2019版生物高考大一轮复习 第七单元 生物的变异与进化 第22讲 生物的进化学案 北师大版

第22讲生物的进化考纲要求1.现代生物进化理论的主要内容()。2.生物进化与生物多样性的形成()。考点现代生物进化理论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.现代综合进化论(1)种群内存在着因随机突变和重组而产生的遗传变异，自然选择决定生物进化的方向。种群是生物进化的基本单位，是指在特定环境空间内和特定时间内的所有个体的集群。基因库：一个生物种群中全部个体所含有的全部遗传信息。等位等位基因频率：一个种群基因库中，某个等位基因占全部等位基因数的比率。自然选择决定进化方向的原因a.原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。b.结果：种群的等位基因频率发生定向改变。(2)进化的实质是种群内等位基因频率的改变。(3)突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的机制，物种形成导致了生物的多样性。导致等位基因频率改变的因素有遗传漂变、突变、迁移和选择等。遗传漂变是在小型种群中，偶然性的进化改变，其结果导致种群的基因库一代代改变。突变就是生物体的遗传物质发生了改变，其作用一方面表现为突变本身是影响等位基因频率的一种力量，通过突变可以把新基因引进基因库，突变是所有新等位基因的来源；另一方面作为变异的根本来源，为自然选择提供了原始材料，是进化材料的主要来源。迁移会带来生物群体之间相应的基因流动，这种基因流动在一定的条件下同样能引起等位基因频率的变化，具有明显的进化效果。遗传漂变是一种随机改变；基因流动和突变可能在某一方向上发生，但是该方向却与环境特征无关，所以生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定进化的方向。自然选择决定着生物进化的方向。隔离导致物种形成a.隔离类型：常见的有生殖隔离和地理隔离。b.隔离实质：限制了物种之间的基因交流。c.新物种形成的标志：生殖隔离。物种进化的方式包括分歧进化和趋同进化。物种进化的速率的两种模式包括渐进模式和间断平衡模式。知识拓展(1)种群和物种的比较项目种群物种范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；不同物种之间存在生殖隔离联系(1)一个物种可以包括许多种群；(2)同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种(2)地理隔离与生殖隔离的比较项目地理隔离生殖隔离概念同一种生物由于地理上的障碍，使不同的种群不能进行基因交流的现象不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代特点自然条件下不进行基因交流种群间不进行基因交流联系地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期；一般经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离，也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离，如多倍体的产生；只有地理隔离不一定形成生殖隔离，但能产生亚种，如东北虎和华南虎；生殖隔离是物种形成的标志，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限1.判断下列有关生物进化基本观点的叙述(1)自然选择通过作用于个体而影响种群的等位基因频率()(2)生物进化过程的实质在于有利变异的保存()(3)环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生()(4)某种抗生素被长期使用后药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异()(5)高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现的31的过程可以为进化提供原材料()2.判断有关物种、种群、生殖隔离、地理隔离等基本概念的叙述(1)交配后能产生后代的一定是同一物种()(2)种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离()(3)没有地理隔离也可形成新物种()(4)生殖隔离是指不同种个体间无法交配，不能产生后代的现象()(5)若某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因()3.判断下列关于生物进化与生物多样性形成的叙述(1)鲨鱼和海豚的外形非常相似，但却不是近亲，它们的相似是趋同进化的结果()(2)生物的进化与非生物环境的变化是相互影响的()分析生物进化与物种形成基本环节图解(1)物种形成的三个环节是什么？图中分别是什么？提示变异、选择和隔离。是变异，是选择，是地理隔离，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)自然选择的实质是什么？自然选择作用的直接对象、根本对象分别是什么？提示自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。自然选择作用的直接对象是生物个体的变异性状(表现型)；根本对象是与生物个体变异性状相对应的基因。(4)试从分子水平和进化角度解释生物多样性的原因是什么？