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第四章 生物的进化
一、单选题
1.(2021高二上·金华期末)“番茄没有小时候的味道了”这与人们在选育番茄时注重品相而忽略了风味有关。研究表明与番茄风味相关的基因t存在于90%以上的野生番茄中,仅在不到7%的栽培番茄含有此基因。从进化的角度看,人工选育番茄( )
A.促成了新物种的形成 B.提高了番茄对环境的适应性
C.改变了番茄的进化方向 D.实现了遗传平衡
2.物种X的某种群中,基因型AA占46%,aa占20%。5年后,该种群中基因型AA占48%,aa占24%。请分析,5年后该种群中A基因的频率及该种群是否发生进化( )
A.62%,发生了进化 B.63%,没有发生进化
C.62%,没有发生进化 D.63%,发生了进化
3.(2022·浙江高三月考)现有两个大的某昆虫种群,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基因频率为90%,a基因频率为10%;种群2的A基因频率为70%,a基因频率为30%。种群1数量为种群2的两倍。假设两种群地理隔离不再存在,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的基因型频率约为( )
A.27.8% B.32% C.28.6% D.42%
4.(2021·诸暨模拟)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。相关叙述正确的是( )
A.褐家鼠种群的进化都是由突变引起的
B.施用华法林后褐家鼠种群中抗药性个体数量显著增加
C.华法林通过作用于个体而影响种群抗性基因频率
D.停施华法林后抗药性个体比例下降,说明抗药性突变是有害的
5.(2021高一下·丽江期末)下列关于生物进化和物种形成的叙述中,不正确的是( )
A.环境条件的改变使生物产生定向变异
B.生殖隔离一旦形成,就标志着新物种的产生
C.生物进化的实质是种群基因频率的改变
D.突变和基因重组为生物进化提供了原材料
6.(2021·江西开学考)“冰墩墩”是2022年北京冬奥会吉祥物,其设计原型是我国的国宝——大熊猫。大熊猫(性别决定类型为XY型)属于食肉目动物,但在进化过程中食性发生了很大变化,现在主要以竹子为食。若一个处于遗传平衡中的野生大熊猫种群中雌雄比例为1:1,D基因的频率为80%,d基因的频率为20%,下列相关叙述错误的是( )
A.该大熊猫种群内所有个体含有的全部基因,构成了该种群的基因库
B.若等位基因D/d位于常染色体上,则该大熊猫种群中Dd个体占16%
C.大熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与基因频率发生定向改变有关
D.若等位基因D/d位于X染色体上,则该大熊猫种群中XdY个体占10%
7.(2022·台州模拟)科学家将某一品系的果蝇分为甲乙两组,分别喂淀粉类食物和麦芽糖食物,其他环境条件一致。经过八代之后,甲组果蝇体色浅,乙组果蝇体色深。再混养时,不同体色果蝇交配概率明显降低,后代育性均正常,下列叙述错误的是( )
A.实验中喂食不同类型的食物模拟的是自然选择
B.分组饲养过程中两组果蝇之间的遗传差异逐渐增大
C.两组果蝇出现体色的分化体现了物种多样性
D.两组果蝇出现体色的分化可能与突变和基因重组有关
8.(2021高一下·阎良期末)经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药,下列叙述正确的是( )
A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异
B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果
C.通过农药选择导致菜青虫抗药性不断积累
D.为防止菜青虫抗药性出现,可同时使用多种农药彻底消灭
9.(2023高一下·泸县期末)金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中,野生鲫鱼产生基因突变,人们从中选择喜欢的品种培养并进行人工杂交,再经过人工选择培育出形态各样、品种繁多的金鱼品系。下列叙述错误的是( )
A.金鱼种群与野生鲫鱼种群的基因库存在差异
B.人工选择能使金鱼种群基因频率定向改变
C.人工选择使鲫鱼发生了基因突变,产生了多种形态
D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
10.(2021高三上·天津期中)美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头(花瓣呈粉红色)和红龙头(花瓣呈红色),它们起源于一个粉色花的祖先种,两者分布区重叠,前者由黄蜂授粉,后者由蜂鸟授粉。下列相关分析不正确的是( )
A.自然选择对两个种群基因频率改变所起的作用不同
B.粉龙头猴面花与黄蜂之间的协同进化是通过种间互助实现的
C.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
D.理论上粉龙头猴面花种群的突变对红龙头猴面花种群的基因频率没有影响
11.(2022高三上·朝阳期中)研究者采集稻田稗草,根据其与水稻相似程度分为拟态组(MIC)和非拟态组(NMC),比较影响植株分蘖的基因A的部分复等位基因及分蘖角分布情况,结果如表。
等位基因种类 分孽角(°) 在MIC中所占百分比 在NMC中所占百分比
A1 39.8 70 15
A2 51.1 4 19
A3 61.5 2 26
A4 58.5 0 2
A5 56.3 0 1
注:分蘖角较小的植株更挺拔,与水稻更相像以下说法错误的是( )
A.在人类除草行为的定向选择下,稻田稗草发生了进化
B.分蘖角较大的稻田稗草不易被拔除,生存和繁殖后代的概率更高
C.与NMC相比,MIC中A1基因频率和分蘖角较小植株比例均较大
D.与NMC相比,MIC中A基因的多样性较低,表明其经历了选择
12.(2022高二下·上海市开学考)已知P鱼体内一对等位基因A、a与对环境温度的适应性有关,其中的a基因表达更适应较低温度。假设湖中P鱼群体中基因型AA:Aa:aa的比例50年前为1:2:1,则全球变暖的现在比例可能为( )
A.AA:Aa:aa为 6:3:1 B.AA:Aa:aa为 3:4:3
C.AA:Aa:aa为 1:3:1 D.AA:Aa:aa为 1:4:5
13.(2023·广西模拟)近年来,国家多次下达“抗生素使用限令”,其原因是抗生素的使用是一把双刃剑,在杀死部分细菌的同时会产生耐药性,而现在细菌的耐药性越来越强,有效的药物越来越少,如再不采取行动,终将面临“无药可用”的窘境。下列叙述不正确的是( )
A.滥用抗生素导致细菌抗药性的增强是自然选择的结果
