苏教版（2019）高中生物必修2同步练习题：4.1第二课时　现代生物进化理论以自然选择学说为核心（含解析）

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2024苏教版高中生物必修2同步
第二课时　现代生物进化理论以自然选择学说为核心
题组一　种群是生物进化的基本单位
1.(2021江苏连云港合规性考试模拟)现代生物进化理论认为,生物进化的基本单位是　 (　　)
A.生活在一定区域内的种群
B.生活在不同区域内的相同物种
C.生活在一定区域内的个体
D.生活在不同区域内的同种个体
2.下列有关种群基因库的叙述中,不正确的是　 (　　)
A.一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因
B.生物的个体总是要死亡的,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可以改变种群基因库的组成
3.(2022江苏常熟中学合规性考试模拟)控制昆虫翅色的一对等位基因(D、d)位于常染色体上。经检测,某昆虫种群中基因型DD、Dd和dd的个体数的占比如下图所示,则该种群中d的基因频率为 (　　)
A.20%　　B.40%
C.60%　　D.80%
4.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%
5.下列关于基因频率、基因型频率的叙述正确的是 (　　)
A.种群基因型频率的改变一定会引起基因频率的改变
B.在一个种群中,控制一对相对性状的各种基因频率之和为1
C.基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中,A基因的频率大于a基因的频率
D.因红绿色盲患者中男性数量多于女性,所以男性群体中红绿色盲的基因频率大于女性群体
题组二　进化的原材料和方向
6.(2021江苏宿迁沭阳高级中学学情调研)在一次大风暴后,有人搜集了100只受伤的麻雀,并把它们饲养起来,结果活下来64只。在死去的个体中,大部分个体比较大、变异类型特殊,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.突变和基因重组决定生物进化的方向
B.自然选择会改变种群的基因频率
C.特殊的变异类型都是不利的
D.不产生变异的生物才能生存
7.(2021江苏盐城伍佑中学质量检测)下列哪一项不是自然选择对生物进化的作用(　　)
A.自然选择作用于生物的变异,使有利的变异得到保存,不利的变异被淘汰
B.自然选择使生物种群的基因频率发生定向改变
C.自然选择使生物的变异发生定向改变
D.自然选择是新生物类型形成的基本条件之一
8.(2021山东滨州期末)下列关于种群基因频率的平衡和变化的叙述,正确的是(　　)
A.基因突变都是有害的,突变基因会被淘汰而不会扩增
B.种群之间的双向迁移,会引起种群间遗传差异的增加
C.种群的不同个体之间存活率和繁殖率出现差异,自然选择就发生作用
D.一个数量较大的种群中,偶然事件引起的种群基因频率变化更显著
9.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾。在自然条件下,桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性。19世纪中叶,桦尺蛾种群中S基因的频率很低。随着英国工业的发展,桦尺蛾种群中S基因的频率提高了很多,如表。
基因 基因频率
19世纪中叶 20世纪
S 5% 95%
s 95% 5%
请根据上述材料回答下列问题:
(1)19世纪中叶,浅色桦尺蛾比例很高,黑色桦尺蛾比例很低,这表明稀有的黑色型是由浅色型通过　　　产生的。
(2)从19世纪中叶到20世纪间,黑色桦尺蛾逐渐取代浅色桦尺蛾,这表明黑色基因(S)和浅色基因(s)的频率均发生　　　　　。
(3)被污染的环境使得浅色桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势,黑色桦尺蛾由于具有保护色而处于选择优势。这一事实表明,长期的　　　　　,使种群的　　　　　发生定向的改变,导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。
