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第35课时
生物的进化
1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等，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.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
5.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。
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。
课标要求
考情分析
1.生物有共同祖先的证据 2023·江苏·T3　2023·浙江6月选考·T3　2022·北京·T6
2.自然选择与适应的形成 2023·浙江6月选考·T9　2021·浙江1月选考·T14
3.基因频率的改变与生物进化 2023·天津·T16　2023·海南·T10　2023·北京·T6　2022·广东·T14
2022·海南·T15
4.隔离与物种的形成 2023·湖北·T17　2022·浙江1月选考·T16　2022·湖南·T12
5.协同进化与生物多样性 2023·湖南·T4　2023·浙江1月选考·T13　2022·河北·T6　2022·辽宁·T3
内容索引
考点一　　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
考点二　　现代生物进化理论
课时精练
考点一
生物有共同祖先的证据、
自然选择与适应的形成
1.达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由原始的 进化来的。
(2)自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了 的形成和 形成的原因。
共同祖先
适应
物种
2.生物有共同祖先的证据
(1)地层中陈列的证据——化石
直接
沉积岩
复杂
高等
陆生
(2)当今生物体上进化的印迹
——其他方面的证据
和结构
形态
同源器官
共同祖先
形成和
发育
共同祖先
共同祖先
原
始祖先
远近
3.适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的 适合于完成一定的 。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
②相对性：适应是针对一定的 而言的，是一种暂时的现象。
形态结构
功能
环境
环境条件
4.适应是自然选择的结果
(1)拉马克进化学说
①主要观点：彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于 和
。
②评价：拉马克的进化学说在当时是 的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
用进废退
获得性遗传
有进步意义
(2)达尔文自然选择学说
过度繁殖
遗传变异
可遗传的变异
自然选择
可遗传的有利变异
境的定向选择
环
统一
性
共同
多样性
适应性
性状
提醒　变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。
(3)达尔文以后进化理论的发展
①发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了 的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以 为基本单位。
②发展的结果：形成了以 为核心的现代生物进化理论。
遗传和变异
种群
自然选择
拉马克与达尔文进化学说的比较
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
区别 　 进化原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因
变异方向 变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的，是不定向的
适应性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰
进化方向 由生物自身决定 由自然选择决定
联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的
(1)大量化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生的进化顺序(　　)
提示　化石是研究生物进化最直接的证据，大量化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
(2)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征(　　)
×
√
(3)不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的(　　)
提示　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，其差异的大小可揭示物种的亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
×
(4)达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和获得性遗传两大学说组成
(　　)
提示　达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和自然选择学说组成，获得性遗传是拉马克的观点。
×
(5)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　　)
提示　达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性与适应性，但对遗传和变异的本质没有作出科学的解释。
×
(6)达尔文认为适应的来源是不可遗传的变异，适应是环境定向选择的结果
(　　)
提示　达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
(7)生物进化论揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果(　　)
×
√
考向一　生物有共同祖先的证据辨析
1.(2023·安徽合肥一中高三期中)某博物馆内展示的“世纪曙猿”化石，距今约4 500万年，已能看到高等灵长类动物的许多特征。下列相关叙述错误的是
A.“世纪曙猿”化石的发现能够说明灵长类动物与人类具有共同的祖先
B.对“世纪曙猿”化石进行研究，能够分析出其体型大小和运动方式等
C.从地层年龄与其对应的化石中能够总结出爬行类动物的出现早于鱼类
D.化石、比较解剖学和胚胎学等证据在生物进化研究中互为补充、相互印证
√
1
2
3
4
生物最先生活在海洋里，故从地层年龄与其对应的化石中能够总结出鱼类的出现早于爬行类动物，C错误。
1
2
3
4
2.(2023·浙江6月选考，3)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序列比对结果如表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
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
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
√
1
2
3
4
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%
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似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；
1
2
3
4
表中结果显示了猩猩、大猩猩、黑猩猩与人体内编码同种蛋白质的同源DNA序列的相似度很高，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。
1
2
3
4
考向二　自然选择与适应的形成的关系辨析
3.适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。下列与适应及其形成相关的叙述，错误的是
A.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.适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应
C.适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
D.具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的
个体，会过早死亡，不能留下后代
√
1
2
3
4
适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果，C正确；
适应具有相对性，具有不利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为有利变异，而不会过早死亡，也能留下后代，D错误。
1
2
3
4
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、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，长颈鹿的适应性性状有可能变得不适应
√
1
2
3
4
金合欢的尖刺可以减少水分散失，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，也是为了适应环境而生存，两者都是生物适应性的表现，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；
1
2
3
4
尖刺是金合欢的一种表型，该表型是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。
1
2
3
4
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考点二
现代生物进化理论
1.种群基因组成的变化
(1)种群和种群基因库
①种群
a.定义：生活在 全部个体的集合。
b.实例：一片草地上的所有蒲公英。
c.特点：种群是 和 的基本单位。
②基因库：一个种群中全部个体所含有的 。
一定区域的同种生物
生物进化
繁殖
全部基因
③基因频率
a.定义：一个种群基因库中，某个基因占全部 的比值。
b.计算公式
等位基因数
(2)种群基因频率的变化
①可遗传变异的来源： (基因突变和染色体变异)和 。
②可遗传变异的形成
产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的 ，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
③变异的有利和有害是相对的，是由生物的生存环境决定的。
突变
基因重组
基因突变
基因型
(3)自然选择对种群基因频率变化的影响
突变
定向
改变
一定
的方向
提醒　自然选择决定种群进化的方向的机理
自然选择通过作用于个体而定向影响种群的基因频率。其直接作用对象是生物个体的变异性状(表型)。间接作用对象是与生物个体的变异性状相关的基因型。根本作用对象是与生物个体变异性状相对应的基因。
(4)探究抗生素对细菌的选择作用
①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 。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素， 有可能存活下来。
耐药性
耐药菌
②方法步骤
垂直
器
相互
涂布
不含抗生素
抗生
素纸片
12～16 h
圈的直径
抑菌
抑菌圈边缘
注意事项：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。
