第4章 生物的进化 能力提升——2022-2023学年高一生物苏教版(2019)必修二单元测试
1.野外生物学家史蒂夫·古德曼采集来自印度洋西部岛屿和莫桑比克沿海地区的蝙蝠血液样本,发现蝙蝠和冠状病毒之间有久远的进化史,这对人类在未来建立公共卫生项目具有极大的帮助。下列有关进化的相关叙述,错误的是( )
A.冠状病毒可通过基因突变为其进化提供原材料
B.印度洋西部岛屿和莫桑比克沿海地区的蝙蝠之间存在地理隔离
C.研究发现冠状病毒似乎对蝙蝠无害,这是共同进化的结果
D.印度洋西部岛屿和莫桑比克沿海地区的蝙蝠的全部基因分别构成了一个基因库
2.三叶虫是一种古老的海洋节肢动物,其外壳容易形成化石,柔软的内部身体结构不易保留而难以观察、研究,但某些三叶虫外壳化石内形成的黄铁矿保留了这些信息。科研人员通过CT扫描仪研究这些化石发现,三叶虫腿的上部相当于鳃,可用于吸收氧气。下列叙述正确的是( )
A.按达尔文的观点,三叶虫不再使用腿部的鳃进行呼吸,鳃就会退化
B.三叶虫用腿部的鳃呼吸这一性状表现一定是一种有利变异
C.自然选择、突变都可导致三叶虫种群基因频率发生改变
D.该研究结果表明,三叶虫对氧气需求量在减少,以适应环境
3.科研人员从一种溶杆菌属的细菌中提取一种新型抗生素,它能对抗常见抗生素无法对付的超级细菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。下列叙述正确的是( )
A.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗药性变异来源于突变或基因重组
B.超级细菌形成的实质是自然选择使细菌发生定向变异
C.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的形成意味着该种群一定发生了进化
D.施用该新型抗生素一定会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝
4.《爱丽丝镜中奇遇记》中,红皇后对爱丽丝道:“在这个国度中,必须不停地奔跑,才能使你保持在原地”。某科学家据此提出了以下进化假说:在无机环境相对稳定的情况下,物种之间的关系构成进化的动力,因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化。根据这个假说,下列观点错误的是( )
A.该假说的理论基础是生物与环境之间存在共同进化
B.在该假说中,生物的进化不影响无机环境的变化
C.根据该假说,捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度
D.根据该假说,寄生者基因频率的改变可能导致宿主的进化
5.2022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的基因频率分别为16%、40%
6.食人蝇可以依靠吸食鲜活的生物肌体而活,是家畜的毁灭性物种。为了根除食人蝇之害,科研人员在实验室里对两组数量相同的食人蝇进行不同的处理:一组使用杀虫剂;另一组使用电离辐射照射食人蝇的幼虫,得到雄性不育的食人蝇群体,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.杀虫剂会诱使群体中的食人蝇产生抗药性突变,杀虫剂效果下降
B.长期使用杀虫剂处理食人蝇,杀虫剂决定了食人蝇进化的方向
C.使用杀虫剂和电离辐射均可以改变食人蝇种群的基因频率
D.用电离辐射处理食人蝇幼虫的方法可以根除食人蝇之害
7.某地有两个习性相似的猴面花姐妹种——粉龙头(花瓣呈粉红色)和红龙头(花瓣呈红色),起源于一个粉色花的祖先种,两者分布区重叠,前者由黄蜂投粉,后者由蜂鸟投粉。下列分析正确的是( )
A.粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B.两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率改变所起的作用相同
C.两个猴面花姐妹种的生活区域重叠越多,对资源的利用就越不充分
D.因起源于同一祖先种,所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
8.栽培番茄含有来自野生番茄的 Mi1 抗虫基因,它使番茄产生对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱三种害虫的抗性。下列相关推论正确的是( )
A.三种害虫与番茄之间协同进化,所以害虫和番茄之间都是捕食关系
B.Mi1 抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果
C.能在含 Mi1 基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化
D.长期种植含 Mi1 基因的番茄,土壤中根结线虫的数量会越来越少
9.下图甲、乙、丙代表不同的种群,已知甲和乙原本属于同一物种,都以物种丙作为食物。由于地理隔离,且经过若干年的进化现在不能确定甲和乙是否还属于同一物种。下列有关说法正确的是( )