B.细菌的变异一般只能发生基因突变,偶尔也可能发生基因重组
C.滥用抗生素是对细菌的有利基因进行选择,且决定了新基因的产生
D.滥用抗生素可使细菌抗药基因频率提高,使细菌朝抗药性逐渐增强的方向进化
14.(2022高三上·源城月考) 我国李家洋院士团队利用基因编辑技术特异性删除水稻PA1基因前端的54个碱基对,有效增加了水稻每穗粒数,同时又解除了该基因对分蘗芽数性状的抑制,培育出高产水稻新品种PA1-Po10.下列说法错误的是( )
A.培育PA1-Po10的原理是基因突变
B.材料说明了基因与性状之间存在一一对应的关系
C.培育PA1-Po10的过程中水稻的基因频率发生定向改变
D.水稻新品种PA1-Po10的出现会增加生物的遗传多样性
15.ABO 血型遗传平衡的种群中,A 型血的人占17%,O型血的人占64%。AB型血的占的比是( )
A.17% B.2% C.1% D.19%
16.(2021高二上·哈尔滨开学考)下列关于生物进化的叙述正确的是( )
A.自然选择的实质是保留种群的有利基因,不决定新基因的产生
B.地理隔离不会导致种群基因库间的差异,不一定导致生殖隔离
C.自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致基因频率的改变
D.基因突变的方向、自然选择的方向和生物进化的方向总是一致的
17.(2022高三下·扬州开学考)某种兰花细长的花距底部分泌花蜜,主要由采蜜蛾类为其传粉。多年后发现,在某地其传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类。进一步研究发现,花距中花蜜大量减少,而二乙酸甘油酯(一种油脂类化合物)有所增加。下列分析错误的是( )
A.该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,进而控制花距中分泌物的合成
B.该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变可能与传粉动物变换有关
C.兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,是不同种兰花形成的必要条件
D.该种兰花与采油蜂之间在相互影响下不断进化和发展,体现了共同进化
18.(2021高二上·龙江期末)日常生活中,抗生素成功使用的同时,也给人们带来了严重的细菌耐药性问题,病菌的耐药性增强,抗生素的杀菌效果就会下降,目前这已成为全球性的难题。下列叙述正确的是( )
A.抗生素的使用导致病菌进化并形成新的物种
B.病菌变异主要是基因突变,对病菌都是有害的
C.抗生素诱发病菌基因突变,导致产生抗性基因
D.抗生素对病菌的抗药性变异进行了定向选择
19.(2023·浙江模拟)研究发现,某种杀虫剂的广泛使用使四百余种害虫迅速进化,产生抗药性。例如,含有pen基因的昆虫细胞对杀虫剂的吸收减少,而含有kdr或dld-r基因的昆虫细胞杀虫剂作用的靶位点数目减少。下列叙述正确的是( )
A.害虫抗药性增强是人工选择的结果
B.长期使用杀虫剂诱发产生了pen等抗性基因
C.害虫进化的实质是具有抗药性的个体存活率更高
D.多种杀虫剂的配合使用能减缓害虫抗药性的增强
20.(2021高三上·阳泉期末)以下对一些生物学知识的描述和说法中,正确的有几项( )
①单倍体的体细胞中一定不含有等位基因,且一定是不育的
②四倍体西瓜和二倍体西瓜是同一物种,只是四倍体西瓜的营养物质含量和种类增加
③基因型分别为AaBB和AaBb的个体,在形成配子时都遵循基因的自由组合定律
④生物多样性是共同进化的结果,生物进化的实质是种群基因频率改变的过程
⑤基因工程可定向改变生物的遗传性状;大幅度改良生物的性状可采用杂交育种;缩短育种年限可采用单倍体育种
⑥遗传病的遗传方式和遗传病的发病率分别是在患者的家系调查和人群随机抽样调查
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
21.生物进化最可靠的证据是( )
A.各类生物化石在地层里按一定的顺序出现
B.哺乳动物在胚胎发育初期非常相似
C.脊椎动物具有结构相似的器官
D.生物都能适应一定的环境
22.(2022·浙江模拟)某地蝽蟓的喙长而锋利,可刺穿无患子科植物的坚硬果皮,获得食物,如图1所示。1920年引入新种植物——平底全苏雨树,其果皮较薄,蝽蟓也喜食,如图2所示。调查发现,当地蝽蟓喙的长度变化如图3所示。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.长喙蝽蟓与短喙蝽蟓之间存在生殖隔离
B.引入平底金苏雨树后蝽蟓喙的长度相关基因开始发生突变
C.生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了地理隔离
D.引入平底金苏雨树后的60年间,该地区决定蝽蟓短喙的基因频率增加
23.(2023高一下·湛江期末)科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的
B.花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C.各种昆虫口器的长度差异体现了遗传多样性和物种多样性
D.昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是二者长期相互选择的结果
24.(2022高二上·襄州月考)某蝴蝶幼虫的体色有青色和浅灰色两种,受常染色体上一对等位基因Aa控制。基因型AA的个体表现为青色,aa的个体表现为浅灰色,Aa个体雄性表现为青色、雌性表现为浅灰色。一个足够大的该昆虫种群的雌性和雄性个体中雌雄之比为1:1,基因型 AA,Aa,aa个体数之比均为3∶2∶1。下列相关叙述正确的是( )
A.该种群中A与 a 基因频率的之比为 1∶2
B.随机交配一代,子一代纯合青色个体占5/9
C.该种群浅灰色个体中杂合子所占比例为 1/2
D.该种群全部个体的全部A和a构成了种群基因库
25.陆生脊椎动物起源于水生脊椎动物的胚胎学证据是( )
A.胚胎发育都是从一个受精卵开始的
B.胚胎早期出现鳃裂
C.一些陆生脊椎动物又回到水中生活
D.早期形成的地层中存在大量水生脊椎动物的化石
二、综合题
26.(2022高一下·临潼期末)将原产某地的某种一年生植物a,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。回答下列问题:
(1)将植物a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b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、 是新物种形成的三个基本环节;生物多样性是不同物种之间、生物与无机环境之间 的结果,生物多样性的 功能体现了它的间接价值。
