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第 4 课时 生物的进化
课标要求 1.说明现代生物进化理论以自然选择学说为核心。2.概述生物多样性和适应性是
进化的结果。
考点一 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
1．达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说
指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
(2)自然选择学说
揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
2．生物有共同祖先的证据
(1)地层中陈列的证据——化石
(2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据3．适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
②相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
4．适应是自然选择的结果
(1)拉马克进化学说
①主要观点：彻底否定了物种不变论，所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物
的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。
(2)达尔文自然选择学说
提醒 变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。
(3)达尔文以后进化理论的发展
①发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了
遗传和变异的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发
展到以种群为基本单位。
②发展的结果：形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
源于必修2 P “思考·讨论”：拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？达尔文观
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点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？
提示 拉马克观点：长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样
长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
达尔文观点：在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高
处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食
物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
考向一 生物进化的证据
1．化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要作用。下列
有关生物进化的叙述，错误的是( )
A．化石证据可作为生物进化的直接证据
B．鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上不同，说明它们是由不同的祖先演化而来
C．人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人和鱼有共同祖先来解释D．亲缘关系越近的生物，在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特征越多
答案 B
2．有很多事实能够作为支持生物进化学说的证据。如图所示，这些生物体在解剖结构上具
有明显的相似之处，对这些相似之处和生物进化的解释，不合理的是( )
A．这些生物体具有共同的原始祖先
B．这些相似的结构被称为同源器官
C．这些证据被称为比较解剖学证据
D．这些相似之处表明变异是定向的
答案 D
考向二 自然选择与适应的形成
3．下列各项不能体现生物对环境的适应的是( )
A．竹节虫的体形像竹枝
B．北极熊的体色与冰雪的颜色相似
C．森林中的避役体色为绿色
D．持续干旱导致植物大量死亡
答案 D
4．线虫的npr－1基因编码一种G蛋白偶联受体，该基因突变为NPR－1，其编码的蛋白质
第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集
觅食”。在食物匮乏时，“聚集觅食”使线虫活动范围受限，能量消耗减少，有利于交配，
对线虫生存有利。下列分析正确的是( )
A．食物匮乏诱发npr－1基因突变，使线虫觅食行为发生改变
B．npr－1基因发生的突变可能是由于碱基的增添或缺失引起的
C．食物匮乏直接作用于线虫觅食行为引起NPR－1基因的频率提高
D．G蛋白偶联受体的结构变化是决定线虫觅食行为改变的根本原因
答案 C
解析 基因突变具有随机性，不是由食物匮乏引起，A错误；npr－1基因发生突变后，其
编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，只发生了一个氨基酸种类的改变，
可能是由于碱基的替换引起的，B错误；G蛋白偶联受体的结构变化是决定线虫觅食行为改
变的直接原因，根本原因是线虫的npr－1基因发生突变，D错误。考点二 现代生物进化理论
1．种群是生物进化的基本单位
2．种群基因频率的变化
(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因
①
②可遗传变异的结果：只提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
3．自然选择对种群基因频率变化的影响
4．隔离在物种形成中的作用
(1)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
提醒 种群≠物种
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；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；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。
(2)隔离提醒 隔离≠生殖隔离
隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成：
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。
(3)新物种的形成过程
5．协同进化
6．生物多样性的形成
(1)内容：遗传多样性(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。
(4)生物多样性三个层次间的关系7．生物进化理论在发展
8．探究抗生素对细菌的选择作用
(1)实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。
在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
(2)方法步骤
(3)注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境
造成污染。考向一 种群基因组成的变化
1．(2022·山东菏泽期末)下列有关种群基因库的叙述，不正确的是( )
A．一个种群的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因
B．种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
C．生物的个体总是要死亡的，但是基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
D．基因突变可以改变基因库的组成
答案 B
2．褐家鼠种群中的一种突变体对华法林(一种鼠药)不敏感而具有抗药性，但其维生素K合
成能力下降。某地区施用华法林后抗药性个体比例显著上升，停施后比例下降。相关叙述错
误的是( )
A．基因突变是褐家鼠抗药性产生的根本原因，能为进化提供原材料
B．施用华法林后褐家鼠种群基因频率发生了定向改变
C．施用华法林后褐家鼠种群数量及抗性基因频率均会显著增加
