第23讲　生物进化理论
备考·最新考纲
1.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。2.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。
考点一　现代生物进化理论(5年13考)
[自主梳理]
1.拉马克的进化学说
拉马克是提出进化思想的第 人，其核心论点是“ ”。
一
用进
废退、获得性遗传
2.达尔文的自然选择学说
生存斗争
适者生存
多样性
遗传变异
个体
渐变
3.现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位
①基因库：一个种群中全部个体所含有的 。
②基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部 的比率。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于
③生物的变异是 的，只是产生了生物进化的 ，不能决定生物进化的 。
全部基因
等位基因数
基因突变
染色体变异
环境
不定向
原材料
方向
不定向的
定向改变
生殖隔离
自由交流
自然选择
出现生殖隔离
1.高考重组　判断正误
(1)生物进化的基本单位是群落(2012·海南高考)( )
(2)生物进化的方向与基因突变的方向一致(2012·江苏卷)( )
(3)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向(2012·江苏高考，T5C)( )
(4)生物的种间竞争是一种选择过程(2012·江苏高考，T5A)( )
(5)环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变(2012·海南高考，T8C)( )
×
×
√
√
√
以上内容主要源自必修2 P114～121，相关知识的考查侧重于现代生物进化理论的主要内容，现代生物进化理论与达尔文进化论的比较，物种形成与生物进化的实质等。
2.教材研习
(必修2 P116探究改编)某地区有一种桦尺蠖，其体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性。有关说法正确的是(　　)
A.黑色基因和浅色基因哪种更能被淘汰或被保留取决于环境条件的选择
B.显性基因的基因频率总是越来越高
C.环境直接选择的是生物的基因型
D.深色环境下浅色基因将逐渐消失
答案　A
如图表示某物种进化的基本过程，请思考
(1)图中X、Y、Z分别指什么？
(2)与原种相比，图中“新种”产生是否一定经历过地理隔离？
提示　(1)图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择及隔离。
(2)一定。
[跟进题组]
题组一　自然选择学说与现代生物进化理论的比较
1.现代生物进化理论深刻改变了人们对自然界的看法。下列与生物进化相关的叙述，正确的是(　　)
A.生物进化的本质是种群中有利变异的保存和积累
B.变异为生物进化提供原材料，决定了进化的方向
C.地理隔离和生殖隔离是新物种形成的必要条件
D.个体的表现型在个体死亡后消失，种群通过繁殖保留基因库
解析　根据现代生物进化理论的主要内容判断各选项的正误：生物进化的本质是种群基因频率的改变；变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；隔离是物种形成的必要条件，但经过地理隔离不一定会产生新物种，只有达到生殖隔离才会形成新物种。
答案　D
2.(2016·皖南八校联考)考古学家发现，长尾巴恐龙是目前已知体形最大的窃蛋龙，其前肢具有流苏状羽毛，头上有像母鸡一样的冠毛，拥有鸵鸟般细长的双腿，前肢有尖锐的爪子，与鸟类有密切渊源，科学家戏称其为“来自地狱的鸡”。根据现代生物进化理论，下列相关叙述正确的是(　　)
A.窃蛋龙的翅膀由于长期不用而逐渐退化，形成前肢
B.窃蛋龙的基因库与鸟类的基因库存在一定的相似性
C.种群是生物进化的基本单位，不同种类的窃蛋龙应构成一个种群
D.在窃蛋龙进化历程中，基因型频率逐渐发生改变是其进化的实质
解析　“翅膀长期不用而逐渐退化成前肢”是拉马克的用进废退学说，不是现代生物进化理论的内容，A错误；因“窃蛋龙与鸟类有密切渊源”且该恐龙前肢和尾巴都有羽毛，头顶有鸡冠，所以两者的基因库应存在一定的相似性，B正确；不同种类的窃蛋龙不一定构成一个种群，C错误；生物进化的实质是基因频率的定向改变，D错误。
答案　B
自然选择学说与现代生物进化理论的比较
3.(2015·广东广州海珠区综合测试二)下列观点符合现代生物进化理论的是(　　)
A.人工诱变实现了基因的定向变异
B.自然选择决定了生物变异和进化的方向
C.“超级细菌”的产生说明抗生素的滥用会促使细菌发生基因突变
D.受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
解析　人工诱变原理为基因突变，变异是不定向的，A错误；自然选择决定了生物进化的方向，不能决定变异的方向，B错误；“超级细菌”的产生说明抗生素的滥用会对细菌起选择作用，C错误；受农药处理后经农药的选择作用种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代，D正确。
答案　D
4.下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是(　　)
A.a表示基因突变，可改变种群基因频率
