第1节 现存生物都有共同祖先
学习目标导引
核心素养对接
关键术语
1.举例说明当今生物具有共同的祖先；
2.举例说明现存生物具有许多共同特征；
3.认同现存生物是由共同祖先进化而来。
1.生命观念——认同生物是由共同的祖先进化而来的；通过各种证据，形成生物进化的观念；认同共同进化是普遍存在的；
2.科学思维——运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因；
3.社会责任——引导人们关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康。
共同祖先
进化证据
自然选择
|预知概念|
一、化石证据
1.概念
化石是保存在地壳中的古地质年代的动植物遗体、遗物或它们留下的痕迹。最常见的化石有骸骨和贝壳等。
2.化石是研究进化的直接证据
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。
3.比较解剖学证据
随着科学研究的不断深入，人们开始尝试比较不同生物的器官、系统的形态结构特点，并与生物进化相联系，取得了大量研究成果，为生物进化理论提供了更丰富的证据。
人的上肢和其他动物的前肢骨骼各自有适应于其功能的特点，但是它们的基本结构及排列顺序是相似的。
4.胚胎学证据
在研究生物的进化时，科学家通过比较不同的动物类群胚胎发育的相同或相似之处，来推断不同动物类群之间的亲缘关系。
这些胚胎发育过程的相似性说明人和其他脊椎动物之间存在着亲缘关系，它们都起源于一个共同的原始祖先；人和其他脊椎动物的共同原始祖先生活在水中。
5.细胞生物学证据
现存生物不但在结构上具有统一性，而且在新陈代谢等方面具有许多共同的特征。
6.分子生物学证据
（1）不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性，亲缘关系越近的生物，其DNA序列的相似性越高。
（2）不同生物之间的特定蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的亲缘关系密切相关。
二、达尔文以后进化理论的发展
1.遗传变异方面
（1）研究水平：性状水平→基因水平。
（2）研究结果：认识到遗传和变异的本质，获得性遗传已被摈弃。
2.自然选择的作用方面
研究对象：生物个体为单位→种群为基本单位。
3.理论形成 形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
|过程评价|
1.生物的遗传或生活痕迹也可能形成化石（ ）
2.亲缘关系越近的生物，细胞代谢方面的共同特征越多（ ）
3.有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异（ ）
4.达尔文认为，具有有利变异的个体能生存并留下后代的机会多（ ）
5.达尔文的自然选择学说不仅阐明了生物进化的原因，还揭示了生物遗传和变异的本质（ ）
6.达尔文的自然选择学说，不能很好地解释物种大爆发等现象（ ）
7.化石是生物进化的唯一证据（ ）
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.×
|联想·质疑|
★三叶虫化石
★琥珀中的昆虫
★恐龙化石
★人和3种动物不同时期胚胎的比较
（1）在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，反之则越复杂、越高等，这说明了什么？
提示：现代的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
（2）同源器官在结构上的特点说明了什么？
提示：生物是由共同祖先演化而来，这些有共同祖先的生物生活在不同的环境中，向着不同的方向进化、发展，其结构适应于不同的功能，因而产生了形态上的差异。
（3）请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的形成。
提示：长颈鹿在繁殖后代中发生了变异，有的长颈鹿脖子长，有的脖子短。在干旱的草原上，只有脖子长的才能获得更多食物，在代代相传过程中，有利变异（脖子长）逐渐积累，最后形成了长颈鹿物种。
科学探究1 生物进化的证据及生物进化的趋势
1.如图是几种动物化石，三个物种在进化过程中出现的先后顺序是怎样的？
提示：C（节肢动物）→A（鱼类）→B（爬行类）。
2.通过研究化石和其他进化证据可以发现，从生活环境的角度看，生物进化是从 到 ；从形态结构的角度看，是从 到 ；从生物分类地位的角度看，是从 等到 等。
提示：水生 陆生 简单 复杂 低 高
【探究应用】
科学家在一个地层中发现，在最底层只发现水生动物的化石，在中间地层中水生动物化石占多数，有少数的陆生动物化石，而越往上陆生动物化石越多，由此看出生物在生活环境方面的进化趋势是（ ）
A.从水生到陆生 B.从简单到复杂
C.从陆生到水生 D.从低等到高等
解析 考古工作者发现，最古老的生物化石为水生生物，并且，在越早形成的地层里，水生生物的化石越多，在越晚形成的地层里，陆生生物的化石越多，这一事实说明了生物的进化方向是从水生到陆生。
答案 A
【一题多变】
（1）什么是化石？
提示：化石是保存在地壳中的古地质年代中的动植物遗体、遗物或它们留下的痕迹。
（2）生物的化石在地层里出现有什么样的规律？
提示：在越早形成的地层里，形成化石的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层里，形成化石的生物结构越复杂、越高等。
1.化石证据是研究生物进化的直接证据。
2.生物的化石在地层里出现有一定的规律：在越早形成的地层里，形成化石的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层里，形成化石的生物结构越复杂、越高等。
3.现存生物不但在结构上具有相似性，而且在新陈代谢方面具有共同特征，进一步说明现存生物由共同祖先进化而来。
科学探究2 比较分子学
根据下图提供的几种动物的DNA的碱基序列与人类相比较的数据及有关知识，回答下列问题。
（1）哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？为什么？
提示：黑猩猩，因为黑猩猩与人类的DNA的碱基顺序有98.2%相同，比另外两种动物都高，且从与人类开始分歧进化的时间比另外两动物都短。
（2）为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似氨基酸顺序的酶和激素？
提示：因为黑猩猩和人类DNA的碱基顺序有98.2%相同，而基因控制合成蛋白质，包括酶和蛋白质类激素。
【探究应用】
2005年8月，国际黑猩猩基因测序与分析联盟公布，黑猩猩与人类在基因上相似程度达到90%以上，这个研究成果可以直接说明（ ）
A.人类和大猩猩有较近的亲缘关系
B.人类是由黑猩猩经过漫长的年代进化而来的
C.生物具有遗传和变异的特性
D.人类和大猩猩可能有共同的原始祖先
解析 现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。现代类人猿包括：大猩猩、黑猩猩、长臂猿和猩猩。黑猩猩是人类的近亲，它们是与人类血缘最近的动物，黑猩猩是和人有许多相似之处，也是除人类之外智力水平最高的动物，由于黑猩猩和人类的基因相似度达98.77%，表明人和黑猩猩有较近的亲缘关系。
答案 A
科学探究3 达尔文的自然选择学说
结合下图，试着用达尔文的自然选择学说思考下列问题：
（1）长颈鹿之间为什么会出现生存斗争？
提示：一是长颈鹿通过过度繁殖产生大量的个体；二是生存资源是有限的。
（2）是什么原因导致了在生存斗争中出现优势和劣势？
提示：由于遗传变异使长颈鹿有颈长和颈短的差异。
（3）长颈鹿中颈较长的能吃到树叶而生存下来，而颈较短的吃不到树叶而死亡，这种选择的结果达尔文是如何描述的？
提示：适者生存，不适者被淘汰。
【探究应用】
下列选项不是达尔文的进化观点的是（ ）
A.同种生物不同个体间存在许多性状上的差异
B.生物产生后代的数量往往超过生活条件所能承受的数量
C.不适应生存环境的生物会被淘汰
D.基因突变和基因重组为生物进化提供了原材料
解析 A项说明同种生物之间存在着变异；B项说明生物存在着过度繁殖现象，生物生存条件是有限的，从而引起生存斗争；C项所述指适者生存，不适者淘汰；D项中，在达尔文生活的那个年代，还没有“基因”的概念。
答案 D
【一题多变】
（1）从变异产生角度分析，达尔文是否接受了拉马克的观点？
提示：是。达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，承认变异是可以遗传的，但他认为变异有的可以遗传，有的不能遗传。
（2）相比拉马克，达尔文认为生物进化的关键是什么？
提示：他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。
【运用概念】
1.下列各组器官在结构上相似的是（ ）
A.人的手和蝙蝠的翼手 B.鲨鱼的鳍和虎鲸的鳍
C.蝗虫的翅和家鸽的翼 D.猫的前肢和马的前肢
答案 D
2.下列有关生物进化的论述中，不符合达尔文自然选择学说基本观点的是（ ）
A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础
B.生物的变异是不定向的，自然选择是定向的
C.变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生出生物的新类型
D.环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境
解析 自然选择学说是达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化学说，该学说正确地解释了生物进化的原因，并认为：遗传和变异是生物进化的内因，变异是不定向的，为进化提供了原材料；通过自然选择，不利的变异被淘汰，有利的变异被保存，并通过遗传积累起来，然后产生出生物的新类型。
答案 D
3.达尔文认为生物出现生存斗争的原因是（ ）
A.生物个体间有强有弱
B.生物同时存在着遗传和变异的矛盾
C.生物过度繁殖和有限的生存条件之间的矛盾
D.适者生存、不适者被淘汰的过程
解析 生物都有产生大量后代的能力，但生存资源是有限的，这就必须通过生存斗争淘汰部分个体。
答案 C
【科学思维】
4.由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体比例逐渐增加。对该现象的解释，正确的是（ ）
A.人工选择 B..适者生存
C.用进废退 D..定向变异
解析 蟹类的捕食是一种选择因素，会导致具有较薄外壳的蜗牛个体数量减少（比例减少），具有较厚外壳的蜗牛个体比例上升，这是一种适者生存、不适者被淘汰现象。
答案 B
5.一年生植物到秋天死亡，它们却能利用种子过冬，就像许多昆虫利用卵过冬一样，这都是对寒冷气候的适应，这种现象用达尔文的观点来解释，是（ ）
A.遗传变异的结果 B..生存斗争的结果
C.自然选择的结果 D..适者生存的结果
解析 由达尔文的自然选择学说可知，凡是生存下来的生物都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。
答案 C
课时提升训练
（时间：30分钟 满分：50分）
【运用概念】
1.我国金鱼品种是世界上最多的，产生这么多金鱼品种的原因是（ ）
A.金鱼自身变异演化的结果
B.自然选择的结果
C.人工选择的结果
D.金鱼生活在不同环境条件下的结果
解析 人工选择是指人们有目的地对生物进行选择，结果在短期内产生了对人类有益的生物新品种。自然选择的结果是生物产生了与环境相适应的形态、结构等特征，同一物种在相同环境中自然选择的结果应是一致的。
答案 C
2.人工选择能选育出良种，自然选择能形成新物种，这两方面共同的选择基础是（ ）
A.生物都具有很强的繁殖能力
B.生物普遍具有遗传和变异的特性
C.生物都在进行生存斗争
D.人和自然界的选择力量
解析 无论自然选择还是人工选择，都必须建立在生物之间有性状差异（即变异），并且被选择的性状可以遗传的基础上。
