课时分层作业(二十九) 生物的进化
1．(2025·广东江门模拟)皮肤中的色素能吸收阳光中的紫外线，从而减轻紫外线辐射对皮肤的伤害。青藏高原具有强紫外线辐射，且随着海拔高度的升高，紫外线辐射增强。某研究团队检测了生活在青藏高原不同海拔高度的高山倭蛙皮肤色素相对含量，结果如表。下列说法错误的是( )
分布的海拔高度/m 皮肤色素相对含量
2 900 0.28
4 500 0.47
A．高山倭蛙皮肤色素含量的差异是自然选择的结果
B．适应的形成离不开遗传和变异与环境的相互作用
C．生活在不同海拔高度的高山倭蛙间存在协同进化
D．不同海拔高度的高山倭蛙的进化方向不完全相同
C [高山倭蛙皮肤色素含量的差异是自然选择的结果，A正确；群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，B正确；生活在不同海拔高度的高山倭蛙属于同一物种，不存在协同进化，C错误；不同海拔高度的环境不完全相同，所以对倭蛙起的选择作用有所不同，使得高山倭蛙的进化方向不完全相同，D正确。]
2．(2025·广东惠州模拟)2023年7月，某科研团队在南昆山自然保护区发现新物种——广东溪蟾。该物种体型小巧，与哀牢溪蟾并列蟾蜍属，为该属已知最小物种，是蟾蜍属内单系群中一支独立的谱系，与所有已知蟾蜍亲缘关系相距甚远。以下说法错误的是( )
A．该发现丰富了南昆山的生物多样性
B．人工选择在广东溪蟾形成过程中起主导作用
C．该物种的发现丰富了蟾蜍进化谱系研究
D．广东溪蟾与哀牢溪蟾之间存在生殖隔离
B [新物种广东溪蟾的发现，丰富了南昆山的生物多样性，A正确；广东溪蟾生活在野外，自然选择在广东溪蟾形成过程中起主导作用，B错误；广东溪蟾与哀牢溪蟾并列蟾蜍属，为该属已知最小物种，是蟾蜍属内单系群中一支独立的谱系，与所有已知蟾蜍亲缘关系相距甚远，广东溪蟾的发现丰富了蟾蜍进化谱系研究，其与哀牢溪蟾之间存在生殖隔离，C、D正确。]
3．美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”出来的真菌A；真菌B会攻击并毁坏切叶蚁的菌圃；一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制真菌B生长的抗生素；这种放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存。根据上述信息，不能得出的推论是( )
A．切叶蚁单一的食性是自然选择的结果
B．上述生物相互影响，共同构成了生物群落
C．切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约
D．切叶蚁和放线菌互惠互利、协同进化
B [美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”出来的真菌A，其单一的食性是长期自然选择的结果，A不符合题意；生物群落包括该地区所有的生物，而题干中只有切叶蚁、真菌A、真菌B、放线菌等少数生物，B符合题意；一方面真菌B会攻击并毁坏切叶蚁的菌圃，另一方面一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制真菌B生长的抗生素，这种放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存，说明切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约，C不符合题意；根据以上分析可知，切叶蚁身上的放线菌能够分泌抗生素抑制真菌B的生长，减弱真菌B对切叶蚁的菌圃的攻击，同时放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存，说明切叶蚁和放线菌是互惠互利、协同进化的，D不符合题意。]
4．非洲干旱环境下生长的金合欢，是具有长达10厘米尖刺的高大树种，尖刺减少水分散失的同时又可抵御动物的啃食。长颈鹿有长达45厘米的舌头，柔软细长的舌头加上长长的脖子可以轻松吃到被尖刺覆盖的金合欢嫩叶。下列相关叙述错误的是( )
A．金合欢的尖刺和长颈鹿的长舌头都是生物适应性的表现
B．生物适应性的形成离不开遗传和变异与环境的相互作用
C．非洲干旱环境使金合欢出现适应性性状并遗传给后代
D．当环境发生改变后，长颈鹿的适应性有可能变得不适应
C [金合欢的尖刺减少水分散失适应非洲干旱环境，同时尖刺的存在也可以抵御动物的啃食，能够让自己生存下来，长颈鹿的长舌头可以轻松吃到金合欢嫩叶也是为了生存，是适应环境的一种表现，A正确；适应是环境与生物相互作用、协同进化的结果，适应的形成离不开可遗传的有利变异与环境的定向选择作用，B正确；尖刺对于金合欢是一种表型，该表型是由基因和环境共同作用的结果，非洲干旱环境起到选择作用，拥有尖刺的金合欢能适应非洲干旱环境，C错误；当环境发生改变后，长颈鹿的适应性有可能变得不适应，D正确。]
5．(2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A．m的出现是自然选择的结果
B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
C [根据题意，EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m，因此m的出现是基因突变的结果，A不符合题意；根据题意，EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关，因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中，B不符合题意；自然选择导致基因频率发生定向改变，根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果，C符合题意；根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，末次盛冰期后气温逐渐升高，m基因频率升高，M基因频率降低，因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升，D不符合题意。]
6．两个或两个以上物种没有共同祖先，但这些物种的形态结构却适应了同种环境，这种现象称为趋同进化。鲨鱼属软骨鱼，其祖先是远古海洋鱼类，鲸鱼是哺乳动物，其祖先是陆生四足走兽。在进化过程中，鲸鱼四肢特化为鳍，身体呈流线型，外在形态演变得与鲨鱼十分相似。下列相关说法正确的是( )
A．经过漫长的趋同进化，鲨鱼和鲸鱼会变成同一物种
B．比较解剖学证据是研究鲸鱼进化最直接有效的证据
C．趋同进化是鲨鱼和鲸鱼在同一环境下发生定向变异的结果
D．趋同进化可能会使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大
D [经过漫长的趋同进化，鲨鱼和鲸鱼只是在形态上相似，但不会变成同一物种，A错误；化石是研究鲸鱼进化最直接、最有效的证据，B错误；趋同进化是鲨鱼和鲸鱼的不定向变异在同一环境下被定向选择的结果，C错误；趋同进化使二者在形态结构上有了相似性，进而可以在相同的环境中生存，因而可能会使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大，D正确。]
7．当前的栽培稻是以二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来。近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队首次提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，旨在快速培育出新型多倍体水稻，增加水稻对环境变化的适应性并大幅提升粮食产量。下列叙述正确的是( )
A．野生稻的遗传变异决定了栽培稻的进化方向
B．野生稻驯化为栽培稻，种群基因频率保持不变
C．异源四倍体野生稻与二倍体野生稻存在生殖隔离
D．利用野生稻培育新型多倍体水稻以提升粮食产量，体现了生物多样性的间接价值
C [生物的遗传变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，所以野生稻的遗传变异不能决定栽培稻的进化方向，A错误；野生稻驯化为栽培稻，种群基因频率发生改变，B错误；异源四倍体野生稻和二倍体野生稻属于不同的物种，存在生殖隔离，C正确；利用野生稻培育新型多倍体水稻以提高粮食产量，体现了生物多样性的直接价值，D错误。]
8．如图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图，下列关于这两种香蕉的叙述正确的是( )
A．都比较难形成种子
B．都能产生可遗传变异
C．染色体组数目相同
D．共同构成一个基因库
B [分析题图可知，野生祖先种香蕉细胞内含有2个染色体组，为二倍体，减数分裂形成配子时同源染色体联会正常，可育；栽培品种香蕉细胞内含有3个染色体组，为三倍体，减数分裂形成配子时同源染色体联会紊乱，不能进行正常减数分裂，即野生祖先种香蕉能正常形成种子，栽培品种香蕉比较难形成种子，A错误。可遗传变异是由遗传物质引起的变异，可传给下一代，野生祖先种香蕉和栽培品种香蕉均具有遗传物质，均能产生可遗传变异，B正确。结合A选项的分析可知二者染色体组数目不同，C错误。基因库指一个种群中全部个体所含有的全部基因，而野生祖先种香蕉和栽培品种香蕉两个品种之间存在生殖隔离，属于不同物种，无法共同构成一个基因库，D错误。]
9．种群通常以三种形式适应胁迫环境：迁移至适宜的生境，利用表型可塑性缓冲环境的负面影响以及适应新环境的基因频率增加。表型可塑性是指在遗传物质不发生改变的情况下，个体在不同的环境中产生不同的表型。通过基因频率的变化恢复种群增长，摆脱灭绝的命运，这一现象称为进化拯救。下列说法错误的是( )
A．地理障碍会限制活动范围小的生物迁移至适宜的生境
B．表型可塑性依赖于基因的选择性表达
C．细菌产生耐药性属于医学领域进化拯救的案例
D．种群迁移和表型可塑性都不会造成种群的进化
D [地理障碍会限制活动范围小的生物迁移至适宜的生境，A正确；基因的选择性表达会导致不同蛋白质的产生，而蛋白质是生命活动的主要承担者，分析题意可知，表型可塑性是指在遗传物质不发生改变的情况下，个体在不同的环境中产生不同的表型，该过程可能依赖于基因的选择性表达，B正确；由于在医学上抗生素等的使用，使细菌的耐药性个体被选择并加以保留，耐药性的基因频率增加，故细菌产生耐药性属于医学领域进化拯救的案例，C正确；种群迁移仍然要接受环境的选择作用，可能会改变种群的基因频率，从而造成种群的进化，D错误。]
10．在群体遗传学中，赖特把小的群体中不同基因型个体生育的子代数有所变动而引起基因频率随机波动的现象称为遗传漂变。下图表示种群个体数(N)分别是25、250、2 500的A基因频率的变迁。下列有关叙述正确的是( )
A．遗传漂变产生新的可遗传变异，从而引起生物进化
B．基因突变、基因重组、遗传漂变、自然选择和迁移都会影响图中种群的A基因频率
C．若群体随机交配，第125代时，N为250的群体中Aa的基因型频率比N为2 500的群体的大
D．图中N＝25的种群更容易发生遗传漂变，且遗传漂变对种群基因频率的影响具有随机性