B.b表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离
C.c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化
D.d表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志
解析　a表示突变(含基因突变和染色体变异)与基因重组，不仅仅代表基因突变A错误；c表示新物种的形成，新物种形成的标志是产生生殖隔离而非地理隔离，故b表示生殖隔离，B错误；新物种与生活环境相互作用，共同进化，C正确；d表示地理隔离，生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。
答案　C
1.“新物种”必须具备两个条件
(1)与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。
(2)物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者间已产生生殖隔离,故已成为新物种。
2.物种形成和生物进化的区别与联系
题组二　种群基因频率与基因型频率的计算
5.(2015·安徽卷，5)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是(　　)
A.75% B.50% C.42% D.21%
解析　根据题意可知两个非常大的某昆虫种群，在理想情况下合并为一个种群，可以认为原先两个种群的大小相同，再根据两个种群的基因频率可知合并后的种群的A基因频率为70%，a基因频率为30%，根据哈温定律可知下一代中的Aa的基因型频率为42%，所以C正确。
答案　C
6.(2015·山东卷，6)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(　　)
答案　D
7.据调查，某小学学生中基因型及比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则在该群体中B和b的基因频率分别为(　　)
A.6%、8% B.8%、92%
C.78%、92% D.92%、8%
答案　D
1.计算常染色体遗传和伴性遗传的基因频率
用NAA、NXAY分别表示该基因型的个体数，用PAA、PXAY表示该基因型的频率，用p、q表示A、a的基因频率。
(1)常染色体遗传方式
(2)伴X染色体遗传方式
2.运用哈代一温伯格平衡，由基因频率计算基因型概率
(1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因为一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率则(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。

易错警示！　自交和自由交配的基因型频率计算方法不同。如果是自交，则应根据遗传图解进行逐个分析，而如果是自由交配，则应按遗传平衡进行计算，即AA的基因型频率＝A的基因频率×A的基因频率。自交过程中，可以根据基因型频率求基因频率，但不可以根据基因频率求基因型频率。自交前后基因型频率在变，基因频率不变。
考点二　共同进化与生物多样性的形成（5年4考）
[自主梳理]
1.共同进化
(1)概念：不同 之间、 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 之间的相互影响。
物种
生物与无机环境
无机环境
2.生物多样性
3.生物进化学说在发展——中性学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是 的逐渐积累，而不是 。
(1)内容：基因多样性、 多样性、 多样性。
(2)形成原因：生物多样性的形成是生物与生物及生物与无机环境 的结果。
(3)研究生物进化历程的主要依据： 。
物种
生态系统
共同进化
化石
中性突变
自然选择
[深度思考]
仔细分析右图，并思考
(1)图中Ⅰ显示了__________多样性，此类多样性发生于________(填“相同”或“不同”)物种间。
(2)Ⅱ显示了______多样性，此类多样性发生于________(填“相同”或“不同”)物种间。
(3)图Ⅲ显示的是________多样性，此类多样性________(填“包含”或“不包含”)非生物成分。
提示　(1)遗传(或基因)　相同　(2)物种　不同　(3)生态系统　包含
[跟进题组]
题组一　共同进化的实例
1.(2014·广东卷)某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(　　)
A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C.口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
解析　变异是不定向的，A项错误；新物种形成的必要条件是隔离，B项错误；两种生物之间的种间互助是共同进化的结果，C项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D项错误。
答案　C
2.下列有关生物多样性和进化的叙述中，错误的是(　　)
A.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
B.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的特征
