【三維設計】高考生物一輪精品講義 3.4 生物的進化 新人教版必修2 (2)(1).DOCVIP

第三單元生物的變異、育種和進化第四講 生物的進化知識點一現(xiàn)代生物進化理論的由來1填寫拉馬克的進化學說用進廢退和獲得性遺傳是生物不斷進化的原因，生物是由低等到高等逐漸進化的。2連線達爾文的自然選擇學說的內容知識點二現(xiàn)代生物進化理論1種群是生物進化的基本單位(1)基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。(2)基因頻率：一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率，如下案例：案例若一個種群中基因型為aa、aa、aa個體所占比例分別為30%、60%、10%，則：a的基因頻率60%；a的基因頻率40%。2突變和基因重組產生進化的原材料(1)可遺傳變異的來源(2)生物突變的有利和有害不是絕對的，往往取決于環(huán)境。(3)生物的變異是不定向的，只是產生了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。3自然選擇決定生物進化的方向變異是不定向的不利變異被淘汰，有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進化。4隔離導致物種的形成(1)(2)物種形成巧學助記巧記生物進化種群單位因頻變，突變重組原材料，變異無向自選定，物種形成必隔離。知識點三共同進化與生物多樣性的形成1共同進化不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。2生物多樣性(1)內容：基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(2)形成原因：生物的進化。一、理解運用能力1判斷有關現(xiàn)代生物進化理論敘述的正誤。(1)生物進化的基本單位是群落(2012海南卷t23d)()(2)生物進化的方向與基因突變的方向一致(2010江蘇卷t12b)()(3)物種的形成可以不經(jīng)過隔離(2010山東卷t2a)()(4)生物進化過程的實質在于有利變異的保存(2010山東卷t2b)()(5)自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率(2010山東卷t2d)()(6)用進廢退是生物進化的原因(2010海南卷t16d)()2(2010全國卷t4)關于在自然條件下，某隨機交配種群中等位基因a、a頻率的敘述，錯誤的是()a在某種條件下兩種基因的頻率可以相等b該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關c一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應環(huán)境d持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以降為零答案：b二、讀圖析圖能力據(jù)圖回答下列問題：(1)獅子和老虎是同一物種嗎？它們雜交產生的后代是一個新的物種嗎？答案：不是；不是。(2)如何判斷兩種動物是否屬于同一物種？答案：兩種動物間是否存在生殖隔離。(3)物種的形成一定要經(jīng)過隔離嗎？答案：不一定要經(jīng)過地理隔離，但一定要經(jīng)過生殖隔離。理清脈絡 考點一|對比分析，考查自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論的比較達爾文自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論基本觀點遺傳變異是自然選擇的內因過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭變異一般是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進化的方向生存斗爭是自然選擇的方式，是生物進化的動力適應是自然選擇的結果自然選擇是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質在于種群基因頻率的改變突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)突變和基因重組產生進化的原材料自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向隔離是新物種形成的必要條件不同點沒有闡明遺傳變異的本質以及自然選擇的作用機理著重研究生物個體進化認為物種形成是微小有利變異積累的結果，沒有認識到隔離的作用從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機理強調群體進化，認為種群是生物進化的基本單位隔離是物種形成的必要條件共同點都能解釋生物進化的原因和生物的多樣性、適應性都認為自然選擇決定生物進化的方向典例1(2010山東高考)下列符合現(xiàn)代生物進化理論的敘述是()a物種的形成可以不經(jīng)過隔離b生物進化過程的實質在于有利變異的保存c基因突變產生的有利變異決定生物進化的方向d自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率解析本題考查現(xiàn)代生物進化理論的主要內容，意在考查對現(xiàn)代生物進化理論的理解、掌握和運用能力。