2.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。
可育
提醒　种群≠物种
①物种是自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群；种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。②种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。③判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是看是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离，则不是同一物种。
(2)隔离
相互交配
可育后代
同种
提醒　隔离≠生殖隔离
隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成：
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。
(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)
物种形成与生物进化的比较
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新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变； ②新物种的形成是长期进化的结果
3.协同进化与生物多样性的形成
(1)协同进化
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
提醒　不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间竞争。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
②类型
类型 相互关系 实例
不同物种 之间 在相互_____中共同进化 原始合作 海葵与寄居蟹
在相互____中共同进化 __________ 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
寄生 噬菌体与细菌
_________ 农作物与杂草
生物与无机环境之间 生物的进化与无机环境的变化是相互影响的 原始大气无氧→厌氧生物→____生物出现→大气中有氧→出现_____生物
适应
斗争
种间竞争
互利共生
光合
好氧
(2)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 。
a.从分子水平看：DNA多样性(根本)→蛋白质多样性(直接)→生物性状多样性
b.从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与环境的定向选择在进化过程中共同作用的结果。
③研究生物进化历程的主要依据： 。
遗传
生态系统
协同进化
化石
④生物多样性三个层次间的关系
遗传
生态系统
4.生物进化理论在发展
非益即害
中性
渐变
物种长期稳定
迅速形成新种
(1)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性，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　细菌的抗药性变异是使用抗生素之前就存在的，基因突变是不定向的，抗生素对抗药性不同的个体只起到选择作用。
×
(2)在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化(　　)
提示　在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也会因基因突变、迁入、迁出等原因而发生变化。
×
(3)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(　　)
(4)所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料(　　)
提示　可遗传的变异为生物进化提供原材料，不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料。
×
√
(5)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。
(6)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程(　　)
提示　生物多样性包括三个层次：遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。可见，新的物种不断形成的过程不能代表生物多样性的形成。
×
×
1.比较达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论，请分别运用两种理论解释桦尺蛾这一适应性特征的形成并完善以下过程。
达尔文自然选择学说：桦尺蛾在繁殖过程中产生 ，在树皮裸露并被煤烟熏成黑褐色的环境中，该变异是有利变异，生存并留下后代的机会多，逐代积累，形成了适应环境的黑色型桦尺蛾。
现代生物进化理论：桦尺蛾在繁殖过程中， ，
产生黑色型变异，在树皮裸露并被煤烟熏成黑褐色的环境中，该变异是有利变异，其生存并留下后代的机会多，逐代积累，使该种群中__________________
逐渐增加。
黑色型变异
浅色型基因s突变成黑色型基因S
黑色型基因S的频率
2.基因频率的计算
(1)桦尺蛾的浅色和黑色这一相对性状是由一对等位基因控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。如果基因型为ss的个体占4%，基因型为Ss的个体占18%，基因型为SS的个体占78%。基因S和s的频率分别是多少？
提示　 S的基因频率为87%，s的基因频率为13%。
(2)(2023·湖北，18改编)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是_____。
27%
(3)果蝇的红眼、白眼基因位于X 染色体上，某果蝇种群足够大，雌雄比例为1∶1，个体间自由交配，自然选择对果蝇眼色没有影响，不发生基因突变，没有迁入和迁出；其中白眼雄果蝇(XaY)占5%，则该种群Xa 基因频率是 ，可以估算该种群中白眼雌果蝇约占 。若以上条件不变，该种群将 (填“会”或“不会”)发生进化。
10%
不会
0.5%
3.研究抗生素对细菌的选择作用
碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。如表为2005－2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。据表回答下列问题：
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
(1)这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联？依据是什么？
提示　两者之间存在关联；表中数据表明细菌耐药率随抗生素使用量的增加而增大。
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
(2)为研究抗生素对细菌的选择作用，研究者取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 d，观察结果(如图)，统计抑菌圈的直径。
①为达到研究的目的，该方案需做两个重要改进：为使实验更严密，平板需增加一个区域，在该区域放入一个 。
不用抗生素处理的圆纸片
②挑取该平板上 (填“靠近抑菌圈”“远离抑菌圈”或“任意位置”)的菌落，配成菌液，重复上述实验，培养多代。
③预期实验结果，随着培养代数的增加____
____________。
靠近抑菌圈
抑菌
圈逐渐减小
4.辨析是否形成新物种
某研究小组研究了某地的两个湖泊，这一地区有时会发洪水。每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色鱼和金黄色鱼。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出如图所示的两种假设：
(1)在假说甲和假说乙中，湖泊Ⅰ和湖泊Ⅱ中的两种鱼的祖先各是哪种鱼？
提示　假说甲认为，两个湖中的红褐色鱼和金黄色鱼都是由灰色鱼进化而来的，红褐色鱼和金黄色鱼有共同的祖先；假说乙认为，由于洪水的作用，洪水将湖泊Ⅰ中的红褐色鱼，带到了湖泊Ⅱ，将湖泊Ⅱ中的金黄色鱼，带到了湖泊Ⅰ。
(2)DNA分析表明，湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？
提示　这一证据支持假说乙。
(3)假说甲是否符合当地实际情况？为什么？
提示　假说甲不符合当地实际情况，因为假说没考虑当地“有时会发洪水”这一实际情况。
(4)什么证据可以帮助你确定湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼不是一个物种？
提示　如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种(或若两种鱼杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种)。
5.辨析协同进化和生物多样性的形成之间的关系
资料：1968年，美国生态学家海尔斯顿等人提出较低营养级生物的种群结构(如多度、生物量、物种多样性等)受较高营养级生物(捕食者)的控制，即下行控制。而与之相反，由较低营养级种群的密度、生物量等(食物资源)决定较高营养级的种群结构的现象被称为上行控制。上行控制或下行控制对种群数量、分布等的影响一直是生态学界争论的一个主题。也有研究人员认为上行控制和下行控制都重要，即食物资源和捕食者都发挥着控制作用。例如，有研究发现，浮游植物的现存量既受到生长的环境条件如营养水平、光照条件的上行控制，也受到捕食者如某些浮游动物的下行控制，并且上行控制和下行控制作用的相对大小，在不同水域和季节有所不同。
(1)从生物进化的角度分析，这种上下行控制说明了什么？
提示　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)根据所学知识分析，在下行控制中，捕食者为什么可以增加被捕食者的生物多样性？
提示　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。
1.种群基因频率的计算方法：
(2)某基因的基因频率＝该基因纯合子频率＋1/2杂合子频率(常染色体或X、Y同源区段上的基因)
注：遗传平衡条件：①种群足够大且雌雄比例1∶1; ②所有雌雄个体之间自由交配；③没有基因突变；④没有自然选择；⑤没有迁入和迁出。
2.自交和自由交配对基因频率和基因型频率的影响：
自交：基因型频率不断变化，后代的基因频率不变；自由交配：亲子代的基因频率不变，子一代开始基因型频率不变。
8
考向三　种群基因组成的变化
5.(2023·海南，10)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。
5
6
7
10
9
下列有关叙述错误的是
A.三种类型的选择对种群基因频率变
化的影响是随机的
B.稳定选择有利于表型频率高的个体
C.定向选择的结果是使种群表型均值发
生偏移
D.分裂选择对表型频率高的个体不利，
使其表型频率降低
√
8
5
6
7
9
10
三种类型的选择都是自然选择，自然选择对种群基因频率的影响是固定的，都使种群基因频率发生定向改变，A错误。
8
5
6
7
9
10
6.(2023·南京、盐城高三模拟)如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况，其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%。下列相关叙述错误的是
8
5
6
7
9
10
A.图2中P点后的下一年中，种群乙中A的基因频率为55%
B.图1中a表示地理隔离，b表示可遗传变异和自然选择，c表示生殖隔离
C.b过程会定向改变两种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异