C.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
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　细菌在接触青霉素之前就存在着抗药性的突变个体，青霉素只是起选择作用，并不能定向诱导有利变异的产生。
答案　C
共同进化类型及实例
题组二　共同进化与生物多样性的形成
3.(2015·山东潍坊一模)下列关于生物进化与生物多样性的说法，正确的是(　　)
A.共同进化就是生物与生物之间相互影响而进化
B.环境条件的改变导致了适应性变异的发生
C.进化过程中隔离是物种形成的必要条件
D.生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次
解析　共同进化就是生物与生物之间、生物与环境之间相互影响而进化，A错误；环境条件的改变对生物的变异进行了定向选择产生了适应性，B错误；进化过程中生殖隔离是新物种形成的标志，隔离是物种形成的必要条件，C正确；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三个层次，D错误。
答案　C
4.下列四组图是关于生物进化方面的证据。下列相关叙述中，正确的是(　　)
A.图甲中四种地雀喙的差异是由于不同食物的刺激所致的不同变异
B.图乙中昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C.图丙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.图丁中捕食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　图甲中四种地雀喙的差异、图乙中昆虫的两类翅形的形成及图丙中是两种体色的桦尺蛾都是自然选择作用的结果。
答案　D
(1)生物多样性的三个层次
(2)上述三个层次之间的关系如下
易错易混　防范清零
[易错清零]
易错点1　混淆种群和物种的内涵与外延
点拨　(1)物种是自然状态下能够自由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。
(2)种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。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。
易错点2　对生物进化中诸如自然选择、基因频率改变、生殖隔离、物种形成间的内在关系模糊不清
点拨　生物进化中几个基本概念的关系
易错点3　混淆自然选择与人工选择
点拨　人工选择和自然选择的比较
(1)区别：二者选择的标准不同，目的不同。人工选择是以“是否对人类有利”为标准，对人类有利的基因或性状被保留下来，不利的就被淘汰。而自然选择的标准为“是否有利于该生物的生存”，有利于该生物生存的性状或基因就被保留下来，不利的就被淘汰。
(2)联系：二者都能使被选择的种群的基因频率发生改变。
易错点4　不能准确运用男性基因型频率计算该地区X染色体基因频率
点拨　(以红绿色盲为例)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，对男性(XY)而言，每个男性体细胞中只有一条X染色体，含有致病基因就为患者，不含则为正常个体，无携带者。——若某地区男性中色盲占x%，则此地区Xb的基因频率也为x%，此地区女性色盲率则为(x%)2。
易错点5　误认为变异出现于环境变化之后，是在环境“诱发”下产生的
点拨　变异在环境变化之前已经产生且是不定向的，环境只是起“选择”作用。
[纠错小练]
1.如图所示为种群与物种的关系图解，下列有关叙述错误的是(　　)
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
2.某地区男性中的红绿色盲占8%，若此地红绿色盲的遗传符合遗传平衡。下列有关该病在此地发病情况的判断中，错误的是(　　)
A.女性色盲的概率为0.64%　　　
B.女性携带者的概率为14.72%
C.男性携带者的概率比女性的高
D.男性中正常的概率为92%
解析　若男性中色盲基因B、b的频率分别为p、q，则p＋q＝1。据题意可知：q＝0.08，可求得p＝0.92。男性的X染色体来源于母亲，因此，在女性中B的基因频率p和b的基因频率q分别为0.92和0.08。故女性色盲(XbXb)的基因型频率q2＝0.082＝0.006 4，即0.64%，女性携带者(XBXb)的基因型频率2pq＝2×0.92×0.08＝0.147 2，即14.72%。
C
3.下图表示施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是(　　)
A.①类个体大多被淘汰的原因并不是某种杀虫剂是否诱发其产生抗性基因
B.抗性基因根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C.若连续使用杀虫剂，抗某种杀虫剂的基因频率会越来越趋近1
D.杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型，且此选择作用应属自然选择而不是“人工选择”
解析　观察题图可知，②类个体是在未施用杀虫剂之前，已经发生基因突变形成了抗性基因的个体，②③类个体的抗性基因可能来源于原种群中含抗性基因的个体，杀虫剂在此只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确、B错误。
答案　B