D [由题意可知，遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异，因此没有产生新的可遗传变异，A错误。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，不会影响图中种群的A基因频率，B错误。由图可知，第125代时，N为250的群体中，A的基因频率为75%，a的基因频率为25%，Aa的基因型频率＝2×75%×25%＝37.5%；第125代时，N为2 500的群体中，A的基因频率为50%，a的基因频率为50%，Aa的基因型频率＝2×50%×50%＝50%。综上分析，若群体随机交配，第125代时，N为250的群体中Aa的基因型频率比N为2 500的群体中的小，C错误。遗传漂变一般发生在小群体，遗传结构更容易发生偶然的变化，基因频率会出现随机增减的现象，因此图中N＝25的种群更容易发生遗传漂变，且遗传漂变对种群基因频率的影响具有随机性，D正确。]
11．(2021·湖北卷)疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感(S型)的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性(R型)的甲群体，另一组为乙群体(对照组)。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病人身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性(与存活率正相关)并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“＋”，不同的设为突变型“－”。部分样本的结果如表。
疟原虫 存活率/% 基因1 基因2 基因3 基因4 基因5 基因6 基因7
对照 0.04 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
1 0.2 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ －
2 3.8 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ －
3 5.8 ＋ ＋ ＋ － － ＋ －
4 23. 1 ＋ ＋ ＋ ＋ － － －
5 27.2 ＋ ＋ ＋ ＋ － － －
6 27.3 ＋ ＋ ＋ － ＋ － －
7 28.9 ＋ ＋ ＋ － － － －
8 31.3 ＋ ＋ ＋ ＋ － － －
9 58.0 ＋ ＋ ＋ － ＋ － －
回答下列问题：
(1)连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是__________________________。
(2)7个基因中与抗药性关联度最高的是_____________________，判断的依据是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序列。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为___________ ___________________________________________________________________。
(4)根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议：_____________________ ____________________________________________________________________。
解析：(1)基因突变可以产生新基因，进而可能产生新性状，在疟原虫的种群中，通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；由于密码子的简并，即一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应，故碱基突变但氨基酸序列可能不发生改变。(2)结合题意，与对照的基因序列相同的设为野生型“＋”，不同的设为突变型“－”，分析表格数据：与对照组相比，在有突变基因6和7的4～9组中，疟原虫的存活率都大幅度提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故推测7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。(3)结合(2)可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6，若基因6的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，则采用现代分子生物学手段将其恢复为野生型后，其抗药性性状也随之消失，故经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型(对青蒿素敏感)。(4)据题干信息“疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖”，故为减少疟原虫的数量，可做好按蚊的防治工作，令宿主的数量减少从而减少疟原虫。
答案：(1)通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多 密码子的简并 (2)基因6 与对照组相比，在有突变基因6和7的4～9组中，疟原虫的存活率都大幅度提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大 (3)S型(对青蒿素敏感) (4)做好按蚊的防治工作
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必修2 遗传与进化
第六单元 生物的变异和进化
第29讲 生物的进化
课标要求 1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。 2.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。3．举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。 4.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。 5.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。 6.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。 7.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
考点1 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
一、达尔文的生物进化论的主要组成
二、生物有共同祖先的证据
1．地层中陈列的证据——化石
2．比较解剖学证据
1．(必修2 P102“图6-3及思考·讨论”)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是_________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。
这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同
3．胚胎学证据
4．细胞学证据
已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、______________。
核糖体和DNA
5．分子生物学证据
2．(必修2 P103“思考·讨论”)人类、黑猩猩和猕猴能产生有着相同或相似的氨基酸序列的细胞色素c的根本原因是__________________ _____________________________________________________。
DNA的碱基序列相似度较高，具有相同或相似的基因
三、适应的普遍性和相对性
3．(必修2 P106“思考·讨论”)适应相对性的根本原因是___________ ________________________________________。
遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
四、适应是自然选择的结果
1．拉马克的进化学说
(1)主要观点
(2)意义：彻底否定了_______________，奠定了科学生物进化论的基础。
物种不变论
2．达尔文的自然选择学说
变异先于环境选择。变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起选择作用。
1．大部分化石发现于沉积岩的地层中。( )
2．较晚形成的地层中，没有简单、较低等的生物化石。( )
提示：较晚形成的地层(新地层)中也可能有简单生物的化石。
3．雷鸟在冬季来临前将羽毛换成了白色，是适应的相对性的体现。( )
4．细菌抗药性增强是人工选择的结果。( )
提示：细菌抗药性增强是因为抗生素的选择作用，而不是人工选择。
√
×
√
×
5．环境能使生物产生适应环境的定向变异。( )
提示：变异是不定向的。
6．达尔文的进化理论不能科学地解释遗传和变异的本质。( )
×
√
对传粉的动物来说，花的结构和外形不是唯一的变数，植物所产生的花蜜种类也有不同，有的植物只产生稀释花蜜，有些植物则产生含水量相对较少的高浓度高热值花蜜。研究者发现蝶类更喜欢采集前者，蜂鸟更喜欢采集后者。请对此现象提出合理的解释。
蜂鸟(恒温动物)相较于蝴蝶(变温动物)需要高热值花蜜提供更多能量或蜂鸟和蝴蝶的取食结构不同与相对应的植物结构相适应或蝴蝶的身体相对表面积大(如翅膀薄而宽大)导致需求更多水分。
1．科研工作者对馆藏于新会博物馆和顺德博物馆的鳄鱼标本进行研究，发现了史前鳄鱼的新物种——中华韩愈鳄。在对两地博物馆鳄鱼标本的比较研究中，不能为鳄鱼进化的研究提供依据的是( )
A．生活痕迹比较
B．头骨特征比较
C．DNA序列比较
D．核苷酸种类比较
1
生物有共同祖先的证据
√
D [不同种类的鳄鱼生活痕迹不同，所以通过生活痕迹比较，可为鳄鱼进化的研究提供依据，A不符合题意；不同种类的鳄鱼头骨可能不同，所以通过头骨特征的比较可为鳄鱼进化的研究提供依据，B不符合题意；不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，则通过DNA序列的比较，可为鳄鱼进化的研究提供依据，C不符合题意；核苷酸没有物种特异性，不能为生物进化提供证据，D符合题意。]
2．不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
物种 大猩猩 黑猩猩 人
猩猩 96.61% 96.58% 96.70%
大猩猩 98.18% 98.31%
黑猩猩 98.44%
下列叙述错误的是( )
A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
√
D [表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。]
3．(2021·广东卷)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
2
自然选择与适应的形成
√