隔離是物種形成的必備環(huán)節(jié)，因此a選項錯誤；生物進化過程的實質在于種群基因頻率的定向改變，因而b選項錯誤；自然選擇決定生物進化的方向，所以c選項錯誤。答案d1混淆自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論2環(huán)境起選擇作用，而非誘發(fā)變異達爾文認為環(huán)境條件對生物變異不是誘導而是選擇，生物產生了大量不定向變異后，由環(huán)境決定其生存與否，即變異在前，選擇在后。針對練習 高考命題常從以下角度設置陷阱(1)高考命題多以選擇題形式列舉有關現(xiàn)代生物進化理論的多種觀點，從中判斷正誤。(2)列舉各種進化觀點，比較現(xiàn)代生物進化理論與自然選擇學說。 1(2012海南高考)關于現(xiàn)代生物進化理論的敘述，錯誤的是()a基因的自發(fā)突變率雖然很低，但對進化非常重要b不同基因型的個體對環(huán)境的適應性可相同，也可不同c環(huán)境發(fā)生變化時，種群的基因頻率可能改變，也可能不變d同一群落中的種群相互影響，因此進化的基本單位是群落解析：選d基因突變率雖然低，卻是生物變異的根本來源，是生物進化的原材料；生物的表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結果，基因型不同，表現(xiàn)型相同，對環(huán)境的適應性相同，也可能表現(xiàn)型不同，對環(huán)境的適應性也不同；環(huán)境發(fā)生的變化如果影響到某些基因型，由于環(huán)境的選擇作用，會使種群的基因頻率改變；如果環(huán)境發(fā)生的變化不影響種群中各基因型的適應性，也可能不起選擇作用，基因頻率不變；只有種群內個體之間才有基因交流，所以生物進化的基本單位是種群而非群落。2現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學說的基礎上發(fā)展起來的，現(xiàn)代生物進化理論對自然選擇學說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在()突變和基因重組產生進化的原材料種群是生物進化的基本單位自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的自然選擇決定生物進化的方向生物進化的實質是基因頻率的改變隔離導致新物種形成適者生存，不適者被淘汰abc d解析：選c達爾文自然選擇學說沒有從根本上解釋生物進化的原因，現(xiàn)代生物進化理論從基因的角度解釋了生物進化的原因，正確；達爾文自然選擇學說認為個體是生物進化的單位，而現(xiàn)代生物進化理論認為種群是生物進化及繁殖的基本單位，所以正確。考點二|物種形成與生物進化1物種形成的方式(1)漸變式：(2)爆發(fā)式：物種的形成主要是由異源多倍體以染色體變異的方式形成新物種，一出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離(基因頻率改變)。2物種形成的三個環(huán)節(jié)突變和基因重組、自然選擇、隔離，三者關系如圖所示：3隔離導致物種的形成一個種群多個小種群種群基因頻率定向改變亞種新物種4物種形成與生物進化的關系物種形成生物進化標志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物和原來生物關系新物種形成，生殖隔離，質變，屬于不同的物種生物進化，基因頻率改變，量變，仍屬于一個物種聯(lián)系生物進化的實質是種群基因頻率的改變，這種變化可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種的形成新物種一旦形成，則說明生物肯定進化了典例2大約一萬年前，某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群，兩個種群現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了明顯的分化，過程如下圖所示，相關說法正確的是()a地球上新物種的形成都必須先經(jīng)歷a過程bb過程的實質就是定向改變種群的基因頻率c只能表示物種形成過程中基因突變是不定向的d品系1和品系2種群基因庫出現(xiàn)了較大差異，立刻形成物種1和物種2解析選b圖中a為地理隔離，b為自然選擇。