提示分子水平：遗传多样性(根本)蛋白质多样性(直接)生物性状多样性；进化角度看：生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择。命题点一透过实例辨析其中的生物进化原理1.(2017临沂三模)中国已经成为遭受外来物种入侵危害最严重的国家之一，每年造成上千亿元的经济损失。豚草入侵我国后就迅速生长繁殖，若干年后与原产地豚草相比()A.原产地豚草的遗传变异决定了入侵豚草的进化方向B.入侵豚草在进化过程中丧失了部分遗传多样性C.入侵豚草与原产地豚草的基因库会产生明显差异D.入侵豚草与原产地豚草已产生生殖隔离并形成新物种答案B解析原产地豚草的遗传变异只能产生进化的原材料，自然选择决定生物进化方向，A项错误；入侵豚草在进化过程中由于环境的选择作用而丧失了部分的遗传多样性，B项正确；根据题意可知，豚草入侵我国即迅速生长繁殖，说明我国环境比较适宜豚草生长，因此入侵豚草与原产地豚草的基因库差异不大，C项错误；入侵豚草与原产地豚草并没有产生生殖隔离，D项错误。2.(2017东城区二模)普通草蛉和下通草蛉属于两种草蛉，在北美生活在同一地域。普通草蛉在春夏是浅绿色，秋天变成棕色，前半年生活在多草地区，秋天迁移到落叶树林中，在夏天和冬天繁殖。下通草蛉则全年都是深绿色，居住在常绿林中，在春天繁殖。下列分析合理的是()A.两种草蛉之间既有地理隔离又有生殖隔离B.两种草蛉的体色形成与它们的栖息环境无关C.两种草蛉在生态系统中所处的营养级别是不同的D.两种草蛉的生殖隔离与栖息地偏好、繁殖时间的差异有关答案D解析两种草蛉生活在同一地域，它们之间不存在地理隔离，A项错误；两种草蛉的体色均为保护色，其形成与它们的栖息环境有关，B项错误；两种草蛉食性相同，在生态系统中所处的营养级别相同，C项错误；两种草蛉的繁殖季节不同，栖息地也不完全相同，故其生殖隔离与栖息地偏好、繁殖时间的差异有关，D项正确。命题点二透过模式图辨析生物进化与物种形成的原理3.(2017临汾三模)如图表示某类植物的进化过程：物种A先是分化为A1、A2、A3，后又分别进化成为B、C、D三个物种。下列叙述正确的是()A.A1、A2、A3应当生活在相同的地理空间B.B与C存在生殖隔离，但有可能相互杂交产生后代C.A2中一部分个体计入A3群体，两者间不能进行基因交流D.A1、A2、A3的生存环境相似，则发生的基因突变也相似答案B解析A1、A2、A3是由同一物种A进化而来，但它们又分别进化为B、C、D三个物种，故它们应生活在不同的地理空间，A项错误；B与C存在生殖隔离，但有可能相互杂交产生后代，只是后代不育，B项正确；A2中一部分个体计入A3群体，两者间能进行基因交流，C项错误；A1、A2、A3的生存环境相似，基因突变具有不定向性，故发生的基因突变不一定相似，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等位基因频率相同，则b和d是同一物种D.a1中的外迁群体与当时a2种群的等位基因频率不同，则c和d是不同物种答案B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等位基因频率相同，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种群的等位基因频率不同，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。命题点三透过基因频率的变化辨析进化原理5.如图表示从Q点环境条件发生变化后，某种群中A 和a等位基因频率的变化情况，下列说法错误的是()A.Q点后基因A控制的性状更加适应环境B.P点时两曲线相交，此时A和a的等位基因频率均为50%C.环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异D.在自然选择的作用下，种群的等位基因频率发生了定向改变答案C解析分析题图可知，Q点以后A的等位基因频率升高，a的等位基因频率降低，说明A控制的性状更加适应环境，A项正确；P点两曲线相交，说明A与a的等位基因频率相等，此时A和a的等位基因频率均为50%，B项正确；生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用，C项错误；在自然选择的作用下，由于自然选择是定向的，所以种群的等位基因频率会发生定向改变，D项正确。6.在某动物种群中，V基因在甲种群和乙种群中的基因型个体数如下表。通过分析不能得出的结论是()基因型甲种群(个)乙种群(个)VaVb2000VaVa50120VbVc100200VcVC15050VaVC10080A.甲种群的基因库大于乙种群B.基因Va在甲种群中的频率约为33%C.若甲、乙两种群长期隔离，表中基因型数量会发生变化D.种群越小，基因的丧失对该等位基因频率的影响越小答案D解析基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，由表格数据可知，甲种群的基因库大于乙种群，A项正确；基因Va在甲种群中的频率为(200502100)(2002502100215021002)100%33%，B项正确；若甲、乙两种群长期地理隔离，两种群进化的方向不同，基因型数量会发生变化，C项正确；种群越小，基因的丧失对该等位基因频率的影响越大，D项错误。矫正易错强记长句1.突变基因突变。“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.变异先于环境选择。