第25讲 现代生物进化理论
[考纲要求] 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)。
一、现代生物进化理论
1． 达尔文的自然选择学说
(1)过度繁殖：选择的基础。
(2)生存斗争：生物进化的动力和选择的手段。
(3)遗传变异：生物进化的内因。
(4)适者生存：自然选择的结果。
2． 现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位
①种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。
②基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
③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。
④生物进化的实质：种群基因频率发生改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异的来源
②生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。
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
①原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。
②结果：种群的基因频率发生定向改变。
(4)隔离导致物种形成
①隔离类型：常见的有地理隔离和生殖隔离。
②隔离实质：基因不能自由交流。
③物种形成三个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。
④新物种形成的标志：生殖隔离。
[判一判]
1． 物种是生物进化的基本单位 ( × )
提示 种群。
2． 只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料 ( × )
提示 突变和基因重组，突变包括两个方面——基因突变和染色体变异。
3． 喷洒农药导致害虫产生抗药性 ( × )
提示 在喷洒农药前，害虫抗药性已经产生，农药仅起选择作用。
4． 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 ( × )
提示 不是定向改变。
5． 地理隔离是物种形成的必要条件 ( × )
提示 隔离，不是地理隔离。
6． 进化时基因频率总是变化的，总是由突变引起的 ( × )
提示 前半句对，后半句造成基因频率改变的因素除突变外，还有自然选择等因素。
7． 新物种形成的标志是隔离，进化的标志是基因频率的改变 ( × )
提示 新物种形成的标志是生殖隔离。
8． 新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离 ( × )
提示 可以不经过地理隔离，如二倍体西瓜和四倍体西瓜。
9． 基因交流是指生物个体之间相互交配 ( × )
提示 还必须产生可育后代。
10．自然选择的直接选择对象是个体的基因型，本质是基因频率的定向改变 ( × )
提示 直接选择对象是表现型。
二、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
(1)内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
考点一 比较自然选择学说和现代生物进化理论
易错警示 与现代生物进化理论有关的3点误区
(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)把抗药个体的形成误认为是农药诱导产生的：农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭不抗药的个体，抗药的个体存活下来，农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。
(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。同一物种的多个种群间存在地理隔离。
1． 根据达尔文自然选择学说(图解如下)，下列叙述不属于对现代生物进化理论的补充、完善的是 ( )
A．生物进化的实质是种群基因频率的变化
B．种群是生物进化的基本单位
C．隔离是物种形成的必要条件
D．自然选择决定生物进化的方向，是通过生存斗争实现的
答案 D
解析 自然选择学说和现代生物进化理论都认为自然选择决定生物进化的方向，因此D项不是对现代生物进化理论的补充和完善内容。
2． 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的下降而减小
答案 C
解析 生物变异是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生物进化的方向；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是种群基因型频率的改变；种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量的下降而增大的。
技法提炼
生物进化模型的构建
考点二 聚焦生物进化与生物多样性的形成
1． 梳理物种的形成过程
2． 比较下表中物种形成与生物进化
内容
物种形成
生物进化
标志
出现生殖隔离
基因频率改变
变化后生物与生物关系
属于不同物种
可能属于同一物种
二者关系
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致物种的形成；进化是量变，物种形成是质变；
②新物种的形成是长期进化的结果
易错警示 物种形成与两种隔离的关系
物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。
3． 如图中的A、B、C表示三个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A地区某些个体由于某种机会开始分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是 ( )
A．上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是新物种形成的标志