D.图2中RT段A的基因频率保持稳定，在T之后种群乙仍可能会发生进化
√
8
5
6
7
9
10
根据题干信息可知，P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%，假设原种群有100个个体，则AA、Aa、aa分别有30、40、30个个体，则P点后的下一年中AA、Aa、aa分别有33、44、27个个体，则A的基因频率为(33×2＋44)÷[(27＋33＋44)×2]×100%≈52.9%，A错误。
8
5
6
7
9
10
考向四　生物进化及物种形成
7.(2022·湖南，12)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是
注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。
8
5
6
7
9
10
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C.隔离是物种形成的必要条件
D.②和③之间可进行基因交流
√
8
5
6
7
9
10
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
由表格中交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确；已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；
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5
6
7
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10
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；
②和③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②与③交配，精子传送率达到100%，即使交配成功，由于两者属于不同物种，存在生殖隔离，故不能进行基因交流，D错误。
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交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
8.(2021·福建，5)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是
A.甲和乙仍然存在生殖隔离
B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
√
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结合题意甲、乙杂交产生丙，但丙不能产生子代，甲、乙存在生殖隔离，A正确；
进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；
甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，比如阳光照射范围的变化，C正确；
由题意可知，甲、乙是不同物种，不属于同一个种群，D错误。
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考向五　协同进化和生物多样性的形成
9.(2023·湖北，17)现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
√
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甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；
甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；
基因库是指一个种群内全部个体所含有的全部基因，将A基因引入甲植物(本身不含A基因)种群后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；
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若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变(释放的挥发物质没有改变)，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物质，D错误。
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10.(2023·浙江1月选考，13)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是
A.该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C.同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D.仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果
√
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蜗牛只是该岛上的一种生物，其物种数量不能代表该岛的物种多样性，A错误；
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，而该岛上的蜗牛有上百个物种，B错误；
同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同，具有相似的外壳，是自然选择的结果，C正确；
仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果，D错误。
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1. 是生物 和繁殖的基本单位。
2. 产生进化的原材料，可遗传的变异包括____________
___________________。突变包括 。突变的有害或有利不是绝对的，取决于 。突变和重组是__________
______的，只为进化提供 ，不能决定生物进化的方向。
3. 决定生物进化的方向。生物进化的实质是________________
________。
种群
进化
突变和基因重组
基因突变、基
因重组、染色体变异
基因突变和染色体变异
生物的生存环境
随机的、不
定向
原材料
自然选择
种群的基因频率
的改变
4.(必修2 P116)物种的概念：能够在 _并且产生_____
_____的一群生物称为一个物种。
5.新物种的形成途径：(1)渐变：长期的 →阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→ →新物种形成；(2)有时不需要地理隔离：如 的形成。
6.物种形成的三个环节： 。
自然状态下相互交配
可育
后代
地理隔离
生殖隔离
多倍体
突变和基因重组、自然选择、隔离
7.(必修2 P121) 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
8.(必修2 P121～122)地球上最早出现的生物是 (填新陈代谢类型)的 生物。真核生物通过 生殖，实现了 ，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。
9.生物多样性主要包括三个层次的内容： 、_____________和 。
不同物种
生物与无机环境
异养厌氧
单细胞原核
有性
基因重组
遗传多样性(基因多样性)
物种多样性
生态系统多样性
10.生物多样性是 的结果，物种形成的必要条件是 。若想判断生长更快的金鲳鱼养殖品种与野生种是否为同一物种，可采用的方法是__________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
协同进化
隔离
将金鲳鱼养殖品种与野生种进行杂交，如果能杂交且可以产生可育后代，则是同一物种；若不能杂交或杂交后产生的后代不可育，则不是同一物种
11.近亲繁殖导致种质退化会使该物种的____________多样性降低，从遗传的角度分析，近亲繁殖导致种质退化的原因是____________________
_______________________________________________________________________________________。
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遗传或基因
近亲繁殖将会增加子代中隐性致病基因变为纯合子传给后代的概率，并直接导致生殖成功率的下降和遗传多样性的降低
课时精练
1.(2022·北京，6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出
A.这种差异是由基因中碱基替换造成的
B.两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D.导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
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两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，可能是由基因中碱基替换造成的，A不符合题意；
由题意“两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成”推测，两者共同祖先的血红蛋白也有α链，B不符合题意；
人与黑猩猩都能正常生存，两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能，C不符合题意；
α链的相同位置上有一个氨基酸不同，这属于基因突变，可以发生在任何生物的任何生长发育过程中，D符合题意。
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2.运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述，错误的是
A.研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线，这是最直接的
证据
B.不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异，这否定了生物有共同的
祖先
C.人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%，这属于分子水平的证据
D.人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，这属于胚胎学证据
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化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，化石是研究生物进化最直接的证据，A正确；
亲缘关系越近，细胞色素c中氨基酸序列的差异越小，因此比较不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小，可以推测生物之间的亲缘关系，B错误；
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，这是分子水平的证据，故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%，属于分子水平的证据，C正确；
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胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科，比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，属于胚胎学证据，D正确。