D．停施华法林后抗药性个体比例下降，说明突变是否有利是相对的
答案 C
解析 施用华法林后，由于不抗药家鼠数量下降，褐家鼠种群数量总体下降，抗性基因频率
会显著增加，C错误。
考向二 生物进化及物种形成
3．黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴，其黄刺颜色鲜艳，当遇到敌害时尾部
还能够喷射出难闻的黏液，吓退敌害，这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述
正确的是( )
A．若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，说明它和普通蜥蜴属于同一物种
B．黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果
C．黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D．不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
答案 D
解析 黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，后代不一定可育，故不一定属于同一物种，
A错误；突变和基因重组产生生物进化的原材料，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，黄刺尾守宫独特的形态特征是长期定向自然选择的结果，B错误；生物
进化的实质是种群基因频率的改变，C错误。
归纳总结 物种形成与生物进化的比较
比较内容 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
属于不同物种 可能属于同一物种
原生物关系
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新物
二者关系
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
4.基因流是指生物个体从其发生地分散出去而导致不同种群之间基因交流的过程，可发生在
同种或不同种的生物种群之间。下列相关叙述不正确的是( )
A．邻近的种群间基因频率有较大差异，也可能存在基因交流
B．不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度
C．基因流发生的时间和发生的强度不会影响物种形成的概率
D．种群之间的基因流被地理隔离阻断后产生生殖隔离是形成新物种的一种途径
答案 C
归纳总结 物种形成的三大模式
考向三 协同进化和生物多样性的形成
5．(2022·济南高三月考)1973年，有位进化生物学家针对物种进化提出了红皇后假说：一个
物种的任何进化可能构成对其他相关物种的竞争压力，物种之间的关系构成了驱动进化的动
力。所以，物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列关于对红皇后假说的理解正确的是
( )
A．即使无机环境没有改变，生物也会进化
B．协同进化就是指生物之间的相互影响
C．各物种之间的协同进化与环境无关
D．一个生物的进化会促使其他各种生物发生进化答案 A
解析 协同进化是指不同生物之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，物
种之间的协同进化与环境有关，B、C错误；若该种群的进化未改变与其他种群的关系，也
没有构成对其他相关物种的竞争压力，可能不会促使其他种群发生进化，D错误。
6．昆虫取食或机械性损伤都会引起烟草植株释放大量烟碱，烟碱对昆虫具有广谱性的毒性。
科学家发现，以烟草叶片为食的烟草天蛾幼虫在用含有高浓度烟碱的食物饲喂后，仍然能够
生存，只是生长速率降低。烟草天蛾幼虫可以利用其从食物中摄取的烟碱抵抗寄生生物(如
绒茧蜂幼虫)来保护自己。经X射线诱变后选择烟碱敏感型烟草天蛾幼虫有助于研究烟草天
蛾对烟碱适应性的分子机制。下列叙述不正确的是( )
A．烟草天蛾对烟碱的适应性是长期协同进化的结果
B．烟草叶片的烟碱可以改变绒茧蜂种群的基因频率
C．烟碱敏感型烟草天蛾的出现可增加生物的多样性
D．可以通过X射线定向诱导烟草天蛾发生烟碱敏感型突变
答案 D
解析 基因突变是不定向的，X射线不能定向诱导烟草天蛾发生烟碱敏感型突变，D错误。
考点三 基因频率及基因型频率的计算
题型一 根据定义计算基因频率和基因型频率
＝×100%
(1)若在常染色体上，某基因频率的求法为
×100%。
(2)若在X染色体上，某基因频率的求法为
×100%。
题型突破
1．(2022·山东德州模拟)某小鼠群体中，A＋、A和a互为等位基因，该种群基因型及个体数
如下表：
基因型 A＋A＋ A＋A A＋a AA Aa aa
个体数 100 200 300 100 200 100
下列说法错误的是( )
A．A＋的基因频率是35%
B．A＋、A、a是基因突变的结果
C．A＋和A的根本区别是碱基序列不同
D．该小鼠群体所有的A＋、A、a基因，构成小鼠的基因库答案 D
解析 由题表信息可知，该小鼠种群共有1 000个个体，则该等位基因共有2 000个，其中A
＋基因共有100×2＋200＋300＝700(个)，所以A＋的基因频率为700÷2 000×100%＝35%，A
正确；A＋、A和a互为等位基因，是基因突变的结果，B正确；等位基因的根本区别是碱基
的排列顺序不同，C正确；小鼠种群全部个体的所有基因才能构成小鼠的基因库，D错误。
2．某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人
中，Xb的基因频率为( )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 78 14 8 70 30
A.85% B．30% C．20% D．15%
答案 C
解析 XB与Xb的总数量为78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300，Xb的数量是14＋8×2＋30
＝60，故Xb的基因频率为×100%＝20%。
3．某种昆虫的翅色是由常染色体上一对等位基因决定的，A决定绿色，a决定褐色。现从
自然界中随机捕获若干个该昆虫个体组成一个新的种群，在刚组成的这个新种群中，设A、
a的基因频率分别为x、y，AA、Aa、aa基因型频率分别为D、E、F。则下列关系中一定正
确的是( )
A．x＝D B．y2＝F
C．x＝E＋D D．2y＝2F＋E
答案 D
解析 在刚组成的这个新种群中，是由随机捕获若干个该昆虫个体组成的，不一定遵循遗传
平衡定律，因此y2不一定与aa的基因型频率F相等；该种群的A基因的频率x＝AA的基因
型频率＋1/2Aa的基因型频率＝D＋1/2E，a基因的频率y＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因
型频率＝F＋1/2E，即2y＝2F＋E。综上分析，D符合题意，A、B、C不符合题意。
题型二 利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
1．前提条件
种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。
2．计算公式
(1)当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：AA
的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。
(2)逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。
→→
易错提醒 遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。(2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。
(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则男性中
女性中
说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为
18%和9%。
题型突破
4．经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型
(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是( )
A．AA的基因型频率占49/91
B．Aa的基因型频率占42/100
C．自然选择过程直接作用于个体的基因型
D．该种群未发生进化
答案 A