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，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，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.能产生后代同一物种。两个个体能够交配产生后代，但子代可能高度不育，例如马和驴虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。4.物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。5.生物进化不一定导致物种的形成。生物进化的实质是种群等位基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。但新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。1.如图是将该种植物分别移栽到低纬度和高纬度地区种植，经过多年的演化后最终形成了不同的五个物种：(1)什么具体证据可以帮助你确定D和C不是一个物种？如果D和C不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种(或若D和C杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种)。(2)图示中B物种进化为D、E两个物种的机理是：地理隔离造成基因交流的阻断，不同环境的自然选择造成不同等位基因频率的变化，当等位基因频率变化积累到一定的程度，形成生殖隔离，从而形成物种D和E。2.在一个海岛上，一种海龟开始时，连趾和分趾基因的频率各为0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾海龟容易从海水中得到食物，分趾的海龟则因不易从海水中获得食物而饿死，若干万年后，等位基因频率变化成 W为0.2，w为0.8。这种等位基因频率的改变，是否发生了生物进化？是。请简述理由：因为生物进化的实质在于种群等位基因频率的改变。这种等位基因频率的改变，是否产生了新的物种？没有产生新物种。请简述理由：只是种群等位基因频率发生了改变，并没有产生生殖隔离。3.长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差，现代生物进化理论的解释是经自然(杀虫剂)选择作用，种群中抗药性等位基因频率升高。重温高考演练模拟1.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答案C解析基因突变为生物进化提供了丰富的原材料，C项正确；基因突变是不定向的，突变的结果是产生新基因，但突变生物与原生物并没有形成生殖隔离，B、D项错误；据图中信息可知，野生型昆虫细胞的靶位点与杀虫剂结合后，杀虫剂进入细胞内，说明杀虫剂与靶位点结合并不会形成抗药靶位点，pen基因突变型昆虫细胞的抗药靶位点不能与杀虫剂结合，说明抗药靶位点的形成可能与靶位点结构发生变化有关，A项错误。2.下列关于生物进化的叙述，错误的是()A.某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B.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C.无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群等位基因频率发生定向改变D.古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石答案A解析某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的部分基因，A项错误；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，仍属于同一个物种，B项正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群等位基因频率发生定向改变，从而决定生物进化的方向，C项正确；因为生物进化的历程是由简单到复杂，所以古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石，D项正确。3.(2015安徽，5改编)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A等位基因频率为80%，a等位基因频率为20%；种群2的A等位基因频率为60%，a等位基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是()A.75% B.50%C.42% D.21%答案C解析两种群均处于遗传平衡状态，且种群大小相等，故两种群完全合并后A、a的等位基因频率分别为两种群A、a等位基因频率的平均值，A等位基因频率(80%60%)270%，a等位基因频率(20%40%)230%。该种群随机交配后，子一代中Aa的基因型频率为270%30%42%，故选C。4.(2013海南，15)果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是()A.v基因的频率降低了50%B.V基因的频率增加了50%C.杂合果蝇比例降低了50%D.