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第7单元　生物的变异与进化
第3课　生物的进化
[复习目标]　1.通过搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。(生命观念)　2.用科学方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化。(科学思维)　3.探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系。(科学探究)　
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
①比较解剖学证据；
②胚胎学证据；
③细胞和分子水平的证据。
[教材深挖]
(必修2 P102图6－3及思考·讨论，节选)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同。
3．适应的普遍性和相对性
4．适应是自然选择的结果
(1)拉马克的进化学说
①主要观点
②意义：历史上第一个比较完整的进化学说；彻底否定了物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。
(2)达尔文的自然选择学说
[教材深挖]
(必修2 P108思考·讨论，节选)达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
[易错辨析]
1．亲缘关系越近的生物细胞代谢方面的共同特征就越多。(√)
2．DNA中的碱基序列相似程度越大，生物的亲缘关系可能越近。(√)
3．适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。(√)
4．拉马克认为生物的种类从古至今是一样的。(×)
5．环境的定向选择是适应形成的唯一条件。(×)
命题点1　围绕生物进化的证据考查生命观念及科学思维
1．(2022·菏泽月考)关于生物的进化，只能运用证据和逻辑来推测。以下有关生物进化证据和结论的说法错误的是(　　)
A．通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态、结构特点，推测其行为特点
B．人和鱼的胚胎发育都经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人与鱼有共同祖先来解释
C．比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的
D．化石证据可作为生物进化的直接证据
解析：选C。比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，但有的结构和功能相似，这说明这些哺乳动物是由共同祖先进化而来的。
2．(2022·江西南昌市月考)生物学家提出了“线粒体是起源于好氧细菌”的假说。该假说认为，在进化过程中原始真核细胞吞噬了某种好氧细菌形成共生关系，最终被吞噬的好氧细菌演化成线粒体。下列多个事实中无法支持该假说的是(　　)
A．哺乳动物细胞的核DNA由雌雄双亲提供，而线粒体DNA则主要来自雌性亲本
B．线粒体外膜的成分与真核细胞的细胞膜相似，而内膜则同现存细菌的细胞膜相似
C．真核细胞的核DNA与蛋白质结合形成染色体，而线粒体DNA裸露且主要呈环状
D．真核细胞中有功能不同的多种细胞器，而线粒体中仅存在与细菌中类似的核糖体
解析：选A。哺乳动物细胞的核DNA由雌雄双亲提供，而线粒体DNA则主要来自雌性亲本，这与题干假说无关，A不支持题干假说；线粒体外膜的成分与真核细胞的细胞膜相似，而内膜则同现存细菌的细胞膜相似，B支持题干假说；真核细胞的核DNA与蛋白质结合形成染色体，而线粒体DNA裸露且主要呈环状，与细菌拟核DNA相同，C支持题干假说；真核细胞中有功能不同的多种细胞器，而线粒体中仅存在与细菌中类似的核糖体，D支持题干假说。
命题点2　围绕适应与自然选择学说考查生命观念及科学思维
3．用达尔文进化学说的观点来判断，下列叙述正确的是(　　)
A．在长期有毒农药的诱导下，农田害虫产生了抗药性
B．长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长
C．北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们定向产生了适应白色环境的变异
D．野兔保护性的体色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果
解析：选D。农田害虫本身存在着或强或弱抗药性的变异，在有毒农药长期的自然选择作用下，农田害虫抗药性得到积累加强；长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长，这是拉马克用进废退、获得性遗传观点的体现；变异是不定向的，环境对变异起选择作用，北极熊的体色是与环境一致的白色，是长期自然选择的结果；野兔的保护色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果。
4．(2021·河北卷)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
解析：选B。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；在求偶过程中，把食物裹成丝球送给雌蝇，更受雌蝇的青睐，容易获得交配机会，留下后代的机会多，这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果，C正确；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。
考点二　现代生物进化理论的主要内容
1．种群是生物进化的基本单位
2．种群基因频率的变化
(1)
(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因
①
②可遗传变异的结果：只提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
[教材深挖]
　(必修2 P112知识链接)染色体数目和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗？为什么？
