新2017高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异与进化 第26讲 生物的进化学案（含解析）北师大版

1、第26讲 生物的进化考点一现代生物进化理论1达尔文的自然选择学说(1)过度繁殖：选择的基础。(2)生存斗争：生物进化的动力和选择的手段。(3)遗传变异：生物进化的内因。(4)适者生存：自然选择的结果。2现代综合进化论(1)种群内存在着因随机突变和重组而产生的遗传变异，自然选择决定生物进化的方向。种群是生物进化的基本单位，是指同种生物在特定环境空间内和特定时间内的所有个体的集群。基因库：一个生物种群中全部个体所含有的全部遗传信息。等位基因频率：一个种群基因库中，某个等位基因占全部等位基因数的比率。自然选择决定进化方向的原因a原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。b结果：种群的等位基因

2、频率发生定向改变。(2)进化的实质是种群内等位基因频率的改变。(3)突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的机制，物种形成导致了生物的多样性。导致等位基因频率改变的因素有遗传漂变、突变、迁移和选择等。遗传漂变是在小型种群中，偶然性的进化改变，其结果导致种群的基因库一代代改变。突变就是生物体的遗传物质发生了改变，其作用一方面表现为突变本身是影响基因频率的一种力量，通过突变可以把新基因引进基因库，突变是所有新等位基因的来源；另一方面作为变异的根本来源，为自然选择提供了原始材料，是进化材料的主要来源。迁移会带来生物群体之间相应的基因流动，这种基因流动在一定的条件下同样能引起等位基因频率的变化，具有明显

3、的进化效果。遗传漂变是一种随机改变；基因流动和突变可能在某一方向上发生，但是该方向却与环境特征无关，所以生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定进化的方向。自然选择决定着生物进化的方向。隔离导致物种形成a隔离类型：常见的有生殖隔离和地理隔离。b隔离实质：限制了物种之间的基因交流。c新物种形成的标志：生殖隔离。物种进化的方式包括分歧进化和趋同进化。物种进化的速率的两种模式包括渐进模式和间断平衡模式。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)进化改变的是个体而不是群体(×)(2)生物进化的实质是种群基因型频率的改变(×)(3)突变基因突变(×)(4)突变可

4、以改变生物进化的方向(×)(5)交配后能产生后代的一定是同一物种(×)(6)隔离生殖隔离(×)(7)鲨鱼和海豚的外形非常相似，但却不是近亲，它们的相似是趋同进化的结果()(8)某种抗生素被长期使用，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(×)2变异是在环境影响下产生的吗？提示不是，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物种与种群有怎样的联系

5、？提示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。4物种形成与两种隔离存在怎样的关系？提示物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是新物种形成的标志。题组一自然选择学说与现代综合进化论的判断1下列有关进化的叙述中，正确的是()A任何一个物种都不是单独进化的B有利变异的逐代积累是生物进化的实质C同一物种的两个不同种群间的地理隔离不会阻碍其基因交流D达尔文的自然选择学说奠定了进化论的基础，摒弃了拉马克用进废退和获得性遗传的观点答案A解析任何一个物种都是和其他物种以及无机环境共同进化的，A正确；生物进化的实质

6、是种群等位基因频率的改变，B错误；地理隔离会阻碍同一物种的不同种群个体间的基因交流，最终可能导致生殖隔离形成不同物种，C错误；达尔文的自然选择学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，D错误。2下列关于现代综合进化论的叙述中，不正确的是()A现代综合进化论是在研究种群中等位基因频率变化的基础上发展起来的B种群是生物进化的基本单位C物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节D自然选择源于过度繁殖和生存斗争答案D解析种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组为生物进化提供原材料；隔离使分化的种群之间失去自由交流的机会，是形成新物种的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。题组二种群与

7、物种的关系判断3如图所示为种群与物种的关系图解，关于它们的叙述不正确的是()A从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为地理隔离，阻碍了基因交流B若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了等位基因频率的改变C由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化答案C解析种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群等位基因频率的改变；隔离是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但并不是所有新物种的形成都需要经过地理隔离，故选C。4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

8、群现在已经发生了明显的分化，过程如图所示。下列有关说法正确的是()A地球上新物种的形成都必须先经历a过程Bb过程的实质就是定向改变种群的等位基因频率C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2两种群的基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2答案B解析a过程是地理隔离，用秋水仙素诱导二倍体植物染色体加倍形成的个体是四倍体，此四倍体的形成没有经过地理隔离，A错误；b过程是自然选择，自然选择可定向改变种群的等位基因频率，B正确；表明物种形成过程中变异是不定向的，与基因突变、基因重组和染色体变异都有关，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。题组三物种形