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3.(2021·河北，6)雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是
A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为
B.④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D.④可能由③进化而来
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求偶时提供食物给雌蝇，一方面为了获得交配机会，另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A正确；
根据题意，四种方式都能求偶成功，④虽然是一种仪式化行为，但对缝蝇繁殖也具有进化意义，B错误；
④仅送一个空丝球给雌蝇，不需要食物也能求偶成功，④与③在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D正确。
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4.(2021·广东，10)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
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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，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；
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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。
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5.(2023·北京，6)抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
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在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，非转基因作物的存在不会对害虫生存产生压力，A不符合题意；
大面积种植转基因作物并施用杀虫剂会导致害虫大量死亡，抗性基因频率会越来越高，因为能生存的大多数都具有抗性基因，B符合题意；
转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植会减少转基因作物的数量，减少对害虫的杀伤力，C不符合题意；
转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带会使一部分害虫体内的非抗性基因保留下来，不至于抗性基因频率越来越高，D不符合题意。
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由题意可知，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)×100%＝(500×2)/(2 000×2)
×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。
6.(2021·广东，8)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%
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7.囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是
A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分
布现状受自然选择影响
B.与浅色岩P 区相比，深色熔岩床区囊
鼠的杂合子频率低
C.浅色岩Q 区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q 区相比，浅色岩P 区囊鼠的隐性纯合子频率高
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在自然选择的作用下，种群的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，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；
在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么 ＋
0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，B项错误；
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已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；
浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
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8.(2024·南通高三期中)人类MN血型由一对等位基因LM和LN决定，M型和N型是纯合子，MN型是杂合子。现调查某地区1 800人中，500人为M型，700人为MN型，600人为N型。下列相关叙述正确的是
A.LM的基因频率为0.53，LN的基因频率为0.47
B.一段时间后，理论上人群中MN型个体占比会有所减少
C.人的迁入、迁出以及基因突变都可能导致种群基因频率的改变
D.人的其他基因的改变不可能影响LM和LN基因频率的改变
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LM的基因频率为[(500×2＋700)÷(1 800×2)] ×100%≈0.47，LN的基因频率为[(600×2＋700)÷(1 800×2)] ×100%≈0.53，A错误；
若在调查期间，某地区的人群处于遗传平衡状态，则一段时间后，理论上人群中MN型个体占比会保持相对稳定，B错误；
人的其他基因的改变可能会影响不同个体的生存能力，进而影响LM和LN基因频率的改变，D错误。
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9.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。如图表示某地区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列有关分析错误的是
A.产HCN植株可以由不产HCN的两纯种植株杂
交获得
B.与乡村相比，市中心种群中h、d的基因频率
更高
C.草食动物的捕食及城市化进程会影响白车轴
草种群的进化
D.基因重组会影响种群中H、D基因的基因频率
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不产HCN的两纯种植株的基因型为HHdd、hhDD，二者杂交能产生基因型为HhDd的植株，基因型为HhDd的植株中能产生HCN，A正确；
乡村环境下产HCN个体比例更高，市中心产HCN个体比例更低，而H和D同时存在的个体才能产HCN，可知乡村环境下H、D的基因频率比市中心高，所以市中心种群中的h、d的基因频率比乡村更高，B正确；
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草食动物间接淘汰了不含HCN的白车轴草，
故草食动物会影响白车轴草种群的进化；
从曲线图可知，从市中心到乡村产HCN个
体比例(基因型为H_D_)逐渐增大，种群基
因频率发生定向改变，说明白车轴草朝着产HCN的方向进化，所以城市化进程影响了白车轴草种群的进化，C正确；
基因重组只会增加基因型种类，不会影响基因频率，D错误。
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10.下列有关生物变异和进化的叙述，正确的是
A.无论是自交还是随机交配都会对种群的基因频率产生影响
B.生物的进化必须要经过长期的地理隔离，然后再发生生殖隔离
C.三倍体植物能够由受精卵发育而来，也可由无性繁殖获得
D.基因突变一定产生新的等位基因，一定会使种群的基因频率发生变化
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在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，随机交配不改变种群的基因频率，自交不改变基因频率，但基因型频率发生变化，A错误；新物种的形成不一定要经过很长时间的地理隔离，如多倍体的形成，B错误；
基因突变产生新的等位基因，发生在体细胞内的基因突变不会遗传给后代，对后代基因频率没有影响，因此基因突变不一定会使种群的基因频率发生变化，D错误。
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11.(2021·湖南，8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是
A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B.人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C.鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
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由题干信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；
人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；
种群进化的实质是种群基因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；
人类的喜好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。
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12.(2022·河北，6)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，不会受到毒害。下列叙述错误的是
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分，织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果
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由于基因突变等变异，乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体，降解能力强的个体被选择并保留下来，故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果，A正确；
基因突变是不定向的，选择是定向的，B正确；
分析题意可知，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强，织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，该行为是香豆素对其进行选择的结果，而非织叶蛾主动适应环境的结果，C错误；
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协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，由于任何一个物种都不是单独进化的，因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果，D正确。
