专题11　生物的进化

现代生物进化理论

考向

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1

以选择题的形式考查现代生物进化理论的内容,考查学生的理解能力、知识迁移能力







2

结合实例考查运用现代生物进化理论分析某进化现象产生的原因,考查学生的知识运用能力,多以非选择题形式出现





命题

动向

本知识点是高考命题的重点之一,内容侧重现代生物进化理论的内容及在实例中的分析、应用,物种的形成也是考查重点,多以实例借助自然选择学说进行考查,题型既有选择题又有非选择题





1.(双选题)(2011年广东理综卷)最近,可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注,这类细菌含有超强耐药性基因NDM
1,该基因编码金属β
内酰胺酶,此菌耐药性产生的原因是(　　)

A.定向突变

B.抗生素滥用

C.金属β
内酰胺酶使许多抗菌药物失活

D.通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因

解析:本题考查现代生物进化理论。突变是不定向的,故A错。细菌是原核生物,没有染色体,故D错。抗生素的滥用对细菌进行了自然选择,导致了超强耐药性基因NDM
1在细菌中逐代积累而形成“超级细菌”;NDM
1基因编码金属β
内酰胺酶,由此推测金属β
内酰胺酶能使许多抗菌药物失活,故B、C正确。

答案:BC。

2.(2011年海南卷)某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物,两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是(　　)

A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝,反之亦然

B.在长期进化中,甲、乙两物种必然互为选择因素

C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变,反之亦然

D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变

解析:本题考查生物之间的共同进化。甲、乙间具有捕食关系,捕食者灭绝不会导致被捕食者灭绝,故A错误。捕食者与被捕食者在相互影响、相互选择过程中共同进化,B正确。两种生物之间的突变互不影响,变异是不定向的,C错误。甲、乙个体数长期稳定说明两者对环境及两者间的适应性未改变,但甲、乙两个种群在相互选择过程中都可能发生了进化(即基因频率可能发生了改变),故D错误。

答案:B。

3.(2011年江苏卷)根据现代生物进化理论,下列说法正确的是(　　)

A.自然选择决定了生物变异和进化的方向

B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变

C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性

D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小

解析:自然选择决定生物进化的方向,生物的变异是不定向的。生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变。种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。

答案:C。

4.(2010年山东理综卷)下列符合现代生物进化理论的叙述是(　　)

A.物种的形成可以不经过隔离

B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存

C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向

D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率

解析:隔离包括地理隔离和生殖隔离。物种的形成可以不经过地理隔离,但必须经过生殖隔离,故A项错误。生物进化的实质是种群的基因频率发生定向改变,故B项错误。生物进化的方向由自然选择决定,故C项错误。基因突变产生的有利变异在自然选择的作用下,有更多产生后代的机会,故种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降;综合上述可见,自然选择是通过作用于个体而影响种群的基因频率的,故D项正确。

答案:D。

本题主要考查考生对现代生物进化理论的理解。对于正误判断式选择题的处理多采用“抠字眼法”,第一步:找出选项中关键字眼,如本题B项中的“实质”。第二步:回忆所学内容中关键字眼的含义。第三步:将题干中关键字眼的含义与所学内容中关键字眼的含义相比对,得出结论,选出答案。

5.(2010年上海卷)分析有关生物进化的资料,回答问题。

(1)自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说,这是因为?

　。?

(2)如图表示自然选择对种群的3种作用类型,图②代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来,该选择类型可由图　　　　代表。这三种选择类型中,最易产生新种的是图　　　　。?

(3)如图表示某种两栖动物3个种群在某山脉的分布。在夏季,种群A与B、种群A与C的成员间可以通过山脉迁移,有人研究了1900至2000年间3个种群的变化过程。资料显示1915年在种群A和B的栖息地之间建了矿,1920年在种群A和C的栖息地之间修了路。100年来气温逐渐升高,降雨逐渐减少。

建矿之后,种群B可能消失,也可能成为与种群A、C不同的新种。分析种群B可能形成新种的原因:?

?

?

　。?

(4)下表是种群A、C的规模、等位基因1(T/t)和2(W/w)频率的数据,表中为各自隐性基因的频率。

年份

种群A

种群C





规模

t(%)

w(%)

规模

t(%)

w(%)



1900

46 000

5

1

1 000

5

1



1920

45 000

5.5

1

850

7

1



1940

48 000

7

1

850

9

0.8



1960

44 000

8

1

800

12

0.6



1980

42 000

6

1

600

10

0.8



2 000

40 000

5

1

550

11

1





依据表中数据和上述资料,对种群C的描述,更为准确的是(　　)

A.等位基因1的杂合子逐渐增多

B.与种群A之间不能进行基因交流

C.正在经历适应辐射

D.受气候影响更大

(5)据表中数据分析,种群C的基因库比种群A　　　　;种群规模与基因　　　　的频率变化关系密切。?