解析 该种群中A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，
根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的
基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死基
因型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用
于个体的表型；随机交配繁殖一代后，A的基因频率为10/13，a的基因频率为3/13，基因
频率发生了改变，说明该种群发生了进化。
5．果蝇的卷翅和直翅受常染色体上一对等位基因A、a控制。某研究小组以基因型为Aa的
果蝇为研究对象，研究随机交配情况下子代 A基因频率的变化，得到如下图所示的结果。
下列分析正确的是( )
A．基因型为a的雄配子或雌配子不能受精
B．基因型为a的雄配子和雌配子不能受精
C．基因型为aa的受精卵不能发育或胚胎致死
D．基因型为aa的受精卵只有50%能正常发育
答案 C
解析 若基因型为a的雄配子或雌配子不能受精，亲本基因型为Aa，随机交配后，则F 的
1基因型及比例为AA∶Aa＝1∶1，FA的基因频率应为1/2＋1/4＝75%，A错误；若基因型
1
为a的雄配子和雌配子不能受精，种群中只有基因型为 AA的个体，没有基因型为Aa和aa
的个体，B错误；若基因型为aa的受精卵不能发育或胚胎致死，亲本基因型为Aa，随机交
配后，F 的基因型及比例为AA∶Aa＝n∶2，FA的基因频率为1/3＋1/3≈66.7%，FA的基
n 1 2
因频率为 1/2＋1/4＝75%；FA 的基因频率为 3/5＋1/5＝80%，FA 的基因频率为 4/6＋
3 4
1/6≈83%，C正确；若基因型为aa的受精卵只有50%能正常发育，亲本基因型为Aa，随机
交配后，F 的基因型及比例为 AA∶Aa∶aa＝2∶4∶1，FA 的基因频率＝2/7＋
1 1
1/2×4/7≈57.1%，D错误。
6．某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为 a，红绿色盲的
致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是(
)
A．正常个体中白化病基因携带者所占的概率为
B．男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b
C．不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的
D．女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bc
答案 D
解析 根据题意可知，白化病的致病基因频率为a，正常基因的频率为1－a，则显性纯合子
的基因型频率为(1－a)2，杂合子的基因型频率为2×a×(1－a)，则正常个体中白化病携带者
所占的概率为，A项正确；假设红绿色盲基因用H、h表示，则男性的基因型有XHY、
XhY，而红绿色盲的致病基因频率为 b，因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为
b，B项正确；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，抗维生素D佝偻病的致病基因
频率为c，则正常基因频率为1－c，因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的，
C项正确；女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占b2(2c－c2)，D项错误。
题型三 自交与自由交配中基因频率的计算
1．自交
杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐下降，但基因频
率不变。
2．自由交配
在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群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都保持不变。
题型突破
7．某随机受粉植物，其高茎(H)与矮茎(h)、绿茎(G)与紫茎(g)分别受一对等位基因控制，现
对一个处于遗传平衡中的该植物种群进行调查，获得的结果如下表：
表型 高绿茎 高紫茎 矮绿茎 矮紫茎
比例 63% 21% 12% 4%下列有关分析错误的是( )
A．该种群内基因h和基因g的频率分别为0.4、0.5
B．在该种群内基因组成为Gg的个体所占比例为50%
C．H、h和G、g这两对等位基因位于一对同源染色体上
D．继续随机受粉，该种群内矮紫茎个体所占比例不变
答案 C
重温高考 真题演练
1．(2021·河北，6)雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送
给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成
功。下列叙述错误的是( )
A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为
B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D．④可能由③进化而来
答案 B
解析 求偶时提供食物给雌蝇，一方面为了获得交配机会，另一方面也有利于雌性获得更多
营养物质繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A正确；根据题意，四种方式都能求
偶成功，④虽然是一种仪式化行为，但对缝蝇繁殖也具有进化意义，B错误；④仅送一个空
丝球给雌蝇，不需要食物也能求偶成功，④与③在外观上具有相似性，可推测④可能由③进
化而来，D正确。
2．(2021·广东，8)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因控制。
某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1 500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是(
)
A．15%、85% B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
答案 B
解析 由题意可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，
故F的基因频率＝F/(F＋f)×100%＝(500×2)/(2 000×2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－
25%＝75%，B正确。
3．(2019·天津，6)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕
食。调查不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是( )
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
答案 B
解析 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不
断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色
岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表型频率为0.18，则浅色表型频
率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，
D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为
0.05，可算出杂合子频率为0.5，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深
色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的
基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠
的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子
频率高，D项正确。
4．(2021·湖南，8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。