多倍體的形成，可以不經(jīng)過地理隔離形成新物種，a錯誤；表示物種形成過程中變異是不定向的，包括基因突變、基因重組和染色體變異，c錯誤；只有當品系1和品系2出現(xiàn)生殖隔離時，才會形成兩個物種，d錯誤。答案b基因頻率的計算方法1求算基因頻率(1)已知調查的各種基因型的個體數(shù)，計算基因頻率：某基因頻率a100%a100%(a、a為基因，aa、aa、aa為三種基因型個體數(shù))(2)已知基因型頻率計算基因頻率：設有n個個體的種群，aa、aa、aa的個體數(shù)分別為n1、n2、n3，a、a的基因頻率分別用pa、pa表示，aa、aa、aa的基因型頻率分別用paa、paa、paa表示，則：pa()paapaapa()paapaa由以上公式可以得出下列結論：在種群中一對等位基因的頻率之和等于1，而各種基因型頻率之和也等于1。某等位基因的頻率該等位基因純合子的頻率1/2雜合子的頻率。2利用遺傳平衡定律計算基因型頻率(1)前提條件：種群非常大；所有雌雄個體之間自由交配；沒有遷入和遷出；沒有自然選擇；沒有基因突變。(2)計算公式：當?shù)任换蛑挥袃蓚€時(a、a)，設p表示a的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型aa的頻率p2基因型aa的頻率2pq基因型aa的頻率q23伴性遺傳中基因頻率的計算pq針對練習3(2010海南高考)某動物種群中aa、aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請回答：(1)該種群中a基因的頻率為_。(2)如果該種群滿足四個基本條件，即種群_、不發(fā)生_、不發(fā)生_、沒有遷入遷出，且種群中個體間隨機交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為_；如果該種群的子一代再隨機交配，其后代中aa的基因型頻率_(填“會”或“不會”)發(fā)生改變。(3)假定該動物種群滿足上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，只在相同基因型之間進行交配，則理論上該種群的子一代中aa、aa和aa的基因型頻率分別為_、_和_；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中aa、aa和aa的基因型頻率_(填“會”或“不會”)發(fā)生改變。解析：a基因的頻率為0.41/20.30.5，a的基因頻率為0.5。根據(jù)遺傳平衡理論aa的基因型頻率0.520.25。若該種群只在相同基因型之間進行交配，子一代的基因型頻率aa0.30.41/40.4、aa0.41/20.2、aa0.30.41/40.4。如果子一代同樣進行相同基因型之間交配，后代中基因型頻率aa0.40.21/40.45、aa0.21/20.1、aa0.40.21/40.45?？梢姾蟠幕蛐皖l率會發(fā)生改變。答案：(1)0.5(2)足夠大基因突變(或突變)選擇0.25不會(3)0.40.20.4會實驗探究能力|有關生物進化的評價修正性實驗(高考?？紝嶒?典例某中學生物研究小組為證明人工選擇對種群基因頻率的影響，選用了純種長翅果蠅和殘翅果蠅進行實驗。已知果蠅的長翅(b)對殘翅(b)為顯性，基因位于常染色體上。他們的實驗過程如下：a選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只殘翅雌性果蠅進行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；b讓子一代果蠅連續(xù)自由交配五代，同時在每一代中要除去殘翅果蠅；c當子六代所有長翅果蠅自由交配后，統(tǒng)計子七代長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；d根據(jù)殘翅果蠅的百分比計算出b、b基因在種群中的基因頻率，得出結論。請分析回答：(1)如果按照上述步驟進行，在子三代長翅果蠅中純合子占_。(2)如果在每代中不除去殘翅果蠅，在子三代長翅果蠅中純合子占_。(3)請判斷該實驗過程的設計是否科學？_。你的理由是：_。(4)若讓你對此實驗過程進行改進，請設計出改進后的步驟。選擇一只純種長翅雄果蠅與一只殘翅雌果蠅進行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；_；_；_；(5)請預期這種人工選擇對種群基因頻率的影響_。解析f2中bbbb12，產生的兩種類型的配子bb21，故f3中bb為1/31/31/9，即f3中長翅果蠅占8/9，其中的純合子為bb2/32/34/9，占長翅總數(shù)的1/2。若不去除殘翅果蠅，則f2中bbbbbb121，f2產生的配子bb11，f3中bbbbbb1/42/41/4，故長翅中的純合子比例為：bb/(bbbb)1/3。