C [缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“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”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。]
4．大量使用抗生素是细菌抗药性增强的重要原因。下图是细菌抗药性形成的示意图，下列叙述错误的是 ( )
A．抗生素使用前，细菌中就含有抗药个体，说明变异是不定向的
B．抗生素起选择作用，使抗药性个体保留，不抗药个体被淘汰
C．抗生素使种群的抗药基因频率增加，并通过基因表达完成世代传递
D．短期内交替使用两种不同的抗生素，可以提高抗生素的杀菌效果
√
C [抗生素使种群的抗药基因频率增加，并不能通过基因表达完成世代传递，而是通过遗传完成世代传递，C错误。]
考点2 种群基因组成的变化与物种的形成
一、种群基因组成的变化
1．种群和种群基因库
(1)种群：生活在一定区域的______生物____________的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。
(2)基因库：一个种群中______个体所含有的______基因，叫作这个种群的基因库。
同种
全部个体
全部
全部
(3)基因频率
①概念：在一个种群基因库中，某个基因占____________________的比值。
②计算
全部等位基因数
2．种群基因频率的变化
(1)
(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因
①
②可遗传变异的结果：只提供了生物进化的_________，不能决定生物______。
原材料
方向
环境改变导致生物变异一般是不能遗传的，不能为生物进化提供原材料。
3．自然选择对种群基因频率变化的影响
1．(必修2 P112～113“探究·实践”)树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？_____。原因是___________________________ ___________________________。
会
许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
二、隔离在物种形成中的作用
1．物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生______后代的一群生物。
2．地理隔离与生殖隔离的比较
项目 地理隔离 生殖隔离
概念 同种生物由于______障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生______的后代
可育
地理
可育
项目 地理隔离 生殖隔离
特点 自然条件下不进行基因交流 种群间不进行基因交流
联系 ①一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生；②只有地理隔离_________形成生殖隔离，但能产生亚种，如东北虎和华南虎；③____________是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限
不一定
生殖隔离
3．新物种形成的一般过程
结论：______是物种形成的必要条件。
种群≠物种，物种的形成也不一定要经过地理隔离。
隔离
2．(必修2 P117“思考·讨论”)分析地雀的形成过程，说明物种形成需要的环节有_____________________________________。
突变和基因重组、自然选择、隔离
(1)利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
①前提条件
种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。
②计算公式
a．当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。
b．逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。
(2)物种形成的三大模式
1．在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化。( )
提示：基因突变、染色体变异、交配方式等也会影响基因频率的改变。
2．若亲子代间基因频率不变，基因型频率一定不变。( )
提示：基因频率不变，基因型频率可能发生变化。如Aa自交后代基因频率不变，而基因型频率发生改变。
×
×
3．所有变异都能为生物的进化提供原材料。( )
提示：可遗传的变异为生物进化提供原材料。
4．生物进化的实质是种群基因型频率的改变。( )
提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变。
5．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离。( )
提示：同一物种的不同种群在地理隔离的条件下，也不能进行基因交流。
×
×
×
6．抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体。( )
提示：抗生素只起选择作用，不能诱发细菌产生基因突变。
×
加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成，这些岛屿上生活着13种形态各异的地雀，这些地雀来自共同的祖先——南美大陆地雀。请说明一种地雀形成了13种形态各异的地雀的过程。
南美大陆地雀飞到了各个岛屿上，各个岛屿的种群可能产生了不同的突变和基因重组。各个岛屿上的食物和栖息环境不同，自然选择对不同种群基因频率的改变有差异。由于地理隔离各个种群不能进行基因交流，久而久之不同岛屿上地雀种群的基因库就会形成明显差异，最终出现了生殖隔离，原来同一物种的不同种群形成了不同的物种。
1．自然选择有三种类型，①稳定选择：把种群中极端变异个体淘汰，保留中间类型；②分裂选择：把种群中极端变异个体按照不同方向保留，淘汰中间个体；③单向选择：在种群中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体。三种自然选择类型建模分别对应图1～3。
1
种群基因组成的变化
下列相关说法错误的是( )
A．若①与进化起点最相似，则进化过程中生存环境最稳定的可能是①
B．②中的自然选择是不定向的，可能形成两个物种
C．三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变
D．③中种群发生的不定向变异为进化提供了原材料
√
B [①为稳定选择，若①与进化起点最相似，则进化过程中生存环境最稳定的可能是①，A正确；自然选择决定生物进化的方向，自然选择是定向的，B错误；自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变，C正确；变异为生物进化提供原材料，故③中种群发生的不定向变异为进化提供了原材料，D正确。]
2．(2022·广东卷)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是( )
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压
力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率
更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
√
D [分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草种群的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，故d、h基因频率更高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。]
3．(2021·广东卷)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1 500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是( )
A．15%、85%
B．25%、75%
C．35%、65%
D．45%、55%
2
基因频率和基因型频率的计算
√
B [由题可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)＝(500×2)/ (2 000× 2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。]
4．假设某一地区白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。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2a/(1＋a)
B．该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b2
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－c)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b2(2c－c2)
√
B [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＝[2×(1－a)×a]/[2×(1－a)×a＋(1－a)(1－a)]＝2a/(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b，则该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b，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，则正常基因频率为1－c，因此该地区女性个体中不患抗生素D佝偻病的个体所占的比例为(1－c)2，C正确；该地区女性个体中，患有红绿色盲的概率为b2，患有抗维生素D佝偻病的概率为1－(1－c)2＝2c－c2，因此同时患有两种病的概率为b2(2c－c2)，D正确。]
遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。
(2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。
说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。
5．因火山爆发，中美洲的某种海龟被分隔成两个不同种群，现已进化成两个不同物种。下列有关说法错误的是( )
A．隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流
B．两个种群在各自的进化过程中，均不存在协同进化现象
C．两种海龟产生地理隔离后，基因频率仍在发生改变
D．地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料
3
隔离与物种形成的过程
√