答案 B
3.公鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，现代的公鹿鹿角发达的原因是（ ）
A.代代经常使用的结果
B.变异朝着有利于生殖的方向发展的结果
C.繁衍后代的需要
D.自然选择的结果
解析 公鹿的祖先存在着个体差异，有的公鹿鹿角发达些，有的不够发达。这种差异在公鹿争夺配偶的生存斗争中，会产生不同的结果。具有发达鹿角的公鹿得以夺得配偶繁衍后代，而鹿角不够发达的公鹿在争夺配偶的斗争中被击败，不能获得配偶繁衍后代。这样一代一代地选择进化，就成了今天的有发达鹿角的公鹿，这是自然选择的结果。
答案 D
4.科学家经过长期的观察发现，海洋生物比陆地生物的进化速度慢，分析其原因是（ ）
A.海洋环境比陆地环境相对稳定，生存斗争缓和
B.海洋环境比陆地环境稳定，生物变异少
C.海洋生物一般比陆地生物低等
D.海洋中生存斗争激烈，很多生物被淘汰
解析 环境的简单或复杂对生物进化速度的影响是不一样的。在稳定的环境中，非变异个体在竞争中处于有利的地位，新物种的产生缓慢；若环境变化大，非变异的个体会逐渐失去对变化环境的适应，有些变异的个体因适应变化的环境而在生存斗争中逐渐占据优势，形成新的物种，生物进化的速度较快。与陆地相比较，海洋环境相对稳定，所以海洋生物进化的速度较陆地生物的慢些。
答案 A
5.日本有一种鹰仅存十几只，研究人员发现，这是由于环境改变导致雌鹰产的卵壳薄而脆，孵化难以成功。解释这种现象可用（ ）
A.定向选择 B..生存斗争
C.适者生存 D..遗传变异
解析 按照达尔文的自然选择学说，在生存斗争中，有利变异通过遗传逐代积累，不利变异则逐代被淘汰。自然选择的结果是适者生存。日本这种鹰产的卵壳薄而脆，孵化难以成功而濒临灭绝，这是自然选择的结果，是适者生存、不适者被淘汰的具体体现。
答案 C
6.下列哪项事实对达尔文的进化理论具有挑战性（ ）
A.在经常刮大风的海岛上，生活着大批无翅的昆虫
B.人类长期使用杀虫剂，不但没有消灭害虫，反而使害虫的抗药性越来越强
C.云南澄江地区寒武纪地层中，突然出现大量新物种的化石，而这些物种的形成大约只用了200万年，这在几十亿年生物进化史上只能说是“一瞬间”
D.通过分子生物学研究，特别是人类基因组计划的实施，发现人与其他哺乳动物之间相同的基因非常多，不同的基因只是少数
解析 自然选择学说认为生物进化是个渐变的过程，而寒武纪的生物大爆发恰恰是自然选择学说无法解释的。
答案 C
7.肺鱼在夏季如遇池塘干涸，常藏身于泥中进行夏眠，直到雨季来临时才“苏醒”。下列各项均是对这一现象的解释，其中不正确的是（ ）
A.这是对环境的一种适应
B.这是长期自然选择的结果
C.这是环境迫使肺鱼产生这种变异
D.这是肺鱼与环境长期斗争的结果
解析 肺鱼能进行夏眠度过干旱的季节，是长期自然选择的结果。环境对生物变异只起选择作用，而不能使生物产生某种变异。
答案 C
8.桉601药刚问世时，可治疗病毒性感冒，疗效很高；几年后，疗效渐渐降低，其根本原因可能是（ ）
A.病毒接触了药物后，慢慢产生了抗药性
B.病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C.病毒抗药性增强自然选择的结果
D.后来的药量用少了，产生了抗药性变异
解析 在未使用该感冒药之前，感冒病毒就存在着差异，有的不具有抗药性，有的具有抗药性。开始用该感冒药后，由于大多数病毒没有抗药性，故大量被淘汰，而少数具有抗药性变异的个体会保存下来，并能继续繁殖感染人群。当多次使用该药物后，使抗药性更强的病毒被保留下来。这样一代一代，病毒积累并加强了抗药性，使该感冒药渐渐失去效应。所以药物只是对不同变异的病毒进行了选择，淘汰了不抗药的个体，保留了抗药性强的个体。
答案 C
9.枯叶蝶的翅膀颜色和形状极似枯叶，这种拟态的形成是由于枯叶蝶的祖先（ ）
A.变异后经人工选择的结果
B.变异后经自然选择的结果
C.自然选择再变异的结果
D.人工选择后再变异的结果
解析 拟态属于生物的适应性。自然选择学说认为，生物变异是不定向的，但通过环境的定向选择后，只有有利变异能生存，不利变异被淘汰。
答案 B
【科学思维】
10.在某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是（ ）
A.都比父母的长，因为鸟需要适应它们的环境
B.都比父母的长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C.不一定比父母的长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D.不一定比父母的长，因为虫在树干中的深度并不是都很深
解析 由自然选择学说可知，生物的进化是漫长的过程，因此仅一代时间之后的性状是无法判断的，不一定比父母的喙长。
答案 C
11.某植物单株年产数百粒种子，其中大部分被鸟所食，或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株。按达尔文的观点，这一现象说明（ ）
A.物种是可变的
B.过度繁殖，生存斗争
C.选择的不定向性
D.用进废退，获得性遗传
解析 生物的高繁殖率、低成活率是生物对环境的适应性特征。按照达尔文的观点，生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活条件（包括食物和空间等）是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活条件时，进行生存斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。生物大量繁殖和少量生存的事实是自然界中的普遍现象，达尔文用生存斗争的理论解释了这种现象。
答案 B
12.1937年，有人把原产丹麦和德国的白三叶草移到瑞典栽培，这里的气候比较寒冷。最初白三叶草茎叶的单位面积产量很低，但经过若干年后，产量显著提高。人们对这一事实做出以下几点解释，其中不符合达尔文学说的是（ ）
A.不耐寒的个体被自然淘汰
B.耐寒的个体得以生存并繁衍
C.白三叶草在生长过程中逐渐适应了新的环境
D.这是一个自然选择的过程
解析 按达尔文自然选择学说，适应是自然选择的结果。白三叶草本身存在抗寒个体的变异，环境（气候比较寒冷）对该种变异进行了选择，使抗寒性状在后代中积累和加强，不耐寒的个体在生存斗争中被自然淘汰。
答案 C
13.根据下面材料，回答有关问题。
科学家在对黑猩猩、大猩猩、猩猩、长臂猿的DNA分子进行分析的基础上，主张黑猩猩和大猩猩应该和人划分到一个分类属性，分析结果如下：在上述四种类人猿中，长臂猿与人类DNA分子相差最大，猩猩次之，而黑猩猩与人类DNA分子相差较小，并且小于黑猩猩和大猩猩之间DNA分子的差别。
（1）根据上述材料分析，四种类人猿在进化过程中，与人类分开最早的是哪种？次之是哪种？分开最晚的是哪种？
（2）随着人口的不断增长，战争不断爆发，资源被疯狂掠夺，环境污染严重，森林遭到砍伐，使黑猩猩和大猩猩濒临灭绝。试从“人猿同祖”谈起，说说我们应当怎样对待猿类。
解析 （1）DNA是主要的遗传物质，其上有决定生物性状的基因，DNA分子的差异可以反映生物之间的亲缘关系。DNA分子相差越大，说明生物之间的亲缘关系越远；反之，DNA分子相差越小，说明生物之间的亲缘关系越近。
（2）人类的聪明才智，使人类从自然界的弱者变成了强者。现在，人类已经强大到能影响生物圈的面貌，而与我们同祖先的现代类人猿，却由于种种原因，数量日益减少。人类应当视类人猿等各种野生动物同自身一样，都是生物圈中不可缺少的成员，同样享有在地球上生存、繁衍的权利。对于人类的近亲—珍稀濒危的现代类人猿，人们应当加强保护，善待它们，与它们和谐相处。
答案 （1）长臂猿与人类分开最早，猩猩次之，分开最晚的是黑猩猩和大猩猩。
（2）我们应该保护猿类的生活环境，尽可能避免战争，减轻对猿类的危害。
14.螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答：
（1）用生物进化理论解释图一中杀虫剂处理后个体数量逐渐上升的原因：螺旋蛆蝇中存在 的个体。
（2）在消灭害虫的方法上，从实验结果上看，可以得出的结论是_______________
_____________________________________________________________________。
（3）在电离辐射后，会产生图二所示的基因突变。阐述你从图二获得的基因突变的有关信息：
①___________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________。
（4）比较不同蝇的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种蝇呼吸酶的部分相对应的基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。
如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲蝇的亲缘关系最近的蝇是 ，上述研究为生物进化提供了 （方面）的证据。
解析 （1）（2）杀虫剂和电离辐射处理后效果不同，电离辐射处理后效果更好一些，杀虫剂处理后害虫数量还会上升，原因是害虫中原来有对杀虫剂具有抗性的个体，经杀虫剂选择后保留并大量繁殖，使种群数量上升。（3）电离辐射后导致了不定向的基因突变，由图二所示可以看出基因突变是不定向的，能够产生新的等位基因。（4）由于丙蝇的DNA分子单链中与甲蝇的DNA分子单链中能够互补的碱基较多，所以可判断两者之间的亲缘关系更近。
答案 （1）具有抗药性
（2）电离辐射处理效果比杀虫剂好，杀虫剂处理时间长了，害虫种群抗药性逐渐增强，其数量还可恢复到原来的水平
（3）①基因突变是不定向的
②基因突变产生新的等位基因（内容正确即可）
（4）丙 分子水平上（或分子生物学）
15.（科学探究）下列是DDT（一种农药）对家蝇抗性（抗DDT而能存活的能力）的实验研究：将家蝇分成等量的多组，每组再分为等量的A、B两部分。用DDT处理每一组的A部分，而保留B部分不接触DDT。处理后，检查各组的死亡率，死亡率高表明抗性低，反之则表明抗性高。选死亡率最低一组的B部分饲养，使之繁殖后代，把后代再按上述方法进行抗性实验。这样，经过若干代后，当用DDT处理其中A组的家蝇时发现其死亡率为4%，再用DDT处理这一代的B组家蝇。
（1）B部分经DDT处理后存活率为 。
（2）由实验可知，家蝇抗性的产生是 的结果。
（3）从生物与环境的关系看，家蝇和DDT的关系是 。
（4）DDT对家蝇的抗性的产生所起的作用称为 。
（5）简述B部分经DDT处理后存活率为上述百分比的原因。
解析 对自然选择的理解要明确：生存斗争是动力，是外因；变异和遗传是内因，变异是不定向的，选择是定向的，定向选择的最终结果是适者生存。根据变异的不定向性，我们可知家蝇的个体存在着抗性的差异，而DDT的作用就是定向的自然选择，多次的重复实验，实际上相当于进化过程的多代选择，最终存活率的提高表现为适者生存。
答案 （1）96% （2）农药对害虫抗药性变异长期选择
（3）生存斗争 （4）选择
（5）家蝇抗性的产生，符合达尔文的以自然选择学说为中心的进化论。家蝇的个体中原来就存在着抗性的差异，有的抗性强，有的抗性弱。经DDT处理进行的选择（因A、B为同组），就把抗性强（适者）的个体选了出来。这样一代一代地选择下去，家蝇中选出了具有强抗性的个体（尽管B组从未接触过DDT），可见，家蝇抗性的产生是选择的结果。
课件28张PPT。第1节 现存生物都有共同祖先|预知概念|一、化石证据
1.概念
化石是保存在地壳中的古地质年代的动植物 、 或它们留下的痕迹。最常见的化石有骸骨和贝壳等。
2.化石是研究进化的直接证据
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越 、越 ，在越晚形成的地层中出现的生物结构越_______、越高等。遗体遗物简单低等复杂3.比较解剖学证据
