人教必修2教案：6-4 协同进化与生物多样性的形成

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6-4　协同进化与生物多样性的形成
课程内容标准 核心素养对接
1．举例说明协同进化。 2．概述生物多样性及其形成的过程。 3．概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位。 4．通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点，认同科学理论是不断发展的。 1．生命观念——形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同协同进化是普遍存在的。(生命观念) 2．探讨物种多样性的形成原因，解释生物的适应是自然选择的结果。(科学思维)
1．概念
2．实例
3．结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。
1．生物多样性的含义
2．生物多样性的形成过程
1．现代生物进化理论对自然界的生命史做出的科学解释
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。
(5)生物多样性是协同进化的结果。
2．生物进化理论的发展
(1)观点1：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2)观点2：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
(3)影响广泛的观点：以自然选择学说为核心的生物进化理论。
1．判正误(对的画“√”，错的画“×”)
(1)生物多样性有基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。(　√　)
(2)不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。(　×　)
(3)生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。(　√　)
(4)生物登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物进化提供了更广阔的舞台。(　√　)
2．微思考
下图表示猎豹追捕羚羊，据图回答相关问题：
(1)捕食者的存在促进被捕食者种群发展的理由是什么？
提示　捕食者所吃掉的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
(2)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什么？
提示　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。
任务驱动一　协同进化
1．从协同进化角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明原因。
提示　异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧气，最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。
2．细长口器的蛾是该种兰花专门的传粉昆虫，这对兰花繁衍后代和该种蛾有什么意义？
提示　特定昆虫给特定的植物传粉，这样可以提高传粉的效率，并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
3．若由于环境发生变化，使该种蛾全部灭绝，会对兰花产生怎样的影响？
提示　会导致兰花灭绝。
4．物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗？
提示　不是。物种之间的协同进化还有通过种间互助实现的，如某种兰花和专门给它传粉的蛾；也有通过种间斗争实现的，如猎豹和斑马。
1．协同进化
(1)实例
①某种兰花具有细长的花矩某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
②斑马的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快。
③生物影响环境、环境影响生物：地球最早是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物。
(2)协同进化的概念：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，这就是协同进化。
2．协同进化的范围及对无机环境的影响
(1)范围：生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。
(2)对无机环境的影响：无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
(2021·宁德高一调研)“蛟龙号”在马里亚纳海沟7 062米处，发现了新物种——盲鱼。下列叙述正确的是(　　)
A．盲鱼和某种浅水鱼种群的基因库存有显著差异，一定不能相互交配
B．盲鱼个体间在生存斗争过程中相互选择、协同进化
C．原始鱼类进化为盲鱼的根本原因是漆黑、低氧、高压的生存环境
D．即使盲鱼和原始鱼类再次生活在相同环境也不能进化为同一物种
D　[盲鱼和某种浅水鱼种群属于不同的物种，它们之间存在生殖隔离，因此基因库存在着明显的差异，两者之间可能相互交配，但不能产生可育后代，A错误；协同进化发生在不同物种之间或生物与无机环境之间，而不是发生在盲鱼个体之间，B错误；原始鱼类进化为盲鱼的根本原因是基因突变，即产生了各种各样的差异，然后由漆黑、低氧、高压的生存环境对其进行了选择，C错误；现代生物进化理论认为生物进化过程是不可逆的，即使盲鱼和原始鱼类再次生活在相同环境下也不能进化为同一物种。D正确。]
(2020·江苏盐城月考)安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食，其中长舌蝠的舌长为体长的1.5倍，只有长舌蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者，下列叙述错误的是(　　)
A．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
B．不同舌长的蝙蝠个体之间出现存活率和繁殖率的差异
C．蝙蝠微小的长舌变异经过长期自然选择积累为显著变异
D．上述实例说明自然选择是进化的唯一因素
D　[长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果，A正确；不同舌长的蝙蝠个体之间出现存活率和繁殖率的差异，B正确；蝙蝠微小的长舌变异经过长期自然选择积累为显著变异，C正确；上述实例说明自然选择是进化的主要因素，D错误。]
[举一反三]　
(1)生物与生物之间的协同进化，仅发生在不同物种之间，同种生物不存在协同进化。
(2)生物与无机环境间的协同进化，表现在生物能够适应一定的环境，也能影响环境。
　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，下列不属于协同进化实例的是(　　)
A．猎豹捕食斑马
B．南美洲许多以水果为食的灵长类动物的视觉系统对黄色特别敏感，黄色成熟水果吸引动物前来取食，为植物传播种子
C．农田中蛙的数量减少造成害虫数量剧增
D．昆虫的保护色越来越逼真，而它们天敌的视觉也越来越发达
C　[猎豹捕食斑马是两者相互选择的结果，属于协同进化，A不符合题意；对黄色敏感的动物与结黄色果子的植物是通过长期协同进化形成的，B不符合题意；农田中蛙的数量减少造成害虫数量剧增不属于协同进化，C符合题意；昆虫的保护色越来越逼真，能够避免被天敌捕食，而它们的天敌视觉越来越发达，以方便捕食昆虫，这是双方在相互选择中协同进化，D不符合题意。]
任务驱动二　生物多样性的形成
1．请用生物进化论的观点分析生物多样性形成的原因。
提示　生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。
2．根据你的理解，分析三种生物多样性之间的关系。
提示　基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。
1．生物多样性的内容：包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
①基因多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变异是不定向的，进而出现了基因多样性。
②物种多样性：基因的多样性决定了蛋白质的多样性，基因多样性是形成物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。
③生态系统多样性：生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的，所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。
2．生物多样性各层次间的关系
基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。
(2020·河南六校联考期末)下列关于生物多样性及生物进化历程的叙述，错误的是(　　)
A.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次
B．生物多样性的形成原因是生存斗争