要研究人工選擇作用是否對種群基因頻率產生影響，需要以人工選擇作用作為單一的變量，通過由人工選擇作用的種群和自然繁殖的種群繁殖若干代后進行對照得出實驗結論。答案(1)1/2(2)1/3(3)不科學 沒有設置對照(沒有對照實驗)(4)將子一代果蠅隨機分成相同的甲、乙兩組，讓甲、乙兩組果蠅分別連續(xù)自由交配5次，同時將乙組在每一代中都要除去殘翅果蠅當子六代所有長翅果蠅自由交配后，分別統(tǒng)計甲、乙兩組子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比根據(jù)甲、乙兩組中殘翅果蠅的百分比，分別計算出甲、乙兩組中的b、b基因在種群中的基因頻率，比較得出結論(5)這種人工選擇將導致b基因的頻率增大，b基因的頻率減小評價修改性實驗題解題技巧1答題流程2解題技巧 課堂對點練題組一共同進化與生物多樣性的形成1(2013北京高考)安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食。其中，長舌蝠的舌長為體長的1.5倍。只有這種蝙蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者。由此無法推斷出()a長舌有助于長舌蝠避開與其他蝙蝠的競爭b長筒花可以在沒有長舌蝠的地方繁衍后代c長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結果d長舌蝠和長筒花相互適應，共同(協(xié)同)進化解析：選b長舌蝠與其他蝙蝠都以花蜜為食，它們之間是競爭關系，其長舌能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，從而可以避開與其他蝙蝠的競爭；在沒有長舌蝠的地方，長筒花不能完成傳粉受精的過程，故不能繁衍后代；長舌蝠和長筒花之間相互適應，共同進化。2(2012江蘇高考)下列關于生物進化的敘述，錯誤的是()a生物的種間競爭是一種選擇過程b化石是研究生物進化的重要依據(jù)c外來物種入侵能改變生物進化的速度和方向d突變的可遺傳性阻礙生物進化解析：選d生物的種間競爭可能會導致劣勢一方被淘汰，故也是環(huán)境對生物進行選擇的過程；化石是研究生物進化歷程的重要依據(jù)；外來物種入侵會嚴重影響與當?shù)赜懈偁庩P系的物種，使某些種群的基因頻率發(fā)生改變，故能改變生物進化的速度和方向；突變包括基因突變和染色體變異，屬于可遺傳的變異，為生物進化提供了原材料。題組二現(xiàn)代生物進化理論的主要內容3(2011江蘇高考)根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是()a自然選擇決定了生物變異和進化的方向b生物進化的實質是種群基因型頻率的改變c種群內基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性d種群內基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小解析：選c生物變異的方向是不定向的，而自然選擇是定向的，故自然選擇決定了生物進化的方向；生物進化的實質是種群基因頻率的改變，而不是基因型頻率的改變；種群基因頻率改變的偶然性是隨著種群數(shù)量下降而增大的。4(2013江蘇高考)下圖為四個物種的進化關系樹(圖中百分數(shù)表示各物種與人類的dna相似度)。dna堿基進化速率按1%/百萬年計算，下列相關論述合理的是()a四個物種都由共同祖先通過基因突變而形成b生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素c人類與黑猩猩的dna差異經(jīng)歷了約99萬年的累積d大猩猩和人類的親緣關系，與大猩猩和非洲猴的親緣關系的遠近相同解析：選c由圖示可見，四個物種是由共同祖先經(jīng)過長期的進化而形成的，進化的原材料由突變和基因重組提供；自然選擇決定生物進化的方向；比較圖示可知人類與黑猩猩dna的差異為0.99%，dna堿基進化速率按1%/百萬年計算，則人類與黑猩猩的dna差異經(jīng)歷了約99萬年的累積；比較圖示中數(shù)據(jù)可知，大猩猩與人類的親緣關系比大猩猩與非洲猴的親緣關系要近。5(2013海南高考)果蠅長翅(v)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20 000 只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4% ，若再向該種群中引入20 000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關于純合長翅果蠅引入后種群的敘述，錯誤的是()av基因頻率降低了50%bv 基因頻率增加了50%c雜合果蠅比例降低了50%d殘翅果蠅比例降低了50%解析：選b因該果蠅種群長期保持vv 的基因型為4%，由此算出v0.2，v0.8，進而計算出引入純種長翅果蠅前，vv 有0.0420 000800(只)，vv 有20.20.820 0006 400(只)，vv 有0.80.820 00012 800(只)。