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1、专题11生物的进化 种群基因频率的改变与生物进化 典例1 2011 江苏高考 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 审题视角 解答本题的关键是 精讲精析 选C 具体分析如下 命题人揭秘 命题规律 自然选择即保存有利变异和淘汰不利变异的过程 选择的实质是定向地改变种群的基因频率 选择是定向的 变异是不定向的 近几年的高考题越来越注重对进化的实质的考查 特别是环境 突变对基因频率的影响以及进化与形成新物种之间的关系等 这类题目实
2、际上是对现代生物进化理论的基础知识的考查 备考策略 解决这类问题在备考中要注意以下两点 1 现代生物进化理论解释的是自然界中生物进化的历程 环境与生物 生物与生物之间在进化的过程中相互影响 自然选择决定了进化的方向 深入理解自然选择对进化的意义有助于提高解题正确率 2 自然选择通过影响种群的基因频率变化来决定进化的方向 共同进化 典例2 2011 海南高考 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
3、 乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变 审题视角 解答本题需明确以下两点 1 进化不会停止 种群的基因频率不断发生变化 2 在该地区 甲 乙的食物来源不一定惟一 精讲精析 选B A项错误 甲 乙为捕食关系 甲的食物来源不一定惟一 因此不一定会导致甲的灭绝 同理乙也不一定会灭绝 B项正确 生物的进化是同步的 甲对乙进行选择 乙同样对甲进行选择 C项错误 基因突变是随机的 频率很低 甲对乙的突变没有影响 D项错误 生物的进化是随时在进行着的 基因频率是在不断变化的 命题人揭秘 命题规律 共同进化是新课标教材中新增加的知识点 在前几年的高考中 命题常集中在对共同进化基本概念的理解上 命题
4、往往是对一些说法的判断 最近两年的高考命题开始以实例分析的形式命题 注重对共同进化基本理论的分析和应用能力的考查 备考策略 解决这类问题在备考中需要注意 1 理解共同进化的实质 共同进化不仅包括物种之间的相互影响 也包括生物与环境之间的相互影响 共同进化 2 这类题目往往是对基本理论的考查 解题时需要斟酌各选项的措辞 深入理解题目所蕴含的信息 基因频率相关计算 典例3 2010 海南高考 某动物种群中AA Aa和aa的基因型频率分别为0 3 0 4和0 3 请回答 1 该种群中a基因的频率为 2 如果该种群满足四个基本条件 即种群 不发生 不发生 没有迁入迁出 且种群中个体间随机交配 则理论上
5、该种群的子一代中aa的基因型频率为 如果该种群的子一代再随机交配 其后代中aa的基因型频率 填 会 或 不会 发生改变 3 假定该动物种群满足上述四个基本条件 但不发生随机交配 只在相同基因型之间进行交配 则理论上该种群的子一代中AA Aa和aa的基因型频率分别为 和 如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配 其后代中AA Aa和aa的基因型频率 填 会 或 不会 发生改变 审题视角 解答本题的关键是 1 理想的条件下自由交配 可以根据公式计算出子一代各个体的基因型频率 且再随机交配 其后代的基因型频率和基因频率不发生改变 2 当亲本中基因型相同的个体之间进行交配时 子代的基因型频率发生改变
6、 但基因频率不变 精讲精析 1 2 AA 0 3 Aa 0 4 aa 0 3 所以a 0 4 1 2 0 3 0 5 由a 0 5 可以计算出后代中aa的基因型频率是 0 5 2 0 25 在正常基因频率计算的前提条件下种群足够大 不发生基因突变 不发生选择 没有迁入迁出 且种群中个体间随机交配 该基因型频率不会发生改变 3 AA 0 3 Aa 0 4 aa 0 3 题中叙述的情况相当于植物的自交 结果如下 0 3 AA AA 得到0 3AA 0 4 Aa Aa 得到0 1AA 0 2Aa 0 1aa 0 3 aa aa 得到0 3aa 所以相同基因型个体之间进行交配后代中AA 0 3 0 1
7、 0 4 Aa 0 2 aa 0 3 0 1 0 4 同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA 0 45 Aa 0 1 aa 0 45 所以基因型频率会发生改变 答案 1 0 5 2 足够大基因突变 或突变 选择0 25不会 3 0 40 20 4会 阅卷人点拨 自然选择学说高考指数 1 2009 广东高考 物种起源 出版已有150年 但依然深深影响着现代科学研究 达尔文 多选 A 提出了适者生存 不适者被淘汰的观点B 提出了用进废退的理论C 认为种群是生物进化的基本单位D 认识到变异广泛存在并能遗传给后代 解析 选A D 用进废退的理论是拉马克提出来的 种群是生物进化的基本单位 是
8、现代生物进化理论的基本内容 达尔文没能提出来 2 2009 上海高考 回答下列有关生物进化的问题 1 图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程 X Y Z表示生物进化中的基本环节 X Y分别是 2 该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成 这些个体的总和称为 这是生物进化的 3 小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因 称为蜥蜴的 4 小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状 W代表蜥蜴脚趾的分趾基因 w代表联趾 趾间有蹼 基因 图2表示这两种性状比例变化的过程 由于蜥蜴过度繁殖 导致 加剧 小岛上食物短缺 联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升 其原因可能是 图2所示的过程说明 自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例
9、发生变化 其本质是因为蜥蜴群体内的 发生了改变 5 从生物多样性角度分析 图2所示群体中不同个体的存在反映了 多样性 若从分子水平检测这种多样性 可采用的简便技术是 解题指南 解答本题需要理解新物种形成的必要条件 变异 自然选择和生殖隔离 解析 1 由图可知 X代表由原种到多种不同变异类型的个体 是变异 Y代表环境对不同性状个体进行的定向选择 是自然选择 2 该小岛蜥蜴为一定区域内同种生物的全部个体 是种群 现代生物进化理论认为 种群是繁殖的基本单位 也是进化的基本单位 3 该岛蜥蜴种群所具有的全部基因 构成一个基因库 4 根据自然选择学说 过度繁殖与资源 空间有限的矛盾 使生存斗争加剧 据题