C．地球上生物进化的历程是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
D．研究生物进化历程的主要证据是化石
B　[生物多样性的形成原因是协同进化，故选B。]
(2020·天一大联考期末)下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
B．生物多样性包括遗传的多样性、个体的多样性、物种的多样性
C．种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性
D．生物多样性是生物与生物长期相互作用、协同进化的结果
C　[生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程，也是遗传多样性和生态系统多样性不断形成的过程，A错误；生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性，B错误；生物多样性是生物与生物、生物与无机环境相互作用、协同进化的结果，D错误。]
　关于生物进化理论发展的叙述，不正确的是(　　)
A．大多数情况下生物的进化导致生物对环境的相对适应
B．寒武纪生物大爆发支持达尔文进化渐进观点
C．生物进化是通过传代过程中基因频率的变化而实现的
D．中性的分子进化属于既无利也无害的基因突变
B　[由于长期的自然选择，大多数情况下生物的进化导致生物对环境的相对适应，A正确；达尔文进化理论不能解释许多物种在短时间内迅速形成的现象，如寒武纪生物的大爆发，B错误；生物在不断进化过程中，基因频率也发生着变化，C正确；中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处，也没有害处，D正确。]
知识网络构建 关键知识积累
1.生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。 2.生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。 3.生物多样性是协同进化的结果。
1．(2019·浙江余杭区学考模拟)下列不属于现代生物进化理论的要点的是(　　)
A．适应是自然选择的结果
B．种群是生物进化的基本单位
C．突变和基因重组提供进化的原材料
D．决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累
D　[现代生物进化理论认为，突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新物种，决定生物进化方向的是自然选择，故选D。]
2．(2019·河南实验中学学考模拟)下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是(　　)
A．生物进化的过程实际上是生物与生物之间协同进化的过程
B．生物多样性是协同进化的结果
C．能为生物进化提供原材料的是有利变异
D．个体是生物进化的基本单位
B　[生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程，A错误；可遗传变异无论是有利变异还是不利变异，都能为生物进化提供原材料，C错误；种群是生物进化的基本单位，D错误。]
3．地球上最早出现的生物是(　C　)
A．单细胞生物，进行有氧呼吸
B．多细胞生物，进行有氧呼吸
C．单细胞生物，进行无氧呼吸
D．多细胞生物，进行无氧呼吸
4．地球上已有的生物约200万种，其中只进行无性生殖的原始种类不过1%～2%，而进行有性生殖的种类占绝对优势。关于这一事实的叙述，错误的是(　　)
A．有性生殖提高了物种的变异性
B．有性生殖大大加快了生物进化的步伐
C．有性生殖出现在真核细胞起源之前
D．有性生殖形成合子，丰富了子代的遗传信息
C　[有性生殖提高了变异频率，为生物进化提供了更多的原材料，加快了生物进化，而有性生殖是真核生物独有的生殖方式，应出现在真核生物起源之后。]
5．在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是(　　)
A．狼的性状分歧是自然选择的结果
B．上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C．在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
D．自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库差异很大，并逐步出现生殖隔离
B　[狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同，导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互选择而协同进化。]
课时作业(20)　协同进化与生物多样性的形成
1．(2019·海南海口期末)下列有关生物协同进化的说法，正确的是(　　)
A．隔离在生物协同进化中起决定作用
B．生物的协同进化只发生在生物群落中
C．大型捕食者的存在不利于生物的协同进化
D．草原兔子的抗病力与某种病毒的感染力都会随进化增强
D　[隔离是物种形成的必要条件，在生物协同进化中不起决定作用，A错误；协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和发展，B错误；在生物的进化过程中，大型捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，大型捕食者的存在客观上对被捕食者种群的发展起到促进作用，因此大型捕食者的存在有利于生物的协同进化，C错误；草原兔子的抗病力与某种病毒的感染力都会随进化增强，属于协同进化，D正确。]
2．科学家经长期观察发现，海洋生物的进化速度比陆地生物缓慢，其原因是(　　)
A．海洋环境比陆地环境相对稳定，新的变异基因不容易被选择
B．海洋环境比陆地环境稳定，生物变异少
C．海洋生物比陆地生物低等
D．海洋中生存斗争激烈，被淘汰的生物较多
A　[相对于陆地环境来说，海洋环境比陆地环境较为稳定，海洋生物中出现的新的变异基因不容易被选择，结果就导致其进化速度缓慢。 ]
3．(2019·广东肇庆月考)下列说法错误的是(　　)
A．突变与基因重组属于可遗传变异，可以为进化提供原材料
B．自然选择只能决定进化的方向，而不能决定变异的方向
C．基因重组加快了生物多样性，生物多样性是指物种多样性
D．协同进化既可以发生在不同生物间，也可以发生在生物与无机环境间
C　[基因重组促进了生物多样性的形成，生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，C错误。]
4．下列关于生物进化与生物多样性形成的说法，正确的是(　　)
A．物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争来实现的
B．只要种群中的基因型频率发生了改变，就发生了生物进化
C．生殖隔离的形成标志着新物种的形成
D．有性生殖的出现减缓了生物进化的步伐和生物多样性的形成
C　[物种之间的协同进化除了通过物种之间的生存斗争来实现，还可以通过种间互助来实现，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；生殖隔离是物种形成的必要条件，是新物种形成的标志，C正确；有性生殖的出现实现了基因重组，使子代产生了更多的变异，为生物进化提供了更多的原材料，加快了生物进化的步伐和生物多样性的形成，D错误。]
5．(2021·福建龙岩期末)下列有关协同进化的叙述，错误的是(　　)
A．协同进化导致了生物多样性
B．协同进化对被捕食者不利
C．虫媒花与为其传粉的昆虫间表现出惊人的相互适应，是协同进化的结果
D．协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和发展
B　[协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和发展，协同进化导致了生物多样性的形成，A、D正确。协同进化过程中，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病、弱或年幼的个体，起到促进被捕食者种群发展的作用，对被捕食者有利，B错误。只有拥有适应昆虫传粉的结构的花才能得到更多受精机会，而只有适应花的结构的昆虫才可以采到花蜜得以生存、繁衍，这是协同进化的结果，C正确。]
6．(2019·山东潍坊月考)一些昆虫的保护色越来越逼真，而它们的天敌的视觉也越来越发达，结果双方都没有明显取得优势，这说明(　　)
A．适应的相对性
B．双方相互选择、协同进化
C．双方在生存斗争中不分胜负
D．自然选择不起作用
B　[双方在斗争中都是适者生存，不适者被淘汰，适应性都在提高，A错误；昆虫的保护色越来越逼真，它们的天敌的视觉也越来越发达，说明双方相互选择，协同进化，B正确；双方在生存斗争中相互适应，协同进化，C错误；自然选择仍在起作用，D错误。]
7．(2019·山东宁夏期末)下列关于生物多样性的叙述正确的是(　　)
A．生物界的丰富多彩，起控制作用的是DNA的多样性
B．DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基配对方式的多样性
C．生物界的多样性是由物种的多样性体现的
D．生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性