引入后，基因頻率v(80026 400)(40 0002)0.1，v10.10.9。因vv、vv的數(shù)目不變，而該種群的總數(shù)增加一倍，所以vv、vv 的基因型頻率均降低了50%。課下提能練一、選擇題1(2014廣州模擬)有關生物進化的敘述，正確的是()a隔離與新物種形成是達爾文自然選擇學說的主要內容之一b突變、基因重組和生殖隔離是新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)c共同進化是指同種生物之間和不同種生物之間相互選擇共同發(fā)展的過程d種群基因頻率發(fā)生了定向改變，一定發(fā)生了生物進化，但不一定產生了新物種解析：選d達爾文自然選擇學說包括過度繁殖，生存斗爭(也叫生存競爭)，遺傳和變異，適者生存。新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇、隔離。共同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。種群基因頻率的定向改變是生物進化的實質，新物種形成的標志是生殖隔離。2(2012北京高考)金合歡蟻生活在金合歡樹上，以金合歡樹的花蜜等為食，同時也保護金合歡樹免受其他植食動物的傷害。如果去除金合歡蟻，則金合歡樹的生長減緩且存活率降低。由此不能得出的推論是()a金合歡蟻從金合歡樹獲得能量b金合歡蟻為自己驅逐競爭者c金合歡蟻為金合歡樹驅逐競爭者d金合歡蟻和金合歡樹共同(協(xié)同)進化答案：c3下列關于鴨跖草進化的說法，正確的是()a若鴨跖草種群數(shù)量增加，則種群內基因頻率改變的偶然性也增加b若鴨跖草種群中rr個體的百分比增加，則r基因頻率也增加c持續(xù)選擇條件下，決定某不良性狀的基因頻率可能降為0d只有自然環(huán)境的選擇作用才能決定鴨跖草的進化方向解析：選c當種群數(shù)量下降時，各基因型的個體也很少，某種基因很可能因相應基因型的個體的偶然死亡而丟失，所以這種改變的偶然性會增大；rr的群體中，個體連續(xù)自交，rr個體的百分比增加，而r基因頻率并沒有改變；有時，人為因素也能夠決定鴨跖草的進化方向。4(2013重慶二模)下列關于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述正確的是()a一個種群中，控制一對相對性狀的各種基因型頻率發(fā)生改變，說明物種在進化b在一個種群中，控制一對相對性狀的各種基因型頻率之和為1c基因型aa的個體自交后代所形成的種群中，a基因的頻率大于a基因的頻率d因色盲患者中男性數(shù)量大于女性，所以男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體解析：選b生物進化的實質是種群基因頻率定向改變，基因型頻率發(fā)生改變，不能說明種群在進化；基因型aa的個體自交后代所形成的種群中，a、a基因的頻率大小取決于自然選擇；基因頻率是某個基因占該種群中全部等位基因數(shù)的比率，而男性群體和女性群體都不屬于種群。5某地區(qū)有一種樺尺蠖，其體色受一對等位基因控制，其中黑色(s)對淺色(s)是顯性，1870年以來，s基因頻率的變化如下表，有關敘述正確的是()年份18701900193019601990s基因頻率(%)1050655012a1870年，種群中淺色個體的比例為90%b從1900年至1960年，該物種始終沒有進化c到1990年，該樺尺蠖已經(jīng)進化成了兩個物種d自然選擇導致s基因頻率定向改變解析：選d1870年，s基因頻率為10%，s基因頻率為90%，所以種群中淺色個體的比例為90%90%81%；生物進化的實質是種群基因頻率的改變；新物種形成的標志是產生生殖隔離，到1990年，該樺尺蠖并沒有與原來的種群產生生殖隔離；自然選擇導致s基因頻率定向改變。6研究發(fā)現(xiàn)線粒體的進化速率非?？?，它的一個基因的進化速率(突變速率)大約是一個核基因進化速率的617倍。下列哪項解釋不能成立()a線粒體dna復制時間短，快速復制為突變提供了更多的機會b線粒體dna無蛋白質保護，容易誘發(fā)突變c線粒體基因突變對生物生命沒有影響，沒有任何選擇壓力，突變比較容易保留下來d線粒體dna復制時，可能存在糾錯能力低，并缺乏相應的修復機制解析：選c突變?yōu)樯锏倪M化提供原材料，突變越多，進化的速率可能越快，線粒體進化速率快可能與線粒體dna復制時間短、無蛋白保護以及復制時糾錯能力較低，且缺乏相應的修復機制有關。線粒體基因突變可能會影響生物的性狀，從而影響生物的生存。7(2014日照一模)調查發(fā)現(xiàn)某種蜣螂提高了“生活品位”，不僅吃糞便，還取食蜈蚣、千足蟲等。與普通蜣螂相比，這種蜣螂后腿較卷曲，便于捕獵，頭部較窄而長，便于進食內臟。