- 801.50 KB
- 2021-09-24 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
第21讲 生物进化理论
课程内容
核心素养——提考能
1.说明现代生物进化理论的主要内容。
2.概述生物进化与生物多样性的形成。
3.搜集生物进化理论发展的资料,探讨生物进化的观点对人类进化观念的影响。
4.用数学方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化。
生命观念
通过分析讨论现代生物进化理论等知识,形成生物进化的观点,树立正确的自然观。
科学思维
通过物种形成、种群的基因与基因型频率的计算,培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。
科学探究
通过活动“用数学方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化”,培养科学探究的方法。
社会责任
通过列举实例:人类大量服用抗生素导致抗药性病菌增多的现象,引导人们高度关注不正确使用抗生素带来的危害,关注人体健康。
考点一 现代生物进化理论
1.现代生物进化理论的由来
(1)现代生物是由共同祖先进化而来
(2)达尔文自然选择学说
2.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全部基因。
②基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
③生物进化的实质:种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组是产生进化的原材料
②生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于环境。
③生物的变异是不定向的,只是产生了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化。
(4)隔离导致物种的形成
②物种形成的三大环节
3.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。
(3)实例:
共同进化类型
包含类型
实例
不同物种之间
种间互助
一种蛾与兰花
种间斗争
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
竞争
作物与杂草
生物与无机环境之间
生物影响环境,环境影响生物
地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物
(4)学说:
①“精明的捕食者策略”:捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉,否则自己无法生存。
②“收割理论”:由美国生态学家斯坦利提出,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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
4.生物多样性的形成
(1)内容:生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
(2)形成原因:生物的共同进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据:化石。
1.“图解法”把握物种形成的三大模式
2.“列表法”比较物种形成与生物进化的不同
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与原生物的关系
新物种形成,出现生殖隔离,质变
生物进化,基因频率改变,量变
二者联系
①只有不同种群的基因库产生了明显差异,出现生殖隔离才形成新物种
②进化不一定产生新物种,新物种产生一定存在进化
3.生物进化与物种形成基本环节模型的思考
(1)物种形成的三个环节是什么?图中①②③④分别是什么?
提示 突变和基因重组、自然选择及隔离。①是突变和基因重组,②是自然选择,③是地理隔离,④是生殖隔离。
(2)为什么进化的基本单位是种群而不是个体?
提示 因为在生物繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传,因此,研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的,还必须研究种群基因组成的变化。
(3)共同进化概念中的“相互影响”的内涵指什么?
提示 ①不同物种之间的影响既包括种间互助,也包括种间斗争。②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率,导致生物朝着一定的方向进化;生物的进化反过来又会影响无机环境。
教材高考
1.判断正误
(1)生物进化的基本单位是群落。(2012·高考海南卷)( )
(2)虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离。(2017·江苏,7B)( )
(3)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为协同进化(或共同进化)。(2018·全国Ⅰ,T29,节选·改编)( )
(4)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会。(2018·全国Ⅰ,T29,节选·改编)( )
提示 (1)× 生物进化的基本单位是种群。
(2)√ (3)√ (4)√
2.深挖教材
(1)教材P116“知识链接”:染色体数目变异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。
(2)结合教材P118回答:自然选择的实质和结果分别是什么?