27.(2021高一下·梅州期末)据下列材料,回答有关生物进化的问题:
材料一 原产某地的某种一年生植物a,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。
材料二 某地蝽蟓的喙长而锋利,可刺穿无患子科植物的坚硬果皮,获得食物,如下图1所示。1920年引入新种植物——平底金苏雨树,其果皮较薄,蝽蟓也喜食,如下图2所示。调查发现,当地蝽蟓喙的长度变化如下图3所示。
(1)材料一,植物a引种到低纬度和高纬度地区,这种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,已不能正常传粉,说明已产生了 。(填“生殖隔离”、“地理隔离”)
(2)材料二中,蝽蟓的长喙与短喙为一对相对性状。分析图3可知,引人平底金苏雨树的60年间,该地区决定蝽蟓 (填“短喙”、“长喙”)的基因频率增加,这是 的结果。蝽蟓取食果实,对当地无患子科植物种子的传播非常重要,引入平底金苏雨树后,当地无患子科植物种群数量会 。无患子科植物果实的果皮也存在变异,果皮较 (填“薄”、“厚”)的植株更容易延续后代。
(3)现代生物进化理论认为进化的单位是 ,进化的实质是 。
(4)进化过程中,材料二中的无患子科植物、平底金苏雨树和蝽蟓均得以生存繁衍,这是物种间 的结果。经过漫长的过程,该区域出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,形成了多种多样的 。
28.螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两种数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理:一组使用杀虫剂;另一组使用电离辐射,促使雄性不育。实验结果如图1所示,请回答下列问题。
(1)用现代生物进化理论解释图1中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因:螺旋蛆蝇中存在 ,杀虫剂起到了选择作用,通过选择使 增大,逐渐形成了抗药的新类型。
(2)在电离辐射后,会产生图2所示的基因突变。请阐述你从图2获得的基因突变的有关信息: 。
(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇,但所需时间较长,原因是 。
(4)在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为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AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该种群是否发生了进化? ,理由是 。
29.(2023高一下·湛江期末)某地一年生的某种植物群体,其基因型为aa,开白色花。有一年,洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子,开红色花。不久群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关问题:
(1)该地所有的某种植物群体属于一个 ,其中全部的个体所含有的全部基因叫作 。
(2)洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子后,该群体的A基因的频率为 。
(3)若这一地区没有给这种植物传粉的昆虫,所有植物一般都是自花传粉。在2代自交后,群体中AA、Aa、aa的基因型频率分别是 、 和 。在这2年中,该植物种群是否发生了进化? (填“是”或“否”),理由是 。
(4)若发洪水前的群体和洪水冲来的群体的个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明这两个群体属于不同的 。原因是 。
30.许多生物特别是动物,在不同的生活季节中,数量存在很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等而大量死亡;第二年春季,又由残存的少量个体繁殖增多,形成一个瓶颈样的模式图(如下图所示, 为抗药性个体),其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。
据图回答下列问题。
(1)在图中所示的三年间,该生物种群是否发生了进化 (填“是”或“否”)。为什么 。
(2)在使用杀虫剂防治害虫时,敏感性个体大多被杀死了,保留下来的大都是抗药性个体,这是由于 的选择作用,其实质是增加了 的频率。而在自然越冬无杀虫剂作用时,敏感性个体反而被选择,导致下一代害虫中敏感性基因频率升高,出现这种现象是由于 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味,导致“番茄没有小时候的味道了”,与番茄风味相关的基因 t 可在 90%以上的野生番茄中检测到,但栽培番茄中仅有不到 7%,生物进化的标志是种群基因频率的改变,故从进化角度来看,人工选育番茄改变了番茄种群的基因频率,即改变了番茄的进化方向,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
2.【答案】A
3.【答案】A
【解析】【解答】1、种群1的A基因频率为90%,a的基因频率为10%,则AA=90% × 90%=81%,Aa=2 × 90%× 10% = 18%,aa=10% ×10% =1%,假设种群1有个体数量200个,则AA=162,Aa=36个,aa=2个;
种群2的A基因频率为70%,a的基因频率为30%,则AA=70%×70%=49%,Aa=2 ×70% ×30% = 42%,aa=30% × 30% =9%,根据种群1数量为种群2的两倍,假设种群1有个体数量200个,则种群2有个体数量100个,则AA=49个,Aa=42个,aa=9个;
2、种群1的大小是种群2的二倍,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个种群,则AA=162+49=211,Aa=36+42=78个,aa=2+9=11个,则A=(211 × 2+78)÷(300×2)=5/6,a=1-5/6=1/6;
3、两个种群完全合并为一个种群,而且是可随机交配的种群,因此遵循遗传平衡定律,则下一代中Aa的基因型频率是Aa=2 × 5/6 × 1/6 =5/18≈27.8%,A正确。
故答案为:A。