A.若甲和乙仍然是同一个物种,则甲和乙两个种群的基因频率没有差别
B.据图可知,新物种的形成都必须经过长期的地理隔离
C.若甲和乙仍然以丙为食物,则甲和乙之间不可能存在生殖隔离
D.若甲和乙所处环境条件区别较大,则更有利于生物多样性的形成
10.下列有关生物多样性和进化的叙述,不正确的是( )
A.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层面
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征
C.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定了生物进化的方向
D.细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存
11.生态学家赫奇森曾说过:共同进化就是“生态的舞台,进化的表演”。下列相关叙述错误的是( )
A.生态指生物与无机环境相互作用的关系,进化指生物界的历史演变
B.捕食者的存在有利于增加物种多样性,捕食者和被捕食者在相互影响中共同进化
C.基因突变是进化的原材料,它的产生由生态环境决定
D.生物多样性的形成经历了漫长的共同进化
12.下列化石证据不支持共同由来学说的是( )
A.形成越早的地层中化石生物越低等、结构越简单,揭示了生物进化的顺序
B.赫氏近鸟龙化石的身体骨架与恐龙非常接近,是鸟类起源于恐龙的有力证据
C.318万年前少女露西的骨骼化石与黑猩猩相似,这一证据支持人猿共祖说
D.人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构有很大共同点,这一证据说明它们来自共同祖先
13.下列关于蛋白质、DNA和生物进化证据的叙述中,不正确的是( )
A.蛋白质和DNA都是大分子物质,都可以为研究生物进化提供证据
B.蛋白质和DNA都是遗传信息的贮存者,所以可以通过比较不同生物的蛋白质和DNA来确定不同生物的亲缘关系远近
C.通过比较蛋白质中的氨基酸差异程度可以得知相关DNA片段中遗传信息的差异程度
D.两种生物的共同祖先生活的年代距今越早,这两种生物的蛋白质和DNA的差异可能就越大
14.对达尔文生物进化论和生物有共同祖先的证据的描述最不恰当的是( )
A.达尔文生物进化论主要由共同由来学说和自然选择学说组成
B.通过化石可以了解已灭绝的生物的形态结构特点,推测其行为特点
C.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂和有尾的阶段,可以用人和鱼有共同祖先来解释
D.比较解剖学发现.不同哺乳动物的前肢在形态上差异很大。不支持他们由共同的祖先进化而来化而来
15.某些动物依靠嗅觉发现食物、识别领地和感受危险。动物基因组中含有大量嗅觉受体基因。据资料报道,人类基因组中有38个编码嗅觉受体的基因和414个假基因(无功能基因)。小鼠基因 组中有1037个编码嗅觉受体的基因和354个假基因。假基因组比对结果显示,人类和小鼠嗅觉受体基因数目的差异是由于二者发生进化分支后,人类岀现大量的假基因,而小鼠的嗅觉受体基因明显增加。下列有关叙述错误的是( )
A.假基因是正常基因突变产生,为动物嗅觉的进化提供了原始材料
B.嗅觉受体基因的碱基突变频率与嗅觉受体蛋白的氨基酸改变频率相同
C.嗅觉受体基因的多样性是群体中不同个体间嗅觉能力差异的遗传基础
D.人类和小鼠嗅觉受体基因数目的差异是长期进化过程中定向选择的结果
16.一万年前,内华达州比现在湿润得多,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连结起来,湖中有不少鳉鱼。后来气候逐渐干燥,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。
(1)当气候逐渐干燥,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊之后,各个湖泊中的鳉鱼就不会发生基因交流,其原因是存在__________。
(2)现有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现:A、B两湖的鳉鱼(a和b)可进行杂交,但其后代的雄性个体不能产生正常的精子;来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)杂交,能产生具有正常生殖能力的子代:A、B两湖鳉鱼的繁殖期在5月,C、D两湖的鳉鱼繁殖期在7月。C、D湖中的鳉鱼__________(填“属于”或“不属于”)同一物种,C、D湖中的鳉鱼的差异体现基因多样性,A、B湖中鳉鱼的差异体现__________多样性,这些多样性的形成主要是生物与生物、生物与环境之间的__________结果。
(3)据考证,早在5000年前A湖的浅水滩就生活着水草甲。如今除了水草甲外,研究人员还发现了另一些植株较为硕大的水草乙。经基因序列分析,甲、乙水草完全相同;经染色体组分析,水草甲含有18对同源染色体,水草乙的染色体组数是水草甲的2倍。则水草甲、乙__________(填“是”或“不是”)同一物种,原因是__________。