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13.(2024·天津和平区高三质检)某实验小组利用果蝇进行如图所示的实验，下列说法正确的是
A.最初甲箱和乙箱的全部
果蝇构成一个种群
B.甲箱果蝇发生了进化，
乙箱果蝇未发生进化
C.食物淀粉刺激使甲箱果蝇体色发生定向变异
D.繁殖八代后，甲、乙箱的果蝇可能存在生殖隔离
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最初甲箱和乙箱的全部果蝇由于存在地理隔离不能相互交配，因此属于两个不同的种群，A错误；
甲箱的果蝇体色变深，其基因频率发生了变化，因此发生了进化；乙箱果蝇虽然体色不变，但是不能确定其基因频率无变化，因此不能判定其未发生进化，B错误；
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生物的变异具有不定向性，食物刺激只起选择的作用，C错误；
繁殖若干代后，甲箱和乙箱混合培养，果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配，说明两品系果蝇之间可能出现了生殖隔离，D正确。
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14.等位基因(A/a) 位于某种昆虫的常染色体上，该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中，a 基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。以下叙述正确的是
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA 、Aa 、aa 的频率
B.能使种群基因频率发生改变的因素有突
变、自然选择、随机交配、迁入和迁出等
C.a 基因控制的性状表现类型更适应环境
D.A 基因的频率为0.25时，Aa 的基因型频率为0.75
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Ⅰ代表AA的频率，Ⅱ代表aa的频率，Ⅲ代表Aa的频率，A错误；
能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等，随机交配不改变种群基因频率，B错误；
A基因频率为0.25时，a基因频率为0.75，Aa的基因型频率为2×0.25×0.75＝0.375，D错误。
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15.(2024·北京丰台区高三质检)生物进化存在两种动力：自然选择和遗传漂变。遗传漂变是基因频率的随机变化，漂变的发生是由于偶然性对基因从亲代向下一代传递时的影响；不是所有个体都交配，也不是所有个体产生的配子都能贡献于繁殖，从而导致亲子代之间基因频率出现变化。下列关于自然选择和遗传漂变的叙述，错误的是
A.自然选择引起种群的基因频率朝一定的方向变化
B.遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性
C.遗传漂变对基因频率的影响与种群的大小无关
D.自然选择通过选择相关的表型进而选择相关的基因
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自然选择决定生物进化的方向，能定向改变种群的基因频率，A正确；
遗传漂变可导致种群基因频率发生改变，但遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性，B正确；
遗传漂变是基因频率的随机变化，种群越大，遗传漂变对基因频率的影响越小；种群越小，特殊因素对种群影响越大，遗传漂变越强，C错误；
自然选择的作用对象是表型，是通过直接选择相关的表型进而选择相关的基因，D正确。
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15第35课时　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，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.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。5.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。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。
考情分析 1.生物有共同祖先的证据 2023·江苏·T3　2023·浙江6月选考·T3　2022·北京·T6
2.自然选择与适应的形成 2023·浙江6月选考·T9　2021·浙江1月选考·T14
3.基因频率的改变与生物进化 2023·天津·T16　2023·海南·T10　2023·北京·T6　2022·广东·T14 2022·海南·T15
4.隔离与物种的形成 2023·湖北·T17　2022·浙江1月选考·T16　2022·湖南·T12
5.协同进化与生物多样性 2023·湖南·T4　2023·浙江1月选考·T13　2022·河北·T6　2022·辽宁·T3
考点一　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
1．达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
(2)自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
2．生物有共同祖先的证据
(1)地层中陈列的证据——化石
(2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
3．适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
②相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
4．适应是自然选择的结果
(1)拉马克进化学说
①主要观点：彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
(2)达尔文自然选择学说
提醒　变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。
(3)达尔文以后进化理论的发展
①发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
②发展的结果：形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
归纳总结　拉马克与达尔文进化学说的比较
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
区别 　 进化原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因
变异方向 变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的，是不定向的
适应性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰
进化方向 由生物自身决定 由自然选择决定
联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的
判断正误
(1)大量化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生的进化顺序(　×　)
提示　化石是研究生物进化最直接的证据，大量化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
(2)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征(　√　)
(3)不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的(　×　)
提示　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，其差异的大小可揭示物种的亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
(4)达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和获得性遗传两大学说组成(　×　)
提示　达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和自然选择学说组成，获得性遗传是拉马克的观点。
(5)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　×　)
提示　达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性与适应性，但对遗传和变异的本质没有作出科学的解释。
(6)达尔文认为适应的来源是不可遗传的变异，适应是环境定向选择的结果(　×　)
提示　达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
(7)生物进化论揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果(　√　)
考向一　生物有共同祖先的证据辨析
1．(2023·安徽合肥一中高三期中)某博物馆内展示的“世纪曙猿”化石，距今约4 500万年，已能看到高等灵长类动物的许多特征。下列相关叙述错误的是(　　)
A．“世纪曙猿”化石的发现能够说明灵长类动物与人类具有共同的祖先
B．对“世纪曙猿”化石进行研究，能够分析出其体型大小和运动方式等
C．从地层年龄与其对应的化石中能够总结出爬行类动物的出现早于鱼类
D．化石、比较解剖学和胚胎学等证据在生物进化研究中互为补充、相互印证
答案　C
解析　生物最先生活在海洋里，故从地层年龄与其对应的化石中能够总结出鱼类的出现早于爬行类动物，C错误。
2．(2023·浙江6月选考，3)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序列比对结果如表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
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
答案　D
解析　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似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；表中结果显示了猩猩、大猩猩、黑猩猩与人体内编码同种蛋白质的同源DNA序列的相似度很高，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。
考向二　自然选择与适应的形成的关系辨析
3．适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。下列与适应及其形成相关的叙述，错误的是(　　)
A．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．适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应
C．适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
D．具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡，不能留下后代
答案　D
解析　适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果，C正确；适应具有相对性，具有不利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为有利变异，而不会过早死亡，也能留下后代，D错误。