B [隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流，A正确；协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，两个种群在各自的进化过程中，均存在协同进化现象，B错误；两种海龟产生地理隔离后，由于变异和自然选择的存在，基因频率仍在发生改变，C正确；突变和基因重组为进化提供原材料，地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料，D正确。]
6．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，上述过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间不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，但二者之间不一定出现了生殖隔离
D．若d1和d2出现生殖隔离，则d1和d2基因频率不再变化
√
D [b1和c1间由于存在山丘障碍而出现了地理隔离，二者形态基本相同，二者之间可能还没有出现生殖隔离，A正确；c1→c2生物发生了进化，生物的形态发生了明显的变化，进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；生殖隔离出现的标志是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，d1和d2形态差别较大，但不一定出现了生殖隔离，C正确；若d1和d2出现生殖隔离，说明形成了新物种，形成新物种后可能还会发生进化，故d1和d2基因频率可能还会发生变化，D错误。]
物种形成与生物进化的比较
内容 物种形成 生物进化
标志 出现生殖隔离 基因频率改变
变化后生物与
原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种
二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成，进化是量变，物种形成是质变。
②新物种的形成一般是长期进化的结果
考点3 (探究·实践)探究抗生素对细菌的选择作用
一、实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会____________，但变异的细菌可能产生_________。在实验室__________________时，如果向培养基中添加_________，_________有可能存活下来。
二、材料用具
1．培养基的两种类型：活化菌株的是_________________________；便于观察挑选的是___________________________。
杀死细菌
耐药性
连续培养细菌
抗生素
耐药菌
牛肉膏蛋白胨液体培养基
牛肉膏蛋白胨固体培养基
2．常见抗生素：_________或____________。
3．常见细菌：____________或_____________________。
4．两种纸片：____________的纸片和不含抗生素的纸片，后者的作用是______。
5．其他用具：镊子、涂布器、无菌棉签、酒精灯、记号笔、直尺等。
青霉素
卡那霉素
大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
含抗生素
对照
三、实验过程
1．用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④。
2．用无菌的涂布器(或无菌棉签)将少量细菌的培养液均匀地涂抹在培养基平板上。
3．用无菌的镊子将不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再将含抗生素的纸片分别放在②～④号区域的中央，盖上皿盖。
4．将培养皿______于_________的恒温箱中培养___________ h。
倒置
37 ℃
12～16
5．观察纸片附近是否出现了_________。如果有，测量和记录其直径，并取_________。
6．对细菌进行传代培养时，应从_______________的菌落上挑取。
四、衡量本实验结果的指标——抑菌圈直径的大小
五、预期实验结果
抑菌圈直径随着传代次数增加而______；抑菌圈的逐代缩小说明细菌对抗生素的抗性逐代______。
抑菌圈
平均值
抑菌圈边缘
减小
增强
1．培养细菌时，培养基应倒置，其原因是37 ℃培养细菌时，培养基的水分要蒸发，形成水珠，如果正放，水珠集聚在培养基平面上会影响菌落的生长，所以要
倒置培养。
2．为了保证实验结果的准确性，要做重复实验，求抑菌圈直径的平均值。
3．实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。
一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。某学校生物学兴趣小组为探究抗生素对细菌的选择作用，做了以下实验。
(1)为获取大肠杆菌，将一定体积的饮用水过滤后，将滤膜放在含有伊红—亚甲蓝的培养基上培养，挑选出呈深紫色的菌落即为大肠杆菌。
(2)获得大肠杆菌菌落后，需进行扩大培养，此时应选用__________培养基。
(3)将大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基上，
并将平板划分为三个大小一致的区域，各放
入一个经抗生素处理的相同圆纸片，在适宜
条件下培养2天，观察结果(如图)，统计透明
圈的直径。
①为使实验更具有说服力，平板需增加一个区域，在该区域应放入一个______________________________________________________ __________________________________________________________。
②请说明圆纸片周围透明圈的大小与抗生素抑菌效果的关系：__________________________________________________________。
③挑取该平板上__________________(填“靠近透明圈”“远离透明圈”或“任意位置”)的菌落，制成菌液重复上述实验，培养多代。
结果与结论：随着培养代数的增加，_________________________，说明抗生素能定向选择耐药菌。
(4)使用后的培养基、圆纸片丢弃前需做________________处理。
答案：(2)液体 (3)①未经抗生素处理的圆纸片 ②透明圈越大说明抑菌效果越好 ③靠近透明圈 透明圈(抑菌圈)逐渐减小 (4)灭菌
考点4 协同进化与生物多样性的形成
1．概念
____________之间、___________________之间在____________中不断进化和发展。
不同物种
生物与无机环境
相互影响
2．类型
类型 相互关系 实例
生物与生物之间 在相互______中协同进化 原始合作 有细长吸管口器的蛾与有细长花距的兰花
捕食 猎豹与斑马
在相互______中协同进化 寄生 噬菌体与细菌
种间竞争 农作物与杂草
生物与无机环境之间 生物影响环境、环境影响生物 原始大气无氧→厌氧生物→______生物出现→大气中有了氧气→出现_____生物
选择
影响
光合
好氧
1．(必修2 P119“小字文字”)捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增加物种的多样性，原因是____________________________ __________________________________________________________________________________________________，捕食者的存在也增加群落的稳定性，原因是_______________________________________ __________________________________________________。
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会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，为其他物种的形成腾出空间
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
二、生物多样性的形成
1．内容
______多样性(基因多样性)、物种多样性和____________多样性。
2．形成原因
生物的______。
3．研究生物进化历程的主要依据：______。
遗传
生态系统
进化
化石
4．生物多样性三个层次间的关系
2．(必修2 P122“思考·讨论”)地球上最早出现的是哪一类生物？________________________。就植物和动物而言，最早登陆的是哪类？______。原因是______________________________________。
3．(必修2 P122“文字信息”)有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，其理由在于_____________________________________________ _________________________________________________________。
厌氧的单细胞生物
植物
没有植物，动物登陆后就会饿死
生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，因而使生物进化的速度明显加快
三、生物进化理论在发展
1．主要内容
(1)适应是____________的结果。
(2)______是生物进化的基本单位。
(3)_____________________提供进化的原材料，自然选择导致种群____________的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是生物与______、生物与____________协同进化的过程。
(5)生物多样性是____________的结果。
自然选择
种群
突变和基因重组
基因频率
生物
无机环境
协同进化
2．争议
(1)有人主张，决定生物进化方向的是____________的逐渐积累，而不是自然选择。
(2)更多学者认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认____________的作用。
(3)物种形成并不都是渐变的过程，而是物种____________与____________新种交替出现的过程。
中性突变
自然选择
长期稳定
迅速形成
1．捕食者的存在有利于增加物种多样性。( )
2．最早出现的生态系统中没有消费者。( )
3．大约在4亿年前，形成的原始陆生植物主要是藻类。( )
提示：此时期形成的原始陆生植物主要是蕨类。
4．协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 ( )
提示：协同进化主要是通过生存斗争实现的，也可以是相互选择。
√
√
×
×
5．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。( )
提示：生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。
×
我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性有什么意义？