(4)现代生物进化理论认为:__________是生物进化的基本单位,进化的方向由__________决定。
17.如图所示,某山林生活着A、B、C三个品种的彩蝶,分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域。从化石分析来看,距今1 000年前的A、B、C三个品种的彩蝶形状差异很大;距今500年前,在乙、丙两区之间曾出现过一条宽阔的大河,如今大河早已干涸,该山林甲、乙区域依然保留A、B彩蝶,丙区域C彩蝶已经绝迹,出现的是D彩蝶,且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代,乙、丙两区结合处的B、D彩蝶能杂交,但雌蝶所产受精卵不能发育成成虫。回答下列问题:
(1)近20年,A、B、D彩蝶中不存在生殖隔离的是___________(填编号)彩蝶。
(2)分析丙区D蝶出现的机制:大河的出现阻止了丙区的蝶与其他蝶类之间的______________,不同种群可能出现不同的_________,使种群的基因频率发生变化,由于生存条件不同,______________对不同种群基因频率的改变有差异。久而久之,丙区的蝶与其他种群的______________会形成明显差异,并逐步出现_________,即形成新的物种。
(3)近20年,林地的降水量显著减少,气温上升。研究人员对乙区、丙区的B、D蝶的数量与蝶的翅色(T-t)、翅形(H-h)基因频率的研究数据如表所示。
年份 B蝶 B蝶
数量/只 T基因频率 H基因频率 数量/只 T基因频率 H基因频率
1990年 4 000 26% 66% 2 800 39% 59%
1993年 3 950 26% 63% 3 000 40% 60%
1996年 3 200 25% 48% 2 700 38% 57%
1999年 2 100 27% 32% 2 900 42% 61%
①1996年时,基因型为TT的B蝶数量为___________,导致B蝶数量减少的基因可能是_____________。
②已知B、D蝶个体基因数几乎相同。1999年时,B蝶比D蝶的基因库_________(填“大”或“小”)。
18.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。
答案以及解析
1.答案:D
解析:现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中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发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。A、病毒无细胞结构,其可遗传变异类型只有基因突变,基因突变均可为生物进化提供原材料,A正确;B、印度洋西部岛屿和莫桑比克沿海地区的蝙蝠由于地理阻隔不能进行基因交流,两者之间存在地理隔离,B正确;C、共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化与发展,故冠状病毒似乎对蝙蝠无害这是二者共同进化的结果,C正确;D、一个种群的全部基因构成一个基因库,而印度洋西部群岛上和莫桑比克沿海地区所有蝙蝠有多种,可形成多个种群基因库,D错误。
2.答案:C
解析:本题考查生物进化理论。“用进废退”不是达尔文的观点,而是拉马克的观点,A错误;变异是有利还是不利取决于环境,适应环境的变异是有利变异,不适应环境的变异是不利变异,B错误;定向的自然选择通过筛选表现型实现对基因的筛选,从而改变基因频率,突变包括基因突变和染色体变异,可以改变基因的种类和数量,故可以改变基因频率,C正确;三叶虫腿的上部起到鳃的功能,可以吸收氧气,但其他身体结构未知,不能表明是对氧气的需求量减少的表现,D错误。
3.答案:C
解析:本题考查生物的变异、现代生物进化理论。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌属于原核生物,自然条件下,其可遗传变异来自基因突变,A错误;按现代生物进化理论,超级细菌形成的实质是自然选择使金黄色葡萄球菌的基因频率发生定向变化,B错误;耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成伴随着种群基因频率的变化,意味着该种群一定发生了进化,C正确;耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群中存在着抗新型抗生素的个体差异,施用新型抗生素不会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝,D错误。
4.答案:A
解析:该假说是发生在无机环境相对稳定的情况下,并没有提到生物与环境之间存在共同进化;据信息“每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化”,猎豹会以斑马为食物,而斑马要避免被猎豹捕食而生存下来,故它们在长期的捕食关系下,速度快的个体能够更好的生存下来,这便说明它们之间有共同进化;种间关系有竞争、捕食、互利共生和寄生,寄生者基因频率的改变会使寄生者发生相应的改变从而会影响到宿主,使宿主的基因频率发生改变,导致宿主进化;故选A。
