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一、共同进化与生物多样性的形成
（1）共同进化
①概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
②原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
（2）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形成过程：生物多样性是长期自然选择的结果。地球上生物生存的环境是多种多样的，在不同的环境中，自然选择的方向是不同的，不同的选择方向形成不同的生物类型，最后形成不同的物种。不同物种的基因库中的基因组成也是不同的，这样就形成了基因的多样性。
1．下列有关生物多样性和进化的叙述中，不正确的是
A．细菌在接触青霉素后会产生具有抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存
B．蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征
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
【答案】A
【解析】细菌的抗药性是自身突变产生的，与是否接触青霉素无关，A错误；蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征，B正确；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，C正确；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，D正确。
【名师点睛】达尔文的自然选择学说与现代生物进化理论的比较
项目
达尔文的自然选择学说
现代生物进化理论
不同点
①没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理②着重研究生物个体进化③认为物种形成是微小有利变异积累的结果
①从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理②强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位
共同点
①都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性②都认为自然选择决定生物进化的方向
2．某小岛上有两种蜥蜴，一种脚趾是分趾性状（游泳能力弱），由显性基因W表示；另一种脚趾是联趾性状（游泳能力强），由隐性基因w控制。下图表示自然选择导致蜥蜴基因库变化的过程，对该过程的叙述正确的是
A．基因频率的改变标志着新物种的产生
B．当蜥蜴数量增加，超过小岛环境容纳量时，将会发生图示基因库的改变
C．当基因库中W下降到10%时，两种蜥蜴将会发生生殖隔离，形成两个新物种
D．蜥蜴中所有基因W与基因w共同构成了蜥蜴的基因库
【答案】B
【解析】基因频率的改变标志着生物发生了进化，生殖隔离的出现才标志着新物种的产生，A错误；当蜥蜴数量超过小岛环境容纳量时，剧烈的种内斗争使适宜环境的基因频率上升，不适宜环境的基因频率下降，从而发生图示基因库的改变，B正确；基因库中W的基因频率下降到10%，表示生物进化了，但并不能成为两种蜥蜴将会发生生殖隔离的依据，C错误；蜥蜴的基因库不但包括基因W与基因w，还包括蜥蜴的其他基因，D错误。
【名师点睛】本题得分关键在于了解相关知识内涵，如基因频率改变必然引起生物进化，但基因频率的改变与生殖隔离之间没有必然联系；蜥蜴的基因库不仅局限于题目给出的基因，应包括蜥蜴的全部基因。
1．（2016江苏卷）下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是
A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
2．（2016上海卷）（一）回答下列有关生物进化与多样性的问题。（9分）
图11显示太平洋某部分岛屿上几种鸟类的分布及迁徙情况。图12
显示其中的S鸟不同种群的等位基因频率与代数的关系，其中n代表种群的个体数。
（1）图11显示，相对于X岛，Y岛上的鸟_______多样性减小。
（2）S鸟有黑羽（AA）、杂羽（Aa）、灰羽（aa）三种表现型，当S鸟迁至Y岛后，在随机交配产生的后代中统计发现灰羽个体只占1%，Y岛S鸟种群中A基因的频率为___________。
估算Y岛S鸟密度的调查方法一般采用_____________。
（3）经过多个阶段的迁移，在各岛上发现源于S鸟的14种鸟，此类现象称为________。
（4）据图12判断，随着繁殖代数的增加，下列表述正确的是___________（多选）。
A．群体越小，某些基因消失的几率越大
B．群体越小，种群基因越偏离原始种群
C．群体越大，种群遗传多样性越易消失
D．群体越大，种群纯合子越倾向于增加
（5）除自然因素外，影响鸟类群体数量的人为因素有______（多选）。
A．栖息地开发
B．烈性病毒的出现
C．栖息地污染
D．栖息地因地震被岛屿化
1．【答案】C
【解析】pen基因突变后形成了抗药靶位点，A错误；基因突变具有不定向性，B错误；基因突变为昆虫进化提供原材料，C正确；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种，二者不存在生殖隔离，D错误。
【名师点睛】此题是对变异和进化的考查，解答本题的关键在于根据图示理解抗药性形成的机理，抗药靶位点是基因突变的结果，不是杀虫剂作用后的结果，杀虫剂起选择作用，而不是诱导作用；生殖隔离是形成新物种的条件，可根据两生物是不是同一物种判断是否存在生殖隔离。
2．【答案】（1）物种多样性和遗传多样性
（2）0．9
标记重捕法
（3）适应辐射
（4）AB
（5）AC
【解析】（1）图11显示，相对于X岛，Y岛上鸟的种类和同一种鸟不同类型的种类减少，即物种多样性和遗传多样性减小。（2）灰羽个体占1%，根据基因平衡定律，a基因的频率为0．1，则A基因的频率为0．9。调查活动范围较大的动物一般用标记重捕法。（3）在各岛上发现源于S鸟的适应不同环境的14种鸟，此类现象称为适应辐射。（4）当n=50时，a基因频率迅速下降至0，说明群体越小，某些基因消失的几率越大；n=25和n=50两种情况下，a基因频率快速上升或下降，说明群体越小，种群基因越偏离原始种群。（5）栖息地开发和栖息地污染属于人为因素，烈性病毒的出现是基因突变的结果，栖息地因地震被岛屿化是自然原因造成的。