随着科学研究的不断深入，人们开始尝试比较不同生物的 、______的形态结构特点，并与生物进化相联系，取得了大量研究成果，为生物 提供了更丰富的证据。人的上肢和其他动物的前肢骨骼各自有适应于其功能的特点，但是它们的基本结构及排列顺序是相似的。器官系统进化理论4.胚胎学证据
在研究生物的进化时，科学家通过比较不同的动物类群 的相同或相似之处，来推断不同动物类群之间的亲缘关系。
这些胚胎发育过程的相似性说明人和其他脊椎动物之间存在着 关系，它们都起源于一个共同的 ；人和其他脊椎动物的共同原始祖先生活在水中。
5.细胞生物学证据
现存生物不但在结构上具有统一性，而且在新陈代谢等方面具有许多共同的特征。胚胎发育亲缘原始祖先6.分子生物学证据
（1）不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性，亲缘关系越近的生物，其DNA序列的相似性越高。
（2）不同生物之间的特定蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的亲缘关系密切相关。二、达尔文以后进化理论的发展
1.遗传变异方面
（1）研究水平： 水平→ 水平。
（2）研究结果：认识到遗传和变异的本质， 已被摈弃。
2.自然选择的作用方面
研究对象： 为单位→ 为基本单位。
3.理论形成 形成了以 为核心的现代生物进化理论。性状基因获得性遗传生物个体种群自然选择学说|过程评价|1.生物的遗传或生活痕迹也可能形成化石（ ）
2.亲缘关系越近的生物，细胞代谢方面的共同特征越多（ ）
3.有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异（ ）
4.达尔文认为，具有有利变异的个体能生存并留下后代的机会多（ ）
5.达尔文的自然选择学说不仅阐明了生物进化的原因，还揭示了生物遗传和变异的本质（ ）
6.达尔文的自然选择学说，不能很好地解释物种大爆发等现象（ ）
7.化石是生物进化的唯一证据（ ）
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.×|联想·质疑|★三叶虫化石★琥珀中的昆虫★恐龙化石★人和3种动物不同时期胚胎的比较（1）在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，反之则越复杂、越高等，这说明了什么？
提示：现代的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
（2）同源器官在结构上的特点说明了什么？
提示：生物是由共同祖先演化而来，这些有共同祖先的生物生活在不同的环境中，向着不同的方向进化、发展，其结构适应于不同的功能，因而产生了形态上的差异。（3）请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的形成。
提示：长颈鹿在繁殖后代中发生了变异，有的长颈鹿脖子长，有的脖子短。在干旱的草原上，只有脖子长的才能获得更多食物，在代代相传过程中，有利变异（脖子长）逐渐积累，最后形成了长颈鹿物种。科学探究1 生物进化的证据及生物进化的趋势1.如图是几种动物化石，三个物种在进化过程中出现的先后顺序是怎样的？
提示：C（节肢动物）→A（鱼类）→B（爬行类）。2.通过研究化石和其他进化证据可以发现，从生活环境的角度看，生物进化是从 到 ；从形态结构的角度看，是从 到 ；从生物分类地位的角度看，是从 等到 等。
提示：水生 陆生 简单 复杂 低 高【探究应用】
科学家在一个地层中发现，在最底层只发现水生动物的化石，在中间地层中水生动物化石占多数，有少数的陆生动物化石，而越往上陆生动物化石越多，由此看出生物在生活环境方面的进化趋势是（ ）
A.从水生到陆生 B.从简单到复杂
C.从陆生到水生 D.从低等到高等
解析 考古工作者发现，最古老的生物化石为水生生物，并且，在越早形成的地层里，水生生物的化石越多，在越晚形成的地层里，陆生生物的化石越多，这一事实说明了生物的进化方向是从水生到陆生。
答案 A【一题多变】
（1）什么是化石？
提示：化石是保存在地壳中的古地质年代中的动植物遗体、遗物或它们留下的痕迹。
（2）生物的化石在地层里出现有什么样的规律？
提示：在越早形成的地层里，形成化石的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层里，形成化石的生物结构越复杂、越高等。1.化石证据是研究生物进化的直接证据。
2.生物的化石在地层里出现有一定的规律：在越早形成的地层里，形成化石的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层里，形成化石的生物结构越复杂、越高等。
3.现存生物不但在结构上具有相似性，而且在新陈代谢方面具有共同特征，进一步说明现存生物由共同祖先进化而来。科学探究2 比较分子学根据下图提供的几种动物的DNA的碱基序列与人类相比较的数据及有关知识，回答下列问题。（1）哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？为什么？
提示：黑猩猩，因为黑猩猩与人类的DNA的碱基顺序有98.2%相同，比另外两种动物都高，且从与人类开始分歧进化的时间比另外两动物都短。
（2）为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似氨基酸顺序的酶和激素？
提示：因为黑猩猩和人类DNA的碱基顺序有98.2%相同，而基因控制合成蛋白质，包括酶和蛋白质类激素。【探究应用】
2005年8月，国际黑猩猩基因测序与分析联盟公布，黑猩猩与人类在基因上相似程度达到90%以上，这个研究成果可以直接说明（ ）
A.人类和大猩猩有较近的亲缘关系
B.人类是由黑猩猩经过漫长的年代进化而来的
C.生物具有遗传和变异的特性
D.人类和大猩猩可能有共同的原始祖先解析 现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。现代类人猿包括：大猩猩、黑猩猩、长臂猿和猩猩。黑猩猩是人类的近亲，它们是与人类血缘最近的动物，黑猩猩是和人有许多相似之处，也是除人类之外智力水平最高的动物，由于黑猩猩和人类的基因相似度达98.77%，表明人和黑猩猩有较近的亲缘关系。
答案 A科学探究3 达尔文的自然选择学说 结合下图，试着用达尔文的自然选择学说思考下列问题：（1）长颈鹿之间为什么会出现生存斗争？
提示：一是长颈鹿通过过度繁殖产生大量的个体；二是生存资源是有限的。（2）是什么原因导致了在生存斗争中出现优势和劣势？
提示：由于遗传变异使长颈鹿有颈长和颈短的差异。
（3）长颈鹿中颈较长的能吃到树叶而生存下来，而颈较短的吃不到树叶而死亡，这种选择的结果达尔文是如何描述的？
提示：适者生存，不适者被淘汰。【探究应用】
下列选项不是达尔文的进化观点的是（ ）
A.同种生物不同个体间存在许多性状上的差异
B.生物产生后代的数量往往超过生活条件所能承受的数量
C.不适应生存环境的生物会被淘汰
D.基因突变和基因重组为生物进化提供了原材料
解析 A项说明同种生物之间存在着变异；B项说明生物存在着过度繁殖现象，生物生存条件是有限的，从而引起生存斗争；C项所述指适者生存，不适者淘汰；D项中，在达尔文生活的那个年代，还没有“基因”的概念。
答案 D【一题多变】
（1）从变异产生角度分析，达尔文是否接受了拉马克的观点？
提示：是。达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，承认变异是可以遗传的，但他认为变异有的可以遗传，有的不能遗传。
（2）相比拉马克，达尔文认为生物进化的关键是什么？
提示：他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。生存斗争适者生存第1课时 种群基因频率的改变与生物进化
学习目标导引
核心素养对接
关键术语
1.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加；
2.说明自然选择导致生物更好地适应特定的生存环境；
3.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。
1.生命观念——分析、认同种群是生物进化的基本单位；
2.科学思维——运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因；
3.科学探究——运用统计与概率的相关知识，解释并预测某一性状的分布及变化；
4.社会责任——引导人们关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康。
种群基因库
基因频率
|预知概念|
一、种群是生物进化的基本单位
1.种群的含义和特点
（1）含义
①范围：一定区域。
②组成：同种生物的全部个体。
（2）特点
①不是机械地集合在一起。
②彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
2.基因库与基因频率
（1）基因库
（2）基因频率
二、突变和基因重组产生进化的原材料
1.可遗传变异的来源
2.可遗传变异是生物进化原材料的原因
（1）基因突变产生新的等位基因，基因重组产生新的基因型。
（2）可遗传变异的两大特点
（3）可遗传变异的结果：提供生物进化的原材料。
三、自然选择决定生物进化的方向
1.选择的对象
（1）表面对象：生物的变异性状。
（2）实质对象：控制性状的基因。
2.选择的结果
（1）生物性状上：朝着有利变异的方向不断进化。
（2）基因上：种群基因频率会发生定向改变。
|过程评价|
1.一个池塘中所有的鱼是一个种群（ ）
2.一个种群中某个个体的所有的基因叫做这个种群的基因库（ ）
3.某个种群中某等位基因如A和a的频率之和等于1（ ）
4.变异不仅为生物进化提供了原材料，而且决定了生物进化的方向（ ）
5.种群的基因频率不变时，则生物没有发生进化（ ）
6.生物变异是不定向的，但生物进化是定向的（ ）
答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√
|联想·质疑|
★种群必备“三要素”：
三个要素
★PA＝＝PAA＋PAa
Pa＝＝Paa＋PAa
PA＋Pa＝1＝PAA＋PAa＋Paa
★种群中任意一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
★突变的有害和有利不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。
生物进化的实质是基因频率发生定向的改变，哪些因素会导致基因频率发生改变？
提示：突变、基因重组、迁入和迁出以及选择等。
探究点1 种群是生物进化的基本单位、基因库及基因频率的计算
在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，据此内容回答下列问题：
（1）为什么生物进化的基本单位是种群而不是个体？
提示：因为个体的寿命是有限的，个体表现型会随着个体的死亡而消失。决定生物性状的基因可以通过生殖而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体的基因组成的变化。
（2）根据孟德尔的分离定律计算：该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？
提示：A配子占60%，a配子占40%。
（3）子一代基因型的频率各是多少？
提示：AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
（4）子一代种群的基因频率各是多少？
提示：A占60%，a占40%。
（5）子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
提示：
亲代基因型的频率
AA（30%）
Aa（60%）
aa（10%）
配子的比率
A（30%）
A（30%）
a（30%）
a（10%）
子一代基因型频率
AA（36%）
Aa（48%）
aa（16%）
子一代基因频率
A（60%）
a（40%）
子二代基因型频率
AA（36%）
Aa（48%）
aa（16%）
子二代基因频率
A（60%）
a（40%）