提示：都能。染色体数目变异必然引起染色体上基因数目的变化，进而引起种群基因频率的变化，染色体结构的变异也会引起种群基因频率的变化。
3．自然选择对种群基因频率变化的影响
4．隔离在物种形成中的作用
(1)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
(2)隔离
(3)新物种的形成过程
[教材深挖]
(必修2 P117思考·讨论)分析地雀的形成过程，说明物种形成需要的环节有突变和基因重组、自然选择、隔离，如何判断两个种群是否属于同一物种？判断两个种群是否属于同一物种的标准是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。
5．协同进化
6．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、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
(4)生物多样性三个层次间的关系
7．生物进化理论在发展
[易错辨析]
1．生物进化的实质是种群基因型频率的改变。(×)
2．生物进化一定会形成新物种。(×)
3．变异的有利和有害是相对的，是由遗传变异决定的。(×)
4．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离。(×)
5．生态系统第三极——生产者的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。(×)
1．物种形成的三大模式的模型构建
2．生物进化与新物种形成的判断方法
(1)从形成标志方面分析
①如果生物之间出现了生殖隔离，则说明形成了新物种。
②如果只是种群基因频率改变，则只能说明生物一定发生了进化。
(2)从二者联系方面分析
①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离后才能形成新物种。
②生物进化不一定产生新物种，新物种产生一定发生了生物进化。
命题点1　围绕生物进化与物种形成考查生命观念及科学思维
1．(2022·浙江1月选考)峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种群的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是(　　)
A．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流
B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种
C．高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流
D．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离
解析：选C。大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，A合理；能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种，B合理；由题意可知，某高山两侧间存在“通道”是有限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，C不合理；不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离，D合理。
2．(2022·潍坊模拟)某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是(　　)
A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离
B．c1到c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变
C．d1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离
D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离
解析：选B。山丘的形成将蜗牛分成了两个种群，使b1和c1之间出现了地理隔离，但不一定形成生殖隔离，A错误；c1到c2的过程中种群发生了进化，进化的实质就是种群基因频率发生改变，B正确；生殖隔离出现的标准是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，而形态差别大的生物之间不一定出现了生殖隔离，C错误；不经过地理隔离也可以形成新物种，如四倍体西瓜，D错误。
命题点2　围绕协同进化与生物多样性的形成考查生命观念
3．(2022·青岛模拟)狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内，但在马里亚纳海沟7000米以下的深海环境中生存着一个通体透明的新物种——超深渊狮子鱼。该环境具有高压、终年无光等特殊极端条件。研究发现，该超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，这些遗传变异共同造成了这一物种的奇特表型和对超深渊极端环境的适应能力。下列说法正确的是(　　)
A．超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子鱼一定不能交配成功
B．在深海环境中，超深渊狮子鱼个体间在斗争过程中相互选择，协同进化
C．在海底漆黑环境的诱导下，超深渊狮子鱼的眼睛应已退化
D．因自然选择，超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同
解析：选D。由题干信息可知，超深渊狮子鱼是一个新物种，故超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子鱼存在生殖隔离，有可能交配成功，但不能产生可育后代，A错误；协同进化发生在不同物种之间、生物与环境之间，超深渊狮子鱼个体间的生存斗争不属于协同进化，B错误；海底漆黑的环境只对超深渊狮子鱼起选择作用，C错误；因自然选择，基因频率会发生改变，故超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同，D正确。