【分析】遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中。没有基因突变、没有迁入迁出、没有自然选择的前提下,种群是基因频率逐代不变,则基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型频率,2pq表示Aa的基因型频率,q2表示aa的基因型频率。其中p是A的基因频率,q是a的基因频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、突变和基因重组为生物进化提供原材料,A错误;
B、药物作用于种群,数量都应该减少,只是后代该抗药性的基因频率增加,不抗的死亡的更多,所以抗药个体和基因频率的比例上升,B错误;
C、药物直接作用个体的表现型进而影响种群抗性基因的频率,C正确;
D、抗药性的突变,在施用华法林条件下,对鼠的生存有利,但停止使用后,抗药性个体比例下降,说明突变是否有利是相对的,取决于环境条件,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
5.【答案】A
【解析】【解答】A、变异是不定向的,A错误;
B、生殖隔离是物种形成的必要环节,是物种形成的标志,所以生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生,B正确;
C、进化的实质是种群的基因频率发生改变,C正确;
D、突变和基因重组为生物进化提供了原材料,D正确。
故答案为:A。
【分析】现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、基因库是一个种群中所有个体的全部基因的总和,该大熊猫种群内所有个体含有的全部基因就是一个基因库,A正确;
B、若等位基因D/d位于常染色体上,根据遗传平衡定律可知,则该大熊猫种群中Dd个体占20%×80%×2=32%,B错误;
C、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,据此可推测大熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与基因频率发生定向改变有关,C正确;
D、若等位基因D/d位于X染色体上,则雄性中XdY占的比例等于d基因的频率,为20%,由于雌雄比例为1:1,则该大熊猫种群中XdY个体占20%×1/2=10%,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中。没有基因突变、没有迁入迁出、没有自然选择的前提下,种群是基因频率逐代不变,则基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型频率,2pq表示Aa的基因型频率,q2表示aa的基因型频率。其中p是A的基因频率,q是a的基因频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
2、变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、实验中喂食不同类型的食物模拟的是自然选择,食物不同,自然选择的方向也不同,导致果蝇的基因频率向不同方向变化,A正确;
B、根据题干“经过八代之后,甲组果蝇体色浅,乙组果蝇体色深”可知,分组饲养过程中两组果蝇之间的遗传差异逐渐增大,B正确;
C、两组果蝇还是属于同一物种,因此两组果蝇出现体色的分化体现了遗传(基因)多样性,没有体现物种多样性,C错误;
D、由题意可知,两组果蝇发生了进化,结合突变和基因重组为进化提供原材料,可知两组果蝇出现体色的分化可能与突变和基因重组有关,D正确。
故答案为:C。
【分析】 现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而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变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、抗药性变异在使用农药之前就已经产生了,农药只能对抗药性进行定向选择,A错误;
B、青菜虫抗药性的增强是农药选择的结果,B错误;
C、通过选择导致菜青虫抗药性不断积累,不抗药的个体不断被淘汰,C正确;
D、同时使用多种农药,菜青虫也会产生抗药性,也不能将菜青虫彻底消灭,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱导基因突变。如喷洒杀虫剂只 将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。
2、变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、金鱼种群是野生鲫鱼产生基因突变再经人工选择培育的,基因突变和人工选择都会改变种群的基因频率,所以金鱼种群与野生鲫鱼种群的基因库存在差异,A正确;
B、人工选择等同于自然选择,能使金鱼种群基因频率定向改变,B正确;
C、基因突变是自发进行的,并不是人工选择决定的,C错误;
D、人类会根据自己的喜好保留所需要的性状,从而影响种群的基因频率,进而影响金鱼的进化方向,D正确。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变;可遗传变异为生物进化提供原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离导致新物种的形成。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、两个猴面花品种分布的区域重叠,但与周围生物的关系不同,导致协同进化不同,因此自然选择对两个种群基因频率改变所起的作用不同,A正确;
B、粉龙头猴面花与黄蜂之间,前者为后者提供营养物质,后者为前者传粉,二者间的关系为种间互助,B正确;
C、粉龙头和红龙头猴面花分布区重叠,二者不存在地理隔离,C错误;
D、由题意可知,两种猴面花品种间存在生殖隔离,粉龙头猴面花种群的突变对红龙头猴面花种群的基因频率没有影响,D正确。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的主要内容
1、种群是生物进化的基本单位(1)种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;(2)同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2、突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;(2)基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;(3)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;(5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而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)变异是不定向的,自然选择是定向的; (2)自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;(3)自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;(4)自然选择的方向:适应自然环境;(5)变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