修建铁路和高速公路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞，保护了动物的迁徙、觅食、繁殖等活动的范围，保证了植物种子的传播和生物个体间的基因交流，保护了生态系统的整体性和生物的协同进化，体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。
(2022·辽宁卷)下列关于生物进化和生物多样性的叙述，错误的是( )
A．通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的遗传多样性
B．人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来
C．新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D．生物之间既相互依存又相互制约，生物多样性是协同进化的结果
种群基因组成的变化
√
B [通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的基因型，即增加了水稻的遗传多样性，A正确；黑猩猩与人类基因组序列高度相似，只能表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系，有共同的祖先，B错误；新物种形成意味着生物能够以新的方式适应环境，为其发展奠定了基础，所以生物类型和适应方式增多，C正确；生物与生物之间有密切联系，生物之间既相互依存又相互制约，生物多样性是协同进化的结果，D正确。]第29讲 生物的进化
1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。 2.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。3．举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。 4.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。 5.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。 6.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。 7.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
考点1 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
一、达尔文的生物进化论的主要组成
二、生物有共同祖先的证据
1．地层中陈列的证据——化石
2．比较解剖学证据
1．(必修2 P102“图6-3及思考·讨论”)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同。
3．胚胎学证据
4．细胞学证据
已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
5．分子生物学证据
2．(必修2 P103“思考·讨论”)人类、黑猩猩和猕猴能产生有着相同或相似的氨基酸序列的细胞色素c的根本原因是DNA的碱基序列相似度较高，具有相同或相似的基因。
三、适应的普遍性和相对性
3．(必修2 P106“思考·讨论”)适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。
四、适应是自然选择的结果
1．拉马克的进化学说
(1)主要观点
(2)意义：彻底否定了物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。
2．达尔文的自然选择学说
变异先于环境选择。变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起选择作用。
1．大部分化石发现于沉积岩的地层中。( √ )
2．较晚形成的地层中，没有简单、较低等的生物化石。( × )
提示：较晚形成的地层(新地层)中也可能有简单生物的化石。
3．雷鸟在冬季来临前将羽毛换成了白色，是适应的相对性的体现。( √ )
4．细菌抗药性增强是人工选择的结果。( × )
提示：细菌抗药性增强是因为抗生素的选择作用，而不是人工选择。
5．环境能使生物产生适应环境的定向变异。( × )
提示：变异是不定向的。
6．达尔文的进化理论不能科学地解释遗传和变异的本质。( √ )
对传粉的动物来说，花的结构和外形不是唯一的变数，植物所产生的花蜜种类也有不同，有的植物只产生稀释花蜜，有些植物则产生含水量相对较少的高浓度高热值花蜜。研究者发现蝶类更喜欢采集前者，蜂鸟更喜欢采集后者。请对此现象提出合理的解释。
蜂鸟(恒温动物)相较于蝴蝶(变温动物)需要高热值花蜜提供更多能量或蜂鸟和蝴蝶的取食结构不同与相对应的植物结构相适应或蝴蝶的身体相对表面积大(如翅膀薄而宽大)导致需求更多水分。
生物有共同祖先的证据
1．科研工作者对馆藏于新会博物馆和顺德博物馆的鳄鱼标本进行研究，发现了史前鳄鱼的新物种——中华韩愈鳄。在对两地博物馆鳄鱼标本的比较研究中，不能为鳄鱼进化的研究提供依据的是( )
A．生活痕迹比较
B．头骨特征比较
C．DNA序列比较
D．核苷酸种类比较
D [不同种类的鳄鱼生活痕迹不同，所以通过生活痕迹比较，可为鳄鱼进化的研究提供依据，A不符合题意；不同种类的鳄鱼头骨可能不同，所以通过头骨特征的比较可为鳄鱼进化的研究提供依据，B不符合题意；不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，则通过DNA序列的比较，可为鳄鱼进化的研究提供依据，C不符合题意；核苷酸没有物种特异性，不能为生物进化提供证据，D符合题意。]
2．不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
物种 大猩猩 黑猩猩 人
猩猩 96.61% 96.58% 96.70%
大猩猩 98.18% 98.31%
黑猩猩 98.44%
下列叙述错误的是( )
A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
D [表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。]
自然选择与适应的形成
3．(2021·广东卷)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 [缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“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”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。]
4．大量使用抗生素是细菌抗药性增强的重要原因。下图是细菌抗药性形成的示意图，下列叙述错误的是 ( )
A．抗生素使用前，细菌中就含有抗药个体，说明变异是不定向的
B．抗生素起选择作用，使抗药性个体保留，不抗药个体被淘汰
C．抗生素使种群的抗药基因频率增加，并通过基因表达完成世代传递
D．短期内交替使用两种不同的抗生素，可以提高抗生素的杀菌效果
C [抗生素使种群的抗药基因频率增加，并不能通过基因表达完成世代传递，而是通过遗传完成世代传递，C错误。]
考点2 种群基因组成的变化与物种的形成
一、种群基因组成的变化
1．种群和种群基因库
(1)种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的单位。
(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
(3)基因频率
①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
②计算
基因频率＝×100%。
2．种群基因频率的变化
(1)
(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因
①
②可遗传变异的结果：只提供了生物进化的原材料，不能决定生物方向。
环境改变导致生物变异一般是不能遗传的，不能为生物进化提供原材料。
3．自然选择对种群基因频率变化的影响
1．(必修2 P112～113“探究·实践”)树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？会。原因是许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
二、隔离在物种形成中的作用
1．物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2．地理隔离与生殖隔离的比较
项目 地理隔离 生殖隔离
概念 同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代
特点 自然条件下不进行基因交流 种群间不进行基因交流
联系 ①一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生；②只有地理隔离不一定形成生殖隔离，但能产生亚种，如东北虎和华南虎；③生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限
3．新物种形成的一般过程
结论：隔离是物种形成的必要条件。
种群≠物种，物种的形成也不一定要经过地理隔离。
2．(必修2 P117“思考·讨论”)分析地雀的形成过程，说明物种形成需要的环节有突变和基因重组、自然选择、隔离。
(1)利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
①前提条件
种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。
②计算公式
a．当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。
b．逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。
(2)物种形成的三大模式
1．在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化。( × )
提示：基因突变、染色体变异、交配方式等也会影响基因频率的改变。
2．若亲子代间基因频率不变，基因型频率一定不变。( × )
提示：基因频率不变，基因型频率可能发生变化。如Aa自交后代基因频率不变，而基因型频率发生改变。
3．所有变异都能为生物的进化提供原材料。( × )
提示：可遗传的变异为生物进化提供原材料。
4．生物进化的实质是种群基因型频率的改变。( × )
提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变。
5．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离。( × )
提示：同一物种的不同种群在地理隔离的条件下，也不能进行基因交流。
6．抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体。( × )