现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。
下列叙述错误的是( )
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
答案 B
解析 由题干中信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野
生鲫鱼属于同一物种，A正确；人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，
只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；种群进化的实质是种群基
因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；人类的喜
好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。
5．(2021·广东，10)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖
后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是(
)
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
答案 C
解析 缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄
性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量
增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，而
斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变
异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信
息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少
的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有
利也有弊，D正确。
一、易错辨析
1．通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点( √ )
2．人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说(
√ )
3．不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的( ×
)
4．拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果( √ )
5．达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质( ×
)
6．抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出
现抗药性强的个体( × )
7．在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化( × )
8．所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料( × )
9．生物进化的实质是种群基因型频率的改变( × )
10．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离( × )
二、填空默写1．种群是生物进化和繁殖的基本单位。
2．(必修2 P )突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括 基因突变、基因重组 、
112
染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突
变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境。突变和重组是随机、不定向的，只为
进化提供了原材料，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。
4．生物进化的实质是种群的基因频率的改变。
5．(必修2 P )物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为
116
一个物种。
6．新物种的形成途径
(1)渐变：长期的地理隔离→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不
同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成。
(2)有时不需要地理隔离：如多倍体的形成。
7．物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。
8．新物种形成的标志：生殖隔离的形成。
9．(必修2 P )地球上最早出现的生物是异养厌氧(填新陈代谢类型)的单细胞原核生物。
121～122
真核生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度
明显加快。
10．(必修2 P )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，这就
121
是协同进化。
11．(必修2 P )生物多样性主要包括三个层次的内容： 遗传多样性 ( 基因多样性 ) 、物种多样
121
性和生态系统多样性。
课时精练
一、选择题
1．2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”，大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物，
经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌
雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，则下列有关
说法正确的是( )
A．大熊猫种群中全部B和b的总和构成其基因库
B．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率为57.1%
D．若该对等位基因只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为16%、40%答案 B
解析 基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，A错误；生物进化的实质是种群基
因频率的定向改变，B正确；若该对等位基因位于常染色体上，显性个体中出现杂合雌熊猫
概率约为1/2×48%/(36%＋48%)≈28.6%，C错误；若该对等位基因只位于X染色体上，雌
性个体中XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方，因雌雄比例为1∶1，则XbXb基因型频
率为1/2×40%×40%＝8%，同理雄性个体XbY的基因型频率为1/2×40%＝20%，D错误。
2．某昆虫成虫体色深色对浅色为显性，该性状由常染色体上的一对等位基因 A/a控制。某
地新迁入的种群中共2 000个个体，其中AA个体占25%，Aa个体占70%，种群中个体随机
交配，不同基因型的个体存活率相等。若没有突变、迁入和迁出等情况，下列叙述错误的是
( )
A．该种群中基因A的基因频率为60%
B．子一代种群的基因频率和亲代相同
C．子一代中Aa的个体数量约为960个
D．子一代中浅色成虫所占比例为16%
答案 C
解析 AA占25%，Aa占70%，可求得aa占5%，基因A的基因频率为25%＋70%×1/2＝
60%，A正确；在没有突变、迁入和迁出，各种基因型个体存活率相等等条件下，基因频率
不会发生改变，B正确；种群个体随机交配，基因A的基因频率为60%，基因a的基因频率
为40%，子一代Aa基因型频率＝2×60%×40%＝48%，但子一代数量不一定还是2000，故
数量无法计算，C错误；子一代中的浅色成虫基因型为 aa，概率为40%×40%＝16%，D正
确。
3．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，F 金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F
1 1
金鱼自由交配所得F 成活个体中，a基因的频率为( )