A　[生物界的丰富多彩，起控制作用的是DNA的多样性，A正确；DNA分子结构的多样性主要表现在碱基对的排列顺序不同，B错误；生物界的多样性是由遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性体现的，C、D错误。]
8．世界自然基金会发表报告指出，在1998～2008年10年间，新几内亚岛上发现了1 060种新物种，其中有12种为哺乳动物，如居住在火山里的羊毛鼠、惹人喜爱的扁鳍海豚等。下列关于协同进化与生物多样性形成的叙述，正确的是(　　)
A．物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
B．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
C．一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D．不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化
C　[物种之间的协同进化既可以是相互斗争、相互淘汰，从而改变种群基因频率，导致进化发生，也可以是在互利的条件下，相互选择、共同进化，A错误；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性，B错误；一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化，因为不同物种之间存在协同进化，C正确；协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和发展，D错误。]
9．(2020·湖北咸宁期中)现实生活中，人类越来越多地影响生物的进化和生物多样性，下列叙述正确的是(　　)
A．人类对濒危动植物进行保护，不会干扰自然界正常的自然选择
B．家养动物的变异多，但没有形成新物种，不能增加生物多样性
C．生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和物种多样性
D．抗生素对病菌进行自然选择，长期使用抗生素使细菌抗药性基因频率不断增加
D　[人类如果保护的是适应能力低下的濒危动植物，则有可能干扰自然界正常的自然选择，A错误；家养动物的变异多，可能产生较多的新基因，能增加生物的多样性，B错误；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，C错误；抗生素对病菌进行自然选择，长期使用抗生素使细菌抗药性基因频率不断增加，D正确。]
10．(2020·湖北荆门月考)猎豹追捕斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同时有利于猎豹种群中跑得快的个体。猎豹吃掉的大多是斑马中年老、病、弱或年幼的个体，一般不会将所有的猎物都吃掉。作为捕食者的猎豹往往捕食个体数量多的物种。
(1)“收割理论”认为捕食者捕食个体数量多的物种，避免一种或少数几种生物占绝对优势，为其他物种的形成腾出空间，捕食者的存在有利于增加
________________________________________________________________________。　　　　
(2)猎豹和斑马因捕食关系在进化上密切相关，协同进化，协同进化是指____________之间、______________之间在相互影响中不断进化和发展。
解析　(1)捕食者往往捕食数量多的物种，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，这样有利于增加物种多样性。(2)协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和发展。
答案　(1)物种多样性　(2)不同物种　生物与无机环境
11．根据以下资料回答问题：
根据分类学的记载，地球上生活着的生物约有200多万种，而且每年都有新物种被发现。近年来在3 000 m深的深海热泉孔周围，发现了以前没有记载的生物。这就说明，生物界还有待人们的继续发现，有人估计现存生物的实际种类应当在450万种左右。
(1)从遗传水平看，生物新性状的出现主要是__________的结果，而进行有性生殖的生物，后代的不同表型主要是________的结果。
(2)从进化角度看，生物物种的多样性主要是___________________________________ ____________________________________________________________________________。
(3)我国的四川、甘肃等地，在海拔2 000～4 000 m的高山中生活着珍稀动物大熊猫，据统计，目前野生大熊猫仅存800只左右。而2008年5月12日四川汶川大地震又使大熊猫的生存环境变得更加恶劣。
①造成大熊猫濒危的因素很多，如食物结构简单，繁殖力________，但主要原因是________________________________________________________________________。
②从生物多样性的角度看，如果大熊猫灭绝，就意味着该物种所拥有的全部________从地球上永远消失，从长远发展来看，必定会对生态系统的稳定性造成影响。
③有的学者提出，通过克隆技术大量繁殖大熊猫，然后再将它们送回野生环境以增加其种群数目。从遗传多样性的角度分析，这样做的最大弊端是____________________________ _____________________________________________________________________________。
解析　本题从不同角度分析生物多样性的原因。(1)变异的来源有基因突变、基因重组、染色体变异，而生物性状具有多样性主要是由基因突变造成的。而进行有性生殖的生物，后代的不同表型主要是基因重组的结果。(2)由于变异的不定向性及生物生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的自然选择导致生物性状多样性。(3)①大熊猫濒临灭绝的原因有多方面：食物单一，繁殖力很弱。主要原因是人类活动干扰和破坏了大熊猫的生存环境。②一种生物的灭绝，导致该种生物的基因全部消失。③克隆技术的运用能够实现种群数目的增加，但会破坏种群基因库中基因的多样性。
答案　(1)基因突变　基因重组　(2)环境的多样性及突变和基因重组、自然选择及隔离综合作用的结果　
(3)①很弱　人类活动干扰和破坏了大熊猫的生存环境　②基因　③破坏种群基因库中基因的多样性
12．关于生物进化方面的证据，下列相关叙述正确的是(　　)
A．图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B．图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C．图3是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化证实了物种形成的机制
D．图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性
D　[生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致的，A、B错误；生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成的机制，C错误；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，两者之间相互选择，协同进化。]
13．(多选)山茶象甲用喙在山茶果皮上钻孔后将卵注入孔洞，只有在打通果皮的孔洞中孵出的幼虫才能取食到种子而成活。图1为日本南、北部地区的象甲。图2为日本不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。以下叙述正确的是(　　)
A．南部地区的山茶果皮厚度大于北部
B．图2中M区象甲繁殖后代成功率最高
C．图2中P区数据采集自北部地区
D．山茶象甲与山茶相互影响协同进化
ACD　[由图1可以看出，南部山茶象甲的喙长于北部山茶象甲的喙，因此推测南部地区的山茶果皮厚度大于北部，A正确；分析图2可知，M区山茶平均果皮厚度大，在打通果皮的孔洞难度更大，象甲繁殖后代成功率低，B错误；图2中P区果皮厚度小，山茶象甲喙短，数据应采集自北部地区，C正确；山茶象甲与山茶在相互影响中协同进化，D正确。]
14．(2019·湖北武汉市期末)某草原中有黑尾鹿种群，也有其主要捕食者美洲狮和狼。1905年以前，该地黑尾鹿群保持在4 000头左右的水平，为了发展鹿群，美洲狮和狼被大量猎杀，鹿群数量开始上升，到1925年达到最高峰，约有10万头，由于连续多年的过度利用，草场极度退化，结果使鹿群数量猛降。回答下列问题：
(1)美洲狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用，理由是__________________ ____________________________________________________________________________。
(2)美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定起到了重要作用，原因是______________ ______________________________________________________________________________。