4、隔离导致物种的形成(1)物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;(2)一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、在人类除草行为的定向选择下,稻田稗草发生了进化,即表现为控制分蘖角小的基因频率变大,A正确;
B、 分蘖角较大的稻田稗草容易被识别,而被拔除,因而其生存和繁殖后代的概率更低,B错误;
C、从表中数据可看出, 与NMC相比,MIC中A1基因频率和分蘖角较小植株比例均较大,这是因为分蘖角小的稻田稗草不易被识别而被保留下来的缘故,C正确;
D、 与NMC相比,MIC中A基因的多样性较低,这是人类意愿为主的人工选择导致的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而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变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
12.【答案】A
【解析】【解答】全球变暖的50年前,湖中P鱼群体中基因型AA:Aa:aa的比例为1:2:1,依据“1个等位基因的频率=它的纯合子的频率+1/2杂合子的频率”可知,a基因的频率为1/4+1/2×1/2=1/2,A的基因频率为1/4+1/2×1/2=1/2。同理,可求出A、B、C、D选项中的A基因的频率依次为1/4、1/2、1/2、3/10,a基因的频率依次为3/4、1/2、1/2、7/10。因a基因表达更适应较低温度,所以全球变暖的现在,a基因的频率逐渐降低,且低于1/2,A的基因频率逐渐升高,且高于1/2。综上分析,A正确,B、C、D均错误。
【分析】现代生物进化理论认为,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择通过定向改变种群的基因频率而决定生物进化的方向,如果某基因控制的性状适应环境,则该基因频率增加,如果该基因控制的性状不适应环境,则该基因频率下降。
13.【答案】C
【解析】【解答】A、滥用抗生素导致细菌抗药性的增强是抗生素发挥选择作用的结果,A正确;
B、细菌属于原核生物,其变异方式一般只能发生基因突变,其不含染色体,所以没有染色体变异,偶尔可以发生基因重组,B正确;
C、抗生素对细菌变异进行选择,但不决定新基因的产生,C错误;
D、抗生素对细菌变异的选择导致细菌抗药性基因频率提高,最终细菌朝抗药性增强的方向进化,D正确。
故答案为:C。
【分析】自然选择决定生物进化的方向(1)变异是不定向的,自然选择是定向的; (2)自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;(3)自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;(4)自然选择的方向:适应自然环境;(5)变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、由题意可知,培育PA1-Po10利用基因编辑技术特异性删除水稻PA1基因前端的54个碱基对,符合基因突变的概念,所以培育PA1-Po10的原理是基因突变,A正确;
B、由题意可知,利用基因编辑技术特异性删除水稻PA1基因前端的54个碱基对,有效增加了水稻每穗粒数,同时又解除了该基因对分蘗芽数性状的抑制,说明水稻水稻PA1基因既能控制水稻每穗粒数,又能控制分蘗芽数这一性状,体现了一个基因可以影响多个性状,B错误;
C、培育PA1-Po10的过程中涉及到人工选择,水稻的基因频率发生定向改变,C正确;
D、培育水稻新品种PA1-Po10的过程发生了基因突变,产生新的基因,会增加生物的遗传多样性,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
3、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。基因型不同的个体表现型可能相同,基因型相同的个体表现型可能不同。表现型=基因型+环境。
15.【答案】B
【解析】【解答】在ABO血型遗传平衡的种群中,满足等位基因频率之和为1,即:IA+IB+i=1.等式两边同时平方,(IA+IB+i)2=12。设基因频率为:IA=p,IB=q,i=r,则(IA+IB+i)2=IAIA+2IAi+IBIB+2IBi+2IAIB+ii=p2+2pr+q2+2qr+2pq+r2=1,由题不难得出:r2=0.64,则r=0.8;A型血与O型血之和为:IAIA+2IAi+ii=p2+2pr+r2=(p+r)2=0.17+0.64=0.81,故:p+r=0.9,p=0.9-0.8=0.1;根据IA+IB+i=1得:IB=q=1-0.8-0.1=0.1。故AB型血的占比为:2IAIB=2×0.1×0.1=0.02=2%。即B正确。
故答案为:B。
【分析】 1、复等位基因频率之和等于1:IA+IB+i=1。
2、(IA+IB+i)2=1=IAIA+IBIB+ii+2IAIB+2IAi+2IBi。
16.【答案】A
【解析】【解答】 A、自然选择的实质是保留种群的有利基因,淘汰不利基因,自然选择不决定新基因的产生,A正确;
B、地理隔离会导致种群基因库出现差异,可能导致生殖隔离,B错误;
C、自然选择过程中,直接受选择的是表现型,C错误;
D、基因突变是不定向的,不能决定生物进化的方向,自然选择导致种群基因频率的定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,D错误。
故答案为:A。
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物繁殖的基本单位,是生物进化的基本单位;生物的进化的实质是种群基因频率的改变;突变和重组提供了生物进化的原材料;自然选择导致种群基因频率的定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化;生殖隔离是形成新的物种的标志。
17.【答案】C