提示 自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。自然选择的结果:从生物个体角度看,导致生物个体生存或死亡;从基因角度看,导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。
围绕生物进化理论考查生命观念与科学思维
1.(2018·4月浙江选考)下列关于自然选择的叙述,错误的是( )
A.自然选择是生物进化的重要动力
B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程
C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D.自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状
解析 本题考查的是达尔文自然选择学说以及现代生物进化理论的主要内容。自然选择是生物进化的重要动力和机制,A正确;自然选择可以定向改变种群的基因频率,当种群基因频率改变得使生物之间不能进行基因交流,说明产生了生殖隔离,标志着新物种的产生,B正确;个体并不是直接把性状传递给后代,传递给后代的是基因,考虑到基因在遗传过程中的传递和分配,并不是所有的性状都能得以遗传,C错误;自然选择直接作用于生物的表现型,对影响个体存活和繁殖的性状差异进行了选择,D正确。
答案 C
2.(2019·北京四中模拟)如图所示的是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类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B.抗性基因的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.若连续使用该杀虫剂,抗该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
解析 观察题图可知,②类个体是在施用杀虫剂之前,已经发生基因突变产生抗性基因的个体,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,也可能来源于基因突变,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;若连续使用该杀虫剂,不含抗性基因的个体被淘汰,而含抗性基因的个体所占比例越来越高,故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1;施用杀虫剂后,具有抗药性的个体生存下来,不具有抗药性的个体被淘汰,故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。
答案 B
围绕生物进化与物种形成考查科学思维
3.(2018·海南卷,18)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,下列做法合理的是( )
A.了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断
B.观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象
C.将两个种群置于相同环境条件下,比较其死亡率
D.将两个种群置于相同环境条件下,比较其出生率
解析 判断这两个种群的鸟是否属于同一物种,要看它们之间是否存在生殖隔离,生殖隔离是新物种形成的标志。
答案 B
4.(原创)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和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 山丘的形成将蜗牛分成了两个种群,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。
答案 B
围绕共同进化与生物多样性的形成考查生命观念
5.(2018·海南卷,24)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年,甲以乙为食。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关
B.物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化
C.若甲是动物,乙可能是植物,也可能是动物
D.甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变
解析 生物的进化同环境的变化有很大的关系,遗传物质的变异是进化的内因,环境对遗传物质的变异起到诱发与筛选的作用,生物只有适应环境,才能生存,而进化后的生物对环境又有反作用,A正确;甲与乙存在捕食关系,二者长期共存,不断发展,共同进化,B错误;若甲是动物,其捕食的乙可能是植物,也可能是动物,C正确;甲基因型频率改变可能引起捕食压力发生变化,造成乙基因型频率发生改变,进而乙基因频率发生改变,D正确。
答案 B
6.(2019·山东K12联盟)关于生物进化与生物多样性的形成,错误的说法是( )
A.生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
B.消费者的出现不影响生产者的进化
C.生物多样性的形成是共同进化的结果
D.生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
解析
长期进化导致生物多样性的形成。消费者的出现,一方面使生态系统具有更复杂的结构,另一方面对植物的进化产生重要的影响,如消费者对具有某些性状的某种生产者的捕食可改变该种群的基因频率,进而使该种群朝着一定的方向进化。生物多样性的形成是共同进化的结果。生物的进化与无机环境的变化是相互影响的。
答案 B
考点二 基因频率相关计算的重点题型突破
一、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
p==PAA+PAa
q==Paa+PAa
(2)伴X染色体遗传方式
p=
q=
【方法体验】
1.(2018·11月浙江选考)研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定,得知红花(CC)金鱼草35株、粉红花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列叙述正确的是( )
A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库
B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的
C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料
D.种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%
解析 基因库是一个生物种群的全部等位基因的总和,C和c基因不是全部的等位基因,A错误;不同花色数量的差异是选择的结果,B错误;基因重组需要涉及多对等位基因,而题干中仅有一对等位基因,因此粉红花的产生不是基因重组的结果,C错误;种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%,D正确。
答案 D