由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
【探究应用】
某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为（ ）
A.43% B.48%
C.52% D.57%
解析 随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22 000只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率，即≈52%。
答案 C
【一题多变】
（1）如果没有入侵的果蝇，该种群的果蝇随机交配，m的基因频率会发生改变吗？
提示：不会
（2）没有入侵的果蝇时，如何根据基因型频率求出基因频率？
提示：设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
PA＝＝＝PAA＋PAa
Pa＝＝＝Paa＋PAa
由以上公式可以得出下列结论：
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。
影响基因频率变化的因素
（1）基因突变，由于基因突变可以产生新的基因，从而使基因的种类发生变化进而导致基因频率的改变。
（2）基因重组，通过基因重组可以产生新的基因型，从而出现新的表现型，不同表现型个体对环境的适应能力不同，因此通过自然选择导致基因频率的改变。
（3）自然选择，变异是不定向的自然选择是定向的，通过自然选择，不适应环境的个体被淘汰，适应环境的个体生存下来并繁殖后代，使某些基因频率增加，另一些基因频率减少。
（4）迁移：迁移必然导致基因的流动，若迁入群体较大，且迁入群体与原群体的某些基因的频率存在较大差异，则对原群体的基因频率有较大影响。
科学探究2 自然选择和生物变异在生物进化中的作用
在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%。一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，据此回答下列问题：
（1）突变具有低频性，能为生物进化提供原材料吗？
提示：突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变，可以为生物进化提供原材料。
（2）突变大多数对生物体是不利的，能为进化提供原材料吗？
提示：生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。
（3）生物变异和自然选择哪个能决定生物进化的方向？为什么？
提示：自然选择决定生物进化的方向。因为生物进化的方向是定向的，生物变异是不定向的，而自然选择是定向的，所以生物进化的方向是由定向的自然选择所决定的。
（4）这一年间种群是否进化了？
提示：该种群中基因A和基因a的频率：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。一年后，A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%；种群的基因频率没有变化，生物没有进化。
【探究应用】
如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA＝Aa>aa，则在长期的自然选择过程中，下列能正确地表示A基因和a基因之间的比例变化的曲线是（ ）
解析 AA和Aa个体生存能力较强，而aa被淘汰的可能性最大，所以a的基因频率会降低，由于Aa的存在，a的基因频率不可能降至0。
答案 A
【一题多变】
（1）在这个过程中种群进化了吗？
提示：进化了，因为种群的基因频率改变了。
（2）决定进化方向的是什么？
提示：自然选择。
自然选择决定生物进化方向的原理
【运用概念】
1.下列有关种群的叙述中，不正确的是（ ）
A.种群是生物进化的基本单位
B.种群内的个体彼此可以交配
C.种群是同种个体的机械集合
D.种群是生物繁殖的基本单位
解析 同一种群的不同个体相互联系，并通过交配保持一个共同的基因库，因此，种群不是个体的机械集合。
答案 C
2.关于基因库的相关描述，错误的是（ ）
A.基因库是指一个种群所含有的全部基因
B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成
解析 基因库是指种群中所含有的全部基因，由于个体之间存在着差异，所以每个个体中不可能含有种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个基因发生变化，则基因库组成一定会发生变化。种群是繁殖的基本单位，基因库随繁殖的进行而不断延续。
答案 C
3.下列哪项不是生物进化的原材料（ ）
A.基因突变 B..基因重组
C.不遗传的变异 D..染色体变异
解析 突变和基因重组为生物进化提供了原材料，其中突变又包括基因突变和染色体变异。
答案 C
【科学思维】
4.腕足类动物海豆芽，从4亿年前出现至今面貌基本没变，又没有灭绝，对此现象的合理解释是（ ）
A.自然选择对其不发生作用
B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化
C.海豆芽很少变异，适应性强
D.海豆芽的生活环境基本没有改变
解析 自然选择决定了生物进化的方向，该生物的“面貌基本没变”，说明其生存环境基本没变，基因频率也基本没变，所以性状基本没变。
答案 D
5.杂交实验表明，桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性。在19世纪中期以前，桦尺蛾种群中S基因频率很低，在5%以下，到了20世纪上升到95%以上。试分析产生这一变化的原因：
（1）在19世纪时，桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区树干上长满了地衣，在此环境条件下，种群s的基因频率高的原因是__________________________________
____________________________________________________________________。
（2）随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生存，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，种群S的基因频率升高的原因是________________
_____________________________________________________________________。
（3）上述事例说明，种群中产生的变异是 ，经过长期的 ，其中不利变异被不断 ，有利变异则逐渐 ，从而使种群的 发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化的方向是由 决定的。
解析 （1）由于浅色型（ss）桦尺蛾与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多，群体中ss的比例增加，所以s基因频率增高。（2）由于黑色型（SS或Ss）桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，所以S基因频率升高。（3）种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰；有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化的方向是由自然选择决定的。
答案 （1）浅色型（ss）桦尺蛾与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多，导致s基因频率高 （2）黑色型（SS或Ss）桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，导致S基因频率升高 （3）不定向的 自然选择 淘汰 积累 基因频率 自然选择
课时提升训练
（时间：30分钟 满分：50分）
【运用概念】
1.下列关于基因频率，基因型频率与生物进化的叙述正确的是（ ）
A.一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化
B.在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因频率之和为1
C.基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率
D.因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
解析 在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因频率之和为1，基因型频率之和也等于1。
答案 B
2.如图表示某个种群基因型的组成情况，A、a为一对等位基因。则该种群中a的基因频率是（ ）
A.0.11 B..0.4
C.0.5 D..0.55
解析 由图中可知AA∶Aa∶aa＝1∶1∶1，所以a的基因频率为aa＋Aa＝＋×＝0.5。
答案 C
3.人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是（ ）
A.淘汰鸡群中体质较弱的个体
B.从外地引进新的品种加入鸡群
C.将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养
D.让该鸡群中的雌、雄个体自由交配繁殖后代
解析 基因库包括种群内所有个体的全部基因，所以只要有外界环境的变化，对种群进行定向选择，使部分个体被淘汰，或加入新品种都会导致基因库发生变化。
答案 D
4.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是（ ）
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
C.生物进化的实质是种群基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变。只要基因频率发生改变则生物一定在进化，生物的性状受基因和外界环境的共同作用，性状变了基因不一定改变，所以基因频率不一定改变，生物也不一定在进化。
答案 C
5.对现代生物进化理论的认识，不正确的是（ ）
A.种群是进化的基本单位
B.自然选择决定种群基因频率发生改变的方向
C.突变和基因重组产生进化的原材料
D.自然选择决定种群内基因突变发生的频率和方向
解析 种群是生物进化的基本单位，个体会产生各种各样的变异，它为自然选择提供了原材料，自然选择是定向的，而变异是不定向的。
答案 D
6.某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交三代，其后代中a基因的频率是（ ）
A.12.5% B..25%
C.50% D..75%
解析 由Aa自交一代后，AA与aa所占比例相同，各占1/4, 而Aa占1/2, 不管连续自交多少次AA与aa的比例都是相同的，由于Aa中基因A与基因a比例相同，所以A与a的频率均为50%。
答案 C
7.根据达尔文自然选择学说图解（如图），下列对现代生物进化理论的补充、完善等内容中，不正确的是（ ）
A.现代生物进化理论是在研究种群中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.生物进化的实质是种群基因频率的改变
D.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
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。从实质上看生物进化是种群基因频率变化的结果，种群基因库是种群中全部生物个体的全部基因的总和，每个个体只有种群基因库的一部分基因。
答案 D
8.下列与生物进化相关的叙述，正确的是（ ）