(3)美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是____________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)据分析可知，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病、弱或年幼的个体，因此，美洲狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用。(2)在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持相对稳定的，美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量，同时可以让植物资源也比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定。(3)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样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。美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是合理地开发利用，实现可持续发展。
答案　(1)捕食者吃掉的大多是鹿群中年老、病、弱或年幼的个体，有利于鹿群的发展　(2)美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量，同时可以让植物资源也比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定　(3)合理地开发利用，实现可持续发展
章末质量检测(六)　生物的进化
一、单项选择题
1．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
A　[种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因，A错误；各大洲人之间并没有生殖隔离，B正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都可使种群基因频率发生定向改变，C正确；越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，说明生物是由简单到复杂进化的，D正确。]
2．长期使用青霉素治病，会出现一些抗药性强的细菌，使青霉素的药效降低。其原因是(　　)
A．细菌适应了青霉素
B．青霉素使细菌产生了突变
C．细菌为了适应青霉素而产生了定向变异
D．青霉素对细菌的不定向变异进行了定向选择
D　[细菌产生的突变是自发的，并非青霉素使细菌产生了突变，也不是细菌为了适应青霉素而产生了定向变异。]
3．(2020·山东青岛高一检测)下列关于达尔文自然选择学说和人工选择的叙述，正确的是(　　)
A．自然选择所保留的变异，对人类都是有利的
B．自然选择的结果与人工选择的结果往往是一致的
C．“适者生存，不适者被淘汰”的过程中，起主导作用的是环境条件
D．所有选择过程中，人类起着主导作用
C　[自然选择保留的变异都是适应自然环境的，不一定对人类有利，A错误；自然选择保留的变异是适合环境的，而人工选择保留的变异是符合人类需要的，B错误；“适者生存，不适者被淘汰”的过程中，起主导作用的是环境条件，C正确；人工选择过程中，人类起着主导作用，D错误。 ]
4．(2020·四川彭州高一检测)在某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是(　　)
A．都比上一代的长，因为鸟需要适应它们的环境
B．都比上一代的长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C．不一定比上一代的长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D．不一定比上一代的长，因为虫在树干中的深度并不是都很深
C　[变异是不定向的，因此下一代鸟的喙不一定比亲本长，A、B错误；由图甲可知，鸟的喙长在3～4 cm的较多，由图乙可知，虫在树干中的深度在6～8 cm的较多，因此鸟喙长的才能吃到虫子，所以啄木鸟进化的趋势是喙长的容易得到较多食物而生存下来，但变异是不定向的，因此下一代鸟的喙不一定比亲本长，且仅一代的时间还不能进化成较长的喙，C正确，D错误。]
5．(2020·山东滨州高一检测)“超级细菌”因具有NDM基因，耐药性极强，现存抗生素均不能有效将其杀灭。如图是超级细菌进化的基本过程，以下分析错误的是(　　)
A．病原菌的基因突变可产生不同性状
B．抗生素的滥用导致NDM基因出现
C．隔离不是超级细菌进化的必要条件
D．a表示抗生素的定向选择作用，使NDM基因频率增加
B　[基因突变是不定向的，抗生素不能导致NDM基因的出现。]
6．(2021·福建福州高一检测)下列有关生物多样性和生物进化的叙述错误的是(　　)
A．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
B．种群内部个体间的差异体现了物种多样性
C．化石研究为生物进化提供了直接的证据
D．可遗传变异提高了种群的遗传多样性
B　[生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，A正确；种群内部所有个体属于同一物种，其个体间的差异体现了遗传多样性，物种多样性指多个物种之间的差异，B错误；化石研究为生物进化提供了直接的证据，C正确；可遗传变异为生物进化提供原材料，提高了种群的遗传多样性，D正确。]
7．(2020·湖北宜昌高一检测)设处于遗传平衡的某个种群，A基因频率为p，a基因频率为q，且2pq>p2＝q2，若AA基因型个体不断被淘汰，则该种群AA、Aa、aa 3种基因型频率的变化过程为(　　)
A．②→③→④　　　　 B．③→④→①
C．①→②→④→③ D．②→③→④→①
B　[分析题图可知，②中是AA基因型频率与Aa相等，与2pq＞p2矛盾，A错误；③→④→①过程中AA、Aa基因型频率逐渐降低，aa的基因型频率逐渐升高，B正确；分析题图可知，①起点Aa＜aa，与2pq＞p2＞q2矛盾，且aa基因型频率没有逐渐升高，C错误；由A分析可知，D错误。]
8．一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群，经过连续n次自交，获得的子代中，Aa的频率为(1/2)n，AA和aa的频率均为(1/2)[1－(1/2)n]。根据现代生物进化理论，可以肯定该种群在这些年中(　　)
①发生了生殖隔离　②发生了基因突变　③发生了自然选择　④发生了基因型频率的改变　⑤没有发生生物进化
A．①②③④ B．②③④
C．②③⑤ D．④⑤
D　[最初只有Aa型豌豆，现在出现了三种基因型，说明基因型频率改变，但经过计算发现，基因频率不变，说明种群没有发生突变、没有出现生殖隔离、没有发生自然选择、没有发生进化，D正确。]
9．图中甲、乙、丙表示自然选择对种群的三种作用类型，其中最易产生新物种的是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．甲、乙
C　[丙种群存在明显的不同方向的变异倾向，在自然选择的作用下易产生新物种。]
二、不定项选择题
10．澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物。研究认为在200万年前，它们的共同祖先迁移到该岛时，一部分生活在pH较高的石灰岩上，开花较早；另一部分生活在pH较低的火山灰上，开花较晚。由于花期不同，不能相互受粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。下列有关叙述正确的是(　　)
A．这两个物种的形成是定向变异的结果
B．最初迁移到该岛时，两个种群的基因库差别不大
C．花期不同阻碍了基因交流，最终形成了生殖隔离
D．若将这两种植物种植在相同环境中，它们能杂交产生可育后代
BC　[变异是不定向的，A错误；最初迁移到该岛时，两个种群的基因库差别不大，B正确；花期不同阻碍了基因交流，最终形成了生殖隔离，形成两个不同的物种，C正确；不同的物种由于存在生殖隔离，因此不能杂交，即使杂交也不能产生可育后代，D错误。]
11．(2021·湖北孝感高一检测)下列有关遗传和进化问题的叙述，正确的有(　　)
A．遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递
B．根据基因的自由组合规律推知，基因重组是生物进化的主要原因
C．地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离
D．自然选择、基因重组、突变，都会导致种群基因频率发生变化
ACD　[遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递，实现遗传信息的传递，A正确；基因突变是生物进化的根本原因，基因重组是生物多样性的重要原因，B错误；地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离，产生新物种，C正确；自然选择、基因重组、突变，都会导致种群基因频率发生变化，使得生物进化，D正确。]
12．油菜物种甲(2n＝20)与乙(2n＝16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述不正确的是(　　)
A．秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍
B．幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体
C．丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向
D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种
ACD　[秋水仙素作用的原理是抑制纺锤体的形成，A错误；根据题意分析幼苗丙的染色体数为18，秋水仙素加倍后形成丁，丁的染色体数目为36，幼苗丁的细胞有丝分裂后期染色体数目为72，减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目为36，B正确；自然选择决定生物进化的方向，C错误；戊是四倍体，甲和乙均是二倍体，戊与甲杂交或戊与乙杂交后代均为三倍体，三倍体不育，所以戊与甲和乙存在生殖隔离，戊是新物种，D错误。]
三、非选择题
13．化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物的进化提供了有力的支持。请分析回答下列问题：
(1)在越古老的地层里，成为化石的生物越简单越低等；在越晚近的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。已经发现的大量化石证据，证实了生物是由______________________ ______________逐渐进化而来的，而且还揭示出生物_________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________的进化顺序。
(2)鱼类终身存在的鳃裂，在陆生脊椎动物胚胎的早期也出现过，这属于________为生物进化提供的证据；研究比较人的上肢、马、鲸、龟、蝙蝠的前肢、鸟的翼，发现他们之间的共同特点，这属于______________为生物进化提供的证据。
(3)不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如表所示。
生物名称 黑猩猩 猴 马 鸡 金枪鱼 小麦 链孢霉 酵母菌
氨基酸 差异(个) 0 1 10 13 21 35 43 44
从表中可以看出，菌类、动物、植物和人的细胞内均有细胞色素c，这一事实说明________________________。通过比较人与不同生物在细胞色素c氨基酸组成上的差异，得出的结论是________________________。这项比较是从______________水平为生物的进化提供了证据。
解析　(1)大量的化石证据，证实了生物是由共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来，生物进化的顺序：由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。(2)鱼类终身存在的鳃裂，在陆生脊椎动物胚胎早期也出现过，这属于胚胎学证据；人的上肢、马、鲸、龟、蝙蝠的前肢、鸟的翼，发现他们之间的共同特点，这属于比较解剖学为生物进化提供的证据。(3)菌类、动物、植物和人的细胞内均有细胞色素c，这一事实说明生物之间都具有一定的亲缘关系；人和黑猩猩细胞色素c的氨基酸组成差异越小，表明人和黑猩猩亲缘关系最近；这是细胞和分子水平为生物进化提供证据。
答案　(1)共同祖先经过漫长的地质年代　由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生　(2)胚胎学　 比较解剖学　(3)生物之间都具有一定的亲缘关系　人和黑猩猩亲缘关系最近　细胞和分子
14．回答下列有关生物进化的问题：
(1)在偏远的大山深处的少数民族主要聚居地，由于________使不同民族之间的通婚概率小，从而阻止了各民族之间的基因交流。
(2)下图为一段时间内某种群A基因频率变化情况。在__________时间段内该种群aa的基因型频率为1%。在__________时间段内该种群发生了进化，原因是________________ ____________________________________________________________________________。
(3)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，请写出实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)在偏远的大山深处的少数民族主要聚居区，主要原因是地理隔离使不同民族之间的通婚概率小，从而阻止了各民族之间的基因交流。(2)种群aa的基因型频率为1%，那么a基因的频率为0.1，所以A基因的频率为(1－0.1＝0.9)，对应曲线图中时间段为Y3～Y4。生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Y1～Y3时间段基因A的基因频率不断增大，因此Y1～Y3时间段内生物发生了进化。(3)不同物种之间存在生殖隔离，判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种：让两个种群的鸟相互交配，观察能否交配并产生可育后代。
答案　(1)地理隔离　(2)Y3～Y4　Y1～Y3　由图可知，在Y1～Y3时间段内基因A的基因频率不断增大，而生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以在Y1～Y3时间段内生物发生了进化　(3)让两个种群的鸟相互交配，观察能否交配并产生可育后代
15．Ⅰ.果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因。现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题：
(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________，经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的________，通过有性生殖过程中的________而产生的，使种群中产生了大量的可遗传的________，其产生的方向是________，它们都能为生物进化提供________。
(2)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，则：A基因的基因频率为________，a基因的基因频率为________。
(3)通过对果蝇及其他生物的群体进行遗传学研究，可得出生物进化的基本单位是__________；生物进化的实质是___________________________________________________。
Ⅱ.镰状细胞贫血是由常染色体上的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折，但致病基因的携带者却能对疟疾有较强的抵抗力。现在对甲、乙两地区进行调查，其中乙地区流行疟疾。两地区人群中各种基因型的比例如图所示：
(1)在甲地区人群中A的基因频率为______，乙地区人群中A的基因频率为______。
(2)若干年后再进行调查，甲地区人群中A的基因频率将________，乙地区人群中AA 的基因型频率将________。
(3)如果在乙地区消灭疟疾，若干年后再调查，发现AA的基因型频率将会________。
解析　Ⅰ.(1)突变和基因重组提供生物进化的原材料，基因突变产生等位基因，基因重组会使生物产生多种基因型，但它们都是不定向的。
(2)A的基因频率＝×100%＝×100%＝65%，由于A与a两者基因频率之和为1，所以a基因的基因频率为35%。
(3)生物进化的实质即为种群基因频率的改变。
Ⅱ.(1)由图可知，甲地区中A的基因频率为95%＋1/2×3%＝96.5%，a的基因频率为1－96.5%＝3.5%。乙地区中A的基因频率为3%＋1/2×95%＝50.5%，a的基因频率为1－50.5%＝49.5%。
(2)甲地区中由于aa个体会因患镰状细胞贫血而幼年夭折，a的基因频率会下降，A的基因频率会上升；乙地区流行疟疾，AA基因型易被淘汰，因此AA基因型频率将会下降。
(3)如果在乙地区消灭疟疾，若干年后，AA基因型频率将会上升。
答案　Ⅰ.(1)基因库　等位基因　基因重组　变异　不定向的　原材料　(2)65%　35%　(3)种群　种群基因频率的改变
Ⅱ.(1)96.5%　50.5%　(2)上升　下降　(3)上升
模块综合检测
(时间：90分钟　满分：100分)
一、单项选择题(共12小题，每小题2分，共24分)
1．下列关于分离定律和自由组合定律的叙述，正确的是(　　)
A．杂交亲本产生雌雄配子的比例为1∶1
B．孟德尔的双因子杂交实验F2组合方式为9种
C．所有两对等位基因的遗传都遵循自由组合定律
D．显性现象的多种表现并不违背孟德尔遗传定律
D　[杂交亲本产生的雄配子数量远远多于雌配子；孟德尔的双因子杂交实验F2组合方式为16种，基因型有9种；自由组合定律适用的条件是两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因，两对等位基因必须位于两对同源染色体上，才遵循自由组合定律；显性现象的多种表现并不违背孟德尔遗传定律。]
2．(2021·湖北宜昌月考)下列有关孟德尔杂交实验及假说—演绎法的叙述，错误的是(　　)
A．选用豌豆作实验材料是孟德尔发现遗传规律的重要因素
B．“配子中遗传因子是成对存在的”属于假说内容
C．“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容