4．(2022·天河区三模)金鲳鱼肉细嫩、鲜美，是重要海产经济鱼类，已在华南沿海大范围人工养殖。为获得更大收益，养殖户不断筛选生长更快的品种，但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍，种质退化现象较严重，使人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是(　　)
A．近亲繁殖会使隐性致病基因纯合的个体增加
B．生长更快的金鲳鱼养殖品种，是人工选择的结果
C．经人工选择，人工养殖种群的基因库和野生种群相比已经不同
D．如果人工养殖种群个体持续大量地逃逸到野外，会增加野生种群的遗传多样性
解析：选D。近亲繁殖能够使纯合基因型的频率迅速增加，A正确；为获得更大收益，养殖户不断筛选生长更快的品种，是为了培养适合人类需要的生物品种，属于人工选择，B正确；人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群，说明两个种群的基因库不同，C正确；遗传多样性的本质是遗传变异，人工种群大量逃逸到野外，不会使野生种群发生遗传变异，故其遗传多样性不会改变，D错误。
考点三　基因频率相关计算的题型突破
题型1　常染色体上基因频率的计算
(1)已知各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝×100%
PA＝×100%
Pa＝×100%
(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数)
(2)已知基因型频率计算基因频率
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＋杂合子的频率。
[对点突破]
1．(2021·广东卷)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500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%
解析：选B。由题意可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)＝(500×2)/(2000×2)＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。
2．蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则F1中A基因的频率和Aa基因型的频率分别为(　　)
A．30%，21% B．30%，42%
C．70%，21% D．70%，42%
解析：选D。根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率＝55%＋30%×1/2＝70%，a配子的基因频率＝15%＋30%×1/2＝30%，自由交配得到F1各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，统计得到A基因的频率为49%＋42%×1/2＝70%，D正确。
题型2　性染色体上基因频率的计算
(1)计算公式(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率)
p＝×100%；
q＝×100%。
(2)例析说明
遗传平衡时位于X染色体上的基因的基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
①红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但男性与女性的发病率不同。
②人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。
③若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则
男性中
女性中
说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。
[对点突破]
3．某生物兴趣小组抽样调查的500人中，各种基因型和人数情况如表所示，则这500人中，Xb的基因频率为(　　)
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 278 14 8 170 30
A．5.2% B．6%
C．7.5% D．20%
解析：选C。b基因的总数＝14＋8×2＋30＝60，(B＋b)基因的总数＝(278＋14＋8)×2＋170＋30＝800。根据种群中某基因频率＝种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%，得出Xb的基因频率＝×100%＝×100%＝7.5%，C正确。
4．某自然人群中，红绿色盲致病基因a的基因频率为p，则有关分析正确的是(　　)
①男性和女性中，a基因的基因频率均为p
②人群中，色盲男性占p/2，色盲女性占p2/2
③男性中a基因的频率＞p，女性中a基因的频率＜p　④男性中色盲患者占p/2，女性中色盲患者占p2/2
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析：选A。红绿色盲致病基因a的基因频率为p，在男性和女性中，a基因的基因频率均为p，①正确，③错误；色盲基因仅位于X染色体上，男性含有色盲基因即患色盲，男性中色盲患者占p，人群中，男女个体数理论上各占1/2，色盲男性占p/2，女性两条X染色体上均出现色盲基因才患色盲，女性中色盲患者占p2，人群中色盲女性占p2/2，②正确，④错误。
题型3　利用遗传平衡定律求基因频率和基因型频率
(1)前提条件
种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。
(2)计算公式
①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：AA的基因型频率＝p2；Aa的基因型频率＝2pq；aa的基因型频率＝q2。
②逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。
[对点突破]