提示：抗生素只起选择作用，不能诱发细菌产生基因突变。
加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成，这些岛屿上生活着13种形态各异的地雀，这些地雀来自共同的祖先——南美大陆地雀。请说明一种地雀形成了13种形态各异的地雀的过程。
南美大陆地雀飞到了各个岛屿上，各个岛屿的种群可能产生了不同的突变和基因重组。各个岛屿上的食物和栖息环境不同，自然选择对不同种群基因频率的改变有差异。由于地理隔离各个种群不能进行基因交流，久而久之不同岛屿上地雀种群的基因库就会形成明显差异，最终出现了生殖隔离，原来同一物种的不同种群形成了不同的物种。
种群基因组成的变化
1．自然选择有三种类型，①稳定选择：把种群中极端变异个体淘汰，保留中间类型；②分裂选择：把种群中极端变异个体按照不同方向保留，淘汰中间个体；③单向选择：在种群中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体。三种自然选择类型建模分别对应图1～3。下列相关说法错误的是( )
A．若①与进化起点最相似，则进化过程中生存环境最稳定的可能是①
B．②中的自然选择是不定向的，可能形成两个物种
C．三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变
D．③中种群发生的不定向变异为进化提供了原材料
B [①为稳定选择，若①与进化起点最相似，则进化过程中生存环境最稳定的可能是①，A正确；自然选择决定生物进化的方向，自然选择是定向的，B错误；自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变，C正确；变异为生物进化提供原材料，故③中种群发生的不定向变异为进化提供了原材料，D正确。]
2．(2022·广东卷)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是( )
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
D [分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草种群的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，故d、h基因频率更高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。]
基因频率和基因型频率的计算
3．(2021·广东卷)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1 500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是( )
A．15%、85%
B．25%、75%
C．35%、65%
D．45%、55%
B [由题可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)＝(500×2)/(2 000×2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。]
4．假设某一地区白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。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2a/(1＋a)
B．该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b2
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－c)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b2(2c－c2)
B [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＝[2×(1－a)×a]/[2×(1－a)×a＋(1－a)(1－a)]＝2a/(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b，则该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b，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，则正常基因频率为1－c，因此该地区女性个体中不患抗生素D佝偻病的个体所占的比例为(1－c)2，C正确；该地区女性个体中，患有红绿色盲的概率为b2，患有抗维生素D佝偻病的概率为1－(1－c)2＝2c－c2，因此同时患有两种病的概率为b2(2c－c2)，D正确。]
遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。
(2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。
(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则男性中，女性中
说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。
隔离与物种形成的过程
5．因火山爆发，中美洲的某种海龟被分隔成两个不同种群，现已进化成两个不同物种。下列有关说法错误的是( )
A．隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流
B．两个种群在各自的进化过程中，均不存在协同进化现象
C．两种海龟产生地理隔离后，基因频率仍在发生改变
D．地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料
B [隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流，A正确；协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，两个种群在各自的进化过程中，均存在协同进化现象，B错误；两种海龟产生地理隔离后，由于变异和自然选择的存在，基因频率仍在发生改变，C正确；突变和基因重组为进化提供原材料，地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料，D正确。]
6．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，上述过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间不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，但二者之间不一定出现了生殖隔离
D．若d1和d2出现生殖隔离，则d1和d2基因频率不再变化
D [b1和c1间由于存在山丘障碍而出现了地理隔离，二者形态基本相同，二者之间可能还没有出现生殖隔离，A正确；c1→c2生物发生了进化，生物的形态发生了明显的变化，进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；生殖隔离出现的标志是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，d1和d2形态差别较大，但不一定出现了生殖隔离，C正确；若d1和d2出现生殖隔离，说明形成了新物种，形成新物种后可能还会发生进化，故d1和d2基因频率可能还会发生变化，D错误。]
物种形成与生物进化的比较
内容 物种形成 生物进化
标志 出现生殖隔离 基因频率改变
变化后生物与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种
二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成，进化是量变，物种形成是质变。②新物种的形成一般是长期进化的结果
考点3 (探究·实践)探究抗生素对细菌的选择作用
一、实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
二、材料用具
1．培养基的两种类型：活化菌株的是牛肉膏蛋白胨液体培养基；便于观察挑选的是牛肉膏蛋白胨固体培养基。
2．常见抗生素：青霉素或卡那霉素。
3．常见细菌：大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
4．两种纸片：含抗生素的纸片和不含抗生素的纸片，后者的作用是对照。
5．其他用具：镊子、涂布器、无菌棉签、酒精灯、记号笔、直尺等。
三、实验过程
1．用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④。
2．用无菌的涂布器(或无菌棉签)将少量细菌的培养液均匀地涂抹在培养基平板上。
3．用无菌的镊子将不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再将含抗生素的纸片分别放在②～④号区域的中央，盖上皿盖。
4．将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h。
5．观察纸片附近是否出现了抑菌圈。如果有，测量和记录其直径，并取平均值。
6．对细菌进行传代培养时，应从抑菌圈边缘的菌落上挑取。
四、衡量本实验结果的指标——抑菌圈直径的大小
五、预期实验结果
抑菌圈直径随着传代次数增加而减小；抑菌圈的逐代缩小说明细菌对抗生素的抗性逐代增强。
1．培养细菌时，培养基应倒置，其原因是37 ℃培养细菌时，培养基的水分要蒸发，形成水珠，如果正放，水珠集聚在培养基平面上会影响菌落的生长，所以要
倒置培养。
2．为了保证实验结果的准确性，要做重复实验，求抑菌圈直径的平均值。
3．实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。
一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。某学校生物学兴趣小组为探究抗生素对细菌的选择作用，做了以下实验。
(1)为获取大肠杆菌，将一定体积的饮用水过滤后，将滤膜放在含有伊红—亚甲蓝的培养基上培养，挑选出呈深紫色的菌落即为大肠杆菌。
(2)获得大肠杆菌菌落后，需进行扩大培养，此时应选用 培养基。
(3)将大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基上，并将平板划分为三个大小一致的区域，各放入一个经抗生素处理的相同圆纸片，在适宜条件下培养2天，观察结果(如图)，统计透明圈的直径。
①为使实验更具有说服力，平板需增加一个区域，在该区域应放入一个____________________________________________________________________________________________________________________。
②请说明圆纸片周围透明圈的大小与抗生素抑菌效果的关系：____________ ____________________________________________________________。
③挑取该平板上 (填“靠近透明圈”“远离透明圈”或“任意位置”)的菌落，制成菌液重复上述实验，培养多代。