A.进化总是由突变引起的
B.进化时基因频率总是变化的
C.变异个体总是适应环境的
D.进化改变的是个体而不是群体
解析 生物进化中发生改变的是种群的基因频率，单位是种群，故改变的是种群的特征，而非个体；自然选择、迁入和迁出等只要改变种群的基因频率就能引起生物进化；变异是不定向的，并具有多害少利特征，此处的“害”与“利”即指能否适应所生存的环境。
答案 B
9.某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是（ ）
A.50%、50% B..50%、62.5%
C.62.5%、50% D..50%、100%
解析 由题意可知，病害发生前T的基因频率为（20×2＋60）÷200＝50%；由于某种病害导致tt个体全部死亡，病害发生后T的基因频率为（20×2＋60）÷（200－20×2）＝62.5%。
答案 B
10.某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交三代（遗传符合孟德尔遗传定律），其第4代中的基因频率和基因型频率变化情况是（ ）
A.基因频率变化，基因型频率不变
B.基因频率不变，基因型频率变化
C.两者都变化
D.两者都不变
解析 自交不会改变基因频率，但会改变基因型频率。
答案 B
【科学思维】
11.在一个基因库中，显性基因和隐性基因的比例相等，如果每一代隐性基因型的个体都不能产生后代，则（ ）
A.对基因型的比例影响很小
B.会降低隐性基因的比例
C.会使隐性基因灭绝
D.会提高杂合子的比例
解析 由于aa个体不能产生后代，所以后代中a的基因频率降低。又由于Aa个体具有繁殖能力，所以a基因不可能消失。
答案 B
12.由于真菌传染而使某森林所有树的颜色都变成灰白色。多年以后，不同颜色的蛾类增长率最可能的结果是（ ）
解析 环境对生物进行自然选择，由于所有的树的颜色都变成了灰白色，所以在生存斗争中，体色与环境色彩相近的蛾类易于生存下来，并产生子代个体，这种情况逐代进行就会使个体中体色与环境色彩相近的个体数越来越多，但由于变异是不定向的，所以在群体中可能还会有棕色等其他颜色的个体存在。
答案 D
13.许多生物特别是动物，在不同生活季节中，数量有很大差异：春季繁殖，夏季数量增加到最多，到了冬季，由于寒冷、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季，又由残存的少量个体繁殖增多。因此形成一个如瓶颈样的模式（如图所示，为抗药性个体），其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。
据图回答：
（1）在图中所示的三年间，该生物种群是否发生了进化？为什么？__________
____________________________________________________________________。
（2）在使用杀虫剂防治害虫时，敏感性个体大多被杀死了，保留下来的大都是抗药性个体，这是由于 的选择作用，其实质是增加了 的频率。而在自然越冬无杀虫剂作用时，敏感性个体反而被选择，导致下一代害虫中敏感性基因频率升高，出现这种现象是由于_____________________________________
_____________________________________________________________________。
解析 （1）生物进化的实质在于种群基因频率的不断变化，由于图中所示的三年间种群中（·）基因频率发生了改变，因此该种群进化了。
（2）由于杀虫剂对害虫的选择作用，具抗药性的个体大都被保留下来，抗药性基因的频率逐渐增大；但是到了越冬时期，由于敏感性个体的生活适应力一般都强于抗药性个体，因而越冬后存活的个体多数为敏感性个体。
答案 （1）该种群进化了，因为该种群的基因频率在不断改变
（2）杀虫剂 抗药性基因 变异的有利与有害取决于环境的变化，在冬天敏感性个体适应力强于抗药性个体
14.原产某地的一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花植株比例如图所示，回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为： 是生物进化的基本单位。 决定生物进化的方向。
（2）在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%（各种基因型个体生存能力相同），第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？ ，理由是____________________
_____________________________________________________________________。
（3）预测上述b植物中D基因频率可能会如何变化？
①___________________________________________________________________，
②___________________________________________________________________，
③___________________________________________________________________。
（4）若要使c植物的后代基因频率维持在这一理想状态下，除了具有庞大的种群外，还应具有哪些条件？_________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析 （1）种群是生物进化的基本单位，自然选择决定生物进化的方向。
（2）生物进化的实质为种群基因频率的变化，若种群基因频率不变则生物没有进化。
（3）根据自然选择的不同可以分为三种情况，即上升、不变、下降。
（4）基因频率维持不变的条件有：①种群足够大；②没有迁入和迁出；③没有基因突变；④自然选择不起作用；⑤个体间自由交配。
答案 （1）种群 自然选择
（2）否 种群基因频率没有变化
（3）①若D控制的性状更能适应环境，则D基因频率上升
②若D控制的性状对环境适应性差，则D基因频率下降
③若环境对各性状无选择作用，则D基因频率不变
（4）没有迁入和迁出，自然选择不起作用，个体间自由交配，无基因突变
【科学探究】
15.自然选择学说的创立，为生物进化提供了可行性的依据，阅读以下材料：
材料一
科学家做了下面的实验：把家蝇分成多组，每组再分为A、B两部分，用DDT处理每组的A部分，B部分不接触DDT。处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖，再把后代分成许多组：每组分成A、B两部分，重复上述实验。这样一代一代选择下去，就可以从B部分选出抗药性强的家蝇。
材料二
镰刀型细胞贫血症患者在幼年时期会夭折，但在疟疾流行的地区，镰刀型细胞贫血症基因的携带者对疟疾的感染率比正常人低得多。现对A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。
回答下列问题：
（1）材料一的实验说明：
①抗药性的出现是 的结果，DDT起 作用。
② 是不定向的， 是定向的。
（2）材料一中，若家蝇的长翅（T）对残翅（t）为显性，长肢（R）对短肢（r）为显性，在随机交配后，表现型比例为长翅长肢63%，长翅短肢21%，残翅长肢12%，残翅短肢为4%，则基因型为TT_ _和TTRR的个体所占的比例分别为 、 。
（3）材料二中A地区人群中各种基因型比例如下图：
①计算A地区中A的基因频率为 。
②画出B地区人群中各种基因型的大致比例图。
③镰刀型细胞贫血症的出现反映了基因对性状控制的途径是______________
__________________________________________________________________。
④通过上述材料充分说明了生物进化的实质为 。
解析 （1）由于每组中的B部分以及重复多次后，它自始至终没有接触过DDT，而其中有较多的抗药性个体，说明抗药性的出现不是来自于DDT的诱导，DDT对其有选择作用。
（2）此题的突破点为随机交配，说明不会改变基因频率，可用遗传平衡定律来解题，由题干中数据可知短肢 （rr）个体占25%，残翅（tt）个体占16%，则t的基因频率为40%，r的基因频率为50%。故TT_ _个体所占比例为：（T）60%×（T）60%＝36%，而TTRR个体所占比例为60%（T）×60%（T）×50%（R）×50%（R）＝9%。
（3）①由图中数据可知：A的基因频率为：AA＋Aa＝90%＋8%×＝94%。
②Aa对疟疾有较强抗性，所以Aa个体所占比例最大，AA对疟疾抗病能力弱故所占比例较小，aa个体既是镰刀型细胞贫血症患者又对疟疾无抗性故比例最小。
③镰刀型细胞贫血症是血红蛋白结构改变而直接引起的一种疾病。
答案 （1）①基因突变 选择 ②基因突变 自然选择
（2）36% 9%（3）①94%
②
③通过控制蛋白质的结构直接控制性状
④种群基因频率的定向改变
课件28张PPT。第2节 现代生物进化理论的主要内容
第1课时 种群基因频率的改变与生物进化|预知概念|一定区域一、种群是生物进化的基本单位
1.种群的含义和特点
（1）含义
①范围：___________。
②组成：________生物的________个体。
（2）特点
①不是____________在一起。
②彼此可以交配，并通过繁殖将_____________传给后代。同种全部机械地集合各自的基因2.基因库与基因频率全部个体全部基因基因库二、突变和基因重组产生进化的原材料基因重组基因突变2.可遗传变异是生物进化原材料的原因
（1）基因突变产生________________，基因重组产生______________。（3）可遗传变异的结果：提供__________的原材料。新的等位基因新的基因型随机性不定向性生物进化三、自然选择决定生物进化的方向
1.选择的对象
（1）表面对象：生物的___________。
（2）实质对象：控制性状的_________。
2.选择的结果
（1）生物性状上：朝着有利变异的方向不断进化。
（2）基因上：种群____________会发生定向改变。变异性状基因基因频率|过程评价|1.一个池塘中所有的鱼是一个种群（ ）
2.一个种群中某个个体的所有的基因叫做这个种群的基因库（ ）
3.某个种群中某等位基因如A和a的频率之和等于1（ ）
4.变异不仅为生物进化提供了原材料，而且决定了生物进化的方向（ ）
5.种群的基因频率不变时，则生物没有发生进化（ ）
6.生物变异是不定向的，但生物进化是定向的（ ）
答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√|联想·质疑|★种群必备“三要素”： ★种群中任意一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。★突变的有害和有利不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。生物进化的实质是基因频率发生定向的改变，哪些因素会导致基因频率发生改变？
提示：突变、基因重组、迁入和迁出以及选择等。探究点1 种群是生物进化的基本单位、基因库及基因频率的计算在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，据此内容回答下列问题：（1）为什么生物进化的基本单位是种群而不是个体？
提示：因为个体的寿命是有限的，个体表现型会随着个体的死亡而消失。决定生物性状的基因可以通过生殖而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体的基因组成的变化。（2）根据孟德尔的分离定律计算：该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？
提示：A配子占60%，a配子占40%。
（3）子一代基因型的频率各是多少？
提示：AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