5．一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表型的频率是0.36，则(　　)
A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32
B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，就一定会形成新物种
D．若该种群中A的基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占40%
解析：选A。根据题意可知，隐性个体aa的基因型频率为0.64，则a的基因频率为0.8，A的基因频率为0.2，该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是2×0.2×0.8＝0.32，A项正确，B项错误；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种，C项错误；若A的基因频率变为0.4，则a的基因频率为0.6，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%，D项错误。
6．(2022·太原质检)某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是(　　)
A．1/88 B．1/22
C．7/2200 D．3/800
解析：选A。某常染色体隐性遗传病(设其由A、a控制)的发病率为1%，根据遗传平衡定律，可以算出该隐性致病基因a的频率＝＝10%，基因A的频率＝1－10%＝90%；那么人群中AA、Aa、aa个体的基因型频率依次是90%×90%＝81%、2×90%×10%＝18%、10%×10%＝1%，则该对夫妇中丈夫的基因型是AA或者Aa，概率分别是0.81/(0.81＋0.18)、0.18/(0.81＋0.18)，妻子的基因型为Aa。所以，这对夫妇所生的孩子中患该常染色体隐性遗传病的概率是1/4×[0.18/(0.81＋0.18)]＝1/22。控制色盲的基因用B、b表示，妻子的基因型是XBXb，丈夫的基因型是XBY，他们生出患色盲孩子的概率是1/4。综上分析可知，他们所生的孩子中同时患以上两种遗传病的概率是1/4×1/22＝1/88。
考点四　(实验)自然选择对种群基因频率变化的影响
探究抗生素对细菌的选择作用
1．自然选择对种群基因频率变化的影响
(1)提出问题
桦尺蛾种群中s基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢？
(2)作出假说
黑褐色的生活环境不利于浅色桦尺蛾的生存，却对黑色桦尺蛾有利，因此环境的选择作用使该种群中s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。
(3)创设数字化问题情境
1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS 10%，Ss 20%，ss 70%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第2～10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？
提示：不同年份该种群的个体总数可能有所变化。
(4)根据基因型频率计算每年基因频率，将结果写在下表中。
计算项目 第1年 第2年 第3年
基因型频率 个数 占比 存活个数 占比 存活个数 占比
SS 10 10% 11 11.5% 12 13%
Ss 20 20% 22 22.9% 24 26%
ss 70 70% 63 65.6% 57 61%
基因频率 S 20% 23% 26%
s 80% 77% 74%
(5)实验结论
结论：自然选择会使种群基因频率发生定向改变。
2．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)实验步骤
步骤1 分组、编号、做标记 用记号笔在培养皿的底部画两条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④
步骤2 接种 取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上
步骤3 自变量控制 用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②～④号区域的中央，盖上皿盖
步骤4 培养 将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h
步骤5 因变量观测 观察培养基上纸片附近是否出现抑菌圈，并测量、记录抑菌圈的直径，并取平均值
步骤6 重复实验 从抑菌圈边缘的菌落上挑出细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，重复步骤2～5。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径
(3)实验结果
与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；②③④区域抑菌圈的平均直径逐代越来越小。
(4)实验结论
①细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异；②抗生素的选择作用导致了耐药菌比例的逐渐升高。
命题点1　自然选择对种群基因频率变化影响的实验分析
1．(2022·普宁市模拟)桦尺蛾的黑色(A)对浅色(a)是显性。1870年，某一区域的桦尺蛾以浅色为主，浅色占70%，杂合子占所有个体的20%。由于工业污染，该区域的桦尺蛾每年浅色个体减少10%，黑色个体增加10%。30年后该区域的桦尺蛾个体以黑色为主，几乎看不到浅色个体，以下叙述错误的是(　　)
A．该区域的桦尺蛾个体间存在体色的差异，体现的是基因多样性
B．30年期间桦尺蛾种群基因频率改变，但不一定形成了新物种
C．1871年该区域的桦尺蛾群体中，隐性基因(a)的基因频率为77%
D．体现出自然选择可以使基因发生定向突变从而使基因频率发生定向改变