9、成与生物进化的比较5下列关于生物进化的叙述，正确的是()A用皮康霜治疗皮肤病，使用一段时间后，药效下降，这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，产生了对皮康霜药物有效成分的抗药性变异B海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离C华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致生殖隔离的结果D19世纪的英国工业革命，使灰色桦尺蛾变成新物种黑色桦尺蛾答案B解析突变和基因重组提供生物进化的原材料，自然选择导致不能适应环境的不利变异个体被淘汰，用皮康霜治疗皮肤病，使用一段时间后，能生存的病原体是抗药的病原体，故A错误；生殖隔离是指物种间不能交配或能交配但产生的后代是不

10、可育的，故B正确；华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致的，但它们没有产生生殖隔离，是同一物种，故C错误；桦尺蛾有灰色和黑色，由于灰色桦尺蛾不适应环境，被环境淘汰了，故D错误。6某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。如图表示野兔原种进化的过程，相关说法不正确的是()A新物种1与新物种2基因库不同B由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式，即经过地理隔离而达到生殖隔离C图中X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，Z仅表示自然选择过程D在新物种形成的过程中一定存在种群等位基因频率的改变答案C解析新物种1与新物种2可能是同一物种，也可能不是同一物种；图中

11、显示了经过地理隔离而达到生殖隔离形成新物种的方式；种群产生不同性状是突变和基因重组的结果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，Z表示若干次突变和基因重组，以及自然选择的作用；在新物种形成的过程中，由于自然选择的作用使种群的等位基因频率发生了定向改变。1现代综合进化论是自然选择学说的完善和发展，因此二者必定存在着异同点。自然选择学说是宏观水平上的认识，现代综合进化论已深入到分子水平上。2种群与物种的区别与联系项目种群物种范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物

12、种主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)联系一个物种可以包括许多种群；同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种考点二等位基因频率和基因型频率的相关计算1等位基因频率指一个种群基因库中某个等位基因数目占全部等位基因数的比率。等位基因频率×100%(1)不同的等位基因在基因库中所占的比例是不同的，影响等位基因频率改变的因素有遗传漂变、突变、迁移和选择等。(2)种群等位基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。(3)在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1。2基因型频率指某种特定基因型

13、的个体占群体内全部个体的比例。基因型频率×100%在一个种群中基因型频率之和等于1。3哈迪温伯格平衡(1)达到哈迪温伯格平衡的种群满足以下条件：种群规模是极大的；种群内个体间随机交配；没有突变的发生；没有迁出和迁入；没有发生自然选择。(2)若该种群中显性等位基因(W)频率为p，隐性等位基因(w)为q，则pq1，WWWwww1，WWp2，Ww2pq，wwq2。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)等位基因频率的数值通常用分数表示(×)(2)若A基因频率为0.7，则a的基因频率为0.3()(3)在喷农药的菜田里，某种菜青虫的种群可以达到哈迪温伯格平衡(×)2从一个群体中

14、抽取基因型为AA、Aa、aa的个体数分别是40、50、10，求A、a的等位基因频率。提示方法一：先求总基因个数，再分别求出等位基因频率该群体总基因个数为200，A的基因频率为×100%65%，a的基因频率为×100%35%。方法二：公式法求解A的基因型频率AA的基因型频率×Aa的基因型频率×65%；a的基因频率为165%35%。3某性状由常染色体上的一对等位基因控制(用A、a表示)，某种群中显性类型所占比例为36%，求该种群中AA、Aa及aa基因型频率。提示由显性类型A_为36%，可推知aa64%。则a，A，故AA()24%，Aa2××

15、;32%。故AA、Aa、aa的基因型频率为4%,32%及64%。4一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设有640只浅色的蛾和369只深色的蛾，群体符合哈迪温伯格平衡定律，求杂合体蛾的基因型频率。提示设显性等位基因频率为p，隐性等位基因频率为q，根据(pq)2p22pqq21，已知q20.63，因此，q0.8，又因为pq1，所以p1q10.80.2，根据哈迪温伯格平衡定律，杂合体蛾在群体中应为：2pq2×0.8×0.20.32，因此，杂合体蛾的基因型频率为0.32。题组一常染色体上的等位基因频率的计算1已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在

16、一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人(其中纯合体12000人)。那么，在这个人群中A、a的基因频率各是多少？答案64%和36%解析因等位基因成对存在，30000人中共有基因30000×260000(个)，蓝眼3600人中含a基因7200个，褐眼26400人，纯合体12000人含A基因24000个，杂合体14400人含28800个基因，其中A基因14400个，a基因14400个。则A的基因频率(2400014400)/60 000×100%64%，a的基因频率(7 20014 400)/60000×100%36%。2家蝇对拟除虫菊酯类