（4）子一代种群的基因频率各是多少？
提示：A占60%，a占40%。（5）子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
提示：由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。【探究应用】
某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为（ ）
A.43% B.48%
C.52% D.57%答案 C【一题多变】
（1）如果没有入侵的果蝇，该种群的果蝇随机交配，m的基因频率会发生改变吗？
提示：不会（2）没有入侵的果蝇时，如何根据基因型频率求出基因频率？
提示：设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：由以上公式可以得出下列结论：
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。影响基因频率变化的因素
（1）基因突变，由于基因突变可以产生新的基因，从而使基因的种类发生变化进而导致基因频率的改变。
（2）基因重组，通过基因重组可以产生新的基因型，从而出现新的表现型，不同表现型个体对环境的适应能力不同，因此通过自然选择导致基因频率的改变。
（3）自然选择，变异是不定向的自然选择是定向的，通过自然选择，不适应环境的个体被淘汰，适应环境的个体生存下来并繁殖后代，使某些基因频率增加，另一些基因频率减少。
（4）迁移：迁移必然导致基因的流动，若迁入群体较大，且迁入群体与原群体的某些基因的频率存在较大差异，则对原群体的基因频率有较大影响。科学探究2 自然选择和生物变异在生物进化中的作用在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%。一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，据此回答下列问题：
（1）突变具有低频性，能为生物进化提供原材料吗？
提示：突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变，可以为生物进化提供原材料。（2）突变大多数对生物体是不利的，能为进化提供原材料吗？
提示：生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。（3）生物变异和自然选择哪个能决定生物进化的方向？为什么？
提示：自然选择决定生物进化的方向。因为生物进化的方向是定向的，生物变异是不定向的，而自然选择是定向的，所以生物进化的方向是由定向的自然选择所决定的。（4）这一年间种群是否进化了？
提示：该种群中基因A和基因a的频率：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。一年后，A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%；种群的基因频率没有变化，生物没有进化。【探究应用】
如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA＝Aa>aa，则在长期的自然选择过程中，下列能正确地表示A基因和a基因之间的比例变化的曲线是（ ）解析 AA和Aa个体生存能力较强，而aa被淘汰的可能性最大，所以a的基因频率会降低，由于Aa的存在，a的基因频率不可能降至0。
答案 A【一题多变】
（1）在这个过程中种群进化了吗？
提示：进化了，因为种群的基因频率改变了。
（2）决定进化方向的是什么？
提示：自然选择。自然选择决定生物进化方向的原理种群突变基因重组自然选择第2课时 隔离与物种的形成与生物多样性的形成
学习目标导引
核心素养对接
关键术语
1.运用生物进化理论阐明物种的形成过程；
2.概述生物多样性的形成。
1.生命观念——形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同共同进化是普遍存在的；
2.科学思维——探讨物种多样性的形成原因，解释生物的适应是自然选择的结果。
物种隔离
生物多样性
|预知概念|
一、隔离与物种
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.隔离
（1）概念：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。
（2）常见类型
项目
类型
发生范围
结果
生殖隔离
不同物种间
①不能相互交配
②即使交配成功，也不能产生可育的后代
地理隔离
同一种生物
使种群间不能发生基因交流
二、隔离在物种形成中的作用
以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例，同一种地雀，从南美洲大陆迁来后，分布到不同的岛屿上，从而逐渐产生地理隔离。
1.内因
2.外因
3.结果 基因库形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离，从而形成不同种的地雀。
4.结论 隔离是形成新物种的必要条件。
三、生物多样性的形成
1.生物多样性的形成
（1）含义：
（2）形成过程：
2.生物进化理论在发展
主要出现的生物进化理论中影响最广泛和最深远的是以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
|过程评价|
1.马和驴可以交配产生后代，所以马和驴是同一个物种（ ）
2.不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离（ ）
3.新物种形成的标志是生殖隔离（ ）
4.新物种的形成一定会经过地理隔离（ ）
5.生物多样性有基因多样性、物种多样性和生态系统多样性（ ）
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√
|联想·质疑|
★马和驴虽能交配产生后代骡子，但骡子不育，所以马和驴不属于同一物种。
渐变式：
爆发式：
★物种的形成方式
★生物进化是自然选择的结果
（1）能进行交配的就是同一个物种吗？
提示：不一定
（2）长期的地理隔离是否一定会形成生殖隔离？
提示：不一定。只要基因库的差异没有大到使种群个体间不能交配或能交配不能产生可育后代，就不会形成生殖隔离。
科学探究1 隔离与物种的形成
如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：
（1）自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？
提示：不能。存在地理隔离。
（2）b、c进化的方向相同吗？为什么？
提示：不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。
（3）研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？
提示：不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。
（4）若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？
提示：长期的地理隔离产生生殖隔离。
（5）若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？
提示：二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。
【探究应用】
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
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。
答案 C
【一题多变】
（1）生物进化的实质是什么？新物种形成的标志是什么？
提示：生物进化的实质是种群的基因频率发生改变；新物种形成的标志是存在生殖隔离。
（2）是不是所有的物种形成都需要地理隔离？
提示：不是，有的物种形成不需要地理隔离，而呈骤变式。
1．地理隔离和生殖隔离的比较
（1）图中A属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起。
（2）图中B属于生殖隔离，一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。
（3）地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段。
2.物种与种群和隔离的关系
科学探究2 生物多样性的形成
（1）导致生物多样性的根本原因和直接原因分别是什么？
提示：根本原因：基因（DNA分子结构）的多样性；直接原因：蛋白质的多样性。
（2）通过以上学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？
提示：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。
【探究应用】
回答下列有关生物进化和生物多样性的问题：
材料一：某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。
材料二：蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。
依据以上材料，回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是____________________。
（2）这两则材料中发生的相似事件是 。
A.适应辐射 B.地理隔离
C.生存竞争 D.生殖隔离
（3）在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是 的结果。
（4）在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的 变小。
下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。
基因型
A种群/个
B种群/个
VaVb
200
0
VaVa
50
0
VbVc
100
200
VcVc
150
50
VaVc
100
80
（5）计算Va在A种群中的频率 。
（6）就V基因而言，比较A种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析 材料一中所述变化后的蛾与祖先蛾交配的后代不具有生命力，说明两种蛾产生了生殖隔离；材料二中被隔离的蛙的两个种群不能自然交配，说明它们之间存在生殖隔离。A种群共有600个个体，其中VaVa有50个，占A种群的1/12，VaVb占200/600＝1/3，VaVc占100/600＝1/6。则Va基因的频率为1/12＋1/2×1/3＋1/2×1/6＝1/3≈33%。B种群没有基因型为VaVb和VaVa的个体，因此A种群的遗传多样性高于B种群。
答案 （1）种群 （2）D
（3）自然选择（适者生存） （4）基因库
（5）33%
（6）A种群的遗传多样性高于B种群。因为A种群的基因型为5种，B种群的基因型为3种
生物多样性的形成
（1）内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
（2）形成原因：共同进化。
（3）研究生物进化历程的主要依据：化石。
【运用概念】
1.下列关于隔离的叙述，不正确的是（ ）
A.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
B.隔离阻止了种群间的基因交流
C.不同的物种之间必然存在着生殖隔离
D.对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
解析 物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才可能达到生殖隔离。
答案 D
2.下列能形成新物种的是（ ）