D．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
B　[豌豆闭花、自花传粉，相对性状多，是遗传的良好材料，A正确；假说内容中“配子中遗传因子是成单存在的”，B错误；“F1在产生配子的过程中等位基因分离，进入不同的配子，因此能产生数量相等的两种配子”，C正确；“测交实验”是与隐性的个体杂交，能检测待测个体产生的配子种类及比例，是对推理过程及结果进行的检验，D正确。]
3．已知小麦种子的颜色有七种，种子颜色的遗传受到三对基因的控制，此三对基因的影响力均相等且具有累加作用，基因型aabbcc颜色纯白，基因型AABBCC颜色深红，设定纯白色为第一级，深红色为第七级。若亲代为AABBCC与aabbcc，则F2中出现第三级的概率为(　　)
A．5/16　　　　　　 B．3/16
C．15/64 D．3/32
C　[根据题意，第三级的个体应含有两个显性基因，这两个显性基因可以是一对纯合的显性基因，也可以是两个不同的显性基因，根据自由组合定律可计算出现第三级的概率。亲代为AABBCC与aabbcc，则F1基因型为AaBbCc，F1自交，根据自由组合定律，F2中出现两个纯合的显性基因、另外两对基因为隐性纯合的概率为(1/4)×(1/4)×(1/4)×3＝3/64，F2中含有两个不同的显性基因，其余为隐性基因的概率为(2/4)×(2/4)×(1/4)×3＝12/64，则F2中出现第三级的概率为3/64＋12/64＝15/64。]
4．下列关于受精作用的叙述，错误的是(　　)
A．精子和卵细胞相互识别后再融合
B．精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
C．精子与卵细胞的染色体能会合在一起
D．受精作用使子代的遗传物质一半来自父方、一半来自母方
D　[受精时，精子和卵细胞相互识别后再融合，A正确；受精时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，B正确；受精后，精子的细胞核就会与卵细胞的细胞核相遇，使彼此的染色体会合在一起，C正确；受精作用使子代的细胞核遗传物质一半来自父方、一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，D错误。]
5．(2021· 河南郑州测试)山羊胡子的出现由B基因决定，等位基因Bb、B＋分别决定有胡子和无胡子，但是Bb在雄性中为显性基因，在雌性中为隐性基因。无胡子雄山羊与有胡子雌山羊的纯合亲本杂交产生F1，F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断错误的是(　　)
A．亲本的基因型分别是B＋B＋、BbBb
B．F1中有胡子和无胡子个体都有
C．F2中有胡子∶无胡子约为1∶1
D．F2中的有胡子纯合子个体约占2/3
D　[根据题意和图示分析可知：Bb在雄性中为显性，在雌性中为隐性，则亲代中有胡子雌性与无胡子雄性的基因型分别是♀BbBb、B＋B＋，A正确；亲代中有胡子雌性与无胡子雄性的基因型分别是♀BbBb、B＋B＋，其杂交产生的F1为：♀B＋Bb(无胡子)、BbB＋(有胡子)，有胡子个体和无胡子个体都有，B正确；F2纯合子中有两种基因型，分别为BbBb(有胡子)∶B＋B＋(无胡子)＝1∶1，而杂合子BbB＋雌性无胡子，BbB＋雄性有胡子，则F2中50%表现为有胡子，50%表现为无胡子，C正确；F2中每种基因型中雌雄个体数量相同，基因型为BbBb的雌雄个体都有胡子，杂合子BbB＋雌性无胡子，BbB＋雄性有胡子，因此F2中的有胡子纯合子个体约占1/4，D错误。]
6．下列关于“肺炎链球菌的体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，错误的是(　　)
A．将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落
B．在用35S标记的噬菌体侵染实验中，细菌裂解后得到的噬菌体大多数有放射性
C．在用32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高
D．两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应
B　[将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，可将R型细菌部分转化为S型细菌，所以一段时间后培养基中会有S型和R型两种菌落；噬菌体侵染大肠杆菌时，蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，DNA注入大肠杆菌内，所以用35S标记的噬菌体侵染实验中，细菌裂解后得到的噬菌体都没有放射性；用32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间太长(细菌裂解释放噬菌体)或太短(噬菌体没有完全侵入)均可导致上清液放射性升高；两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应。]
7．(2021·山东高一期末)若甲→乙表示由甲一定能推理得出乙，则下列选项符合这种关系的是(　　)
A．甲表示同源染色体分离，乙表示等位基因分离
B．甲表示母亲是X染色体显性遗传病患者，在无变异的情况下，乙表示儿子也患有此病
C．甲表示某细胞进行不均等分裂，乙表示该细胞为初级卵母细胞
D．甲表示减数第一次分裂中同源染色体发生联会，乙表示该细胞发生了交叉互换
A　[同源染色体的分离，等位基因一定分离，A正确；该母亲如果是杂合子，其儿子不一定患病，B错误； 次级卵母细胞的分裂也是不均等的，C错误； 联会不一定会发生交叉互换，D错误。]
8．(2021·生物专题训练)有关真核细胞转录和翻译这两个过程的叙述，错误的是(　　)
A．有的基因可通过转录、翻译决定多种性状
B．转录时，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞
C．翻译时，密码子与反密码子的碱基配对形成氢键需要酶的催化
D．遗传信息从碱基序列到氨基酸的传递过程中有损失
C　[基因与性状之间并不是一一对应的，有的基因可通过转录、翻译决定多种性状，A正确；游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合，B正确；翻译时，密码子与反密码子的碱基配对形成氢键不需要酶的催化，C错误；由于基因中存在非编码区，因此遗传信息从碱基序列到氨基酸的传递过程中有损失，D正确。]
9．蚕豆(2n＝12)的根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期。然后在不含放射性标记的培养基中继续培养至某一分裂时期，其染色体的放射性标记分布情况错误的是(　　)
A．前期的每条染色体中都只有一条单体被标记
B．中期的所有染色体都被标记
C．后期一半的染色体被标记
D．后期分到某一极的染色体中有一半被标记
D　[(1)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，在间期每条染色体上的1个DNA复制为2个DNA，分别在两条单体上，由于DNA复制方式是半保留复制，这两个DNA都是1条链含3H，1条链不含3H，即两条单体都有3H，这样第一次分裂形成的2个子细胞中，每条染色体的DNA都是1条链含3H，1条链不含3H。(2)第二次分裂间期，DNA又进行一次半保留复制，结果每条染色体含有两个DNA，其中1个DNA的1条链含3H，1条链不含3H，另一个DNA的2条链都不含3H，即前期和中期每条染色体中都只有一条单体被标记，后期一半的染色体被标记，由于着丝粒分裂后，染色体随机移向两极，因此每一极被标记的染色体数目不确定。]
10．果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅的雄果蝇交配得到F1，F1中雌雄果蝇交配得F2，你认为交配结果正确的是(　　)
A．F1中无论雌雄都是红眼短翅
B．F2雄果蝇的红眼基因来自F1中的母方
C．F2雌果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D．F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
B　[纯合红眼短翅的雌果蝇的基因型为aaXBXB，纯合白眼正常翅的雄果蝇的基因型为AAXbY，F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，雄性个体的基因型为AaXBY，均表现为红眼正常翅；让F1雌雄个体交配，后代雄果蝇的红眼基因来源于F1中的母方；F2雌果蝇中纯合子(1/8aaXBXB和1/8AAXBXB)占1/4，杂合子占3/4，两者的比例不相等；翅形的遗传与性别无关，F2中正常翅个体所占的比例为3/4，短翅占1/4。
11．(2021·山东济宁高一月考)下列关于表观遗传的说法，错误的是(　　)
A．表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战
B．表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代
C．DNA的甲基化可导致表观遗传现象
D．表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程