B．甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，其基因库存在较大的差异，不能进行基因交流
C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两个种群的基因频率相同
D．甲、丙两个种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同，进化改变的是个体而不是群体
答案 B
解析 分析题中信息可知，生物进化是由地理隔离引起的，生殖隔离是新物种形成的标志，故A项错误。甲、乙两个种群在新环境中基因频率会发生变化，基因库存在差异，无法进行基因交流，故B项正确。乙、丙两个种群存在地理隔离，两种群的基因频率不会相同，故C项错误。甲、丙种群存在生殖隔离，进化改变的应该是种群，故D项错误。
4． 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
答案 B
解析 地理隔离有利于生殖隔离的形成，但有地理隔离，不一定产生生殖隔离；c与d虽然没有地理隔离，却可能因为二者之前较长时间的地理隔离形成了生殖隔离；b和d由于地理隔离的存在，可能不再是同一物种；a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但由于它们有共同的来源，若c和d未形成生殖隔离，则它们仍是同一物种。
技法提炼
对物种和进化标准的判断技巧
1．判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。
2．判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。
考点三 基因频率的计算
1． 基因位于常染色体上时
(1)已知基因型的个体数，求基因频率
某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%。
(2)已知基因型频率，求基因频率
某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋(1/2)×该基因杂合子的基因型频率。
2． 基因位于性染色体上时
性染色体上的基因有可能成单存在，如红绿色盲基因，Y染色体上无等位基因，因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。如色盲基因频率＝×100%。
3． 遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
(1)成立前提
①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示 a的基因频率，则：基因型AA的频率＝p2；基因型Aa的频率＝2pq；基因型aa的频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应保持不变。
易错警示 自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率的变化分析：(1)杂合子连续自交时，尽管基因频率不变，但后代的基因型频率会发生改变，表现为纯合子的频率不断增大，杂合子的频率不断减小。(2)在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。
5． 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%
答案 A
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，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；种群的基因频率变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种；若A的基因频率变化为0.4，则a的基因频率为0.6，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%。
6． 金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为 ( )
A．1/8 B．1/6 C．1/11 D．1/14
答案 C
解析 金鱼共67只，雄金鱼21只，雌雄比例不等，故该基因位于X染色体上。由于a基因纯合时致死，F1雌金鱼基因型为1/2XAXa和1/2XAXA，雄金鱼的基因型为XAY，F1金鱼随机交配，F2为3/8XAXA、3/8XAY、1/8XAXa、1/8XaY(致死)，故成活个体3/7XAXA、3/7XAY、1/7XAXa中，a的基因频率为1/11。
序号
错因分析
正确答案
序号
错因分析
正确答案
①
没有审清该题问的是R基因的来源
基因突变
②
不能根据RR估测其基因型频率，应根据R的基因频率＝1－S的基因频率
97%
③
不理解题意，表述不准确
不使用杀虫剂
⑤
不能从RR的变化对基因频率的影响作答
在不使用杀虫剂的环境下，持续的选择作用使R的基因频率越来越低
④
不理解基因型频率和基因频率之间的关系
SS
题组一 现代生物进化理论的综合运用
1． 判断正误：
(1)物种的形成可以不经过隔离(2010·山东，2A) ( )
(2)生物进化的方向与基因突变的方向一致(2010·江苏，12B) ( )
(3)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
(2010·江苏，12D)( )
(4)人工培育的新物种只能生活在人工环境中(2010·江苏，12A) ( )
(5)基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向(2010·山东，2C) ( )
(6)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(2010·山东，2D) ( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
2． (2012·海南卷，23)关于现代生物进化理论的叙述，错误的是 ( )
A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要