【解析】【解答】A、由题可知,二乙酸甘油酯是一种油脂类化合物,说明该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,通过所合成的酶来合成其他物质(脂质,多糖等)进而控制花距中分泌物的合成,A正确;
B、传粉动物变换会对该兰花种群中花距分泌物进行选择 ,从而影响该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变,B正确;
C、物种形成的必要条件是隔离,因此不同种兰花形成的必要条件是隔离而不是兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,C错误;
D、在该种兰花与采油蜂之间的相互影响下,花蜜大量减少,二乙酸甘油酯有所增加,而传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类,兰花和传粉者都发生了进化,这体现了共同进化,D正确。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;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;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;生物多样性是协同进化的结果。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、抗生素的选择导致病菌抗药性增强,但不一定形成新的物种,A错误;
B、细菌为原核生物,可发生的变异主要是基因突变,病菌的变异中存在抗药性强的个体,抗药性强的变异对病菌本身是有利的,B错误;
C、抗药性变异是使用抗生素之前就存在的,基因突变是不定向的,抗生素不能诱发细菌产生抗药性突变,C错误;
D、自然选择决定生物进化的方向,抗生素对病菌的抗药性变异进行了定向选择,D正确。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而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变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
19.【答案】D
【解析】【解答】A、害虫抗药性增强是杀虫剂选择的结果,人的目的是淘汰害虫,A错误;
B、抗性基因的产生是突变的结果,杀虫剂是选择的作用,不能诱发产生新基因,B错误;
C、害虫进化的实质是种群中具有抗药的基因频率更高,C错误;
D、长期使用一种杀虫剂能提高害虫抗药性,多种杀虫剂的配合使用能减缓害虫抗药性的增强,D正确。
故答案为:D。
【分析】以自然选择为核心的现代生物进化理论
①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。
②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。
③形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
20.【答案】A
【解析】【解答】①单倍体是指由配子直接发育形成的个体,可能含有不只一个染色体组,所以单倍体的体细胞中可能含有等位基因,若单倍体中含有偶数个染色体组,则该单倍体是可育的,①错误;
②四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交的后代是三倍体,而三倍体是不育的,所以四倍体西瓜和二倍体西瓜不是同一物种,②错误;
③位于非同源染色体上的非等位基因在形成配子时遵循基因的自由组合定律,若两对基因位于一对同源染色体上,则不遵循自由组合定律,③错误;
④生物多样性的形成是共同进化的结果,生物进化的实质是种群基因频率发生了改变,④正确;
⑤大幅度改良生物的性状可采用诱变育种,⑤错误;
⑥调查遗传病的发病率,应在群体中抽样调查,调查遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,⑥正确。
综上分析,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】 1、单倍体生物含有本物种正常配子一样的染色体组,一般情况下高度不育。
2、多倍体生物含有多个染色体组,一般情况下多倍体生物营养物质比较充足,比较壮实等。
3、基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 4、不同物种之间、物种和环境之间相互作用,就是共同进化,通过漫长的共同进化,地球上不仅出现千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统。
5、基因工程是按照人们的意愿,向受体细胞导入目的基因,定向改变生物的性状的一种转基因技术。
6、杂交育种可以使子代集合亲本的特点,子代不一定全表现为亲本的优点。
7、单倍体育种是利用正常生物的配子,一定条件下直接培养成个体的方法,经过染色体数目加倍后产生可育的纯合子品种,明显缩短育种年限。
21.【答案】A
【解析】【解答】化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据,化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地层中,经过漫长的年代和复杂的变化而形成的。并不是生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫化石,化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物的进化历程和进化趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的,始祖鸟化石说明了鸟类是由古代的爬行动物进化来的等;而比较解剖学上的同源器官只是证明了具有同源器官的生物具有共同的原始祖先;胚胎学上的证据(如鳃裂)只是说明了古代脊椎动物的原始祖先都生活在水中,这些证据都只是从某一方面来推测生物的进化,可见选项A符合题意。
故答案为:A。
【分析】当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
(1)比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
(2)胚胎学证据
① 胚胎学的概念:研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
② 脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(3)细胞和分子水平的证据