解析：选D。桦尺蛾的黑色、浅色是由基因控制的，该区域的桦尺蛾个体间存在体色的差异，体现的是遗传(基因)多样性，A正确；30年之间，种群基因频率发生变化，说明生物发生了进化，但不一定产生生殖隔离，因此不一定形成新物种，B正确；由题意知，1870年，该种群中AA＝10%，Aa＝20%，aa＝70%，1871年，AA的基因型频率是AA＝10%(1＋10%)＝11%，aa的基因型频率是70%(1－10%)＝63%，Aa的基因型频率是Aa＝20%(1＋10%)＝22%，因此该种群中AA的比例是11/96、Aa是22/96、aa是63/96，所以1871年a的基因频率是63/96＋22/96÷2＝74/96≈77%，C正确；基因突变是不定向的，自然选择通过对不同表型的个体进行选择从而定向改变种群的基因频率，D错误。
2．(2022·广东卷)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是(　　)
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
解析：选D。分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊到乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h基因频率高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。
命题点2　抗生素对细菌的选择作用的实验探究
3．(2021·湖北卷)自青霉素被发现以来，抗生素对疾病治疗起了重要作用。目前抗生素的不合理使用已经引起人们的关注。下列关于抗生素使用的叙述，正确的是(　　)
A．作用机制不同的抗生素同时使用，可提高对疾病的治疗效果
B．青霉素能直接杀死细菌，从而达到治疗疾病的目的
C．畜牧业中为了防止牲畜生病可大量使用抗生素
D．定期服用抗生素可预防病菌引起的肠道疾病
解析：选A。抗生素的作用机理有多个方面，作用机制不同的抗生素同时使用，可从不同方面对病原体进行防治，故可提高对疾病的治疗效果，A正确；青霉素杀死细菌可能是通过抑制细菌细胞壁的合成或增强细菌细胞膜通透性等途径实现的，不是直接杀死细菌，B错误；抗生素大量使用会导致耐药菌等的出现，不利于牲畜疾病的防控，C错误；定期服用抗生素会导致耐药菌等的出现，不能用于预防病菌引起的肠道疾病，D错误。
4．细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如下：将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，结果如图所示。
(1)衡量本实验结果的指标是________________。
(2)上述图中最有效的是________培养皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，并测定细菌数量变化，如图所示：
①向培养基中加抗生素的时刻为____点。
②细菌种群的进化是定向的，而变异是____________，细菌的抗药性产生于环境变化之________(填“前”“中”或“后”)，抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是____________。
③尽管有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中__________________________。
解析：(1)抗生素如果抑制细菌生长，在滤纸片周围就会出现抑菌圈，抑菌圈越大就说明抗生素杀菌能力越强，故衡量本实验结果的指标是抑菌圈的大小。(2)因抑菌圈越大抗生素杀菌能力越强，所以最有效的是B培养皿中的抗生素。(3)①据曲线图分析，AB段没有抗生素，细菌繁殖加快，B点加入抗生素，杀死细菌，细菌数量快速减少；②细菌种群的进化是定向的，而变异是不定向的，细菌的抗药性个体在使用抗生素之前就已经存在，抗生素对细菌种群起到选择的作用，具有抗药性的个体生存下来，无抗药性的个体被杀死；③在细菌种群中，含有抗药性基因的个体是变异个体，只占极少数，使用抗生素杀死了大部分无抗药性的个体，故仍然能治疗由细菌引起的感染。
答案：(1)抑菌圈的大小　(2)B　(3)①B　②不定向的　前　选择　③有抗药性基因的个体占极少数
[真题演练]
1．(2022·湖南卷)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
解析：选D。由表格中交配率的结果可知，表明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②×③交配精子传送率100%，即使交配成功，由于是不同物种，存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。
2．(2022·浙江6月选考)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流
解析：选A。同一物种的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，A错误；不同生长环境有利于进行不同的自然选择，从而进化出不同的物种，B正确；自然选择导致物种朝不同的方向进化，甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确；不同物种之间存在生殖隔离，不能发生基因交流，D正确。
3．(2021·湖南卷)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
解析：选B。由题干中信息“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。
4．(2021·海南卷)某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变，导致受体CCR5结构改变，使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的概率下降。随时间推移，该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该突变基因丰富了人类种群的基因库
B．该突变基因的出现是自然选择的结果
C．通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D．该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的概率下降