10、干信息可知 联趾型蜥蜴趾间有蹼 可通过从水中获取食物弥补食物短缺的问题 竞争能力较强 通过对蜥蜴不同表现型个体的选择 实现了基因频率的定向改变 5 生物多样性有三个层次 蜥蜴个体的多种类型体现的是遗传 基因 多样性 其在分子水平上常使用PCR扩增后进行电泳的方式来检测基因的多样性 答案 1 变异自然选择 2 种群基本单位 3 基因库 4 生存斗争 种内斗争 联趾型个体趾间有蹼 适合于游泳 可以从水中获取食物 因此 在岛上食物短缺时 联趾个体的生存和繁殖机会较多 基因频率 5 遗传PCR技术 聚合酶链式反应 现代生物进化理论高考指数 3 2012 江苏高考 下列关于生物进化的叙述 错误的是 A
11、生物的种间竞争是一种选择过程B 化石是研究生物进化的重要依据C 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D 突变的可遗传性阻碍生物进化 解析 选D 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 B正确 化石为研究生物进化提供了最直接的证据 C正确 外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减 因此会影响生物进化的速度和方向 D错误 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 突变会导致基因频率的改变 因而有利于生物进化 4 2010 海南高考 下列符合现代生物进化理论的叙述是 A 物种是神创的B 物种是不变的C 种群是生物进化的基本单位D 用进废退是生物进化的原因 解析 选C 现代生
12、物进化理论的主要内容有 种群是生物进化的基本单位 突变和基因重组是生物进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 隔离在物种形成中的作用 共同进化与生物多样性的形成 故C项正确 物种神创论和物种不变论是两种荒谬的观点 用进废退是拉马克学说的内容 A B D错 5 2010 山东高考 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 选D 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中
13、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 方法技巧 现代生物进化理论与达尔文进化论核心理念的比较 1 达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择 生物产生了大量不定向变异后 由环境决定其生存与否 2 现代生物进化理论则认为无论是环境的选择还是种群内部发生突变 迁移等 一切改变基因频率的因素都必将引起生物的进化 6 20
14、10 江苏高考 根据现代生物进化理论 下列观点中正确的是 A 人工培育的新物种只能生活在人工环境中B 生物进化的方向与基因突变的方向一致C 冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增多是为了更好地防止冻害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 选D A项 人工培育的新物种可以生活在人工环境中 也可以生活在自然环境中 由此判断A项错误 B项 自然选择决定生物进化的方向 基因突变为生物进化提供了原材料 由此判断B项错误 C项 冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增多可以更好地防止冻害 这是长期自然选择的结果 与生物个体的主观努力无关 C项错误 D项 受农药处理后 经过了人工选择 种群
15、中抗药性强的个体 抗药性基因频率增加 有更多机会将基因传递给后代 由此判断D项正确 7 2009 江苏高考 如图是物种形成的一种模式 物种a由于地理障碍分隔为两个种群a1和a2 经过漫长的进化 分别形成新物种b和c 在此进程中的某一时刻 a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布 向d方向进化 下列有关叙述正确的是 A b和d存在地理隔离 故一定存在生殖隔离B c和d不存在地理隔离 可能存在生殖隔离C a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同 则b和d是同一物种D a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同 则c和d是不同物种 解析 选B a通过地理隔离形成两个种群a1和a2 又分别演
16、化出b c d三个种群 虽然有地理隔离 但是不一定会产生生殖隔离 所以A项错 由于d是由a1演变而来 所以c与d之间可能存在生殖隔离 B项对 基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种 但是产生了生殖隔离的种群 基因频率一定会变化 a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同 但是b和d由于存在地理隔离 所以可能不是同一物种 所以C项错 即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同 只要c和d不存在生殖隔离它们仍是同一物种 所以D项错 基因频率的相关计算高考指数 8 2010 全国卷 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 一般来说 频率高的基因所控制的性状更适应环境B 持续选择条件下 一种基因的频率可以降为零C 在某种条件下两种基因的频率可以相等D 该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 解析 选D 自然选择使适应环境的生物被选择 而不适应环境的生物被淘汰 因此适应环境的性状的基因频率较高 A项正确 持续选择条件下 通过不断淘汰不适应环境的性状 一种基因的频率有可能降为零 B项正确 自然条件下随机交配的种群中 等位基因A a的变化曲线可以