A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B.桦尺蠖体色的基因频率由S（灰色）95%变为s（黑色）95%
C.马与驴交配产生了骡
D.克隆多利羊
解析 判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种；基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，仍属于同一物种；骡子不育，不是一个物种；多利羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属原来的物种。
答案 A
3.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是（ ）
A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
解析 区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，但不一定达到生殖隔离；由于a1和a2经历了漫长的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离；种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。
答案 B
【科学思维】
4.经地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟类的种类和数量随时间变化的情况如图所示。下列有关叙述中，错误的是（ ）
A.两岛上的鸟类可能存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离
B.甲岛较乙岛鸟类的种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大
C.两岛上的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间的差异越来越大
D.两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同
解析 每个岛上的鸟类有多种，所以它们是多个种群，每个种群都存在一个基因库；由于两岛位置不同，所以两岛上的鸟类可能存在地理隔离，但无论是否是一个岛，不同种类的鸟类之间都存在生殖隔离；由于甲岛上环境变化较大，促使基因库中的基因频率发生变化的速率快，所以甲岛上鸟类的种类增加更多；由题图可知，两岛上鸟类总的数量趋于相同。
答案 C
课时提升训练
（时间：30分钟 满分：50分）
【运用概念】
1.下列关于物种形成的叙述错误的是（ ）
A.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式
B.隔离是物种形成的必要条件
C.新物种的形成与种群基因频率改变无关
D.自然选择对不同种群的基因频率改变所起的作用有差别
解析 经过长期的地理隔离使种群的基因库产生较大的差异而产生生殖隔离是常见的物种形成方式，A正确；隔离包括生殖隔离和地理隔离，其中生殖隔离的产生是新物种形成的标志，所以隔离是物种形成的必要条件，B正确；新物种的形成是种群不能进行基因交流导致基因库不同的结果，与种群基因频率的改变有关，C错误；自然选择对不同种群的基因频率改变所起的作用有差别，D正确。
答案 C
2.2011年古生物学家发现了最早的驯养狗化石，距今大约有3.3万年历史。该化石与现代格陵兰萨摩犬在形态大小上最为接近，而与狼在牙齿特征上特别相近。下列叙述错误的是（ ）
A.狗可能是人类通过驯养狼演变而来的
B.现代格陵兰萨摩犬与狼不存在生殖隔离
C.在生物进化的过程中，种群的基因频率会发生定向的改变
D.生物进化是一个漫长的过程
解析 从题中信息分析，驯养狗化石与狼在牙齿特征上特别相近，说明狗可能是人类通过驯养狼演变而来的，A正确；现代格陵兰萨摩犬与狼是两种物种，因此存在生殖隔离，B错误；生物进化的过程中就是种群的基因频率发生定向改变的过程，C正确；从题中3.3万年历史可知，生物进化是一个漫长的过程，D正确。
答案 B
3.如图甲、乙、丙代表不同的种群，已知甲和乙原本属于同一物种，都以物种丙作为食物。由于地理隔离，且经过若干年的进化，现在不能确定甲和乙是否还属于同一物种。下列有关说法正确的是（ ）
A.若甲和乙在一起还能进行自由交配，则它们就一定不存在生殖隔离
B.甲、乙与环境之间的生存斗争，对生物进化是不利的
C.若甲和乙仍然为同一物种，则它们具有共同的基因库
D.自然选择使甲、乙和丙的基因频率发生定向改变，决定了进化的方向
解析 生殖隔离包括不能自由交配、胚胎致死、产生后代不育等，能进行自由交配，不一定不存在生殖隔离，A错误；甲、乙与环境之间的生存斗争，对生物进化是有利的，B错误；基因库是对种群而言的，甲、乙属于两个种群，因此不具有共同的基因库，C错误；自然选择使基因频率定向改变，从而决定生物进化的方向，D正确。
答案 D
4.对于二倍体西瓜来说，四倍体西瓜是一个新的物种，原因是（ ）
A.基因频率发生了改变 B.产生了生殖隔离
C.发生了染色体变异 D.出现了新的基因
解析 生殖隔离标志着新物种的形成，因此，对于二倍体西瓜来说，四倍体西瓜是一个新的物种，原因是产生了生殖隔离。
答案 B
5.生殖隔离的形成包括（ ）
①动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配 ②植物因开花季节和形态不同而不能交配 ③动物胚胎发育早期死亡 ④产生的杂种后代没有生育能力
A.①② B.①②③
C.①②④ D..①②③④
解析 ①动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配而产生生殖隔离；②植物因开花季节和形态不同而不能交配而产生生殖隔离；③动物胚胎发育早期死亡由于不能产生可育后代而产生生殖隔离；④产生的杂种后代没有生育能力，属于生殖隔离。
答案 D
6.据2014年11月《科学》杂志报道，在美国南部森林中生活着一种绿色变色蜥，当矮壮健实的褐色蜥蜴侵入该森林，绿色变色蜥被迫在树上生活，仅仅经过20代，绿色变色蜥就长出更大、黏性更强的护趾，帮助它们在较高的领地上定居。研究人员认为这一过程给人们展示了一个正在发生的生物进化过程，这是因为他们认为（ ）
A.树上的绿色变色蜥种群中一定产生了新的基因
B.褐色蜥蜴的入侵决定了绿色变色蜥变异的方向
C.褐色蜥蜴的入侵可能改变了绿色变色蜥种群的基因频率
D.褐色蜥蜴的入侵导致绿色变色蜥种群中产生了生殖隔离
解析 新基因是由基因突变产生的，由题意无法判断树上的绿色变色蜥种群中一定产生了新的基因，A错误；生物的变异是不定向的，B错误；褐色蜥蜴的入侵使绿色变色蜥的生存环境发生了改变，在特定环境的自然选择作用下，可能改变了绿色变色蜥种群的基因频率，C正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，但种群基因频率改变不一定导致绿色变色蜥种群中产生生殖隔离，D错误。
答案 C
7.地球上已有的生物约200万种，其中只进行无性生殖的原始种类不过1%～2%，而进行有性生殖的种类占绝对优势。关于这一事实的叙述中，不正确的是（ ）
A.有性生殖提高了物种的变异性
B.有性生殖大大加快了生物进化的步伐
C.有性生殖出现在真核细胞起源之前
D.有性生殖形成合子，丰富了子代的遗传信息
解析 有性生殖提高了变异频率，为生物进化提供了更多的原材料，加快了生物进化，而有性生殖是真核生物独有的生殖方式，应出现在真核生物起源之后。
答案 C
8.在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是（ ）
A.狼的性状分歧是自然选择的结果
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库差异很大，并逐步出现生殖隔离
解析 狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同，导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互选择而共同进化。
答案 B
9.关于生物进化方面的证据，下列相关叙述正确的是（ ）
A.图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B.图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C.图3是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化证实了物种形成的机制
D.图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性
解析 生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致的，A、B不正确；生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成机制；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，二者之间相互选择，共同进化。
答案 D
【科学思维】
10.下列有关生物多样性与进化的叙述中，不正确的是（ ）
A.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征
B.细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存
C.异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
D.自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
解析 细菌在未接触青霉素前就产生了抗药性的突变。在青霉素的选择作用下抗药性变异逐渐变成有利变异。由此推知B项说法不正确。
答案 B
11.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，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
敏感性纯合子/%
抗性杂合子/%
抗性纯合子/%
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
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.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
解析 解答本题需熟练掌握基因频率的计算方法，理解基因突变的概念和自然选择的作用。某通道蛋白中只有一个氨基酸被替换，可推知控制此蛋白质合成的基因发生了碱基对的替换，A错误；甲地区家蝇种群中抗性基因的频率为（20＋2×2）/（100×2）×100%＝12%，B错误；通过计算可知乙地区的抗性基因频率是最高的，但是不能得出抗性基因突变率最高的结论，C错误；丙地区敏感性基因频率高、抗性基因频率低是自然选择的结果，D正确。
答案 D
12.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、C、D为四个生物群体及其演化关系，请看图回答问题：
（1）由A生物群体进化为B、C两个生物群体的内因是 ，外因是 。
（2）甲岛上的B生物群体迁到乙岛后，不与C生物群体发生基因交流，其原因是__________________________________________________________。
（3）迁到乙岛的B生物群体可能会 。
（4）假设甲岛中B种群中AA的基因型频率为60%，aa的基因型频率为16%，则该种群中A的基因频率为 。
解析 （1）由于甲岛和乙岛存在地理隔离，使两个种群的基因频率向不同的方向变化，当达到生殖隔离后就出现不同的物种。（2）当两个种群不能发生基因交流时，说明二者之间存在生殖隔离。（4）根据题意可知，B种群中Aa的基因型频率为24%，则A的基因频率为60%＋1/2×24%＝72%。