17、杀虫剂产生抗性，原因是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。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源敏感性纯合体(%)抗性杂合体(%)抗性纯合体(%)甲地区78202乙地区64324丙地区84151下列叙述正确的是()A上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B甲地区家蝇种群中抗性等位基因频率为22%C比较三地区抗性基因频率可知，乙地区抗性基因突变率最高D丙地区敏感性等位基因频率高是自然选择的结果答案D解析分析题干信息及表格信息可知，杀虫剂抗性基因的根本来源是基因突变(碱基对替换)；三个地区普遍存在三种基因型的个体，只是概率不同，说

18、明主要是受到遗传和各自环境的选择作用造成的，因而A、C选项错误，D选项正确。甲地区家蝇种群中抗性等位基因频率为：×100%12%，B选项错误。题组二位于性染色体上的等位基因频率的计算3在一次红绿色盲的调查中共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是()A4.5%B6%C9%D7.8%答案B解析解本题的关键是求得红绿色盲基因的总数以及红绿色盲基因及其等位基因的个数。因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色体上，所以基因b共有36(即15×15&

19、#215;211×1)个，因此，红绿色盲基因的频率×100%6%。4在某人群中对血友病进行调查后发现，基因型为XHXH的比例为42.32%，XHXh为7.36%，XhXh为0.32%，XHY为46%，XhY为4%。则在该地区XH和Xh的基因频率分别为()A6%、8%B8%、92%C78%、92%D92%、8%答案D解析性染色体上的等位基因频率是指某等位基因占该染色体总数的比例。首先求该人群中X染色体的总比例，即为42.32%7.36%0.32%46%×(1/2)4%×(1/2)75%，Xh的比例为7.36%×(1/2)0.32%4%×

20、(1/2)6%，XH的比例为42.32%7.36%×(1/2)46%×(1/2)69%。所以该地区XH的基因频率为69%÷75%92%，Xh的基因频率为6%÷75%8%。题组三利用遗传平衡定律计算等位基因频率5已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率为1/10000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率和携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？答案1%、1.98%解析由题意可知基因型aa的频率为1/10000，计算得基因a的频率为1%，所以基因A的频率11%99%，基因型Aa的频率为2×99%×1%1.9

21、8%。6(2014·山东，28节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性。在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体果蝇8400只，黑檀体果蝇1600只。F1中e的基因频率为_，Ee的基因型频率为_。亲代群体中灰体果蝇的百分比为_。答案40%48%60%解析题干给出的条件符合遗传平衡定律，根据F1中黑檀体果蝇ee所占的比例1600/(1 6008 400)16%，可以推出e的基因频率为40%，所以E的基因频率为60%，F1中Ee的基因型频率为2×40%×60%48%。由于理想条件下不发生等位基因频率的改变，故亲

22、本E和e的基因频率与F1相同，从题目中可获取信息“亲本都是纯合体，只有EE和ee个体”，假设亲代有100个个体，其中EE有x个，根据等位基因频率的计算公式，E基因的频率2x/20060%，得x60，所以亲代群体中灰体果蝇的百分比为60%。题组四自交与随机交配条件下等位基因频率和基因型频率的计算7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的基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A的基因频率的变化依次为()A增大，不变；不变，不变B不变，增大；增大，不变C不变，不变；增大，不变D不变，不变；不变，增大答案C解析种群中，A基因频率16%1/2&

23、#215;(116%36%)40%，a基因频率为60%。根据遗传平衡定律可知，随机交配后，基因频率不变。16%AA16%AA；48%Aa48%(1/4AA1/2Aa1/4aa)，即12%AA24%Aa12%aa；因此自交产生的后代中AA频率16%12%28%，A的基因频率28%1/2×24%40%。8(2014·海南，23)某动物种群中，AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代AAAaaa基因型个体的数量比为()A331B441C120D121答案B解析若该种群中的aa个体没有繁殖能力

24、，其他个体间可以随机交配，就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配，AA占、Aa占(用棋盘法)。产生雌雄配子的概率AaAAAAaaAaaa理论上，下一代AAAaaa基因型个体的数量比为441，故选B。1位于常染色体上的等位基因频率的计算(1)已知各基因型个体的数量，求等位基因频率。此类题型可用定义公式计算，即某基因的频率(该基因纯合体个体数×2杂合体个体数)÷(总个体数×2)×100%。(2)已知基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率该基因纯合体的百分比杂合体百分比的1/2”来代替。如基因A的频率A