残翅果蝇比例降低了50%答案B解析因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v基因的频率为0.2，V基因的频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.0420 000800(只)，Vv基因型的果蝇有20.20.820 0006 400(只)，VV基因型的果蝇有0.80.820 00012 800(只)。引入纯合长翅果蝇后，v基因的频率为(80026 400)/(40 0002)0.1，V基因的频率为10.10.9，A项正确，B项错误；因Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D项正确。5.(2015全国，32)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。请回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A等位基因频率a等位基因频率为_。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等位基因频率为_。(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21，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_。答案(1)111210.5(2)A基因纯合致死11解析(1)由题干信息可知，种群中只有Aa一种基因型个体，因此种群中Aa比例是11，产生的配子中A配子a配子11，配子随机结合，后代中基因型AA为、基因型Aa为2、基因型aa为。A的等位基因频率为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21，这时种群中产生的配子比例为1/3A、2/3a，依据哈迪温伯格定律，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11。1.(2017宜宾二诊)下列有关种群及生物进化的叙述，正确的是()A.自然选择直接作用于个体的基因型，并决定了生物的进化方向B.只有突变和基因重组才能导致种群的等位基因频率发生改变C.被捕食者大多是年老、病弱或年幼的个体，利于种群的发展D.研究种群间差异的关键是它们能否出现地理隔离和形成生殖隔离答案C解析自然选择直接作用于个体的表现型，并决定了生物进化的方向，A项错误；导致种群的等位基因频率发生改变的因素很多，如突变、基因重组、迁入和迁出以及选择等，B项错误；被捕食者大多是年老、病弱或年幼的个体，利于促进种群的发展，C项正确；研究种群间差异的关键是研究它们的种群特征，D项错误。2.下图表示种群与物种的关系，关于它们的叙述不正确的是()A.从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，地理隔离阻碍了这些种群进行基因交流B.若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了等位基因频率的改变C.由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D.若种群1与种群2的等位基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化答案C解析隔离是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但并不是所有新物种的形成都需要经过地理隔离。3.下列有关种群和物种的叙述，正确的是()A.同一种群个体间可以相互交配产生后代，同一物种的个体间也能相互交配产生后代B.种群是生物进化的基本单位，物种是生物繁殖的基本单位C.种群的等位基因频率总是在不断的变化发展，物种的等位基因频率往往保持不变D.物种基因库的基因一般不如种群基因库的基因丰富答案A解析同一种群内的个体都是同一物种，可以相互交配产生后代，A项正确；种群是生物进化和繁殖的基本单位，B项错误；种群的等位基因频率不是一成不变的，物种的等位基因频率也是不断变化的，C项错误；物种基因库是同一物种的各个种群基因的总和，种群基因库是指该种群中全部个体所含有的全部基因，前者比后者更丰富，D项错误。4.经调查发现，某地区青菜虫种群的抗药性不断增强，其原因是连续多年对青菜虫使用农药。下列叙述正确的是()A.使用农药导致青菜虫发生抗药性变异B.青菜虫抗药性的增强是人工选择的结果C.通过选择导致青菜虫抗药性不断积累D.环境是造成青菜虫抗药性不断增强的动力答案C解析青菜虫先发生抗药性变异，农药只是选择有利变异，A项错误；青菜虫抗药性的增强是农药选择的结果，B项错误；通过选择导致青菜虫抗药性不断积累，C项正确；连续多年对青菜虫使用农药是造成青菜虫抗药性不断增强的动力，D项错误。5.(2018大连质检)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.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，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，抗该杀虫剂的等位基因频率会越来越趋近1D.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解析观察题图可知，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，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，杀虫剂在此只起选择作用，类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确、B错误；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，故抗杀虫剂的等位基因频率会越来越趋近1，C正确；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，D正确。