B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同
C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变
D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落
答案 D
解析 基因的自发突变率虽然很低，但在整个生物界是非常普遍的，它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料，对生物进化极其重要，A正确；不同基因型的个体对环境的适应性可以相同，也可以不同，因而形成了生物物种的多样性，B正确；当外界环境发生变化时，由于选择作用，与该环境有关的性状的基因频率可能改变，而与该环境无关的性状的基因频率可能不改变，C正确；种群是生物进化的基本单位，D错误。
3． (2012·江苏卷，5)下列关于生物进化的叙述，错误的是 ( )
A．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
答案 D
解析 生物的种间竞争可能导致处于劣势的一方被淘汰，故种间竞争是生物之间相互选择的过程，A项正确；化石是研究生物进化历程的重要依据，B项正确；外来物种入侵也会对当地群落的演替产生影响，使得某些种群的基因频率发生改变，故外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向，C项正确；突变包括基因突变和染色体变异，属于可遗传的变异，为生物进化提供了原材料，D项错误。
4． (2012·北京卷，3)金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是 ( )
A．金合欢蚁从金合欢树获得能量
B．金合欢蚁为自己驱逐竞争者
C．金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者
D．金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化
答案 C
解析 金合欢蚁以金合欢树的花蜜等为食，因此金合欢蚁可从金合欢树获得能量，A项正确；由于金合欢蚁和其他植食动物都以金合欢树为食，金合欢蚁又可保护金合欢树免受其他植食动物的伤害，因此金合欢蚁与其他植食动物间是竞争关系，B项正确；金合欢蚁驱逐的是自己的竞争者，而不是金合欢树的竞争者，C项错误；金合欢蚁与金合欢树在长期的进化过程中相互选择，共同进化，D项正确。
题组二 基因频率及相关计算
5． (2012·上海卷，29)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A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是 ( )
A．30%,21% B．30%,42%
C．70%,21% D．70%,42%
答案 D
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%，故D正确。
6． (2010·大纲全国卷Ⅰ，4)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
答案 B
解析 当一个种群中基因型为AA和aa的个体各占25%，基因型为Aa的个体占50%时，A和a的基因频率相等，均为50%，A项对；能引起基因频率变化的因素有种群中个体的迁入和迁出、突变、自然选择等，B项错；一般来说，生物体适应环境的性状能保留下来，不适应环境的性状易被淘汰，前者控制相应性状的基因的频率会升高，C项对；持续的选择会得到纯合子，其携带的基因的频率为100%，另一种基因的频率为0。
题组三 生物进化与生物多样性的形成
7． (2011·海南卷，20)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
答案 B
解析 在食物网的各种生物中，一种生物可以有多种捕食对象，也可以被多种生物捕食，在一个稳定的生态系统中，一种生物灭绝，一般不会引起捕食者或被捕食者灭绝；在长期进化中，具有捕食关系的两种生物相互选择、共同进化，故B正确；基因突变具有普遍性，不同生物的基因突变没有因果关系；种群数量长期稳定，种群的基因频率也可能发生了很大变化。
【组题说明】
考 点
题 号
错题统计
错因分析
自然选择学说和现代生物进化理论
2、4、5、8、12
生物进化与生物多样性的形成
7、9、10、11、13
基因频率及
相关的计算
1、3、6、14、15
1． 在自然条件下，某一种群中有基因型为AA、Aa、aa的个体，其中 AA占24%，Aa占72%。下列有关该种群的描述中，错误的是 ( )
A．在某种条件下，A、a的基因频率可以相等
B．种群自交后基因型频率不变，但A、a的基因频率改变
C．该种群自交一代后，A基因和a基因的频率分别为60%和40%
D．在随机交配的情况下，一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
答案 B
解析 通过自然选择或人工选择可以使种群的基因频率发生改变，使A、a的基因频率相等；自交后基因型频率改变，基因频率不改变；经过自然选择，不适应环境的个体被淘汰，适应环境的个体生存下来，并繁殖后代，控制其性状的相关基因的频率增高。
2． 有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，两年内该种群的基因型频率的变化如表所示，根据现代生物进化理论，在这两年中，与这对基因有关的推断，正确的是
( )
AA(%)
Aa(%)
aa(%)
第一年
30
40
30
第二年
25
50
25
A.该种群将朝着Aa增多的方向进化
B．该种群没有表现出生物的进化
C．该种群的生活环境有较大的变化
D．该种群将较容易发生基因突变
答案 B
解析 依据表格中的基因型频率计算得出，第一年A的基因频率是50%，a的基因频率是50%；第二年A的基因频率仍是50%，a的基因频率也是50%，说明该种群没有表现出生物的进化。
3． 水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性。用非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻杂交，让F1自交三代，在自然情况下，基因频率的变化是 ( )
A．Y逐渐增大，R逐渐增大