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、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，长颈鹿的适应性性状有可能变得不适应
答案　C
解析　金合欢的尖刺可以减少水分散失，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，也是为了适应环境而生存，两者都是生物适应性的表现，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；尖刺是金合欢的一种表型，该表型是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。
考点二　现代生物进化理论
1．种群基因组成的变化
(1)种群和种群基因库
①种群
a．定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
b．实例：一片草地上的所有蒲公英。
c．特点：种群是生物进化和繁殖的基本单位。
②基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
③基因频率
a．定义：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
b．计算公式
基因频率＝
(2)种群基因频率的变化
①可遗传变异的来源：突变(基因突变和染色体变异)和基因重组。
②可遗传变异的形成
基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
③变异的有利和有害是相对的，是由生物的生存环境决定的。
(3)自然选择对种群基因频率变化的影响
提醒　自然选择决定种群进化的方向的机理
自然选择通过作用于个体而定向影响种群的基因频率。其直接作用对象是生物个体的变异性状(表型)。间接作用对象是与生物个体的变异性状相关的基因型。根本作用对象是与生物个体变异性状相对应的基因。
(4)探究抗生素对细菌的选择作用
①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。
②方法步骤
注意事项：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。
2．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。
提醒　种群≠物种
①物种是自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群；种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。②种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。③判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是看是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离，则不是同一物种。
(2)隔离
提醒　隔离≠生殖隔离
隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成：
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。
(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)
归纳总结　物种形成与生物进化的比较
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新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果
3.协同进化与生物多样性的形成
(1)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。
提醒　不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间竞争。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
②类型
类型 相互关系 实例
不同物种之间 在相互适应中共同进化 原始合作 海葵与寄居蟹
在相互斗争中共同进化 互利共生 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
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 生物的进化与无机环境的变化是相互影响的 原始大气无氧→厌氧生物→光合生物出现→大气中有氧→出现好氧生物
(2)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：生物的协同进化。
a．从分子水平看：DNA多样性(根本)→蛋白质多样性(直接)→生物性状多样性
b．从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与环境的定向选择在进化过程中共同作用的结果。
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
4．生物进化理论在发展
判断正误
(1)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性，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　细菌的抗药性变异是使用抗生素之前就存在的，基因突变是不定向的，抗生素对抗药性不同的个体只起到选择作用。
(2)在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化(　×　)
提示　在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也会因基因突变、迁入、迁出等原因而发生变化。
(3)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(　√　)
(4)所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料(　×　)
提示　可遗传的变异为生物进化提供原材料，不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料。
(5)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。
(6)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程(　×　)
提示　生物多样性包括三个层次：遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。可见，新的物种不断形成的过程不能代表生物多样性的形成。
1．比较达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论，请分别运用两种理论解释桦尺蛾这一适应性特征的形成并完善以下过程。
达尔文自然选择学说：桦尺蛾在繁殖过程中产生黑色型变异，在树皮裸露并被煤烟熏成黑褐色的环境中，该变异是有利变异，生存并留下后代的机会多，逐代积累，形成了适应环境的黑色型桦尺蛾。
现代生物进化理论：桦尺蛾在繁殖过程中，浅色型基因s突变成黑色型基因S，产生黑色型变异，在树皮裸露并被煤烟熏成黑褐色的环境中，该变异是有利变异，其生存并留下后代的机会多，逐代积累，使该种群中黑色型基因S的频率逐渐增加。
2．基因频率的计算
(1)桦尺蛾的浅色和黑色这一相对性状是由一对等位基因控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。如果基因型为ss的个体占4%，基因型为Ss的个体占18%，基因型为SS的个体占78%。基因S和s的频率分别是多少？
提示　S的基因频率为87%，s的基因频率为13%。
(2)(2023·湖北，18改编)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是27%。
(3)果蝇的红眼、白眼基因位于X 染色体上，某果蝇种群足够大，雌雄比例为1∶1，个体间自由交配，自然选择对果蝇眼色没有影响，不发生基因突变，没有迁入和迁出；其中白眼雄果蝇(XaY)占5%，则该种群Xa 基因频率是10%，可以估算该种群中白眼雌果蝇约占0.5%。若以上条件不变，该种群将不会(填“会”或“不会”)发生进化。
3．研究抗生素对细菌的选择作用
碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。如表为2005－2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。据表回答下列问题：
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
(1)这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联？依据是什么？
提示　两者之间存在关联；表中数据表明细菌耐药率随抗生素使用量的增加而增大。
(2)为研究抗生素对细菌的选择作用，研究者取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 d，观察结果(如图)，统计抑菌圈的直径。
①为达到研究的目的，该方案需做两个重要改进：为使实验更严密，平板需增加一个区域，在该区域放入一个不用抗生素处理的圆纸片。
②挑取该平板上靠近抑菌圈(填“靠近抑菌圈”“远离抑菌圈”或“任意位置”)的菌落，配成菌液，重复上述实验，培养多代。
③预期实验结果，随着培养代数的增加抑菌圈逐渐减小。
4．辨析是否形成新物种
某研究小组研究了某地的两个湖泊，这一地区有时会发洪水。每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色鱼和金黄色鱼。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出如图所示的两种假设：
(1)在假说甲和假说乙中，湖泊Ⅰ和湖泊Ⅱ中的两种鱼的祖先各是哪种鱼？
提示　假说甲认为，两个湖中的红褐色鱼和金黄色鱼都是由灰色鱼进化而来的，红褐色鱼和金黄色鱼有共同的祖先；假说乙认为，由于洪水的作用，洪水将湖泊Ⅰ中的红褐色鱼，带到了湖泊Ⅱ，将湖泊Ⅱ中的金黄色鱼，带到了湖泊Ⅰ。
(2)DNA分析表明，湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？
提示　这一证据支持假说乙。
(3)假说甲是否符合当地实际情况？为什么？
提示　假说甲不符合当地实际情况，因为假说没考虑当地“有时会发洪水”这一实际情况。
(4)什么证据可以帮助你确定湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼不是一个物种？
提示　如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种(或若两种鱼杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种)。
5．辨析协同进化和生物多样性的形成之间的关系
资料：1968年，美国生态学家海尔斯顿等人提出较低营养级生物的种群结构(如多度、生物量、物种多样性等)受较高营养级生物(捕食者)的控制，即下行控制。而与之相反，由较低营养级种群的密度、生物量等(食物资源)决定较高营养级的种群结构的现象被称为上行控制。上行控制或下行控制对种群数量、分布等的影响一直是生态学界争论的一个主题。也有研究人员认为上行控制和下行控制都重要，即食物资源和捕食者都发挥着控制作用。例如，有研究发现，浮游植物的现存量既受到生长的环境条件如营养水平、光照条件的上行控制，也受到捕食者如某些浮游动物的下行控制，并且上行控制和下行控制作用的相对大小，在不同水域和季节有所不同。
(1)从生物进化的角度分析，这种上下行控制说明了什么？