结果与结论：随着培养代数的增加， ，说明抗生素能定向选择耐药菌。
(4)使用后的培养基、圆纸片丢弃前需做________________处理。
答案：(2)液体 (3)①未经抗生素处理的圆纸片 ②透明圈越大说明抑菌效果越好 ③靠近透明圈 透明圈(抑菌圈)逐渐减小 (4)灭菌
考点4 协同进化与生物多样性的形成
一、协同进化
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．类型
类型 相互关系 实例
生物与生物之间 在相互选择中协同进化 原始合作 有细长吸管口器的蛾与有细长花距的兰花
捕食 猎豹与斑马
在相互影响中协同进化 寄生 噬菌体与细菌
种间竞争 农作物与杂草
生物与无机环境之间 生物影响环境、环境影响生物 原始大气无氧→厌氧生物→光合生物出现→大气中有了氧气→出现好氧生物
1．(必修2 P119“小字文字”)捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增加物种的多样性，原因是捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会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，为其他物种的形成腾出空间，捕食者的存在也增加群落的稳定性，原因是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。
二、生物多样性的形成
1．内容
遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
2．形成原因
生物的进化。
3．研究生物进化历程的主要依据：化石。
4．生物多样性三个层次间的关系
2．(必修2 P122“思考·讨论”)地球上最早出现的是哪一类生物？厌氧的单细胞生物。就植物和动物而言，最早登陆的是哪类？植物。原因是没有植物，动物登陆后就会饿死。
3．(必修2 P122“文字信息”)有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，其理由在于生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，因而使生物进化的速度明显加快。
三、生物进化理论在发展
1．主要内容
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位。
(3)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，进而通过隔离形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。
(5)生物多样性是协同进化的结果。
2．争议
(1)有人主张，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2)更多学者认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。
(3)物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
1．捕食者的存在有利于增加物种多样性。( √ )
2．最早出现的生态系统中没有消费者。( √ )
3．大约在4亿年前，形成的原始陆生植物主要是藻类。( × )
提示：此时期形成的原始陆生植物主要是蕨类。
4．协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 ( × )
提示：协同进化主要是通过生存斗争实现的，也可以是相互选择。
5．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。( × )
提示：生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。
我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性有什么意义？
修建铁路和高速公路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞，保护了动物的迁徙、觅食、繁殖等活动的范围，保证了植物种子的传播和生物个体间的基因交流，保护了生态系统的整体性和生物的协同进化，体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。
协同进化和生物多样性
(2022·辽宁卷)下列关于生物进化和生物多样性的叙述，错误的是( )
A. 通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的遗传多样性
B．人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来
C．新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D．生物之间既相互依存又相互制约，生物多样性是协同进化的结果
B [通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种，增加了水稻的基因型，即增加了水稻的遗传多样性，A正确；黑猩猩与人类基因组序列高度相似，只能表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系，有共同的祖先，B错误；新物种形成意味着生物能够以新的方式适应
环境，为其发展奠定了基础，所以生物类型和适应方式增多，C正确；生物与生物之间有密切联系，生物之间既相互依存又相互制约，生物多样性是协同进化的结果，D正确。]
课时分层作业(二十九)
1．(2025·广东江门模拟)皮肤中的色素能吸收阳光中的紫外线，从而减轻紫外线辐射对皮肤的伤害。青藏高原具有强紫外线辐射，且随着海拔高度的升高，紫外线辐射增强。某研究团队检测了生活在青藏高原不同海拔高度的高山倭蛙皮肤色素相对含量，结果如表。下列说法错误的是( )
分布的海拔高度/m 皮肤色素相对含量
2 900 0.28
4 500 0.47
A．高山倭蛙皮肤色素含量的差异是自然选择的结果
B．适应的形成离不开遗传和变异与环境的相互作用
C．生活在不同海拔高度的高山倭蛙间存在协同进化
D．不同海拔高度的高山倭蛙的进化方向不完全相同
C [高山倭蛙皮肤色素含量的差异是自然选择的结果，A正确；群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，B正确；生活在不同海拔高度的高山倭蛙属于同一物种，不存在协同进化，C错误；不同海拔高度的环境不完全相同，所以对倭蛙起的选择作用有所不同，使得高山倭蛙的进化方向不完全相同，D正确。]
2．(2025·广东惠州模拟)2023年7月，某科研团队在南昆山自然保护区发现新物种——广东溪蟾。该物种体型小巧，与哀牢溪蟾并列蟾蜍属，为该属已知最小物种，是蟾蜍属内单系群中一支独立的谱系，与所有已知蟾蜍亲缘关系相距甚远。以下说法错误的是( )
A．该发现丰富了南昆山的生物多样性
B．人工选择在广东溪蟾形成过程中起主导作用
C．该物种的发现丰富了蟾蜍进化谱系研究
D．广东溪蟾与哀牢溪蟾之间存在生殖隔离
B [新物种广东溪蟾的发现，丰富了南昆山的生物多样性，A正确；广东溪蟾生活在野外，自然选择在广东溪蟾形成过程中起主导作用，B错误；广东溪蟾与哀牢溪蟾并列蟾蜍属，为该属已知最小物种，是蟾蜍属内单系群中一支独立的谱系，与所有已知蟾蜍亲缘关系相距甚远，广东溪蟾的发现丰富了蟾蜍进化谱系研究，其与哀牢溪蟾之间存在生殖隔离，C、D正确。]
3．美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”出来的真菌A；真菌B会攻击并毁坏切叶蚁的菌圃；一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制真菌B生长的抗生素；这种放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存。根据上述信息，不能得出的推论是( )
A．切叶蚁单一的食性是自然选择的结果
B．上述生物相互影响，共同构成了生物群落
C．切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约
D．切叶蚁和放线菌互惠互利、协同进化
B [美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”出来的真菌A，其单一的食性是长期自然选择的结果，A不符合题意；生物群落包括该地区所有的生物，而题干中只有切叶蚁、真菌A、真菌B、放线菌等少数生物，B符合题意；一方面真菌B会攻击并毁坏切叶蚁的菌圃，另一方面一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制真菌B生长的抗生素，这种放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存，说明切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约，C不符合题意；根据以上分析可知，切叶蚁身上的放线菌能够分泌抗生素抑制真菌B的生长，减弱真菌B对切叶蚁的菌圃的攻击，同时放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存，说明切叶蚁和放线菌是互惠互利、协同进化的，D不符合题意。]
4．非洲干旱环境下生长的金合欢，是具有长达10厘米尖刺的高大树种，尖刺减少水分散失的同时又可抵御动物的啃食。长颈鹿有长达45厘米的舌头，柔软细长的舌头加上长长的脖子可以轻松吃到被尖刺覆盖的金合欢嫩叶。下列相关叙述错误的是( )
A．金合欢的尖刺和长颈鹿的长舌头都是生物适应性的表现
B．生物适应性的形成离不开遗传和变异与环境的相互作用
C．非洲干旱环境使金合欢出现适应性性状并遗传给后代
D．当环境发生改变后，长颈鹿的适应性有可能变得不适应
C [金合欢的尖刺减少水分散失适应非洲干旱环境，同时尖刺的存在也可以抵御动物的啃食，能够让自己生存下来，长颈鹿的长舌头可以轻松吃到金合欢嫩叶也是为了生存，是适应环境的一种表现，A正确；适应是环境与生物相互作用、协同进化的结果，适应的形成离不开可遗传的有利变异与环境的定向选择作用，B正确；尖刺对于金合欢是一种表型，该表型是由基因和环境共同作用的结果，非洲干旱环境起到选择作用，拥有尖刺的金合欢能适应非洲干旱环境，C错误；当环境发生改变后，长颈鹿的适应性有可能变得不适应，D正确。]
5．(2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A．m的出现是自然选择的结果
B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
C [根据题意，EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m，因此m的出现是基因突变的结果，A不符合题意；根据题意，EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关，因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中，B不符合题意；自然选择导致基因频率发生定向改变，根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果，C符合题意；根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，末次盛冰期后气温逐渐升高，m基因频率升高，M基因频率降低，因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升，D不符合题意。]