B．Y逐渐减小，R逐渐减小
C．Y基本不变，R基本不变
D．Y基本不变，R逐渐增大
答案 D
解析 非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻的基因型分别为YYRR和yyrr，杂交得F1(YyRr)。F1自交三代，由于自然选择的作用，后代中抗病个体增加，不抗病个体逐渐被淘汰，即R的基因频率逐渐增大；而非糯性与糯性性状基本不受环境影响，后代中Y的基因频率基本不变。
4． 下列关于遗传、变异及生物进化的叙述，正确的是 ( )
A．自然选择是种群基因频率改变的唯一原因
B．各种变异均可为生物进化提供原材料
C．种群基因频率的改变达到产生生殖隔离的程度才会形成新物种
D．地理隔离与生殖隔离是物种形成的必要条件
答案 C
解析 人工选择也能导致种群基因频率发生改变；突变与基因重组为生物的进化提供原材料；生殖隔离是物种形成的必要条件，地理隔离不是物种形成的必要条件，如自然界中一些多倍体的形成就没有经过地理隔离。
5． 如图所示为玉米的含油量随选择世代的变化情况。据图分析，选育过程对高含油量玉米品种的产生所起的作用是
( )
A．改变了控制产油的一对等位基因的总频率
B．改变了玉米的基因库，导致新物种的产生
C．淘汰了一些表现型，从而导致控制含油量高的基因频率增大
D．在逐步产生并选择多对等位基因的同时，淘汰了多对等位基因
答案 C
解析 依曲线图可知，随着选择世代数的增加，玉米的含油量逐渐增多，这是选育过程对含油量高的表现型进行了选择，从而导致控制含油量高的基因频率增大，故C正确。任何一对等位基因的基因频率之和为1，故A错误；人工选择并没有导致新物种的产生，故B错误；从图中无法得出D项的结论。
6． 基因型为Aa的雌雄果蝇杂交后得到F1，选取F1中显性个体分别进行自交(基因型相同的雌雄个体进行交配)和自由交配，则自交和自由交配得到的F2中A的基因频率和Aa的基因型频率之间的关系为 ( )
A．A的基因频率相同，Aa的基因型频率相同
B．A的基因频率不同，Aa的基因型频率相同
C．A的基因频率相同，Aa的基因型频率不同
D．A的基因频率不同，Aa的基因型频率不同
答案 C
解析 Aa杂交后得到的F1为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，淘汰aa后，表现显性性状的个体为1/3AA、2/3Aa，自交得3/6AA、2/6Aa、1/6aa，A的基因频率为3/6＋2/6×1/2＝2/3；自由交配得4/9AA、4/9Aa、1/9aa，A的基因频率为4/9＋4/9×1/2＝2/3。
7． 滥用抗生素会使细菌出现耐药性，如果被这样的细菌感染，则人会因该种细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法正确的是 ( )
A．抗生素的使用会引起细菌的定向变异
B．细菌中本来就存在“耐药性”个体，长期使用抗生素导致“耐药性”基因频率下降
C．“耐药性”基因频率的改变引起病菌发生进化，产生新的“耐药性”病菌
D．抗生素的滥用导致“耐药性”细菌被优选出来，这是抗生素对细菌进行选择的结果
答案 D
解析 变异是不定向的，抗生素只是起到一个选择的作用；抗生素的使用不会引起细菌的变异，且变异是不定向的；长期使用抗生素会导致“耐药性”基因频率上升；进化的实质是种群基因频率的改变，但未必会产生新物种。
8． 将苍蝇养在甲、乙两瓶中，甲瓶内放有捕蝇纸，乙瓶内没放捕蝇纸，其余实验条件皆相同(培养基、有翅和无翅的苍蝇皆等量)。8天后，甲瓶内仅无翅的苍蝇存活，捕蝇纸上皆是有翅的死苍蝇，乙瓶内有翅和无翅的苍蝇皆存活，如图所示。下列对此实验的解释或推论合理的是 ( )
A．甲瓶的环境不利于有翅苍蝇的生存
B．乙瓶内有翅的苍蝇能存活是因为发生了突变
C．无翅的苍蝇比有翅的苍蝇更适合生存于乙瓶
D．由此实验可推出若苍蝇不常使用翅，则翅会退化
答案 A
解析 甲、乙两瓶的差异是捕蝇纸的有无，甲瓶的环境不利于有翅苍蝇的生存。乙瓶中有翅的苍蝇能存活是因为没有捕蝇纸。
9． 下列有关物种形成的说法不正确的是 ( )
A．自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而可能导致新物种的形成
B．突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新物种的形成
C．突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节
D．经过长期的地理隔离，最终出现生殖隔离，导致新物种的形成
答案 B
解析 突变具有不定向性，而自然选择是定向的，能使种群的基因频率发生定向改变，最终出现生殖隔离，导致新物种的形成。
10．下列有关生物进化的说法正确的是 ( )
A．人的某一器官用得越多，就会越发达，反之就会退化，由于使用多少而产生的变异是可以遗传的
B．生物受环境影响而产生的变异都是不能遗传的
C．在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化
D．新物种的形成意味着种群之间产生了生殖隔离
答案 D
解析 通常只有生殖细胞(精子、卵子)中发生的变异才能遗传给下一代，故A错误。受环境影响而产生的变异若发生在精子或卵子中，且改变了遗传物质，则这种变异是可以传递给下一代的，故B错误。在环境条件保持稳定的前提下，迁入与迁出也会导致种群的基因频率发生变化，故C错误。生殖隔离是新物种形成的必要条件，故D正确。
11．八倍体小黑麦(8N＝56)是我国科学家利用普通小麦(6N＝42)和黑麦(2N＝14)杂交获得杂种幼苗后，经秋水仙素处理培育而成的高产小麦新品种，据此可推断出 ( )
A．小黑麦是普通小麦与黑麦共同进化的产物
B．小黑麦的产生没有改变生物基因库的数量和基因频率
C．小黑麦是新物种，其单倍体不可育
D．普通小麦与黑麦之间不存在生殖隔离
答案 C
解析 共同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，小黑麦是通过多倍体育种方法获得的，并不是共同进化的产物；小黑麦是一个新的物种，它的出现增加了种群基因库的数量。
12．下图表示新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是 ( )
A．自然选择过程中，直接被选择的是基因型，进而导致基因频率的改变
B．同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化