由此得不出的結論是()a從進化的角度看，這種蜣螂與普通蜣螂存在生殖隔離b從生態(tài)系統(tǒng)成分看，這種蜣螂既是消費者又是分解者c與普通蜣螂相比較，這種蜣螂類型的出現(xiàn)是自然選擇的結果d與普通蜣螂相比較，這種蜣螂種群的某些基因頻率發(fā)生了改變解析：選a這種蜣螂不僅吃糞便，還取食蜈蚣、千足蟲等，因此這種蜣螂既是分解者又是消費者；從題干中找不到足夠的證據(jù)說明該種蜣螂和普通蜣螂間存在著生殖隔離。8一個全部由基因型為aa的豌豆植株組成的種群，連續(xù)自交n代，獲得的子代中，aa的頻率為(1/2)n，aa和aa的頻率均為(1/2)1(1/2)n。根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，可以肯定該種群在這些年中()a沒有發(fā)生基因型頻率的改變b沒有發(fā)生生物進化c發(fā)生了隔離d發(fā)生了自然選擇解析：選b生物進化的實質是種群基因頻率的改變，該種群的基因頻率沒有發(fā)生改變，說明生物沒有進化。9.生物的變異可以為進化提供原材料。下列關于變異與進化的敘述，正確的是()adna分子復制時堿基對的缺失會引起基因的丟失b雜交育種過程中，通過不斷自交、篩選和淘汰，可以改變種群的基因庫，獲得新物種c自然選擇能保留種群的有利基因，但不決定新基因的產生d環(huán)境變化劇烈會加快生物的變異速度，導致生物快速進化解析：選cdna分子復制時堿基對的缺失導致基因突變，不會引起基因的丟失；雜交育種過程中，通過不斷自交、篩選和淘汰，獲得的是新品種，沒有新物種產生；自然選擇能保留種群的有利基因，但新基因的產生與自然選擇無關；變化的環(huán)境只是對生物起著選擇的作用，但與變異的產生沒有直接關系。10下圖所示為玉米的含油量隨選擇世代的變化情況。據(jù)圖分析，選育過程對高含油量玉米品種的產生所起的作用是()a改變了控制產油的一對等位基因的總頻率b改變了玉米的基因庫，導致新物種的產生c淘汰了一些表現(xiàn)型，從而導致控制含油量高的基因頻率增大d在逐步產生并選擇多對等位基因的同時，淘汰了多對等位基因解析：選c依曲線圖可知，隨著選擇世代數(shù)的增加，玉米的含油量逐漸增多，這是選育過程對含油量高的表現(xiàn)型進行了選擇，從而導致控制含油量高的基因頻率增大。任何一對等位基因的基因頻率之和為1；人工選擇并沒有導致新物種的產生；從圖中無法得出d項的結論。11(2014安慶示范高中聯(lián)考)已知a、a是一對等位基因。如圖分別表示某種動物3個種群a基因頻率的變化情況，3個種群的初始個體數(shù)依次為26、260和2 600且存在地理隔離。下列有關分析錯誤的是()a種群在第25代時基因型為aa個體約占總數(shù)的25%b個體的死亡對種群的a基因頻率影響最小c第150代后3個種群之間可能會出現(xiàn)生殖隔離d自然選擇使3個種群的a基因頻率發(fā)生了定向改變解析：選a由題圖的信息可知，種群在第25代時a的基因頻率為75%，a的基因頻率為25%，基因型aa的個體約占總數(shù)的1/16；在約150世代交替中，種群中a的基因頻率沒有太大變化；長期的地理隔離有可能導致生殖隔離；自然選擇使3個種群的a基因頻率發(fā)生了定向的改變。 12不同基因型的褐鼠對滅鼠靈藥物的抗性及對維生素k的依賴性(即需要從外界環(huán)境中獲取維生素k才能維持正常的生命活動)的表現(xiàn)型如下表。若對維生素k含量不足的環(huán)境中的褐鼠種群長期連續(xù)使用滅鼠靈進行處理，則褐鼠種群中()基因型rrrrrr滅鼠靈敏感抗性抗性維生素k依賴性無中度高度a基因r的頻率最終下降至0b抗性個體rrrr11crr個體數(shù)量增加，rr個體數(shù)量減少d絕大多數(shù)抗性個體的基因型為rr解析：選d從表中提供的信息可知：對滅鼠靈藥物有抗性的褐鼠對維生素k有不同程度的依賴性，若對維生素k含量不足的環(huán)境中的褐鼠種群長期連續(xù)使用滅鼠靈，則種群中基因型為rr和rr的個體被淘汰的概率較高，基因型為rr的個體生存的概率較大，可能導致最終種群中絕大多數(shù)抗性個體的基因型為rr。二、非選擇題13某研究小組研究某地的兩個湖泊，這一地區(qū)有時會發(fā)洪水，每個湖中生活著兩種相似的魚：紅褐色魚和金黃色魚。他們不清楚這兩種魚之間的關系，于是做出兩種假設，如圖所示：(1)湖泊中紅褐色魚出現(xiàn)的原因，請你寫出“假說甲”的觀點是_；“假說乙”的觀點是_。(2)根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，如果湖泊中的紅褐色魚和金黃色魚的繁殖季節(jié)不同，說明它們之間已產生了_。(3)dna分析能較快判斷兩種魚之間的親緣關系。如果湖泊中紅褐色魚與_親緣關系最近，則這一證據(jù)能有效支持“假說甲”。(4)對湖泊中的某一種群進行調查時，發(fā)現(xiàn)基因型為dd和dd的魚所占的比例分別為15%和75%(各種基因型個體生存能力相同)，第二年對同一種群進行的調查中，發(fā)現(xiàn)基因型為dd和dd的個體所占的比例分別為5%和65%，在這一年中，該魚種群是否發(fā)生了進化？