1．下列有关遗传、变异、生物进化的相关叙述，错误的是
A．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现型的频率是0．36，则该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0．32
B．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，种群基因频率发生变化，不一定会形成新物种
C．减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组；非同源染色体之间交换一部分片段导致染色体结构变异
D．基因型为AaBb的个体自交，其后代一定有4种表现型和9种基因型；该生物体中rRNA的合成一定与核仁有关
2．关于生物进化与生物多样性的形成，下列说法正确的是
A．生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
B．地球上最早出现的生物是单细胞生物，进行有氧呼吸
C．生物多样性形成也就是新物种不断形成的过程
D．生物与无机环境之间是不会相互影响共同进化的
3．如图为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是
A．②表示只有可遗传的变异才能导致①的变化
B．③表示自然选择学说，其中自然选择决定生物进化的方向
C．所有物种的形成都要经过长期的地理隔离，并逐步形成生殖隔离
D．④表示基因多样性和物种多样性
4．下列有关生物进化的叙述，正确的是
A．被巨大河流分隔成两个种群的Abart松鼠，两种群基因频率的改变互不影响，而种群内的基因频率改变在世代间具有连续性
B．在自然选择过程中，灰色桦尺蛾与黑色桦尺蛾发生了进化，表现为共同进化
C．基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交的过程中，纯种高茎的基因型频率在增加，表明豌豆正在进化
D．海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配产了“狮虎兽”，说明并不是所有物种都存在生殖隔离
5．综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究，传统的观点认为：大熊猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明，现存大熊猫并未走到进化历史的尽头，仍然具有进化潜力。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答以下问题：
（1）一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的______，如果大熊猫种群仍然保持较高的遗传多样性，实际上反映了种群中基因的_________。
（2）现代生物进化理论认为，种群是_________的基本单位。
（3）变异和基因重组、_________和_________是物种形成和生物进化的机制。
（4）如图中曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后青霉菌菌株数和产量之间的关系。据图分析：
①由a变为b、c、d体现了__________________。
②最符合人们生产要求的变异类型是曲线
。
6．英国曼彻斯特地区的桦尺蠖在19世纪中期以前，体色几乎都是浅色的，在20
世纪中期，由于环境污染，黑色桦尺蠖却成了常见类型。杂交实验表明，桦尺蠖的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对（s）是显性。在19世纪以前，桦尺蠖种群中S基因频率很低，在5%以下，而到了20世纪则上升到了95%，运用现代生物进化理论对发生这种变化的正确解释是：
（1）达尔文学说认为_________________是生物进化的内在因素，________是生物进化的动力，
_________决定生物的进化方向。
（2）这一事实说明，生物的变异是
的，________可使种群的基因频率定向改变，生物进化的实质是
。
（3）曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然种群中浅色个体不断减少，黑色突变个体类型迅速发展，整个种群的基因频率发生了很大变化但并没有新的物种形成，原因是____________________。
7．地雀喙的形状及深度大小与其食性有关，喙小的个体只适合于食小坚果，喙大的个体容易咬开大坚果，也食小坚果。如图为某海岛上地雀喙的形状及深度在1975年到1978年之间的变化，请据图回答问题：
（1）自1976年6月至1978年1月，该地雀种群数量下降了约1000个，导致数量下降的环境因素是______________。食物主要是大坚果时，有利变异是______________。从生物多样性角度分析，该调查中地雀具有多种不同形状的喙体现了生物的______________多样性。
（2）试分析地雀喙深度变化的因果关系：______________（排序号）。
①喙产生适应性变化的类型生存机会增加
②气候变化导致雨量的变化
③种子的丰度的变化，坚果的平均大小与硬度的变化
④通过有性生殖产生的后代中喙产生适应性变化的类型的基因频率相对有所增加
（3）图示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状地雀的比例发生变化，其本质是因为地雀群体内的__________发生了改变。
1．【答案】D
【解析】根据题意，Aa+AA=0．36，则aa的基因型频率为1-0．36=0．64，则a=0．8，A=1-0．8=0．2，Aa的频率为2×0．8×0．2=0．32。繁殖一代后，基因频率不发生变化，因此Aa的基因型频率是2×0．8×0．2=0．32，A正确；物种形成三个环节是突变和基因重组、自然选择和隔离，种群基因频率发生变化，生物在进化，但不一定能形成新物种，B正确；减数第一次分裂前期，同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换属于基因重组，而非同源染色体间交换为染色体结构变异，C正确；基因与性状不一定是一一对应关系，如果两对基因共同控制一对性状，则后代可能只有2种表现型，D错误。