5.答案:B
解析:若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则种群中BB基因型频率等于B基因频率的平方为36%,Bb基因型频率=2×B基因频率×b基因频率=48%,b基因型频率等于b基因频率的平方为16%。
6.答案:A
解析:食人蝇种群在使用杀虫剂之前就已经存在抗药性基因突变,在杀虫剂的作用下,抗药性基因频率增大,因此杀虫剂效果下降,A错误;长期使用杀虫剂处理食人蝇,食人蝇会发生定向进化,B正确;使用杀虫剂处理食人蝇,食人蝇种群中抗药性基因频率增大,而电离辐射由于能得到雄性不育的食人蝇群体,显著降低食人蝇种群的数量,故也能改变食人蝇种群的基因频率,C正确;用电离辐射处理食人蝇的方法可以使食人蝇的种群数量随世代延续逐渐降低,直到灭绝,因此可以根除食人蝇之害,D正确。
7.答案:C
解析:由题干信息知,两种花分布区重叠,所以不是长期地理隔离而产生生殖隔离形成的两个物种,A错误;因两种植物种群的传粉动物不同,理论上一个种群发生的突变对另一个种群的基因频率没有影响,B正确;尽管粉龙头和红龙头猴面花分布区重叠,但由题干信息知,两者最终形成不同种的主要原因是传粉动物不同,即自然选择对两种群基因频率改变所起的作用不相同,C错误;粉龙头和红龙头猴面花属于不同的物种,尽管起源于一个祖先种,但因进化最终导致它们的基因库存在差异,D错误。
8.答案:C
解析:A.三种害虫与番茄之间的寄生关系使它们各有进化,促进了它们的共同进化,A错误;B.Mi-1抗虫基因的产生是基因突变的结果,B错误;C由于选择的作用,所以能在含Mi-1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化,C正确;D.由于生物变异是随机的、不定向,所以,土壤中根结线虫可能会出现适应Mi-1抗虫基因的个体,土壤中根结线虫的数量会先减少后增多,D错误;故选C。
9.答案:D
解析:现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率的改变,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志,生物进化是生物与生物、生物与环境之间的共同进化;新物种形成的基本环节是突变和基因重组、自然选择和隔离, A、即使甲和乙仍然是同一个物种,但由于处于不同的环境中,它们的基因频率也会存在差别,A错误;B、图中的地理隔离也不一定导致新物种的形成,另外新物种的形成也不一定需要经过长期的地理隔离,如多倍体的形成,B错误;C、甲和乙之间是否存在生殖隔离不能根据有无共同的食物来判断,C错误;D、不同的种群处于不同的环境中,若环境条件差别较大,则通过自然选择更有利于形成多种多样的生物,即有利于生物多样性的形成,D正确。故选D。
10.答案:D
解析:本题考查现代生物进化理论和生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层面,A正确;蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是蜂鸟与倒挂金钟相互选择、共同进化形成的相互适应特征,B正确;自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物向着特定的方向进化,C正确;细菌中原来就存在着各种突变个体,接触青霉素后,青霉素对抗药性突变个体起到了选择作用,使其生存,D错误。
11.答案:C
解析:A、生态就是指一切生物的生存状态,以及它们之间和它与环境之间环环相扣的关系;进化指生物界的历史演变,A正确;
B、捕食者往往捕食数量多的物种,为其它物种提供生存机会,捕食者和被捕食者在相互影响中共同进化,B正确;
C、突变和基因重组是进化的原材料,生态环境进行选择,C错误;
D、生物多样性的形成经历了漫长的进化历程,共同进化是生物多样性形成的原因,D正确。
12.答案:D
解析:形成越早的地层中化石生物越低等、结构越简单,揭示了生物进化的顺序,A不符合题意;赫氏近鸟龙化石的身体骨架与恐龙非常接近,是鸟类起源于恐龙的有力证据,B不符合题意;318万年前少女露西的骨骼化石与黑猩猩相似,这一证据支持人猿共祖说,C不符合题意;人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构有很大共同点,这一证据属于比较解剖学证据,不属于化石证据,D符合题意。
13.答案:B
解析:蛋白质和DNA都是大分子物质,都可以反映不同物种的相似程度,A正确;其中DNA是遗传信息的贮存者,其中的遗传信息的差异程度直接就反映了两个物种的亲缘关系远近,B错误;蛋白质是基因表达的结果,所以比较蛋白质的差异可间接得知DNA中遗传信息的差异,C正确;两种生物的共同祖先生活的年代距今越早,这两种生物的蛋白质和DNA产生差异的时间也越早,差异性可能越大,D正确。
14.答案:D