_，理由是_。(5)現(xiàn)代生物進化理論認為，進化的單位是_，進化的方向決定于_。解析：如果湖泊中的紅褐色魚和金黃色魚的繁殖季節(jié)不同，說明它們之間已產生了生殖隔離。種群是生物進化的基本單位，自然選擇決定了生物進化的方向。答案：(1)紅褐色魚起源于一種灰色魚(紅褐色魚是灰色魚的變異)洪水將湖中的紅褐色魚帶到了湖中(2)生殖隔離(3)湖泊中的金黃色魚(4)沒有該種群的基因頻率沒有發(fā)生變化(5)種群自然選擇14綜合大熊貓化石及現(xiàn)存種類生活習性和生活環(huán)境等多方面的研究，傳統(tǒng)的觀點認為大熊貓的瀕危是進化歷程的必然。最新群體遺傳學的研究表明，現(xiàn)存大熊貓并未走到進化歷史的盡頭，仍然具有進化潛力。請依據(jù)現(xiàn)代生物進化理論的主要觀點和內容及上述資料回答以下問題：(1)一個大熊貓種群的全部個體所含的全部基因，是這個種群的_，如果大熊貓種群仍然保持較高的遺傳多樣性，實際上反映了種群中基因的_。(2)現(xiàn)代生物進化理論認為，種群是_的基本單位。影響種群基因頻率變化的因素有多種，如自然選擇和_等。(3)突變、_和_是物種形成和生物進化的機制。(4)如果大熊貓種群無限大，群體內的個體隨機交配，沒有突變發(fā)生，沒有任何形式的選擇壓力，那么群體中的各種基因型的比例每代保持不變。對某地一個種群隨機抽樣調查，測知該種群中有基因型aa、aa、aa的個體若干只，由此可以計算出a和a的基因頻率。而根據(jù)a和a的基因頻率，可以推測出這個種群中aa的頻率(n)大約是()a0n100%b0n50%c0n50% dn50%(5)下圖中曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和產量之間的關系，曲線b、c、d表示使用誘變劑后青霉菌菌株數(shù)和產量之間的關系。據(jù)圖分析：由a變?yōu)閎、c、d體現(xiàn)了_。最符合人們生產要求的變異類型是曲線_。解析：現(xiàn)代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位，而突變、選擇、隔離是生物進化和物種形成過程中的三個基本環(huán)節(jié)。生物進化的實質為基因頻率的改變，而基因突變、基因重組和染色體變異均能影響種群基因頻率的變化。答案：(1)基因庫多樣性(2)生物進化基因突變、基因重組、染色體變異(突變、基因重組)(3)選擇隔離(4)b(5)變異的多方向性d15美國醫(yī)學會雜志周刊刊登一份政府調查報告說，被稱為“超級病菌”的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(mrsa)在美國國內正呈蔓延趨勢，每年預計有超過9萬人嚴重感染這一病菌。請回答下列有關“超級細菌”的問題：(1)從細胞結構來看，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(mrsa)屬于_生物，其可遺傳變異的來源是_。(2)抗生素在“超級細菌”進化過程中起到了_作用，使細菌的_發(fā)生定向改變。(3)請設計一個實驗，證明“抗生素誘導金黃色葡萄球菌產生了適應性的變異”的觀點是錯誤的。材料和器具：青霉素、培養(yǎng)皿以及對青霉素敏感的普通金黃色葡萄球菌。將實驗完善：實驗步驟：步驟1：取培養(yǎng)皿a若干個(a1、a2、a3)，加入普通細菌培養(yǎng)基；取培養(yǎng)皿b若干(b1、b2、b3)加入_的細菌培養(yǎng)基。步驟2：將適量細菌培養(yǎng)液涂在培養(yǎng)皿a1的培養(yǎng)基表面，放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，培養(yǎng)基表面會出現(xiàn)一些細菌菌落。步驟3：用滅菌后的絲絨包上棉花制成一枚“印章”，在a1上輕蓋一下，再在b1上輕蓋一下，這樣a1中的細菌就按一定的位置正確地“復制”到b1之中，將b1培養(yǎng)一段時間后，b1中一定部位出現(xiàn)了少量菌落。步驟4：根據(jù)b1中菌落出現(xiàn)的方位，將a1中對應位置的菌落取出，均勻涂抹在a2表面，培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基表面又會出現(xiàn)許多菌落。反復重復步驟3、4。預期結果：在b2、b3中保留下來的菌落越來越多，直到最后，所有復制到b中的菌落全部保留下來，都具有了對青霉素的抗藥性。本實驗的原理：_，說明細菌抗藥性變異的產生與抗生素無關。解析：(1)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌是細菌，屬于原核生物，不含染色體，其變異方式只有基因突變這一種。(2)抗生素屬于環(huán)境選擇因素，可定向改變種群的基因頻率。(3)設置一組含有青霉素的對照組，實驗證明先變異，后選擇。