6.某昆虫的长翅(B)对残翅(b)、黑体(E)对灰体(e)为显性，这两对性状独立遗传。环境导致bbE_ _基因型和B_ _ee基因型的胚胎致死。若纯合的雄虫(BBEE)与雌虫(bbee)交配，则F2群体中E的等位基因频率是()A.50% B.60%C.40% D.100%答案B解析BBEE和bbee交配，F1基因型均为BbEe，由于bbE_ _和B_ _ee基因型的胚胎致死，则F2中能存活下来的个体基因型及比例为BBEEBBEeBbEEBbEebbee12241，关于E、e的基因型及比例整合后为EEEeee361，则E的等位基因频率为(326)/20100%60%。 7.甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝)，下图所示为刚迁入时和迁入多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B黑色、b灰色、B1黄色)。下列推测正确的是()A.三个海岛上的这种鸟既存在地理隔离，又存在生殖隔离B.鸟类迁入新海岛后会与其食物、天敌和非生物环境共同进化C.甲、丙两个海岛的相同环境决定羽毛颜色朝着相同方向进化D.乙海岛的环境促进羽毛颜色基因发生定向突变，产生B1基因答案B解析三个海岛上的这种鸟之间存在地理隔离，但是无法确定是否存在生殖隔离，A项错误；鸟类迁入新海岛后与岛上原有的生物、非生物环境相互影响，共同进化，B项正确；多年后，对于甲海岛上的种群而言，b的等位基因频率下降，而对于丙海岛上的种群而言，b的等位基因频率上升，故甲、丙两个海岛上鸟类羽毛颜色进化的方向是不同的，C项错误；基因突变是不定向的，环境通过选择作用对这些突变后的基因进行了筛选，D项错误。8.下列关于现代综合进化论的叙述，不合理的是()A.发生在生物体内的基因突变，有可能使种群的等位基因频率发生变化B.自然选择决定生物进化和基因突变的方向C.自然状态下得到的四倍体西瓜与二倍体西瓜不是同一物种D.两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就属于两个物种答案B解析影响种群等位基因频率改变的因素有遗传漂变、突变、迁移和选择等，A正确。自然选择决定生物进化的方向，但是不能决定基因突变的方向，基因突变具有多向性，B错误。自然状态下四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交的后代三倍体西瓜高度不育，所以四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离，不是同一物种，C正确。生殖隔离的产生是物种形成的标志，D正确。9.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请据图回答问题：(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是_，外因是_，进化的实质是_。(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因交流，其原因是_。(3)迁到乙岛的B物种可能会_。(4)假设种群中有一对等位基因A、a，A的等位基因频率为10%，a的等位基因频率为90%，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为_；若环境的选择作用使a的等位基因频率逐渐下降，A的等位基因频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体的数量变化趋势是_。答案(1)遗传变异甲、乙两岛环境不同且有地理隔离种群等位基因频率的改变(2)已形成生殖隔离(3)形成新的物种(答案合理即可)(4)1%、18%、81%逐渐减少解析(1)生物进化的内因是遗传变异；外因是环境不同以及地理隔离；生物进化的实质是种群等位基因频率的改变。(2)当两个种群不能发生基因交流时，说明二者之间已经形成生殖隔离。(3)因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上地理隔离导致生殖隔离，使B物种不能与C物种自由交配，故B可能会形成新物种。(4)根据题意可知，AA的基因型频率是10%10%1%，Aa的基因型频率是290%10%18%，aa的基因型频率是90%90%81%；若环境的选择作用使a的等位基因频率逐渐下降，A的等位基因频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体数量将逐渐减少。10.某自由交配的种群在、时间段都经历了多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体测得基因型为 AA、aa的个体数量变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是()A.在、段，AA个体比aa个体的适应能力弱B.A基因突变为a基因导致基因型频率在段发生剧变C.