25、A的频率1/2Aa的频率，基因a的频率1基因A的频率。2位于X染色体非同源区段上等位基因频率的计算已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算。一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。3利用遗传平衡定律进行等位基因频率和基因型频率的计算(1)已知A的基因频率是A%，a的基因频率是a%，则该种群中基因型为AA的个体占A%×A%，基因型为aa的个体占a%×a%，基因型为Aa的个体占A%×a%×2。(2)已知某种群中基因型是AA的个体占X%，则A的基因频率是，a的

26、基因频率是1；或已知基因型是aa的个体占Y%，则a的基因频率是，A的基因频率是1。4自交和自由交配对种群基因型频率和等位基因频率的影响(1)自交：基因型频率发生变化，纯合体比例逐渐增大，杂合体比例逐渐减小，但基因频率不变。(2)自由交配：基因型频率和等位基因频率都不变。知识网络答题语句网络构建要语强记1在自然选择的作用下，种群的等位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产生生殖隔离。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变异、选择和隔离是形成新物种的三部曲。6传统渐变论认

27、为物种的进化是漫长的、渐变的过程；间断平衡理论认为物种进化是爆发式的、快速的。探究高考明确考向1(2012·海南，23)关于现代综合进化论的叙述，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，种群的等位基因频率可能改变，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答案D解析基因的自发突变率虽然很低，但在整个生物界是非常普遍的，它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料，对生物进化极其重要，A正确；生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，不同基因型的个体对环境的适应性可能相同，也可能不同

28、，B正确；当外界环境发生变化时，由于选择作用，与该环境有关的性状的等位基因频率可能改变，而与该环境无关的性状的等位基因频率可能不改变，C正确；种群是生物进化的基本单位，D错误。2(2014·江苏，8)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是()A孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变B即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌C新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性D新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成答案B解析A项，抗生素不能诱导细菌发生突变，而是对具有不同耐药性的细菌进行选择。B

29、项，细菌本身就存在耐药性的与非耐药性的两种类型，所以即使新生儿未接触过抗生素，新生儿感染的细菌也可能存在耐药性的类型。C项，新生儿体内缺少免疫球蛋白，将会导致体内的致病菌数量增加，但不会增加其耐药性，耐药性的增加是药物对致病菌进行选择的结果。D项，新生儿出生时没有及时接种疫苗，不能对该类细菌产生免疫力，将导致致病菌在体内繁殖。3(2014·北京，4)为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降，兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出(

30、)A病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用答案C解析A项，病毒感染对兔种群的抗性进行选择，抗性较强的个体保留下来，抗性弱的个体被淘汰；B项，若病毒毒性过强，兔被感染后会死亡，种群数量急剧减少，则病毒也失去了宿主，不利于维持病毒与兔的寄生关系；C项，兔病毒对兔具有选择作用，抗病毒能力强的兔数量增多，低毒性病毒被兔体内的免疫物质杀死，中毒性病毒比例升高，因此中毒性病毒比例升高是兔抗性增强的结果；D项，兔病毒主要由蚊子传播，故蚊子在兔和病毒的共同进化中发挥了作用。4(

31、2014·四川，5)油菜物种甲(2n20)与乙(2n16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种答案B解析A项，在有丝分裂过程中，秋水仙素的作用是在分裂前期抑制纺锤体的形成，从而达到使染色体数目加倍的目的。B项，油菜物种甲、乙杂交，子代丙是异源二倍体，其染色体数为10818，用秋水仙素处理其顶芽后，发育成的

32、幼苗丁中部分细胞染色体加倍为36条，该类细胞在有丝分裂后期可观察到72条染色体，还有一部分细胞染色体并未加倍，该类细胞在有丝分裂后期可观察到36条染色体。C项，决定生物进化方向的是自然选择，不是丙到丁发生的染色体变化(染色体变异)。D项，虽然形成戊的过程没有经过地理隔离，但是其体细胞中染色体组成为物种甲(2n20)物种乙(2n16)，为异源四倍体，与二倍体物种甲、二倍体物种乙都存在生殖隔离，因而戊是新物种。5(2015·安徽，5)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()A75%B50%C42%D21%答案C解析根据题意可知两个非常大的某昆虫种群，在理想情况下合并为一个种群，可以认为原先两个种群的大小相同，再根据两个种群的基因频率可知，合并后的种群的A基因频率为70%，a基因频率为30%，根据哈迪温伯格定律，可知下一代中的Aa的基因型频率为42%，所以C正确。6(2012·江苏，5)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