2
A. B. C. D.
答案 C
解析 由题意知，一对金鱼杂交，F 金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，雌性个体∶雄性个
1
体≈2∶1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XAY。F 中，
1
雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是XA∶Xa＝3∶1，雄性个体
的基因型为XAY，产生精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F 金鱼自由交配所得F
1 2
的基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY胚胎致死，所以成活
个体中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因频率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝。
4．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一
对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们
所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是( )A. B. C. D.
答案 A
解析 设该常染色体遗传病基因用A、a来表示，色盲基因用B、b来表示，则妻子的基因
型为AaXBXb，丈夫的基因型是AAXBY或AaXBY。由题意分析可知，aa＝1%，则a＝1/10，
A＝9/10，AA＝81/100，Aa＝18/100，Aa在正常个体中的比例为18/99＝2/11，因此丈夫的
基因型为AaXBY的概率是2/11，所以他们所生小孩同时患两种病的概率为2/11×1/4×1/4＝
1/88。
5．中华茧蜂没有Y染色体，只有X染色体，其X染色体有三种不同的类型：Xr、Xs、
Xt。人工培育的小茧蜂雌、雄个体都为二倍体，其中性染色体纯合型(如XrXr等)的受精卵
发育为雄性个体，性染色体杂合型(如XnXs等)的受精卵发育为雌性个体。若中华茧蜂足够
大的种群(性染色体Xr、Xs、Xt的频率相同)随机交配，则下列说法中正确的是( )
A．人工培育的小茧蜂的性别与生殖细胞内性染色体的数目有关
B．根据X染色体的不同，雌性个体的性染色体组成有2种类型
C．该种群随机交配后，理论上中华茧蜂的雌雄比例为2∶1
D．该种群中全部个体的X染色体上的全部基因是一个基因库
答案 C
解析 人工培育的小茧蜂的性别与生殖细胞内性染色体的数目无关，与性染色体组合是否纯
合有关，A错误；性染色体杂合型的受精卵发育为雌性个体，根据X染色体的不同，雌性
个体的性染色体组成有3种类型：XrXs、XrXt和XsXt，B错误；中华茧蜂足够大的种群意
味着符合遗传平衡定律，且其中性染色体Xr、Xs、Xt的频率相同，即各自的频率均为
1/3，则随机交配的情况下，雄性个体(XrXr、XsXs、XtXt)的比例为1/3×1/3＋1/3×1/3＋
1/3×1/3＝1/3；则雌性个体(XrXs、XrXt、XsXt)的比例为1－1/3＝2/3，显然理论上中华茧
蜂的雌雄比例为2∶1，C正确；种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因(所
有染色体上的基因)，D错误。
6．选择系数是表征某基因型在特定环境中不利于生存程度的指标，即某基因型的个体在某
环境中适应性越差，选择系数越大。下列说法正确的是( )
A．同一基因型的个体在不同环境中选择系数不同
B．若某基因型的选择系数不变，相关基因频率不变
C．某基因型的选择系数越大，相关基因频率变化越慢
D．随新冠疫苗的推广使用，新冠病毒的选择系数降低
答案 A
解析 不同环境对生物的选择作用不同，同一基因型的个体在不同环境中适应性不同，则选
择系数不同，A正确；若某基因型的选择系数不变，只能说明其在该环境中的适应性不变，
不能说明相关基因频率不变，B错误；某基因型的选择系数越大，说明越容易被该环境淘汰，
相关基因频率变化越快，C错误；随新冠疫苗的推广使用，新冠病毒在环境中适应性变差，选择系数增大，D错误。
7．斑马的染色体数为22对，驴的染色体数为31对，斑马和驴的杂交后代兼具斑马和驴的
特征，俗称“斑驴”。下列说法正确的是( )
A．斑驴体内没有可以联会的同源染色体
B．斑驴的出现说明斑马和驴不存在生殖隔离
C．斑驴不可育是由于种群数量少
D．斑驴的出现说明不经过地理隔离也能形成新物种
答案 A
8．下列有关生物进化的叙述，正确的是( )
A．自然选择导致的生殖隔离是生物进化的必要条件
B．协同进化中捕食者的存在有利于增加物种多样性
C．某种群中AA个体的比例上升，则A的基因频率会相应增加