2.(2019·山东淄博模拟)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 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%。
答案 D
3.(2016·全国卷Ⅰ,6)理论上,下列关于人类单基因遗传病的叙述,正确的是( )
A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B.常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C.X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D.X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
解析 根据哈代—温伯格定律,满足一定条件的种群中,等位基因只有一对(A、a)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则基因频率p+q=1,AA、Aa、aa的基因型频率分别为p2、2pq、q2。基因频率和基因型频率关系满足(p+q)2=p2+2pq+q2。若致病基因位于常染色体上,发病率与性别无关,常染色体隐性遗传病的发病率应为基因频率的平方(即q2),A错误;常染色体上显性遗传病的发病率应为AA和Aa的基因型频率之和,即p2+2pq,B错误;若致病基因位于X染色体上,发病率与性别有关,女性的发病率计算方法与致病基因位于常染色体上的情况相同,X染色体显性遗传病在女性中的发病率为p2+2pq,C错误;因男性只有一条X染色体,故X染色体隐性遗传病在男性中的发病率即为致病基因的基因频率,D正确。
答案 D
二、利用遗传平衡定律进行基因频率和基因型频率的计算
(1)
已知A的基因频率是A%,a的基因频率是a%,则该种群中基因型为AA的个体占A%×A%,基因型为aa的个体占a%×a%,基因型为Aa的个体占A%×a%×2。
(2)已知某种群中基因型是AA的个体占X%,则A的基因频率是,a的基因频率是1-;或已知基因型是aa的个体占Y%,则a的基因频率是,A的基因频率是1-。
【方法体验】
4.(2019·北京海淀模拟)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( )
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 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,B错误;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正确;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错误。
答案 A
5.(2019·山东青岛模拟)囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中,每
2 500个人中就有一个人患此病。若一对健康的夫妇有一患有此病的孩子;此后,该妇女与一健康的男子再婚。再婚后该夫妇生一孩子患该病的概率是( )
A.1/25 B.1/100
C.1/102 D.1/625
解析 由题意知,2 500个人中有一个患者,且一对健康的夫妇生了一个患病孩子,则该病应为常染色体隐性遗传病,若用A和a表示控制该对性状的基因,则a的基因频率为1/50,A的基因频率为49/50,群体中Aa个体的基因型频率为2×(49/50)×(1/50)=98/2 500,正常个体中杂合子的基因型频率为(98/2 500)/(1-1/2 500)=98/2
499。由于这对健康夫妇生有一患病孩子,说明该妇女的基因型为Aa,这名妇女与正常男性再婚后,生一患病孩子的概率为(98/2 499)×(1/4)=1/102。
答案 C
三、自交和自由交配对种群基因型频率和基因频率的影响
(1)自交:基因型频率发生变化,纯合子比例逐渐增大,杂合子比例逐渐减小,但基因频率不变。
(2)自由交配:基因型频率和基因频率都不变。
注:男性人群中XbY的基因型频率=整个人群中Xb的基因频率。
【方法体验】
6.(2019·山东泰安模拟)某植物种群中,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%。若该种群植物自交,后代中AA、aa基因型个体出现的频率及A、a的基因频率分别为( )
A.55%、45%、45%、55%
B.42.5%、32.5%、45%、55%
C.55%、45%、55%、45%
D.42.5%、32.5%、55%、45%
解析 亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则Aa基因型个体占50%,亲代、子代的基因频率不变,则A的基因频率=30%+(1/2)×50%=55%,a的基因频率为45%;若该种群植物自交,后代中AA基因型个体出现的频率为30%+(1/4)×50%=42.5%,aa基因型个体出现的频率为20%+(1/4)×50%=32.5%。
答案 D
7.(2019·山师附中模拟)在一个随机交配的中等大小的种群中,经调查发现控制某性状的基因型只有两种:AA基因型的频率为20%,Aa基因型的频率为80%,aa基因型(致死型)的频率为0,那么随机交配繁殖一代后,AA基因型的个体占( )
A.1/5 B.1/4
C.3/7 D.11/21
解析 由题意可得出,A的基因频率=60%,a的基因频率=40%,随机交配,繁殖一代后,AA=60%×60%=36%,Aa=2×40%×60%=48%,aa个体致死,因此AA基因型的个体占36%/(36%+48%)=3/7。
答案 C
澄清易错易混·强化科学思维
[易错易混]
易错点1 对变异与选择的特点及之间的关系区分不清
(1)变异先于环境选择
①“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,不能定向诱发基因突变。
③变异是不定向的,而自然选择能定向改变种群基因频率,从而使种群发生定向进化。
(2)自然选择的直接对象≠间接对象≠根本对象
自然选择的直接对象是生物的变异性状(表现型)。间接对象是相关的基因型。根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择,因而可以改变种群的基因频率。
易错点2 对进化与物种的判断不准确
(1)“新物种”必须具备两个条件:与原物种之间已形成生殖隔离和物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“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”,因为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)物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。但物种的形成必须经过生殖隔离,生殖隔离才是物种形成的标志。
(3)能产生后代≠同一物种。两个个体能够交配产生后代,子代有可能高度不育,如马和驴,即虽然能够产生子代,但子代不育,因此马和驴是两个物种。
易错点3 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。
[深度纠错]
1.(针对易错点1)抗青霉素葡萄球菌是一种突变型菌种。将未接触过青霉素的