2．【答案】A
【解析】生物多样性的形成经历了漫长的进化历程，共同进化是生物多样性形成的原因，A正确。生物的进化是由简单到复杂，由低等到高等，则先有单细胞生物，后有多细胞生物，早期地球与现代地球相比，没有大气层或大气层很薄，氧气是在自养型生物出现以后才逐渐生成和增多的，则生物先进行的是无氧呼吸，B错误。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统的多样性，C错误。自然选择决定生物进化的方向，因此生物的进化与无机环境的变化是相互影响的，D错误。
3．【答案】B
【解析】只有生物的可遗传变异中的基因突变和染色体变异能改变种群的基因频率，A错误；③现代生物进化理论的核心内容是自然选择学说，自然选择是定向的，能决定生物进化的方向，B正确；物种的形成往往要经过长期的地理隔离，形成生殖隔离，但并不是所有物种的形成都有经过长期的地理隔离，如用秋水仙素处理二倍体西瓜获得的四倍体西瓜就是新物种，但并没有经过长期的地理隔离，C错误；④生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，D错误。
【名师点睛】新物种形成过程：
4．【答案】A
【解析】由于遗传和变异，种群内基因频率的改变在世代间具有连续性，A正确；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叫共同进化，黑色与灰色桦尺蠖属于同种生物，不属于共同进化，B错误；高茎豌豆逐代自交的过程中，基因型频率改变，但基因频率不变，故说明豌豆未发生进化，C错误；母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，“狮虎兽”不能产生可育后代，故说明了不同物种间存在生殖隔离现象，D错误。
5．【答案】（1）基因库
多样性
（2）生物进化
（3）自然选择
隔离
（4）变异的不定向性
d
【解析】（1）一个区域内同种生物全部个体所含的全部基因是这个种群的基因库，如果大熊猫种群仍保持较高的遗传多样性，这反映的是种群中基因的多样性。（2）现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位。（3）突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成的基本环节。（4）由a突变为b、c、d说明突变是不定向的。最符合人们生成要求的应是产量高且菌株数较多的，由图分析可知应是d。
【名师点睛】与现代生物进化理论有关的3个误区
（1）把“突变”误认为就是基因突变：“突变”不是基因突变的简称，而是包括基因突变和染色体变异。
（2）变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰，如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。
（3）把物种误认为种群：一个物种可以形成多个种群，一个种群必须是同一物种。
6．【答案】（1）遗传和变异
生存斗争
自然选择
（2）不定向
自然选择
种群基因频率的改变
（3）没有产生生殖隔离
【解析】（1）根据达尔文学说的内容可知：遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争是生物进化的动力，自然选择决定生物的进化方向。（2）在自然界中，生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，树干颜色这一环境对生物进行了定向地选择，生物进化的实质是种群基因频率的改变。（3）判断是否产生新物种的依据是是否出现生殖隔离。所以整个种群的基因频率发生了很大变化，但并没有新的物种形成的原因是没有出现生殖隔离。
7． 【答案】（1）种子的丰富程度降低、坚果大而硬的比例上升
喙大
基因
（2）②③①④
（3）基因频率
【解析】本题考查生物进化的相关内容。（1）题图显示：自1976年6月至1978年1月间，种子的丰度呈下降趋势，同时食物中大而硬的坚果的比例呈上升趋势，所以在此时间段，导致该地雀种群数量下降的环境因素是：种子的丰富程度降低以及坚果大而硬的比例上升。已知：喙小的个体只适合于食小坚果，喙大的个体容易咬开大坚果，也食小坚果；当食物主要是大坚果时，喙大的地雀易获取食物，适应环境，因此有利变异是喙大。某海岛上地雀喙的形状及深度虽然存在差异，但仍为同一物种，所以从生物多样性角度分析，该地雀具有多种不同形状的喙体现了生物的基因多样性。（2）自然选择过程中起选择作用的是特定的环境条件。某海岛上地雀的种群中，不同的个体间存在着喙的形状及深度的差异，即存在不定向的变异，气候、雨量的变化导致种子的丰度的改变以及坚果的平均大小与硬度的变化，进而使食物组成发生改变，这种改变导致喙产生适应性变化的类型生存机会增加，并通过有性生殖使这种有利变异在后代中得到积累和加强，使后代中喙产生适应性变化的类型的基因频率相对有所增加。综上所述，地雀喙深度变化的因果关系是：②③①④。（3）自然选择的本质是种群基因频率的定向改变。
物种形成与生物进化的比较
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
种群基因频率改变
变化后的生物与原生物的关系
属于不同物种
可能属于同一个物种，也可能属于不同的物种
二者联系
（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
1．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。
2．隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是产生生殖隔离。
3．变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。
4．自然选择是定向的，决定生物进化的方向。
5．生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化。
6．生物进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。

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