解析:(1)根据达尔文的自然选择学说可知,当种群数量过度增加以后,种内斗争会加剧,使死亡率升高,所以种群数量不能无限增多。

(2)三个图表示的是对不同表现型的选择比例不同,①图表示对某种性状的选择过程中,某种性状占中等比例或该表现型处于中间状态。图③中的生物变异更加复杂,为生物进化提供了丰富的原料,所以也最容易形成新物种。

(3)物种形成的常见模式是通过长期的地理隔离产生生殖隔离。开始A和B之间、A和C之间可以进行基因交流,但由于A和B之间后来建了矿,A、C间修了路,所以阻止了B和A、C的基因交流。B可以通过自然选择的作用使基因发生定向的改变,可能形成与A和C不同的新物种,也可能被环境所淘汰。

(4)从表中信息可以看出种群C中t的基因频率逐渐增加,而其等位基因T的基因频率逐渐减少,由于杂合子的基因型频率为2×t的基因频率×T的基因频率,T的基因频率=1-t的基因频率,代入计算可得出种群C的杂合子逐渐增多,当两者的基因频率达到0.5时,杂合子的比例最大。种群C和种群A之间基因频率的改变没有突破物种界限,种群A和种群C仍属于同一物种,两者能进行基因交流,只是存在地理隔离,无法进行基因交流而已,排除B项。而选项C、D从题目信息中无法得出,可以直接排除。故选A项。

(5)基因库是指种群中所有个体所含有的全部基因。由于种群C的个体少,所以种群C的基因库比种群A的小。从表中可以看出,种群C的规模越来越小,与t的基因频率越来越大有关,即种群C规模与等位基因1(T/t)的基因频率变化密切相关。

答案:(1)生存斗争(生存竞争,适者生存)　(2)①　③

(3)由于与种群A之间的地理隔离,阻断了种群B与种群A、种群B与种群C的基因交流,因此种群B内的基因突变开始积累,且产生的变异被环境选择保留下来;种群逐渐适应了生存环境,种群规模开始扩张,并形成生殖隔离,新种形成

(4)A　(5)小　1(T/t)

基因频率的计算

考向

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1

以选择题或非选择题形式考查基因频率和基因型频率的计算、考查学生对基因频率的理解能力、计算能力和运用能力







2

以非选择题的形式结合实例,通过计算、比较基因频率或基因型频率的变化,分析生物进化的原因,考查学生的理解能力和应用能力





命题

动向

种群的基因频率是高考常考点,进化的实质是种群基因频率发生定向改变,命题时将以此为命题点并结合遗传规律,一方面考查基因频率、基因型频率的计算,另一方面据基因频率判断生物是否发生进化





1.(2010年上海卷)某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是(　　)

A.55%和32.5% B.55%和42.5%

C.45%和42.5% D.45%和32.5%

解析:自花传粉的植物不能用随机交配的方法计算基因频率和后代的基因型频率。根据题目信息可知,该植物种群中Aa基因型个体占50%,其自交后代中基因型为Aa个体占25%,则F1中基因型为AA的个体占的比例为30%+1/2×(50%-25%)=42.5%;亲代A的基因频率为(30×2+50)/200=55%。

答案:B。

2.(2010年全国理综卷Ⅱ)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎。在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是(　　)

A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1

解析:本题主要考查种群的基因频率。根据题干信息可知,该种群生物产生2种配子的比例为A∶a=2∶1,随机交配情况下,后代基因型为AA的个体占4/9,基因型为Aa的个体也是4/9,基因型为aa的个体(1/9),不能存活;因此,后代个体的基因型种类及比例为AA∶Aa=1∶1。

答案:A。

解答该题的关键点有两个,一是用好基因频率和基因型频率的关系;二是注意剔除不能成活个体后个体总量的改变。

3.(2010年全国理综卷Ⅰ)关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是(　　)

A.在某种条件下两种基因的频率可以相等

B.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关

C.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境

D.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零

解析:本题主要考查进化的相关知识,考查学生的理解能力。种群基因频率的变化与突变和基因重组、迁入与迁出和环境的选择等多种因素有关,故B错误;一般来说,某一性状适应环境的能力越强,控制该性状的基因其基因频率也往往比较大;如果显性性状不能适应环境而隐性性状适应环境的能力较强的话,那么A基因的基因频率在持续选择的条件下,就会逐渐降低至0(若原来群体中aa个体数很少,那么上述情况下自然就有可能出现A基因频率大于a基因频率、A基因频率等于a基因频率、A基因频率小于a基因频率的情形)。

答案:B。

4.(2010年天津理综卷)某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。

据图回答:

(1)R基因的出现是　　　　的结果。?

(2)在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为4%和1%,此时R基因的频率为　。?

(3)1969年中期RR基因型几近消失,表明在　　　　　　　　　　　　　的环境条件下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力　　　　。?

(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中,最终频率最高的基因型是　　　　,原因是　?

　。?

解析:(1)自然情况下只有基因突变才会产生新的基因。

(2)因为RS、SS基因型频率分别是4%和1%,所以RR的基因型频率为95%,则R的基因频率为95%+4%÷2=97%。

(3)从图中可看出在1967年中期停用杀虫剂后,RR基因型频率下降,到1969年中期几近消失,而SS基因型频率上升,说明无杀虫剂环境下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。

(4)由(3)分析可知,不再使用杀虫剂,SS基因型幼虫适应环境,RR基因型幼虫不适应环境,所以S基因频率增加,而R基因频率下降,持续该选择作用导致SS基因型频率最高。

答案:(1)基因突变　(2)97%　(3)不再使用杀虫剂　低

(4)SS　在不使用杀虫剂的环境中,持续的选择作用使R基因频率越来越低