在段内A的等位基因频率是40%D.Aa个体在、段数量均为40，说明种群没有发生进化答案A解析在、段，AA减少、aa增多，说明AA个体比aa个体的适应能力弱，A项正确；导致基因型频率在段发生剧变的原因是自然选择对不同表现型的个体进行了定向选择，B项错误；在段内，AA的基因型频率是40%，aa的基因型频率是20%，Aa的基因型频率是40%，则A的等位基因频率AA的频率1/2Aa的频率40%1/240%60%，C项错误；在段，AA的基因型频率是20%，aa的基因型频率是40%，Aa的基因型频率是40%，则A的等位基因频率20%1/240%40%，而在段内，A的等位基因频率60%，即种群的等位基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，D项错误。11.许多年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群，两个种群所发生的变化如下图所示，表示不同的变异结果，下列叙述错误的是()A.a表示地理隔离，经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离B.b过程表示基因重组和染色体变异，为生物进化提供原材料C.c过程可以定向改变种群的等位基因频率，导致生物定向进化D.在自然状态下，物种1和物种2相互交配可能产生不育后代答案B解析根据物种的形成过程可以判断：a、b、c分别为地理隔离、突变和基因重组及自然选择，A项正确；为生物进化提供原材料的是突变和基因重组，突变包括基因突变与染色体变异，B项错误；自然选择定向改变生物的等位基因频率，决定生物进化的方向，C项正确；不同物种间存在生殖隔离，D项正确。12.将原产某地的某种一年生植物甲，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如图所示。请回答下列问题：(1)将植物甲引种到低纬度与高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成_，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了_。种群b和种群c是不是同一物种？_。(2)在对植物乙的某一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？_，理由是_。(3)现代生物进化理论认为：_是生物进化的基本单位，_决定生物进化的方向；可遗传变异、_和_是新物种形成的三个基本环节。答案(1)地理隔离生殖隔离不是(2)没有该种群的等位基因频率没有发生变化(3)种群自然选择自然选择隔离解析(1)将植物甲引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间会形成地理隔离，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了生殖隔离，生殖隔离的形成是新物种产生的标志。(2)计算可知，两次调查种群中D的等位基因频率都为20%，d的等位基因频率都为80%，故尽管基因型频率发生了改变，但等位基因频率并没有改变，因此，没有发生进化。(3)现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，自然选择决定生物进化的方向；可遗传变异、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节。13.(2017泉州模拟)科学家在研究北美两种不同物种果蝇(种1与种2)的进化过程时发现，在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因(如图)；当基因A与B同时出现在个体中会发生胚胎早亡；同样，基因C与D或E与F同时出现也有胚胎早亡现象。请回答问题：(1)甲地所有的果蝇构成一个_。北美大陆不同区域在历史阶段出现了基因的差异，这种变化说明基因突变的_性。 (2)果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历史阶段而言，甲地与乙地果蝇之间的差异可能属于_多样性，判断的理由是_； 甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于_多样性。 (3)甲地与戊地果蝇最终进化成两个物种，运用现代综合进化理论解释其可能的主要原因是_。若甲地果蝇(种1)一个基因组含有15 000个基因，甲地共有果蝇50 000只；戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因，戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小：_。 答案(1)种群多向(2)物种甲、乙两地果蝇交配后代不能存活或基因不能交流(或生殖隔离)遗传(3)两地距离遥远，超越果蝇飞行距离，基因不能发生交流；两地环境不同，环境对变异的选择不同，等位基因频率发生不同的改变，最终导致生殖隔离甲地大解析(1)在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为一个种群，故甲地所有的果蝇构成一个种群。北美大陆不同区域出现了基因的差异，说明基因突变具有多向性的特点。(2)由题意可知，甲、乙两地果蝇之间交配后会发生胚胎早亡，说明甲、乙两地果蝇间存在生殖隔离，他们之间的差异属于物种多样性，物种内基因和基因型的多样性叫做遗传多样性。(3)由于环境对变异的影响，加上两物种间不能进行基因交流，最终导致甲地与戊地果蝇的生殖隔离。种群基因库是指一个种群中所有生物个体所含有的全部基因的总和，由此可知，甲地果蝇种群基因库较大。16