D　[表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变，表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战，A正确；表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，如DNA甲基化修饰，可以通过配子遗传给后代，B正确；DNA的甲基化可导致表观遗传现象，C正确；表观遗传现象在生物体的生长发育过程中普遍存在，D错误。]
12．根据达尔文的生物进化学说，下列叙述错误的是(　　)
A．田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果
B．狼和鹿能迅速奔跑，两者进行相互选择
C．狗的牙齿坚硬，是长期磨炼出来的
D．有一种猫头鹰因视力弱，行动迟缓，捉不到田鼠而被淘汰了
C　[达尔文认为：“田鼠的打洞和夜间活动”是经过长期的自然选择的结果，A正确；达尔文认为：任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争，生物种内的斗争以及生物种间的斗争。鹿和狼之间存在着捕食关系，在长期的自然选择过程中鹿与狼之间在进行捕食与被捕食的生存斗争，两者进行相互选择，B正确；达尔文认为狗的牙齿坚硬是长期自然选择的结果，而不是“用进废退”的结果，C错误；达尔文认为在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去；反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。视力差的猫头鹰在自然选择的过程中由于得不到食物而被淘汰，D正确。]
二、不定项选择题(共5小题，每小题3分，共15分)
13．果蝇的某一对相对性状由等位基因N/n控制，其中一个基因在纯合时能使纯合子致死(注：NN、XnXn、XnY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交，得到F1果蝇共185只，其中雄蝇63只。下列说法合理的是(　　)
A．上述结果能判定出这对基因是位于常染色体上还是位于X染色体上
B．可以判定出上述实验亲本中雌性果蝇的基因型
C．若F1雌性果蝇只有一种表型，则致死基因为n
D．若致死基因为N，让F1果蝇随机交配，理论上F2成活个体中杂合子的比例为1/8
ABC　[由题意可知在子一代中雌蝇∶雄蝇应接近2∶1，说明有一半的雄蝇死亡，那么该基因应位于X染色体上，否则后代中雌雄果蝇比应为1∶1。因为子代中雄性果蝇死掉了一半，说明雌蝇能产生2种配子，那么该雌蝇基因型应是杂合子。如果F1雌性果蝇共有一种表型，则致死基因为n。如果致死基因为N，让F1果蝇即XNXn、XnXn和XnY随机交配，理论上F2后代为(1XNXn、3XnXn、3XnY)成活个体中杂合子的比例为1/7。]
14．物质B与碱基T的结构相似，可替代碱基T参与DNA的复制。两条单链均含有物质B的DNA(记为BB)可被染成浅色，一条单链含物质B的DNA(记为BT)能染成深色，而不含物质B的DNA(记为TT)不被染色。如图是用物质B处理蚕豆根尖细胞后，在不同细胞周期观察到的某条染色体的三种图像。下列分析不正确的是(　　)
A．物质B掺入DNA的过程主要发生在根尖细胞的分裂中期
B．甲图的染色单体均为BT型，两条染色单体的物质B含量一般相同
C．甲图的染色单体复制成乙的事实支持DNA的半保留复制学说
D．乙、丙图染色体最早出现在蚕豆根尖细胞的第二个细胞周期中
ABD　[物质B与碱基T的结构相似，可替代碱基T参与DNA的复制，而DNA复制发生在分裂间期，因此物质B掺入DNA的过程主要发生在根尖细胞的分裂间期；甲图的染色单体均为BT型，由于亲代DNA两条链中碱基T的含量不一定相同，因此两条染色单体的物质B含量不一定相同；甲图的染色单体复制成乙的事实支持DNA的半保留复制学说；第二个细胞周期中不可能出现丙。]
15．下列有关DNA 分子的叙述，不正确的是(　　)
A．细胞核和细胞质中的遗传物质分别是DNA、RNA
B．碱基含量相同的DNA 分子所携带的遗传信息一定相同
C．在DNA 分子中，(A＋T)/(G＋C)的值等于(A＋C)/(G＋T)的值
D．合成DNA 分子的模板为 DNA 或 RNA
ABC　[细胞核和细胞质中的遗传物质均是DNA，故A错误；DNA分子所携带的遗传信息主要是指碱基不同的排列顺序，因此碱基含量相同的DNA分子所携带的遗传信息可能不同，故B错误；在DNA分子中(A＋C)/(G＋T)的值为1，而(A＋T)/(G＋C)的值因DNA不同而不同，故C错误；若子代DNA是由DNA复制而来，则模板为DNA，若子代DNA为逆转录而来，则模板为RNA，故D正确。]
16．(2021·江西名校联考)多组黄色小鼠(Avy Avy)与黑色小鼠(aa)杂交，F1中小鼠表现出不同的体色，是介于黄色和黑色之间的一些过渡类型。经研究，不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同，但其上二核苷酸胞嘧啶(CpG)有不同程度的甲基化现象。甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显。有关推测正确的是(　　)
A．基因的甲基化可能抑制Avy基因的转录
B．基因的甲基化使Avy基因的碱基序列发生改变
C．无法用孟德尔的遗传定律解释基因的甲基化现象
D．基因的甲基化对表型的影响可遗传给后代
ACD　[据题干信息“甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显”可知：基因的甲基化可能抑制Avy基因的转录，A正确；据题干信息“不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同”，可知基因的甲基化使Avy基因的碱基序列没有发生改变，B错误；孟德尔的遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传，基因的甲基化现象不遵循孟德尔的遗传定律，C正确；基因的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，F1小鼠体色就越偏黑，故基因的甲基化对表型的影响可遗传给后代，D正确。]
17．美国白蛾属我国外来入侵物种，对果树等农作物造成了严重的危害。科学家利用某病毒防治该害虫，防治结果如下图所示。下列有关分析正确的是(　　)
A．a→b年间，美国白蛾能适应入侵地的环境
B．c年时，美国白蛾种群的基因库与b年时的相同
C．该病毒对美国白蛾种群的抗性具有选择作用
D．美国白蛾与该病毒和当地物种相互适应、协同进化
ACD　[c年时，美国白蛾种群的数量和b年时不同，基因库与b年时的不一定相同，B错误。]
三、非选择题(共6小题，除特殊标注外，每空1分，共61分)
18．(7分)人血友病是伴X隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问题：
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。(3分)
(2)小女儿生出患血友病男孩的概率为______；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为________。
(3)已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为________；在女性群体中携带者的比例为________。
解析　(2)假设用H、h表示与血友病相关的一对等位基因，血友病是伴X隐性遗传，由该家系的系谱图可知，母亲的基因型为XHXh，大女儿的基因型为XHXh，小女儿的基因型为1/2XHXh或1/2XHXH，小女儿生出患血友病男孩的概率为1/2×1/4＝1/8；若这两个女儿基因型相同，即小女儿的基因型为XHXh，则小女儿生出血友病基因携带者女孩(XHXh)的概率为1/4。(3)男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为0.01，由于男性群体和女性群体的该致病基因频率相等，所以女性群体的该致病基因(Xh)频率为0.01，正常基因(XH)频率为0.99，所以女性群体中携带者(XHXh)的比例为2×1%×99%＝1.98%。
答案　(1)如图所示
(2)1/8　1/4　(3)0.01　1.98%
19．(9分)1928年，格里菲思完成了著名的肺炎链球菌体内转化实验，迈出了人类探索遗传物质本质的重要一步。回答下列有关问题：
(1)S型细菌荚膜的主要成分是________。真正的转化实验是第_____组，该组与第______组对照可排除该组老鼠死亡是由于R型细菌。格里菲思实验的结论：_______________ _________________________________________________________________________________________________________________________________。(2分)
(2)从各组小鼠体内分离细菌，预期可以分离出活菌的是__________组(2分)。若将第④组分离出来的细菌接种到合适的培养基培养，可观察到的菌落形态是_____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。(2分)
解析　①组健康小鼠免疫系统会消灭注射进入体内的R型细菌，③组没有注射活菌，死的S型细菌不会繁殖后代，因此这两组都不能分离出活菌；第④组是真正的转化实验，但不是所有R型细菌都能转化，因此体内会有R型细菌和S型细菌，由于S型细菌具有毒性，会影响小鼠免疫功能，因此体内会有R型细菌存活。若将第④组分离出来的细菌接种到合适的培养基培养，可观察到两种形态菌落。