① 当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
②不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
22.【答案】D
【解析】【解答】A、长喙蝽蟓与短喙蝽蟓还可以进行基因交流,是同一物种,它们之间不存在生殖隔离,A错误;
B、蝽蟓喙的长度相关基因先发生突变,突变是不定向的,引入平底金苏雨树后短喙成为有利性状,通过自然选择后,短喙蝽蟓的个体逐渐增多,B错误;
C、生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫还可以进行交流,并没有形成地理隔离,C错误;
D、分析图3可知,引入平底金苏雨树后的60年间,长喙蝽蟓的个体数逐渐减少,而短喙蝽蟓的个体数逐渐增加,说明引入平底金苏雨树后,短喙成为有利性状,所以该地区决定蝽蟓短喙的基因频率增加,这是自然选择的结果,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、隔离
(1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自择是由交流的现象。
(2) 常见类型:①生殖隔离:发生在不同物种之间,不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代。 ②地理隔离:发生在同种生物间,使种群间不能发生基因交流。
2、 新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。
(1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流
(2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同
(3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种
23.【答案】A
【解析】【解答】A、昆虫口器的不同长度是与花冠筒的不同深度协同进化的结果,A错误;
B、由题干可知, 花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度,B正确;
C、各种昆虫口器的长度差异体现了遗传多样性和物种多样性,C正确;
D、昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是二者长期相互选择、协同进化的结果,D正确;
故答案为:A。
【分析】 适应的普遍性和相对性
①适应:一是生物的形态结构适合于完成一定的功能;
二是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适应具有普遍性和相对性。
③适应相对性的原因:适应性特征来自遗传,即来源于可遗传变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化之中,遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的原因。
24.【答案】C
【解析】【解答】A、根据基因型AA∶Aa∶aa=3∶2∶1,可知A的基因频率为(2×3+2×1)/[2×(3+2+1)]=2/3,a的基因频率为1/3,故A与 a 基因频率之比为 2∶1,A错误;
B、结合A分析可知,A的基因频率为2/3,a的基因频率是1/3,随机交配一代,子一代纯合青色个体AA占2/3×2/3=4/9,B错误;
C、该种群浅灰色个体占比为雄性(aa)=1/12,雌性(Aa+aa)=2/12+1/12=3/12,该种群浅灰色个体中杂合子所占比例为 1/2,C正确;
D、种群的基因库是指种群全部个体所含有的全部基因,仅有A和a基因不能构该种群的基因库,D错误。
故答案为:C。
【分析】配子法:根据个体的基因型以及基因型所占的比例,推导产生配子的种类及比例,最后根据雌雄配子随机结合,计算后代的基因型及其比例。
25.【答案】B
【解析】【解答】生物进化的胚胎学证据:鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类,它们的胚胎在发育初期都很相似,都有鳃裂和尾,只是到了发育晚期,除鱼以外,其他动物的鳃裂都消失了,这种现象说明高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化而来的,B正确。
故答案为:B。
【分析】胚胎学证据
(1)胚胎学的概念:研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
26.【答案】(1)地理隔离;生殖隔离;不是
(2)没有;该种群的基因频率没有发生变化
(3)种群;自然选择;自然选择、隔离;共同进化;生态
【解析】【解答】(1)地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,因此这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成地理隔离。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,因此种群b和种群c不是同一物种。
(2)第一年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%,则Dd所占的比例为20%,由此可以计算出D的基因频率为10%+20%×1/2=20%,d的基因频率为80%;第二年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%,则Dd所占的比例为32%,由此可以计算出D的基因频率为4%+32%×1/2=20%,d的基因频率为80%。通过计算可知,如果只考虑这一对等位基因,在这一年中,该植物种群的基因频率没有发生变化,所以该植物种群没有发生进化。
(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;任何一个物种都不是单独进化的,而是共同进化的;生物多样性的生态功能体现了它的间接价值。
【分析】1、现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、生殖隔离:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代的现象。可分为:生态隔离、季节隔离、性别隔离、行为隔离、杂种不育等。
27.【答案】(1)地理隔离;生殖隔离
(2)短喙;自然选择;下降;薄
(3)种群;种群基因频率的改变
(4)协同进化(共同进化);生态系统
【解析】【解答】(1)将植物a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,已不能正常授粉,这说明种群b和c已产生了生殖隔离,不是一个物种。