答案 （1）遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离
（2）两者间已形成生殖隔离
（3）形成新的物种（答案合理即可）
（4）72%
13.寄生在某种鸟的羽毛中的羽虱大量繁殖会造成鸟的羽毛失去光泽和尾羽残缺不全，影响雄鸟的求偶繁殖。
（1）若该种群中对羽虱具有抵抗力的个体AA和Aa分别占20%和40%，则a基因的基因频率为 。
（2）下面甲图是该种群一段时间以后相关基因频率的变化趋势，由图可知 （填数字）代表A基因频率的变化， （填数字）代表a基因频率的变化。
（3）研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领地筑巢，与雄鸟尾羽长短有关，为了验证这个观点，做了如下实验，结果如乙图所示。
①将若干只尾羽长度相似且生长状况一致的雄鸟均分成A、B、C三组，B组雄鸟的尾羽不做任何处理，作为对照。将 组雄鸟的尾羽剪短，把剪下来的尾羽用黏合剂粘在另一组雄鸟的尾羽上。给三组雄鸟带上标志后放归野外进行观察。
②实验结论： 。
解析 （1）a的基因频率＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率＝（1－20%－40%）＋1/2×40%＝60%。（2）由于自然选择的作用，对羽虱有抵抗能力的A的基因频率会不断上升，所以用曲线1表示，a的基因频率下降，用曲线2表示。
（3）由于三组鸟的尾羽起始长度是相同的，若将A组的尾羽剪下并用黏合剂粘在另一组雄鸟的尾羽上，给三组雄鸟带上标志后放归野外进行观察，由图乙可知，长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领地筑巢。
答案 （1）60% （2）1 2 （3）①A ②长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领地筑巢
14.（科学探究）回答下列有关生物进化与生物多样性的问题：
随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。
（1）第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个 。
（2）经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性，判断的理由是 。
（3）经过八代或更长的时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成 ，当两箱中果蝇发生变异后，由于 不同，导致 变化，形成两个群体体色的很大差异。
（4）下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A－a、T（T1、T2）－t、E－e]的显性基因频率统计的数据：
世代
甲箱
乙箱
果蝇数
A
T1
E
果蝇数
A
T2
E
第一代
20
100%
0
64%
20
100%
0
65%
第四代
350
89%
15%
64.8%
285
97%
8%
65.5%
第七代
500
67%
52%
65.2%
420
96%
66%
65.8%
第十代
560
61%
89%
65%
430
95%
93%
65%
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是 ，频率基本稳定的基因是 ，第十代时，甲箱中果蝇该等位基因杂合子出现的频率是 %。
解析 （1）种群是一定区域内同种生物的全部个体，因此甲箱和乙箱中的果蝇分属于两个种群。（2）由题意知，经过八代或更长时间之后再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，两品系果蝇之间可能产生了生殖隔离，属于两个物种，因此可能体现生物多样性的物种多样性。（3）由于两箱分养造成地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，当两箱中果蝇发生变异后，由于食物的差异与自然选择的方向不同，导致基因频率向不同方向变化，形成两个群体体色的很大差异。（4）分析甲箱和乙箱的果蝇数量可知，甲的种群数量大，因此甲箱果蝇的种群基因库大；分析表格中信息可知，E的基因频率在不同世代之间的变化不大，最稳定；由表格中信息可知，第十代时，甲箱中E的基因频率为65%，则e的基因频率为35%，因此该等位基因杂合子出现的频率是2×65%×35%＝45.5%。
答案 （1）种群
（2）物种（或基因） 由于存在同体色交配偏好，造成两品系果蝇之间发生生殖隔离现象（或虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性）
（3）地理隔离而不能进行基因交流
食物的差异与选择 基因频率向不同方向
（4）甲 E 45.5
课件30张PPT。第2课时 隔离与物种的形成与生物多样性的形成|预知概念|相互交配一、隔离与物种
1.物种的概念 能够在自然状态下__________并且产生______后代的一群生物。
2.隔离
（1）概念：不同种群间的个体，在自然条件下_______不能自由交流的现象。可育基因（2）常见类型不同物种相互交配可育的后代同一种基因交流二、隔离在物种形成中的作用
以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例，同一种地雀，从南美洲大陆迁来后，分布到不同的岛屿上，从而逐渐产生_______隔离。3.结果 ________形成明显的差异，并逐步出现_____________，从而形成不同种的地雀。
4.结论 ________是形成新物种的必要条件。地理突变基因重组食物栖息条件基因频率基因库生殖隔离隔离1.生物多样性的形成
（1）含义：基因多样性生态系统多样性三、生物多样性的形成（2）形成过程：蓝藻和细菌真核生物2.生物进化理论在发展
主要出现的生物进化理论中影响最广泛和最深远的是以______________为核心的现代生物进化理论。自然选择学说|过程评价|1.马和驴可以交配产生后代，所以马和驴是同一个物种（ ）
2.不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离（ ）
3.新物种形成的标志是生殖隔离（ ）
4.新物种的形成一定会经过地理隔离（ ）
5.生物多样性有基因多样性、物种多样性和生态系统多样性（ ）
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√|联想·质疑|★马和驴虽能交配产生后代骡子，但骡子不育，所以马和驴不属于同一物种。渐变式：爆发式：★物种的形成方式★生物进化是自然选择的结果（1）能进行交配的就是同一个物种吗？
提示：不一定
（2）长期的地理隔离是否一定会形成生殖隔离？
提示：不一定。只要基因库的差异没有大到使种群个体间不能交配或能交配不能产生可育后代，就不会形成生殖隔离。科学探究1 隔离与物种的形成如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：（1）自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？
提示：不能。存在地理隔离。
（2）b、c进化的方向相同吗？为什么？
提示：不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。（3）研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？
提示：不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。
（4）若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？
提示：长期的地理隔离产生生殖隔离。（5）若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？
提示：二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。【探究应用】
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
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。
答案 C【一题多变】
（1）生物进化的实质是什么？新物种形成的标志是什么？
提示：生物进化的实质是种群的基因频率发生改变；新物种形成的标志是存在生殖隔离。
（2）是不是所有的物种形成都需要地理隔离？
提示：不是，有的物种形成不需要地理隔离，而呈骤变式。1．地理隔离和生殖隔离的比较（1）图中A属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起。
（2）图中B属于生殖隔离，一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。
（3）地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段。2.物种与种群和隔离的关系（1）导致生物多样性的根本原因和直接原因分别是什么？
提示：根本原因：基因（DNA分子结构）的多样性；直接原因：蛋白质的多样性。
（2）通过以上学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？
提示：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。科学探究2 生物多样性的形成【探究应用】
回答下列有关生物进化和生物多样性的问题：
材料一：某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。
材料二：蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。依据以上材料，回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是____________________。
（2）这两则材料中发生的相似事件是 。
A.适应辐射 B.地理隔离
C.生存竞争 D.生殖隔离
（3）在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是 的结果。
（4）在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的 变小。下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。（5）计算Va在A种群中的频率 。
（6）就V基因而言，比较A种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据_____________________________________________________________。解析 材料一中所述变化后的蛾与祖先蛾交配的后代不具有生命力，说明两种蛾产生了生殖隔离；材料二中被隔离的蛙的两个种群不能自然交配，说明它们之间存在生殖隔离。A种群共有600个个体，其中VaVa有50个，占A种群的1/12，VaVb占200/600＝1/3，VaVc占100/600＝1/6。则Va基因的频率为1/12＋1/2×1/3＋1/2×1/6＝1/3≈33%。B种群没有基因型为VaVb和VaVa的个体，因此A种群的遗传多样性高于B种群。
答案 （1）种群 （2）D
（3）自然选择（适者生存） （4）基因库
（5）33%
（6）A种群的遗传多样性高于B种群。因为A种群的基因型为5种，B种群的基因型为3种 生物多样性的形成
（1）内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
（2）形成原因：共同进化。
（3）研究生物进化历程的主要依据：化石。