答案：(1)原核基因突變(2)選擇基因頻率(3)含有青霉素a組細菌從未接觸抗生素，而細菌的抗藥性不斷增強巧用數(shù)學思想解遺傳與進化計算題一、數(shù)形結合思想在進行dna分子中堿基比例、基因表達和dna分子半保留復制過程中的有關計算時，可巧用數(shù)形結合思想。如：在計算dna分子中的堿基比例時，先畫出dna分子平面結構簡圖(如圖1所示)，其次將題目中的數(shù)量關系和圖形結合，明確已知的堿基比例是占一條鏈的情況，還是占整個dna分子的情況，最后在理清兩條鏈堿基關系的基礎上作答。在解答有關基因表達過程中的計算時，可結合圖2，明確dna分子中的堿基、rna分子中的堿基、多肽中氨基酸的數(shù)量關系，并關注變化的情況，如rna某一位置出現(xiàn)了終止密碼子，多肽中的氨基酸必發(fā)生變化，如何變化可結合該圖思考得出結論。有關dna分子半保留復制過程中的計算可參看圖3。二、分解組合思想分解組合思想就是把組成生物的兩對或多對相對性狀分離開來，用單因子分析法一一加以研究，最后把研究的結果用一定的方法組合起來，運用數(shù)學中的乘法原理或加法原理進行計算。在遺傳概率的計算中，分解組合思想大放光芒。1基因分離定律的三把鑰匙(1)若后代性狀分離比為顯隱31，則雙親一定都是雜合子(用d、d表示)。即dddd3d_1dd。(2)若后代性狀分離比為顯隱11，則雙親一定是測交類型。即dddd1dd1dd。(3)若后代性狀只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子。即dddd或dddd或dddd。2解題思路(1)先確定此題是否遵循基因的自由組合定律。如不遵循，則不用此法。(2)分解：將所涉及的兩對(或多對)基因或性狀分離開來，單獨考慮，用基因分離定律的三把鑰匙進行研究。(3)組合：將分離定律研究的結果按一定方式進行組合。3應用(1)求基因型、表現(xiàn)型種類數(shù)：(2)求患病概率：當甲、乙兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，利用基因分離定律計算得知：患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，可利用乘法原理或加法原理計算其他概率，如兩病兼患的概率為mn，只患一種病的概率為m(1n)n(1m)mn2mn。三、集合思想集合思想已成為現(xiàn)代數(shù)學的理論基礎，用集合語言可以簡明扼要地表述數(shù)學概念，準確、簡捷地進行數(shù)學推理。在生物學的一些計算中，如能主動運用數(shù)學的集合思想去解題，對于培養(yǎng)我們嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力大有裨益。1在人類的遺傳病中，若只考慮甲病的情況，患甲病的概率為a，只考慮乙病的情況，患乙病的概率為b，兩個事件互相獨立，則不患甲病和不患乙病的概率分別是集合a和集合b的補集，分別用1a、1b表示，如圖1所示。圖2中，同時患兩病的概率可看成集合a、集合b的交集。只患甲病的概率為集合a中集合ab的補集，數(shù)值aab。(集合ab是集合a的子集)2在基因頻率和基因型頻率的計算中，也可運用集合思想。以一對等位基因aa為例，若a的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則集合p、q互為補集，即pq1，圖3所示。體會基因頻率的動態(tài)變化，如p增加，則q減少。在圖4中aa、aa、aa者基因型頻率互為補集，即aa的基因型頻率aa的基因型頻率aa的基因型頻率1，留意三者的動態(tài)變化，如aa和aa的基因型頻率增加，則aa的基因型頻率減少。當達到遺傳平衡時，基因頻率和基因型頻率保持不變，為恒定值。結合圖3和圖4理解，圖3中的p、q恒定時，圖4中的aa的基因型頻率p2，aa的基因型頻率2pq，aa的基因型頻率q2，三者的數(shù)值恒定不變。1在一個dna分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉錄的信使rna中鳥嘌呤與胞嘧啶分別占堿基總數(shù)的()a24%,22%b22%,28%c26%,24% d23%,27%解析：選a解此類型題時，可先繪出兩條鏈及其鏈上的堿基，再依題意注明已知堿基的含量，通過繪圖直觀形象地將題中信息呈現(xiàn)出來，有利于理清解題思路，尋求解題方法。如圖所示在雙鏈dna分子中，當at54%時，在一條鏈中(如a鏈)at也占這條鏈堿基的54%，所以，a鏈中gc46%，由于該鏈中g占22%，可以算出c占24%，則與其互補的信使rna中g占24%、c占22%。2小麥粒色受不連鎖的三對基因a/a、b/b、c/c控制。a、b和c決定紅色，每個基因對粒色增加效應相同且具疊加性，a、b和c決定白色。將粒色最淺和最深的植株雜交得到f1。f1的自交后代中，與基因型為aabbcc的個體表現(xiàn)型相同的概率是()a1/64 b6/64c1