答案　(1)多糖　④　①　加热杀死的S型细菌中存在转化因子　(2)②、④　既有光滑型菌落也有粗糙型菌落
20．(9分)(2019·山西大学附中期末)综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究，传统的观点认为大熊猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明，现存大熊猫并未走到进化历史的尽头，仍然具有进化潜力。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答以下问题：
(1)一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的________，如果大熊猫种群仍然保持较高的遗传多样性，实际上反映了种群中基因的____________。
(2)现代生物进化理论认为，种群是__________的基本单位。__________________、__________和________是新物种形成的三个基本环节。
(3)如果大熊猫种群无限大，群体内的个体随机交配，没有突变发生，没有任何形式的选择压力，那么群体中的各种基因型的比例每代保持不变。对某地一个种群随机抽样调查，测知该种群中有基因型AA、Aa、aa的个体若干只，由此可以计算出A和a的基因频率。而根据A和a的基因频率，可以推测出这个种群中Aa的频率(N)大约是(3分)(　　)
A．0≤N≤100% B．0＜N≤50%
C．0≤N＜50% D．N＞50%
解析　(1)一个种群中全部个体所含有的全部基因称为该种群的基因库；遗传的多样性，从本质上体现了基因的多样性。(2)现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节。(3)依题意和遗传平衡定律可知，该种群中A和a的基因频率之和等于1，且A和a的基因频率取值范围分别为0答案　(1)基因库　多样性　(2)生物进化　突变和基因重组　自然选择　隔离　(3)B
21．(11分)下图甲表示某种菊花细胞中蛋白质合成过程中的转录和翻译，其中①表示相关的酶，②为转录mRNA的模板，图乙为图甲中④的放大图。回答下列问题：
(1)①为______________酶，若图甲中合成的③________用于构成乙图中D结构，则将会被转运至________进行组装。
(2)乙中A表示________键。B所携带氨基酸的密码子为__________。
(3)该种菊花的重瓣为突变性状。科研人员发现有三个突变基因可能与重瓣性状出现有关。野生型与突变型菊花三个突变基因中碱基及相应蛋白质的变化如下表所示。
突变基因 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
碱基变化 C→CG C→T CTT→C
蛋白质差异 分子结构无差异 氨基酸的差异数(？) 长度有明显变化
据上表分析：基因突变的类型包括________________________(3分)。上表Ⅱ中(？)内可能是____________(填编号)(3分)。
A．0个　 B．1个　　 C．很多
解析　用于转录的酶是RNA聚合酶；D是核糖体，由rRNA和蛋白质构成，肽链③若是构成核糖体，则需转运进入细胞核，由核仁组装；密码子是C(mRNA)上决定一个氨基酸的三个相连的碱基序列，为GCU，而B是tRNA，其上的CGA为反密码子。一个碱基对的替换导致的基因突变，引起的数目的变化有三种可能。
答案　(1)RNA聚合　肽链　细胞核(核仁)　(2)肽　GCU　(3)碱基对的增添、替换、缺失　A、B、C
22．(15分)(2021·河南开封高一期末)某严格自花传粉的植物(2n＝24)开红花(A)和白花(a)，但花色还受另一对染色体上的等位基因B/b影响，B基因淡化花色，两个B基因能淡化红色为白色，一个B基因能淡化红色为粉红色，b无淡化功能。请据此分析下列问题：
(1)基因组测序是为了测定相应生物的遗传信息，若对该植物核基因组进行测序，需要测__________个DNA分子中的_____________________________________________________。
(2)一株粉红花植株自交，后代中的1/4是白花，该粉红花植株的基因型是________。(2分)
(3)若纯合红花植株(AAbb)与白花植株(aaBB)杂交，子代中出现一株白色植株，科研人员对其成因做出了三种假设。
假设一：丢失一条染色体所致。
假设二：两对基因中的一个基因发生了基因突变所致。
假设三：A、a、B、b以外的另一对基因中的一个基因发生显性突变所致(三对基因独立遗传)。
Ⅰ.确定假设一是否正确的最简便方法是_________________________________________ ______________________________________________________________________。(3分)
Ⅱ.若假设二成立，则发生突变的基因可能是__________基因。
Ⅲ.若变异来源为基因突变，某同学欲设计实验确定该突变来源为假设二还是假设三，请写出最简便的实验方案及预期结果。
实验方案：__________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。(3分)
预期结果：若子代_______________________________________________________(2分)，则假设二成立；
若子代_______________________________________(2分)，则假设三成立。
解析　(1)由于该植物是自花传粉植物，无性染色体，所以基因组测序需要测12个DNA分子中的碱基对的排列顺序。(2)一株粉红花植株基因型为AABb、AaBb，故粉红花基因型有2种；AABb植株的自交后代有1/4白花植株，AaBb植株的自交后代有1/16白花植株，所以该粉红花植株为AABb。(3)若纯合红花植株(AAbb)与白花植株(aaBB)杂交，正常情况下子代基因型全为AaBb(粉红色)，但子代中出现一株白色植株，分析其可能出现的原因如下：
Ⅰ.确定假设一是否正确的简便方法是显微镜下观察有丝分裂中期(或减数分裂Ⅰ)的染色体条数是否为23条。
Ⅱ.若假设二成立，则发生突变的基因可能是A或b基因。
Ⅲ.若变异来源为基因突变，则可能是假设二也可能是假设三，为确定是哪一种，故设计如下实验，如果符合假设二，即AaBB或aaBb的植株进行自交，很明显产生的子代全为白花。如果符合假设三，其子代基因型个体中有的含C基因，有的不含C基因，因此后代既有红花、又有粉红色、白花植株。实验方案：让该白花突变株自交，观察子代花色。预期结果：若子代全为白花，则假设二成立；若子代出现红花和粉红花(或出现白花、红花和粉红花)，则假设三成立。
答案　(1)12　碱基对的排列顺序　(2)AABb
(3)Ⅰ.显微镜下观察有丝分裂中期(或减Ⅰ)的染色体条数是否为23条　Ⅱ.A或b　Ⅲ.实验方案：让该白花突变株自交，观察子代花色　预期结果：全为白花　出现红花和粉红花(或出现白花、红花和粉红花)
23．(10分)研究者对分布在喜马拉雅山东侧不同海拔的358种鸣禽进行了研究，绘制了该地区鸣禽物种的演化图(部分)及其在不同海拔分布情况的示意图(如图，图中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群)。回答下列有关生物进化与多样化的问题。
(1)种群①内部个体间形态和大小方面的差异，体现的是____________多样性，该多样性的实质是________________________________________________________________________ __________________多样性。
(2)在②③④⑤四个物种中，亲缘关系最近的两个物种是________。
(3)该研究发现，种群分布区域的扩大是喜马拉雅鸟类新物种形成的关键步骤之一。就⑥⑦形成过程而言，种群X分布区域扩大的意义是____________________________________ ________________________________________________________________________。(3分)
(4)由种群X进化成为⑥⑦两个物种的历程约为700万年，⑥和⑦成为两个不同物种的标志是产生________。下列关于这一进化历程的叙述，正确的是________(多选)。(3分)
A．X中的个体发生了可遗传的突变
B．⑥⑦中每个个体是进化的基本单位
C．⑥⑦一直利用相同的生物和非生物资源
D．自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因
E．不同海拔的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化
解析　(1)生物多样性的内容主要有物种多样性、基因(遗传)多样性、生态系统多样性。种群内部生物个体间形态和大小方面的差异，体现的是基因(遗传)多样性，基因中脱氧核苷酸序列的差异是基因(遗传)多样性的实质。(2)在②③④⑤四个物种中，亲缘关系最近的两个物种是②③，因为②③是由最近的同一祖先进化而来的。(3)种群X分布区域扩大可能会导致⑥⑦的生活环境不同，形成地理隔离进而导致生殖隔离。(4)新物种形成的标志是产生生殖隔离，可遗传的变异为生物进化提供了原材料，自然选择决定生物进化的方向，使种群基因频率发生定向改变，A、E正确。
答案　(1)基因(遗传)　遗传物质(DNA)的脱氧核苷酸序列　(2)②③　(3)有利于在⑥⑦原种群之间形成地理隔离(使⑥⑦原种群之间彼此不能接触，失去交配机会)
(4)生殖隔离　A、E