解析:A、达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和自然选择学说组成,A正确;
B、化石是通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,所以利用化石可以确定已经灭绝的生物的形态、结构特点,推测其行为特点,B正确;
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,C正确;
D、比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,但有的结构和功能相似,这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的,D错误。
故选D。
15.答案:B
解析:假基因是正常基因突变产生,为动物嗅觉的进化提供了原始材料;因为密码子具有简并性,当嗅觉受体基因的碱基发生突变,它编码的嗅觉受体蛋白的氨基酸不一定发生改变故嗅觉受体基因的碱基突变频率与嗅觉受体蛋白的氨基酸改变频率不一定相同;嗅觉受体基因的多样性决定了嗅觉受体蛋白的多样性,从而使不同个体间嗅觉能力出现差异;人类和小鼠嗅觉受体基因数目的差异是长期进化过程中定向选择的结果;故选B。
16.答案:(1)地理隔离
(2)属于;物种;协同进化
(3)不是;甲、乙两水草间存在生殖隔离
(4)种群;自然选择
解析:(1)随着气候逐渐干燥,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,由于地理隔离的存在,各个湖泊中的鳉鱼就无法发生基因交流。
(2)A、B两湖的鳉鱼(a和b)可进行杂交,但其后代的雄性个体不能产生正常的精子:来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)杂交,能产生具有正常生殖能力的子代:A、B两湖鳉鱼的繁殖期在5月,C、D两湖的鳉鱼繁殖期在7月。C、D湖中的鳉鱼杂交后产生的后代可育,说明二者之间不存在生殖隔离,即依然为同一物种,因此,C、D湖中的鳉鱼的个体差异体现的是基因多样性,A、B湖中鳉鱼杂交后产生的后代不可育,说明二者之间发生了生殖隔离,为不同的物种,即A、B湖中鳉鱼的差异体现了物种多样性,这些多样性的形成主要是生物与生物、生物与环境之间在相互选择中共同进化和发展的结果,即生物多样性的形成是协同进化的结果。
(3)根据甲、乙的基因完全相同,水草乙的染色体组数是水草甲的2倍,且乙的植株较硕大,说明乙是由甲经过染色体加倍形成的多倍体,即乙是四倍体,形成的原因可能是:低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加形成四倍体水草乙,甲、乙杂交产生的后代是三倍体,而三倍体表现为高度不育,据此可知甲和乙之间存在生殖隔离,即甲和乙不是同一物种。
(4)现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,自然选择决定了生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
17.答案:(1)A、B
(2)基因交流;变异;自然选择;基因库;生殖隔离
(3)①200只;H基因;②小
解析:(1)分析题意可知,甲、乙区域依然保留A、B彩蝶,丙区域C彩蝶已经绝迹,出现的是D彩蝶,且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代,说明不存在生殖隔离,而乙、丙两区结合处的B、D彩蝶能杂交,但雌蝶所产受精卵不能发育成成虫,说明二者存在生殖隔离。因此A、B、D彩蝶中不存在生殖隔离的是A、B彩蝶。
(2)变异(突变和基因重组)是生物进化的内因,大河的出现阻止了丙区的蝶与其他蝶类之间的基因交流,经过长时间的自然选择,种群基因频率发生定向改变,当基因频率的改变积累到一定程度时,会导致种群基因库的差异,最终出现了丙区的蝶与其他蝶类的生殖隔离现象,即形成新的物种。
(3)①根据表格分析,1996年时,B蝶总数量为3 200只,T的基因频率为25%,因此基因型为TT的B蝶数量=3 200×(25%×25%)=200(只)。几年中,B蝶的T基因频率没有很大的区别,而H基因频率变化较大,因此导致B蝶数量减少的基因可能是H基因。②已知B、D蝶个体基因数几乎相同,而1999年时B蝶的数量比D蝶少,因此B蝶比D蝶的基因库小。
18.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%,则产生的配子的基因型及所占比例是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%;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、不发生突变等条件。
(2)该种群的白翅蝴蝶是突变的结果,如果白翅蝴蝶适应环境,则白翅基因的频率会增大,如果白翅蝴蝶不适应环境,则白翅基因的频率会减小。
(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,该研究为生物进化提供了分子水平上的证据。