,6,6分,难度★★)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率,检测并计算基因频率,结果如图。下列叙述错误的是(B)A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高解析据图分析可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表型频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响,A项正确;浅色岩P区囊鼠的深色表型频率(DD、Dd)为0.18,D基因的频率为0.1,设DD的频率为x,Dd的频率为y,则x+y=0.18,x+1/2y=0.1,则