D．在自然选择过程中，黑色桦尺蛾与灰色桦尺蛾之间表现为协同进化
答案 B
解析 自然选择导致种群基因频率的改变是生物进化的必要条件，A错误；某种群中AA个
体的比例上升，但A的基因频率不一定会增加，如Aa连续自交n代，在没有自然选择的情
况下，AA基因型频率增加，但A基因频率不变，C错误；黑色桦尺蛾与灰色桦尺蛾为同一
个物种，不属于协同进化，D错误。
9．人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石，对每个个体背甲的长/宽比
都进行了测量，这一长/宽比用S表示。在图中，p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。
在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中 a、b、c分
别表示3种动物群体中S值的分布情况，下列叙述不正确的是( )
A．群体c变异类型最多，最有可能出现新物种
B．群体a的环境最可能保持不变，理由是群体性状与1.5亿年前的群体p最相似
C．S值的变化实质反映了基因频率的变化
D．据图可以推断a、b、c属于不同的物种
答案 D
10．脊椎动物的前肢各不相同，如马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的翼。由于在不同的环境中生
活，产生了形态上的差异，但它们却有着相似的骨骼排列。为了探究它们的亲缘关系，科学
家研究了它们的某种蛋白质的氨基酸组成和排列顺序。下列相关叙述正确的是( )
A．生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
B．它们不可能由共同的祖先进化而来
C．亲缘关系远的脊椎动物组成该蛋白质的氨基酸种类和排列顺序完全不同D．多样的环境会促使生物朝不同方向进化，但同区域内的马、鹰和蝙蝠会发生协同进化
答案 D
11．某研究小组为研究自然选择的作用，进行了如下实验：将直毛长翅果蝇(AABB)与分叉
毛残翅果蝇(aabb)杂交，A、a与B、b基因是自由组合的，杂交后代作为第0代放置在塑料
箱中，个体间自由交配。装有食物的培养瓶悬挂在箱盖上，使残翅个体难以进入。连续培养
7代，检测每一代a、b的基因频率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．第2代成年果蝇的性状分离比为9∶3∶3∶1
B．种群数量越大，a基因频率的波动幅度会越小
C．连续培养7代的过程中，该果蝇种群没有发生进化
D．培养至某一代中无残翅个体时，b基因频率为0
答案 B
解析 已知A、a和B、b基因是自由组合的，那么这两对基因分别位于两对常染色体上，
遵循分离定律和自由组合定律，亲本杂交的子一代表型均为直毛长翅，子二代性状分离比为
9∶3∶3∶1。题中说杂交后代作为第0代，那么应是第1代性状分离比为9∶3∶3∶1，且残
翅个体会被淘汰，所占比例会下降，第二代也不满足9∶3∶3∶1的性状分离比，A错误；
由题意可知，只会将残翅个体淘汰，对A、a基因无影响，该等位基因比例始终为1∶1，种
群数量越大，得到的结果与理论比例越接近，基因频率的波动幅度越小，B正确；生物进化
的实质是基因频率的改变，连续培养7代的过程中基因频率发生了改变，故发生了进化，C
错误；培养至某一代中无残翅个体时，仍有可能存在基因型为Bb的个体，b基因频率不为
0，D错误。
12．东非维多利亚湖中生活着500多种丽鱼，这些丽鱼全都是在过去十几万年的时间中由一
个单独的原始物种进化形成。研究表明，维多利亚湖水域广阔，湖中不存在任何地理障碍，
不同种类的丽鱼可以自由交配，在同一水域中的数百种丽鱼快速形成的关键因素之一可能是
性选择——不同体表颜色的雄鱼选择具有特殊颜色的雌鱼交配，以致形成了不同群体独特的
摄食习性和奇特的颌部结构及色彩艳丽和花纹独特的体表，最终导致新物种的形成。以下相
关叙述正确的是( )
A．维多利亚湖中大量丽鱼新物种的形成说明隔离不是物种形成的必要条件
B．性选择导致丽鱼颌部结构和体表特征发生了不定向的变异
C．维多利亚湖中的丽鱼种群不断发生着进化
D．达尔文的自然选择学说能科学地解释丽鱼新物种快速形成的现象答案 C
解析 维多利亚湖中不同丽鱼属于不同的物种，它们之间一定存在生殖隔离，因此隔离是物
种形成的必要条件，A错误；变异是不定向的，性选择决定了丽鱼颌部结构和体表特征形成
的方向，B错误。
二、非选择题
13．大丽王蝴蝶的翅色有黄翅黑斑和橙黄翅黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄翅黑
斑(a)为显性，亲代中基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60%、基因型为aa
的个体占10%。若它们的种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代。请分
析回答下列问题：