提示　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)根据所学知识分析，在下行控制中，捕食者为什么可以增加被捕食者的生物多样性？
提示　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。
归纳总结
1．种群基因频率的计算方法：
(1)某基因的基因频率＝×100%
(2)某基因的基因频率＝该基因纯合子频率＋1/2杂合子频率(常染色体或X、Y同源区段上的基因)
(3)某基因的基因频率＝(遵循遗传平衡条件)
AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2　即(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1
注：遗传平衡条件：①种群足够大且雌雄比例1∶1; ②所有雌雄个体之间自由交配；③没有基因突变；④没有自然选择；⑤没有迁入和迁出。
2．自交和自由交配对基因频率和基因型频率的影响：
自交：基因型频率不断变化，后代的基因频率不变；自由交配：亲子代的基因频率不变，子一代开始基因型频率不变。
考向三　种群基因组成的变化
5．(2023·海南，10)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是(　　)
A．三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的
B．稳定选择有利于表型频率高的个体
C．定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移
D．分裂选择对表型频率高的个体不利，使其表型频率降低
答案　A
解析　三种类型的选择都是自然选择，自然选择对种群基因频率的影响是固定的，都使种群基因频率发生定向改变，A错误。
6．(2023·南京、盐城高三模拟)如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况，其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图2中P点后的下一年中，种群乙中A的基因频率为55%
B．图1中a表示地理隔离，b表示可遗传变异和自然选择，c表示生殖隔离
C．b过程会定向改变两种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异
D．图2中RT段A的基因频率保持稳定，在T之后种群乙仍可能会发生进化
答案　A
解析　根据题干信息可知，P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%，假设原种群有100个个体，则AA、Aa、aa分别有30、40、30个个体，则P点后的下一年中AA、Aa、aa分别有33、44、27个个体，则A的基因频率为(33×2＋44)÷[(27＋33＋44)×2]×100%≈52.9%，A错误。
考向四　生物进化及物种形成
7．(2022·湖南，12)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。
A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C．隔离是物种形成的必要条件
D．②和③之间可进行基因交流
答案　D
解析　由表格中交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确；已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；②和③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②与③交配，精子传送率达到100%，即使交配成功，由于两者属于不同物种，存在生殖隔离，故不能进行基因交流，D错误。
8．(2021·福建，5)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是(　　)
A．甲和乙仍然存在生殖隔离
B．甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C．甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D．甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
答案　D
解析　结合题意甲、乙杂交产生丙，但丙不能产生子代，甲、乙存在生殖隔离，A正确；进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，比如阳光照射范围的变化，C正确；由题意可知，甲、乙是不同物种，不属于同一个种群，D错误。
考向五　协同进化和生物多样性的形成
9．(2023·湖北，17)现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
答案　A
解析　甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内全部个体所含有的全部基因，将A基因引入甲植物(本身不含A基因)种群后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变(释放的挥发物质没有改变)，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物质，D错误。
10．(2023·浙江1月选考，13)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是(　　)
A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C．同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D．仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果
答案　C
解析　蜗牛只是该岛上的一种生物，其物种数量不能代表该岛的物种多样性，A错误；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，而该岛上的蜗牛有上百个物种，B错误；同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同，具有相似的外壳，是自然选择的结果，C正确；仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果，D错误。
1．种群是生物进化和繁殖的基本单位。
2．突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境。突变和重组是随机的、不定向的，只为进化提供原材料，不能决定生物进化的方向。
3．自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质是种群的基因频率的改变。
4．(必修2 P116)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称为一个物种。
5．新物种的形成途径：(1)渐变：长期的地理隔离→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成；(2)有时不需要地理隔离：如多倍体的形成。
6．物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。
7．(必修2 P121)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，这就是协同进化。
8．(必修2 P121～122)地球上最早出现的生物是异养厌氧(填新陈代谢类型)的单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。
9．生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
10．生物多样性是协同进化的结果，物种形成的必要条件是隔离。若想判断生长更快的金鲳鱼养殖品种与野生种是否为同一物种，可采用的方法是将金鲳鱼养殖品种与野生种进行杂交，如果能杂交且可以产生可育后代，则是同一物种；若不能杂交或杂交后产生的后代不可育，则不是同一物种。
11．近亲繁殖导致种质退化会使该物种的遗传或基因多样性降低，从遗传的角度分析，近亲繁殖导致种质退化的原因是近亲繁殖将会增加子代中隐性致病基因变为纯合子传给后代的概率，并直接导致生殖成功率的下降和遗传多样性的降低。
课时精练
1．(2022·北京，6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出(　　)
A．这种差异是由基因中碱基替换造成的
B．两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C．两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D．导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
答案　D
解析　两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，可能是由基因中碱基替换造成的，A不符合题意；由题意“两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成”推测，两者共同祖先的血红蛋白也有α链，B不符合题意；人与黑猩猩都能正常生存，两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能，C不符合题意；α链的相同位置上有一个氨基酸不同，这属于基因突变，可以发生在任何生物的任何生长发育过程中，D符合题意。
2．运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述，错误的是(　　)
A．研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线，这是最直接的证据
B．不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异，这否定了生物有共同的祖先
C．人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%，这属于分子水平的证据
D．人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，这属于胚胎学证据
答案　B
解析　化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，化石是研究生物进化最直接的证据，A正确；亲缘关系越近，细胞色素c中氨基酸序列的差异越小，因此比较不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小，可以推测生物之间的亲缘关系，B错误；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，这是分子水平的证据，故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%，属于分子水平的证据，C正确；胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科，比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，属于胚胎学证据，D正确。
3．(2021·河北，6)雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是(　　)
A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为
B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D．④可能由③进化而来
答案　B
解析　求偶时提供食物给雌蝇，一方面为了获得交配机会，另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A正确；根据题意，四种方式都能求偶成功，④虽然是一种仪式化行为，但对缝蝇繁殖也具有进化意义，B错误；④仅送一个空丝球给雌蝇，不需要食物也能求偶成功，④与③在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D正确。