6．两个或两个以上物种没有共同祖先，但这些物种的形态结构却适应了同种环境，这种现象称为趋同进化。鲨鱼属软骨鱼，其祖先是远古海洋鱼类，鲸鱼是哺乳动物，其祖先是陆生四足走兽。在进化过程中，鲸鱼四肢特化为鳍，身体呈流线型，外在形态演变得与鲨鱼十分相似。下列相关说法正确的是( )
A．经过漫长的趋同进化，鲨鱼和鲸鱼会变成同一物种
B．比较解剖学证据是研究鲸鱼进化最直接有效的证据
C．趋同进化是鲨鱼和鲸鱼在同一环境下发生定向变异的结果
D．趋同进化可能会使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大
D [经过漫长的趋同进化，鲨鱼和鲸鱼只是在形态上相似，但不会变成同一物种，A错误；化石是研究鲸鱼进化最直接、最有效的证据，B错误；趋同进化是鲨鱼和鲸鱼的不定向变异在同一环境下被定向选择的结果，C错误；趋同进化使二者在形态结构上有了相似性，进而可以在相同的环境中生存，因而可能会使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大，D正确。]
7．当前的栽培稻是以二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来。近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队首次提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，旨在快速培育出新型多倍体水稻，增加水稻对环境变化的适应性并大幅提升粮食产量。下列叙述正确的是( )
A．野生稻的遗传变异决定了栽培稻的进化方向
B．野生稻驯化为栽培稻，种群基因频率保持不变
C．异源四倍体野生稻与二倍体野生稻存在生殖隔离
D．利用野生稻培育新型多倍体水稻以提升粮食产量，体现了生物多样性的间接价值
C [生物的遗传变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，所以野生稻的遗传变异不能决定栽培稻的进化方向，A错误；野生稻驯化为栽培稻，种群基因频率发生改变，B错误；异源四倍体野生稻和二倍体野生稻属于不同的物种，存在生殖隔离，C正确；利用野生稻培育新型多倍体水稻以提高粮食产量，体现了生物多样性的直接价值，D错误。]
8．如图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图，下列关于这两种香蕉的叙述正确的是( )
A．都比较难形成种子
B．都能产生可遗传变异
C．染色体组数目相同
D．共同构成一个基因库
B [分析题图可知，野生祖先种香蕉细胞内含有2个染色体组，为二倍体，减数分裂形成配子时同源染色体联会正常，可育；栽培品种香蕉细胞内含有3个染色体组，为三倍体，减数分裂形成配子时同源染色体联会紊乱，不能进行正常减数分裂，即野生祖先种香蕉能正常形成种子，栽培品种香蕉比较难形成种子，A错误。可遗传变异是由遗传物质引起的变异，可传给下一代，野生祖先种香蕉和栽培品种香蕉均具有遗传物质，均能产生可遗传变异，B正确。结合A选项的分析可知二者染色体组数目不同，C错误。基因库指一个种群中全部个体所含有的全部基因，而野生祖先种香蕉和栽培品种香蕉两个品种之间存在生殖隔离，属于不同物种，无法共同构成一个基因库，D错误。]
9．种群通常以三种形式适应胁迫环境：迁移至适宜的生境，利用表型可塑性缓冲环境的负面影响以及适应新环境的基因频率增加。表型可塑性是指在遗传物质不发生改变的情况下，个体在不同的环境中产生不同的表型。通过基因频率的变化恢复种群增长，摆脱灭绝的命运，这一现象称为进化拯救。下列说法错误的是( )
A．地理障碍会限制活动范围小的生物迁移至适宜的生境
B．表型可塑性依赖于基因的选择性表达
C．细菌产生耐药性属于医学领域进化拯救的案例
D．种群迁移和表型可塑性都不会造成种群的进化
D [地理障碍会限制活动范围小的生物迁移至适宜的生境，A正确；基因的选择性表达会导致不同蛋白质的产生，而蛋白质是生命活动的主要承担者，分析题意可知，表型可塑性是指在遗传物质不发生改变的情况下，个体在不同的环境中产生不同的表型，该过程可能依赖于基因的选择性表达，B正确；由于在医学上抗生素等的使用，使细菌的耐药性个体被选择并加以保留，耐药性的基因频率增加，故细菌产生耐药性属于医学领域进化拯救的案例，C正确；种群迁移仍然要接受环境的选择作用，可能会改变种群的基因频率，从而造成种群的进化，D错误。]
10．在群体遗传学中，赖特把小的群体中不同基因型个体生育的子代数有所变动而引起基因频率随机波动的现象称为遗传漂变。下图表示种群个体数(N)分别是25、250、2 500的A基因频率的变迁。下列有关叙述正确的是( )
A．遗传漂变产生新的可遗传变异，从而引起生物进化
B．基因突变、基因重组、遗传漂变、自然选择和迁移都会影响图中种群的A基因频率
C．若群体随机交配，第125代时，N为250的群体中Aa的基因型频率比N为2 500的群体的大
D．图中N＝25的种群更容易发生遗传漂变，且遗传漂变对种群基因频率的影响具有随机性
D [由题意可知，遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异，因此没有产生新的可遗传变异，A错误。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，不会影响图中种群的A基因频率，B错误。由图可知，第125代时，N为250的群体中，A的基因频率为75%，a的基因频率为25%，Aa的基因型频率＝2×75%×25%＝37.5%；第125代时，N为2 500的群体中，A的基因频率为50%，a的基因频率为50%，Aa的基因型频率＝2×50%×50%＝50%。综上分析，若群体随机交配，第125代时，N为250的群体中Aa的基因型频率比N为2 500的群体中的小，C错误。遗传漂变一般发生在小群体，遗传结构更容易发生偶然的变化，基因频率会出现随机增减的现象，因此图中N＝25的种群更容易发生遗传漂变，且遗传漂变对种群基因频率的影响具有随机性，D正确。]
11．(2021·湖北卷)疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感(S型)的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性(R型)的甲群体，另一组为乙群体(对照组)。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病人身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性(与存活率正相关)并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“＋”，不同的设为突变型“－”。部分样本的结果如表。
疟原虫 存活率/% 基因1 基因2 基因3 基因4 基因5 基因6 基因7
对照 0.04 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
1 0.2 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ －
2 3.8 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ －
3 5.8 ＋ ＋ ＋ － － ＋ －
4 23. 1 ＋ ＋ ＋ ＋ － － －
5 27.2 ＋ ＋ ＋ ＋ － － －
6 27.3 ＋ ＋ ＋ － ＋ － －
7 28.9 ＋ ＋ ＋ － － － －
8 31.3 ＋ ＋ ＋ ＋ － － －
9 58.0 ＋ ＋ ＋ － ＋ － －
回答下列问题：
(1)连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是__________________________。
(2)7个基因中与抗药性关联度最高的是_____________________，判断的依据是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序列。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为___________ ___________________________________________________________________。
(4)根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议：_____________________ ____________________________________________________________________。
解析：(1)基因突变可以产生新基因，进而可能产生新性状，在疟原虫的种群中，通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；由于密码子的简并，即一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应，故碱基突变但氨基酸序列可能不发生改变。(2)结合题意，与对照的基因序列相同的设为野生型“＋”，不同的设为突变型“－”，分析表格数据：与对照组相比，在有突变基因6和7的4～9组中，疟原虫的存活率都大幅度提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故推测7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。(3)结合(2)可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6，若基因6的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，则采用现代分子生物学手段将其恢复为野生型后，其抗药性性状也随之消失，故经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型(对青蒿素敏感)。(4)据题干信息“疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖”，故为减少疟原虫的数量，可做好按蚊的防治工作，令宿主的数量减少从而减少疟原虫。
答案：(1)通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多 密码子的简并 (2)基因6 与对照组相比，在有突变基因6和7的4～9组中，疟原虫的存活率都大幅度提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大 (3)S型(对青蒿素敏感) (4)做好按蚊的防治工作
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