解析：选B。基因突变产生了新基因，能丰富种群基因库，A正确；基因突变在自然界中普遍存在，任何一种生物都有可能发生，B错误；受体CCR5能够与HIV-1特异性结合，可通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合抑制病毒繁殖，C正确；编码受体CCR5的突变基因频率的增加可使HIV-1与受体CCR5结合的概率下降，从而降低人群感染概率，D正确。
[长句特训]
　(2022·北京模拟)桦尺蛾的体色有黑色和灰白色，它们夜间活动，白天栖息在树干上。鸟类更易于在白天发现体色与环境差异较大的个体，并捕食它们。科研人员对某地区桦尺蛾体色的变化进行研究。
设问形式1　事实表述类命题
(1)桦尺蛾体色的差异来源于基因突变，基因突变为________________提供了原材料。
设问形式2　结果分析类命题
(2)对该地A、B、C三个区域桦尺蛾进行调查，结果如图1。鸟类的捕食对不同体色的桦尺蛾起定向的__________________作用，推测1975年以后______________色桦尺蛾的存活率更高。
图1
设问形式3　科学探究类命题
(3)为验证上述推测，在与A、B、C环境相似的另一区域投放了等量的黑色和灰白色桦尺蛾，一段时间后统计不同体色桦尺蛾的存活率，结果如图2。若曲线Ⅰ为__________色桦尺蛾的存活率，则说明上述推测正确。
图2
解析：(1)基因突变可产生新基因，为生物进化提供了原材料。(2)据图1可知，不同区域的桦尺蛾黑色类型比例不同，其中鸟类的捕食相当于自然选择作用，可对不同体色的桦尺蛾起定向的选择作用；1975年以后黑色类型的桦尺蛾比例逐渐降低，故推测1975年以后灰白色桦尺蛾的存活率更高。(3)若上述推测正确，在与A、B、C环境相似的另一区域投放等量的黑色和灰白色桦尺蛾，因为黑色桦尺蛾的存活率应较低，对应曲线Ⅱ，则曲线Ⅰ为灰白色桦尺蛾的存活率。
答案：(1)生物进化　(2)(自然)选择　灰白　(3)灰白
第3课　生物的进化
[基础练透]
1．(2022·烟台模拟)脊椎动物的前肢各不相同，如马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的翼。由于在不同的环境中生活，产生了形态上的差异，但它们却有着相似的骨骼排列。为了探究它们的亲缘关系，科学家研究了它们的某种蛋白质的氨基酸组成和排列顺序。下列相关叙述错误的是(　　)
A．生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
B．它们可能是由共同的祖先进化而来的
C．亲缘关系远的脊椎动物组成该蛋白质的氨基酸种类和排列顺序不完全相同
D．多样的环境会促使生物朝不同方向进化，但同区域内的马、鹰和蝙蝠会发生协同进化
解析：选A。生物各种适应性特征的形成都是由于遗传变异和自然选择，A错误；它们可能是由共同的祖先进化而来的，B正确；亲缘关系远的脊椎动物组成该蛋白质的氨基酸种类和排列顺序不完全相同，C正确；多样的环境会促使生物朝不同方向进化，但同区域内的马、鹰和蝙蝠会发生协同进化，D正确。
2．(2022·蔡甸区二模)市场上常见的虾有河虾、对虾、龙虾、皮皮虾等。2020年11月，我国科学家宣布发现了填补节肢动物进化空白的化石——章氏麒麟虾，它身体分节，有5只眼睛和坚硬的壳，与现在的虾相似。下列叙述错误的是(　　)
A．化石的大量发现，为生物进化论提供了充分证据
B．章氏麒麟虾与现在的虾不存在生殖隔离
C．皮皮虾进化过程中，种群的基因频率定向改变
D．不同生物中蛋白质的基本单位都是氨基酸，可为进化学说提供证据
解析：选B。化石是研究生物进化的直接证据，化石的大量发现，为生物进化论提供了充分证据，A正确；章氏麒麟虾与现在的虾是两个物种，存在生殖隔离，B错误；自然选择决定了进化的方向，在自然选择的作用下，种群的基因频率定向改变，故皮皮虾进化过程中，种群的基因频率也发生定向改变，C正确；在分子水平上，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，可为进化学说提供证据，故不同生物中蛋白质的基本单位都是氨基酸，可在分子水平为进化学说提供证据，D正确。
3．(2022·青羊区模拟)在某岛屿上相互隔绝的甲、乙两个水潭中，都生活着小型淡水鱼——虹鳉。研究发现，甲中的虹鳉(天敌是狗鱼，以大而成熟的虹鳉为食)比乙中的虹鳉(天敌是花鳉，以幼小的虹鳉为食)较为早熟，即在体重较低时就能繁殖后代。下列观点不正确的是(　　)
A．两个虹鳉种群中都有成熟早或晚的变异类型，这是进化的前提条件
B．甲中的早熟型个体有更多的机会繁殖后代，因而种群中早熟基因的基因频率增加
C．甲、乙水潭中的两个虹鳉种群存在隔离且生理特征差异较大，属于不同的物种
D．若将甲中的虹鳉和乙中的花鳉转移到一个新的水潭中共同饲养，多年后虹鳉成熟个体的平均体重将会增加
解析：选C。变异是不定向的，生物的变异为进化提供了原材料，两个虹鳉种群中都有成熟早或晚的变异类型，这是进化的前提条件，A正确；由题意可知，甲中的虹鳉的天敌是狗鱼，以大而成熟的虹鳉为食，早熟型个体比正常个体有更多的机会繁殖后代，因而种群中早熟基因的基因频率增加，B正确；甲、乙中的两个虹鳉种群存在地理隔离，但不一定存在生殖隔离，不能判断它们是否属于不同的物种，C错误；由题意可知，花鳉以幼小的虹鳉为食，若将甲中的虹鳉和乙中的花鳉转移到一个新水潭中共同饲养，早熟型个体的虹鳉繁殖后代的机会大大降低，使种群中早熟基因的基因频率降低，进而使正常个体有更多的机会繁殖后代，因而种群中非早熟基因的基因频率增加，多年后虹鳉成熟个体的平均体重将会增加，D正确。
4．(2022·潍坊三模)黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴，其黄刺颜色鲜艳，当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液，吓退敌害，这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是(　　)
A．若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，说明它和普通蜥蜴属于同一物种
B．黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果