4．(2021·广东，10)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
答案　C
解析　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，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。
5．(2023·北京，6)抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是(　　)
A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B．大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂
C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D．转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
答案　B
解析　在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，非转基因作物的存在不会对害虫生存产生压力，A不符合题意；大面积种植转基因作物并施用杀虫剂会导致害虫大量死亡，抗性基因频率会越来越高，因为能生存的大多数都具有抗性基因，B符合题意；转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植会减少转基因作物的数量，减少对害虫的杀伤力，C不符合题意；转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带会使一部分害虫体内的非抗性基因保留下来，不至于抗性基因频率越来越高，D不符合题意。
6．(2021·广东，8)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%
答案　B
解析　由题意可知，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)×100%＝(500×2)/(2 000×2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。
7．囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是(　　)
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P 区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低
C．浅色岩Q 区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q 区相比，浅色岩P 区囊鼠的隐性纯合子频率高
答案　B
解析　在自然选择的作用下，种群的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，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
8．(2024·南通高三期中)人类MN血型由一对等位基因LM和LN决定，M型和N型是纯合子，MN型是杂合子。现调查某地区1 800人中，500人为M型，700人为MN型，600人为N型。下列相关叙述正确的是(　　)
A．LM的基因频率为0.53，LN的基因频率为0.47
B．一段时间后，理论上人群中MN型个体占比会有所减少
C．人的迁入、迁出以及基因突变都可能导致种群基因频率的改变
D．人的其他基因的改变不可能影响LM和LN基因频率的改变
答案　C
解析　LM的基因频率为[(500×2＋700)÷(1 800×2)] ×100%≈0.47，LN的基因频率为[(600×2＋700)÷(1 800×2)] ×100%≈0.53，A错误；若在调查期间，某地区的人群处于遗传平衡状态，则一段时间后，理论上人群中MN型个体占比会保持相对稳定，B错误；人的其他基因的改变可能会影响不同个体的生存能力，进而影响LM和LN基因频率的改变，D错误。
9.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。如图表示某地区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列有关分析错误的是(　　)
A．产HCN植株可以由不产HCN的两纯种植株杂交获得
B．与乡村相比，市中心种群中h、d的基因频率更高
C．草食动物的捕食及城市化进程会影响白车轴草种群的进化
D．基因重组会影响种群中H、D基因的基因频率
答案　D
解析　不产HCN的两纯种植株的基因型为HHdd、hhDD，二者杂交能产生基因型为HhDd的植株，基因型为HhDd的植株中能产生HCN，A正确；乡村环境下产HCN个体比例更高，市中心产HCN个体比例更低，而H和D同时存在的个体才能产HCN，可知乡村环境下H、D的基因频率比市中心高，所以市中心种群中的h、d的基因频率比乡村更高，B正确；草食动物间接淘汰了不含HCN的白车轴草，故草食动物会影响白车轴草种群的进化；从曲线图可知，从市中心到乡村产HCN个体比例(基因型为H_D_)逐渐增大，种群基因频率发生定向改变，说明白车轴草朝着产HCN的方向进化，所以城市化进程影响了白车轴草种群的进化，C正确；基因重组只会增加基因型种类，不会影响基因频率，D错误。
10．下列有关生物变异和进化的叙述，正确的是(　　)
A．无论是自交还是随机交配都会对种群的基因频率产生影响
B．生物的进化必须要经过长期的地理隔离，然后再发生生殖隔离
C．三倍体植物能够由受精卵发育而来，也可由无性繁殖获得
D．基因突变一定产生新的等位基因，一定会使种群的基因频率发生变化
答案　C
解析　在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，随机交配不改变种群的基因频率，自交不改变基因频率，但基因型频率发生变化，A错误；新物种的形成不一定要经过很长时间的地理隔离，如多倍体的形成，B错误；基因突变产生新的等位基因，发生在体细胞内的基因突变不会遗传给后代，对后代基因频率没有影响，因此基因突变不一定会使种群的基因频率发生变化，D错误。
11．(2021·湖南，8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是(　　)
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
答案　B
解析　由题干信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；种群进化的实质是种群基因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；人类的喜好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。
12．(2022·河北，6)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，不会受到毒害。下列叙述错误的是(　　)
A．乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果
B．影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C．为防止取食含有强毒素的部分，织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D．植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果
答案　C
解析　由于基因突变等变异，乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体，降解能力强的个体被选择并保留下来，故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果，A正确；基因突变是不定向的，选择是定向的，B正确；分析题意可知，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强，织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，该行为是香豆素对其进行选择的结果，而非织叶蛾主动适应环境的结果，C错误；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，由于任何一个物种都不是单独进化的，因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果，D正确。
13．(2024·天津和平区高三质检)某实验小组利用果蝇进行如图所示的实验，下列说法正确的是(　　)
A．最初甲箱和乙箱的全部果蝇构成一个种群
B．甲箱果蝇发生了进化，乙箱果蝇未发生进化
C．食物淀粉刺激使甲箱果蝇体色发生定向变异
D．繁殖八代后，甲、乙箱的果蝇可能存在生殖隔离
答案　D
解析　最初甲箱和乙箱的全部果蝇由于存在地理隔离不能相互交配，因此属于两个不同的种群，A错误；甲箱的果蝇体色变深，其基因频率发生了变化，因此发生了进化；乙箱果蝇虽然体色不变，但是不能确定其基因频率无变化，因此不能判定其未发生进化，B错误；生物的变异具有不定向性，食物刺激只起选择的作用，C错误；繁殖若干代后，甲箱和乙箱混合培养，果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配，说明两品系果蝇之间可能出现了生殖隔离，D正确。
14.等位基因(A/a) 位于某种昆虫的常染色体上，该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中，a 基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。以下叙述正确的是(　　)
A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA 、Aa 、aa 的频率
B．能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、随机交配、迁入和迁出等
C．a 基因控制的性状表现类型更适应环境
D．A 基因的频率为0.25时，Aa 的基因型频率为0.75
答案　C
解析　Ⅰ代表AA的频率，Ⅱ代表aa的频率，Ⅲ代表Aa的频率，A错误； 能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等，随机交配不改变种群基因频率，B错误；A基因频率为0.25时，a基因频率为0.75，Aa的基因型频率为2×0.25×0.75＝0.375，D错误。
15．(2024·北京丰台区高三质检)生物进化存在两种动力：自然选择和遗传漂变。遗传漂变是基因频率的随机变化，漂变的发生是由于偶然性对基因从亲代向下一代传递时的影响；不是所有个体都交配，也不是所有个体产生的配子都能贡献于繁殖，从而导致亲子代之间基因频率出现变化。下列关于自然选择和遗传漂变的叙述，错误的是(　　)
A．自然选择引起种群的基因频率朝一定的方向变化
B．遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性
C．遗传漂变对基因频率的影响与种群的大小无关
D．自然选择通过选择相关的表型进而选择相关的基因
答案　C
解析　自然选择决定生物进化的方向，能定向改变种群的基因频率，A正确；遗传漂变可导致种群基因频率发生改变，但遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性，B正确；遗传漂变是基因频率的随机变化，种群越大，遗传漂变对基因频率的影响越小；种群越小，特殊因素对种群影响越大，遗传漂变越强，C错误；自然选择的作用对象是表型，是通过直接选择相关的表型进而选择相关的基因， D正确。

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