葡萄球菌接种到含青霉素的培养基上,结果有极少数存活下来。存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多代培养后,对青霉素的抗性明显增强。原因是( )
A.青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性
B.青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率
C.葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果
D.葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的
解析 青霉素只起到选择作用;青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率,淘汰掉了不抗青霉素的个体;突变是不定向的;葡萄球菌抗青霉素基因是在使用青霉素前通过基因突变产生的。
答案 B
2.(针对易错点2)如图是物种形成的一种模式。物种a因为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,所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离
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 图示是物种形成的常见模式,经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2,又分别演化出b、c、d三个种群,b、d虽然有地理隔离,但是不一定形成了生殖隔离,故A项错误;由于d是由a1演变而来,c是由a2演变而来,c与d之间可能存在生殖隔离,故B项正确;即使a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,但由于b和d两个种群之间有地理隔离,有可能形成了生殖隔离,故二者可能属于不同的物种,故C项错误;同理,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之间不存在生殖隔离,它们仍是同一物种,故D项错误。
答案 B
3.(针对易错点3)红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中,男女比例相等,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,下列说法正确的是( )
A.该群体男性中的Xb的基因频率高于20%
B.一对表现正常的夫妇,不可能生出患色盲的孩子
C.在这一人群中,XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%
D.如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施,该群体中色盲的发病率会越来越高
解析 某个基因占全部等位基因的比率,叫做基因频率,基因频率与性别无关,因此该群体男性中的Xb的基因频率等于20%,A错误;一对表现正常的夫妇,女性可能是携带者,仍然可以生出患色盲的孩子,B错误;按照遗传平衡定律计算,雌性果蝇XbXb的基因型频率为Xb的基因频率的平方,即20%×20%=4%,但雌雄性比例为1∶1,则XbXb的频率为4%×1/2=2%。由于雄性果蝇只有一条X性染色体,则雄果蝇的X基因频率就是基因型频率,为20%,但雌雄性比例为1∶1,则XbY的频率为20%×1/2=10%;C正确;采取遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率,但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施,该群体中色盲的发病率不会越来越高,D错误。
答案 C
随堂·真题&预测
1.(2018·江苏卷,4)下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A.群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B.有害突变不能成为生物进化的原材料
C.某种生物产生新基因并稳定遗传后,则形成了新物种
D.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
解析 群体中近亲个体基因相似度高,近亲繁殖会提高纯合体的比例,A正确;基因突变中的有害和有利突变都能为生物进化提供原材料,B错误;新物种形成的标志是产生生殖隔离,C错误;基因频率保持不变的一个前提是群体足够大,一个随机交配小群体的基因频率在各代不一定保持不变,D错误。
答案 A
2.(2016·江苏卷,12)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
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。
答案 C
3.(2020·选考预测)关于生物的进化,存在一种“红皇后假说”,该假说认为,自然选择只导致生物当前的适应,进化功能则是潜在的适应或对未来的适应能力,某物种如果想要在生存竞争中存活,则必须比与之存在竞争的物种进化得更快,一个物种的任何进化改进可能构成对其他相关物种的竞争压力,所以,即使地理环境不变,种间关系也可能推动进化。下列有关说法错误的是( )
A.根据该假说,在基因突变发生概率相同的条件下,存在竞争关系的两种群中繁殖快的占优势
B.该假说强调了进化中的生物学因素,但忽略了地理环境因素的影响
C.猎豹和斑马的共同进化,是符合该假说的一个具体事例
D.达尔文的自然选择学说中包含了与该假说相似的种间关系推动物种进化的理论
解析 举例来说,兔子繁殖比羚羊快,在基因突变发生概率相同的情况下,兔子种群产生新基因的速度应快于羚羊,更容易产生优良的性状组合,因而更容易在与羚羊的生存竞争中获胜,A正确;若环境因素发生急剧改变,如由于洪水,草原变成了浅滩,羚羊可以涉水取食,而兔子由于身体较小,可能全部被淹死,进化也就无从谈起,B正确;猎豹和斑马的共同进化符合题干信息中描述的“种间关系也可能推动进化”
,C正确;达尔文的自然选择学说强调种内斗争及生物对环境的适应,不包括种间关系可推动物种进化的理论,D错误。
答案 D
4.(2015·全国卷Ⅰ)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为 。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为 ,A的基因频率为 。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是 。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为 。
解析 (1)由题干可知种群中只有Aa一种基因型个体,因此种群中A∶a比例是1∶1,产生的配子中A配子∶a配子=1∶1,随机交配后,后代中基因型AA为×=、Aa为2××=、aa基因型为×=。A的基因频率为AA基因型频率+的Aa基因型频率=+×=。(2)该种群随机交配后,由于后代只有Aa和aa两种基因型,说明AA基因型个体死亡。且Aa和aa两种基因型比例为2∶1,这时种群中产生的配子比例为1/3A、2/3a,依据遗传平衡定律,求得后代AA为1/9、Aa为4/9、aa为4/9,其中AA个体死亡,Aa和aa的比例为1∶1。
答案 (1)1∶1 1∶2∶1 0.5 (2)A基因纯合致死 1∶1