C．黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D．不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
解析：选D。根据题意分析可知，若普通蜥蜴与黄刺尾守宫能交配且能产生后代，但是不清楚该后代是否可育，因此不能判断两者是否属于同一物种，A错误；自然选择是定向的，B错误；进化的实质是种群基因频率的改变，黄刺尾守宫种群基因频率发生改变才意味着该种群发生进化，C错误；不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离，D正确。
5．(2022·浙江温州模拟)野生型金黄色葡萄球菌对青霉素敏感。将它接种到青霉素浓度为0.1单位/cm3的培养基里，绝大多数死亡，有个别存活如图甲，并能进行繁殖。继续用同浓度的青霉素处理存活的细菌结果如图乙、丙。下列叙述正确的是(　　)
甲　　　　　　 乙 　　　　　　丙
A．该细菌抗药性增强是人工选择的结果
B．存活的细菌进行繁殖并将抗青霉素性状直接传递给后代
C．该细菌在接触青霉素前可能通过染色体变异产生了变异
D．图甲→乙→丙过程中，该细菌的基因频率发生了定向改变
解析：选D。一般而言，变异在前，选择在后，即细菌抗药性的产生是基因突变的结果，与人工选择无关，A错误；存活下来的个体通过繁殖产生后代可能会出现性状分离，故后代不一定有来自存活细菌的抗青霉素性状，B错误；金黄色葡萄球菌为原核生物，细胞中没有染色体，故不能发生染色体变异，C错误；据图可知，图甲→乙→丙过程中，不断用青霉素进行处理，青霉素的作用相当于自然选择，故该过程中细菌的基因频率发生了定向改变，D正确。
6．(多选)在美国南部森林中生活着一种绿色变色蜥蜴，当人类在这一地区引入一种褐色蜥蜴后，褐色蜥蜴占据了森林地面上的区域，绿色蜥蜴被迫迁移到树上生活。研究发现仅仅经过20代的繁衍，绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾，帮助它们在较高的领地上定居。下列说法不正确的是(　　)
A．环境改变导致绿色蜥蜴突变，从而形成适合在树上生活的护趾
B．护趾的变化表明绿色蜥蜴经过20代的繁衍已经进化了新物种
C．树上的绿色蜥蜴种群中不一定产生了新的基因
D．自然选择通过作用于个体的基因型而使种群基因频率发生改变
解析：选ABD。变异是不定向的，且变异在前，选择在后，环境改变只是把绿色蜥蜴突变产生适合树上生活的护趾这种变异选择出来，A错误；生殖隔离的产生是新物种形成的标志，褐色蜥蜴的入侵导致绿色蜥蜴种群发生了进化，但不一定产生了生殖隔离，所以不一定形成了新物种，B错误；由“经过20代的繁衍，绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾”推测，树上的绿色蜥蜴种群中不一定产生了新的基因，但由于环境的定向选择，种群的基因频率可能发生了变化，C正确；自然选择通过作用于个体的表型而使种群基因频率发生改变，D错误。
7．程海是云南境内的内陆型大湖泊，非真正的海，明代中期以前，湖水通过期纳河流入金沙江。之后，湖水下降，期纳河断流，与程海隔绝，程海渐渐成为封闭式陆湖(如图)。
(1)科学工作者近期对程海水系鱼类起源与分化的调查发现，目前程海有鱼类20种，如鲤鱼、鲢鱼、鲫鱼、裂腹鱼等，这一现象体现的是________多样性。
对生活在金沙江和程海中的鲤鱼形态特征进行分析，发现其特征出现显著差异：
程海鲤鱼与金沙江鲤鱼生态位与形态差异比较
主要食物 栖息 口位置 外侧鳃耙数内侧鳃耙数 背鳍起点位 尾鳍高与眼后头长比例 体长为背鳍长
程海鲤鱼 浮游动物及丝状藻类 中上层 端位 26～3235～41 稍后 小于眼后头长 3.0～3．4倍
金沙江鲤鱼 软体动物、昆虫幼虫、水草 中下层 亚下位 19～2325～39 稍前 大于眼后头长 2.3～2．7倍
(2)结合题干中的信息，用现代进化理论解释两个水系鲤鱼形态特征等的分化：____________________________。
(3)有人认为，“两个水系的鲤鱼形态特征差异显著，说明已经进化成2个鲤鱼物种”，你是否同意此结论？请依据进化理论说出你的判断与理由：
___________________________________________________________。
解析：(1)目前程海有鱼类20种，如鲤鱼、鲢鱼、鲫鱼、裂腹鱼等，描述的是物种的数目，体现的是物种多样性。(2)两个水系的地理隔离导致两个种群无法进行基因交流，两个种群发生不同变异，不同的环境自然选择不同，生物的性状差异逐渐显著，向不同方向逐渐积累，因此两个水系鲤鱼在形态特征等方面发生了分化。(3)物种的判断依据是生殖隔离，因此两个水系的鲤鱼形态特征差异显著，不能说明已经进化成2个鲤鱼物种。
答案：(1)物种　(2)由于两个水系的地理隔离，导致两个种群的基因交流中断，每个种群发生不同变异因环境选择不同而向不同方向逐渐积累，生物的性状差异逐渐显著　(3)不对，物种的判断依据是生殖隔离，而非形态结构差异
[能力提升]
8．(2022·沙坪坝区模拟)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是临床上常见的毒性较强的“超级细菌”，一般的青霉素对该细菌的杀伤力不强。为探究某种药物A是否能够增强青霉素对MRSA的杀伤作用，某科研小组设计四组实验：
(1)甲组加入培养液＋MRSA＋生理盐水；
(2)乙组加入培养液＋MRSA＋青霉素；
(3)丙组加入培养液＋MRSA＋药物A；
(4)丁组加入培养液＋MRSA＋药物A＋青霉素。
下列关于此实验设计的说法正确的是(　　)
A．上述实验的自变量是药物A，因变量是MRSA的死亡率
B．每组设置若干个重复实验，每组重复实验除自变量不同外，无关变量必须相同
C．设置丙组实验的目的是排除药物A对MRSA的杀伤作用
D．若乙组和丁组MRSA死亡率相同，则说明药物A与青霉素有同等大小的杀伤力
解析：选C。本实验的自变量是各组加入的药物的种类(是否加入药物A与青霉素)，因变量是MRSA的死亡率，A错误；平行重复实验组之间所有变量都必须相同，包括自变量和无关变量，B错误；本实验的实验目的是证明药物A是否能增强青霉素对MRSA的杀伤作用，而药物A本身对MRSA无杀伤作用，C正确；乙组、丁组MRSA死亡率相同，说明药物A不能增强青霉素对MRSA的杀伤力，D错误。