C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离
D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
答案 D
解析 自然选择过程中，直接被选择的是适应环境的个体，进而导致种群基因频率的改变；生物进化的实质是种群基因频率的改变；地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定会导致生殖隔离。
13．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表示这种性状比例变化的过程。
①由于蜥蜴过度繁殖，导致____________加剧。
②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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③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发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的______________________发生了改变。
答案 (1)突变和基因重组 自然选择 (2)种群 基本单位 (3)基因库 (4)①生存斗争(种内斗争) ②联趾型个体趾间有蹼，适于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾型个体的生存和繁殖机会较多 ③基因频率
解析 (1)生物通过变异产生不同的性状，有利的变异适应环境而生存下来，不利的变异不适应环境而被淘汰。这种适者生存，不适者被淘汰的过程就是自然选择。(2)种群是一定区域内同种生物个体的总和，是生物进化的基本单位。(3)一个种群的全部个体的全部基因，叫做这个种群的基因库。(4)过度繁殖使小岛上食物短缺，导致生存斗争(种内斗争)加剧。联趾型蜥蜴能游泳，可以获取更多食物，适应环境能力强，因此其个体数逐渐增加，这一改变的本质是种群基因频率的定向改变。
14．“蝴蝶泉头蝴蝶树，蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺，自树下垂疑花序。”每年的四五月间，大理蝴蝶泉一带有数量庞大的大丽王蝴蝶种群，它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性，且亲代基因型比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，请据孟德尔的分离定律计算并回答下列问题：
(1)子代的基因型频率是__________________________________________________。
(2)近年发现该种群出现了突变的白翅蝶，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因频率可能会怎样变化？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)研究发现，该种群数量明显减小，使观赏价值降低，专家提出要加以保护，这是在__________________层次上保护生物的多样性。
答案 (1)AA为36%、Aa为48%、aa为16% (2)如果该性状适应环境，则该基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则该基因频率会减小 (3)物种
解析 (1)已知亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)，可由公式：基因的频率＝纯合子的基因型频率＋(1/2)×杂合子的基因型频率，计算出A的基因频率＝30%＋(1/2)×60%＝60%，则a的基因频率＝1－60%＝40%。子代的基因型频率是AA为36%、Aa为48%、aa为16%。(2)基因突变后，基因频率的变化要看该基因对应的性状与环境的适应情况，如果该性状适应环境，则该基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则该基因频率会减小。(3)生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。本小题是指从物种层次上保护生物的多样性。
15．1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。请分析回答下列问题：
(1)结合现代生物进化理论分析可知，a、c分别表示__________________、__________________，b的实质变化是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①～⑥的存在说明了_________________________________________________。
(3)原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%。环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则一年后a的基因频率约为____________，基因型为aa的个体的比例约为____________。
答案 (1)地理隔离 生殖隔离 种群基因频率的改变 (2)变异是不定向的 (3)45.45% 18.18%
解析 松鼠种群由于地理隔离而形成两个种群，在不同的环境选择下进化，产生各种特异性变异，导致种群基因频率发生差异性变化，直至产生生殖隔离成为不同物种。由题意可知，A的基因频率为50%，则原来种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为25%、50%、25%，可设其分别为25只、50只、25只，则一年后种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量分别为30只、60只、20只，其基因型频率分别约为27.27%、54.55%、18.18%，所以此时a的基因频率约为45.45%。
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