(2)蝽蟓的长喙与短喙为一对相对性状,分析图3可知,引入平底金苏雨树后的60年间,该地区决定蝽蟓短喙性状的基因频率增加,这是自然选择的结果。蝽蟓取食果实,对当地无患子科植物种子的传播非常重要;引入平底金苏雨树后,蝽蟓主要取食平底金苏雨树的果实,导致其取食无患子科植物的果实减少,因此当地无患子科植物种群数量会下降。无患子科植物果实的果皮也存在变异,果皮较薄的植株更容易延续后代。
(3)现代生物进化理论认为进化的单位是种群,进化的实质是种群基因频率的改变。
(4)进化过程中,当地无患子科植物、平底金苏雨树和蝽蟓均得以生存繁衍,这是它们之间在相互影响中不断进化和发展的具体体现,这是物种间共同进化的结果。经过漫长的过程,该区域出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,形成了多种多样的生态系统。
【分析】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;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。群体生活在不同的栖息地,彼此不能相遇。如海洋、大片陆地、高山和沙漠等,阻碍了生物的自由迁移、交配、基因交流,最后就形成为独立的种群。
生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代的现象。可分为:生态隔离、季节隔离、性别隔离、行为隔离、杂种不育等。
28.【答案】(1)抗药性基因突变;抗药性基因频率
(2)基因突变是不定向的、基因突变产生等位基因、基因突变是可逆的、基因突变可产生复等位基因
(3)基因突变具有低频性(或基因突变的频率较低)
(4)没有;基因频率没有发生改变
【解析】【解答】(1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变,图1中杀虫剂处理后,具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗药性基因频率升高,逐渐形成抗药性新类型,因此群体中具有抗药的个体数逐渐上升。
(2)由图2可知;A可突变成a1、a2、a3,说明基因突变具有不定向性;A与a1、a2、a3互为等位基因,它们为复等位基因;A可突变成a1,a1也可突变成A,说明基因突变具有可逆性等。
(3)由于基因突变的频率较低,需要在几代中反复进行,才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多,所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇,所需时间较长。
(4)根据题意分析,第一年,AA、Aa、aa分别占10%、20%、70%,则A的基因频率=10%+1/2×20%=20%,a的基因频率为80%;第二年,AA、Aa、aa分别占4%、32%、64%,则A的基因频率=4%+1/2×32%=20%,a的基因频率为80%。可见种群的基因频率没有发生改变,说明生物没有进化。
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,引起基因碱基序列的改变。基因突变的特征有:普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。
2、现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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。
29.【答案】(1)种群;基因库
(2)75%
(3)55%;40%;5%;没有;因为种群的基因频率没有发生改变
(4)物种;两个群体之间纯种生殖隔离。
【解析】【解答】(1)生活在一定区内的所有同种生物的全部个体叫种群;种群的所有个体的全部基因组成种群的基因库。
(2) 洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子后,该群体的A基因的频率=55%+40%/2=75%.
(3)所有植物都是自交,对于基因型为AA和aa自交后代还是AA和aa,Aa自交2代后的比例是1/4,AA=aa=(1-1/4)/2=3/8,因此自交2代后,群体中AA的基因频率=55%+40%x(3/8)=70%,aa的基因频率=5%+40%x(3/8)=20%,Aa的基因频率=40%x(1/4)=10%;此时的A的基因频率=70%+10%/2=75%,a的基因频率=20%+10%/2=25%,可以看出该种群的基因频率没有发生改变,因此该植物种群没有进化。
(4) 若发洪水前的群体和洪水冲来的群体的个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明两个群体之间存在生殖隔离,它们属于不同的物种。
【分析】(1)种群、基因库、基因频率
种群:在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。
(2)常染色体上基因频率和基因型频率的计算与关系
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%。
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。
(3)现代生物进化理论:
①种群是生物进化的基本单位。
②突变和基因重组为生物进化提供原材料。
③自然选择决定生物进化的方向。
④隔离导致新物种的形成。
30.【答案】(1)是;该种群的基因频率在不断改变
(2)杀虫剂;抗药性基因;变异的有利与有害取决于环境,在冬天,敏感性个体的适应性强于抗药性个体
【解析】
【解答】(1)有三个图示可知,抗药性基因频率的发生了改变,说明改生物种群发生了进化。
故填:是;改种群的基因频率在不断改变。
(2)杀虫剂对害虫起到了选择的作用,最终会使有抗药性的个体生存下来,实质上是增加了抗药性基因的频率,变异的是随机的,不定向性的,变异的有利和有害必须是以生产环境为前提的。
故填:杀虫剂;抗药性基因; 变异的有利与有害取决于环境,在冬天,敏感性个体的适应性强于抗药性个体 。
【分析】
(1)生物进化的标志是种群基因频率的改变,在生物进化的过程中,种群基因频率改变,是个量变的过程,对于生物而言,可能仍属于一个物种。即生物进化不一定导致新物种的形成。
(2)自然选择对种群基因频率变化的影响:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。
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