9．(2022·河北省保定市二模)《爱丽丝镜中奇遇记》中，红皇后曾对爱丽丝说“在这个国度中必须不停地奔跑，才能使你保持在原地”。1973年美国芝加哥大学进化生物学家范瓦伦据此提出红皇后假说：在无机环境相对稳定的情况下，物种之间的关系构成进化的动力，因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化。根据该假说下列有关说法错误的是(　　)
A．根据该假说，寄生者基因频率的改变可能导致宿主的进化
B．该假说的理论基础是不同物种之间存在协同进化
C．根据该假说，捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度
D．在该假说中，生物进化与无机环境的变化是相互影响的
解析：选D。根据红皇后假说的观点，每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化，因此不同物种间存在协同进化，寄生关系使寄生者基因频率的改变影响宿主的进化，捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度，A、B、C正确；在该假说中，只提到在无机环境相对稳定的情况下，物种之间的关系构成进化的动力，没有提到生物进化与无机环境的变化是相互影响的，D错误。
10．(多选)美洲热带地区的纯蛱蝶幼虫主要取食西番莲叶片，西番莲受到纯蛱蝶的伤害之后，会释放出一种化学物质使纯蛱蝶幼虫死亡，但仍有少数纯蛱蝶会变异出抵抗该化学物质的能力。观察发现，西番莲用改变叶片形状、“造出”一种黄色假卵(叶片上蜜腺稍微隆起形成卵状结构)等办法来迷惑纯蛱蝶，以减少纯蛱蝶在此产卵；还通过分泌出一种“花外蜜露”引诱蚂蚁和蝇类前来捕食纯蛱蝶幼虫。在此过程中，纯蛱蝶也增强了寻找并发现西番莲的能力。下列分析错误的是(　　)
A．西番莲释放出化学物质抗虫和纯蛱蝶能抵抗该化学物质是长期协同进化的结果
B．在纯蛱蝶觅食的刺激下，西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变
C．西番莲叶形的变化和纯蛱蝶觅食行为的变化说明遗传变异决定进化的方向
D．西番莲通过传递物理和化学信息，未能把纯蛱蝶全部杀死，符合“精明的捕食者”策略
解析：选BC。协同进化发生在不同物种之间以及生物与无机环境之间，西番莲释放出化学物质抗虫和纯蛱蝶能抵抗该化学物质是长期协同进化的结果，A正确；西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变是自发的、随机的，并不是在纯蛱蝶觅食的刺激下才会发生，B错误；生物进化的方向是由自然选择决定的，在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高，西番莲叶形的变化和纯蛱蝶觅食行为的变化说明自然选择决定进化的方向，C错误；精明的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，西番莲通过传递物理和化学信息，未能把纯蛱蝶全部杀死，符合“精明的捕食者”策略，D正确。
11．某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅，且残翅昆虫不能飞行，翅越长运动能力越强。图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系，分析并回答下列问题：
图1
(1)图1中该种昆虫翅长差异的根本来源是____________。
(2)如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿，其中甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，乙岛经常有大风浪，飞行的昆虫容易被吹入大海淹死。我们能从这一事实得到的结论是_________________。
(3)请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
图2
(4)若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的____________存在很大差异，导致它们之间形成了____________，而产生这种差异的原因有：
①______________________；
②_____________________。
(5)现有1000只该种昆虫迁入丙岛屿，其中基因型为AA的个体有550只，Aa的个体有300只，aa的个体有150只。如果不考虑自然选择和突变，昆虫个体进行自由交配，且每只昆虫的繁殖能力相同，则繁殖3代以后，该种群中A的基因频率为________________，Aa的基因型频率为______________。
解析：(1)导致生物性状差异的根本原因是基因突变。(2)突变具有不定向性，且突变的利与害取决于是否适应当地的环境。(3)甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，所以若干年后，甲岛上长翅个体最多，残翅个体最少。(4)种群A与种群B不能进行交配表明这两个种群的基因库存在很大差异，已经形成了生殖隔离。产生这种差异的原因可能是A、B两种群发生的可遗传变异不同，也可能是因为种群A、B存在地理隔离，种群间不能进行基因交流。(5)最初迁入丙岛时，该昆虫种群中A的基因频率为(550×2＋300)/2000×100%＝70%，则a的基因频率为30%，由于该昆虫个体进行自由交配，且繁殖能力相同，故第3代以后，A的基因频率不发生改变，仍为70%，Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%。
答案：(1)基因突变　(2)基因突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
(3)如图所示
(4)基因库　生殖隔离　①A、B两种群发生的可遗传变异不同　②A、B两种群存在地理隔离，种群间不能进行基因交流(或甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致基因频率改变的方向不同)　(5)70%　42%

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