(1)亲代自由交配产生的子代的各基因型频率分别是______________________________
________________________________________________________________________。
若要使蝴蝶后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题中给出的特点外，还应具备哪些条
件？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)近年来，研究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。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)比较不同种蝴蝶的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三
种蝴蝶呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。
如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系最近的蝴蝶
是________________________________________________________________________，
上述研究为生物进化提供了________水平上的证据。
答案 (1)AA＝36%、Aa＝48%、aa＝16% 没有迁入和迁出；自然选择对翅色这一性状没
有作用；不发生突变 (2)如果该性状适应环境，则白翅基因的频率会增大；如果该性状不
适应环境，则白翅基因的频率会减小 (3)丙 分子
解析 (1)由题意知，亲代中的基因型频率是AA＝30%、Aa＝60%、aa＝10%，则产生配子
的比例是A＝60%、a＝40%，则亲代自由交配产生的子代的各基因型频率是AA＝36%、Aa
＝48%、aa＝16%。(3)由题图可知，c′链与a链形成的杂交区段多，因此甲与丙的亲缘关系
近。
14．下图1为某野兔原种群被一条大河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图，图2是在某段时间内，种群甲中一对等位基因(A、a)中A基因频率的变化情况，请回答下列问题：
(1)图1中a过程为____________，b过程的实质是________________________________，新
物种的形成必须经过__________________________________________________________。
(2)由图1可知，物种形成过程中_________________________________________________是
不定向的，而__________________是定向的。
(3)图 2 中在____________________时间段内甲种群生物发生了进化，在 T 点时
__________(填“是”“否”或“不一定”)形成新物种。
(4)若时间单位为年，在某年时，甲种群AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和
60%，则此时A基因频率为____________。现假设甲种群所生存的环境发生了一种新的变化，
使得生存能力 AA＝Aa>aa，其中 aa 个体每年减少 10%，而 AA 和 Aa 个体每年均增加
10%，则下一年时种群中的 aa的基因型频率约为____________，该种群____________(填
“会”或“不会”)发生进化。
答案 (1)地理隔离 定向改变种群的基因频率 生殖隔离 (2)变异 自然选择 (3)QR 不
一定 (4)25% 55.1% 会
解析 (1)图1中a过程为地理隔离，b为自然选择，该过程的实质是定向改变种群的基因频
率，新物种形成必须经过c生殖隔离。(2)由图1可知，物种形成过程中变异是不定向的，而
图中过程b自然选择是定向的。(3)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，图2中QR
时间段内种群基因频率改变，说明该时间段内甲种群生物发生了进化；新物种形成的标志是
生殖隔离，从图中无法判断出是否形成生殖隔离，因此在 T点时不一定形成新物种。(4)该
动物种群中基因型为AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%，A的基因频率
＝10%＋30%×1/2＝25%。现假设甲种群中共有100个个体，则AA、Aa和aa的个体数依次
是10、30、60个，若aa个体每年减少10%，而AA和Aa个体每年均增加10%，则下一年
时种群中AA、Aa和aa的个体数依次是11、33、54个，因此aa的基因型频率＝54/(54＋11
＋33)×100%＝55.1%。由于基因频率在发生改变，说明该种群会发生进化。