题组三　隔离是物种形成的必要条件
10.有关物种的叙述,正确的是 (　　)
A.地理隔离是新物种形成的必要条件
B.能在自然状态下相互交配的一群生物
C.在物种形成的过程中,地理隔离和生殖隔离不一定是同时出现的
D.一个物种就是一个种群
11.(2021江苏苏州木渎高级中学阶段测试)下列现象不属于生殖隔离的是 (　　)
A.动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配
B.植物因开花季节不同而不能传粉
C.产生的杂种后代没有生育能力
D.动物因生活的地区不同而无法交配
12.(2020江苏常州期末)如图为种群与物种的关系图解,下列说法错误的是 (　　)
A.种群1和种群2的进化方向不一定相同
B.种群1和种群2之间没有形成生殖隔离
C.物种1形成物种2的必要条件是地理隔离
D.物种1与物种2的基因库存在着明显差异
13.科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群,经过长期演化已经形成两个物种,演化过程如图,相关叙述错误的是 (　　)
A.b表示基因频率的定向改变
B.物种1和物种2的基因库不同
C.①~⑥的存在说明变异是不定向的
D.自然界中物种的形成只能通过a到达c
14.(2022江苏南京第二十九中学阶段测试)下图表示生物新物种形成的过程,对图示分析正确的是 (　　)
A.a表示可遗传的变异,决定生物进化的方向
B.生物进化的实质是图中的b发生了改变
C.长期的c一定导致d,d表示生殖隔离
D.能相互交配并产生后代的一群生物称为一个物种
15.(2022江苏镇江丹阳高级中学阶段测试)某地的蜗牛被突然隆起的山丘隔成了两个种群。若干年后,这两个蜗牛种群的个体在形态上发生了明显变化,后来山丘消失。蜗牛种群演变过程如下图所示。请据图回答:
(1)山丘的隆起使得蜗牛种群B1、C1之间不能发生　　　　　,这种现象叫做地理隔离。
(2)蜗牛种群C1向C2演变的过程中,这个种群的　　　　　发生了改变。
(3)山丘消失后,蜗牛种群D1、D2重新生活在同一个地域内。判断两者之间是否属于同一物种的依据是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)若D1中蜗牛壳的螺旋方向为右旋,D2中蜗牛壳的螺旋方向为左旋,两者之间无法交配,则蜗牛壳的左旋和右旋　　　　(是/不是)一对相对性状,原因是　　　　　　　　　　　　。
题组四　生物进化理论发展的意义
16.下列叙述中,符合中性学说的是　 (　　)
A.中性突变一般不引起生物性状的改变,因此中性突变不是突变
B.当自然选择作用于中性突变时,有利的变异被积累
C.在小种群中,不同基因型个体生育的子代个数有变化,不会导致等位基因的消失
D.中性学说并没有否认选择的作用,承认形态、行为和生态性状,即生物的表型是在自然选择下进化的
17.现代生物进化理论与中性学说的区别在于 (　　)
A.现代生物进化理论没有从根本上揭示生物进化的实质
B.中性学说与现代生物进化理论有着根本上的区别,中性学说否定了自然选择
C.通过中性突变的随机固定决定生物个体保留或淘汰
D.中性学说侧重于微观水平,现代生物进化理论侧重于宏观水平
18.下列对生物进化理论的内容及其意义的叙述,错误的是 (　　)
A.生物进化理论仅阐明了生物之间的联系
B.生物进化理论的发展,对现代生物科学的发展具有重要意义
C.生物进化理论所揭示的原理有助于人类从事控制和改造生物的实践活动
D.生物进化理论的发展有助于人们树立人与自然和谐发展的观念
能力提升练
题组一　综合分析生物进化论
1.(2021江苏南京期中)稳定性选择和单向性选择是自然选择中的两种类型,前者是把种群中趋于极端的变异个体淘汰,而保留中间型的个体,后者是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体,而淘汰另一极端的个体。下列关于英国曼彻斯特地区受工业发展影响,桦尺蛾黑化现象的叙述正确的是 (　　)
A.工业污染导致桦尺蛾种群发生了黑色的变异
B.桦尺蛾变异的不定向性导致该种群朝着不同的方向进化
C.单向性选择导致某基因频率逐代增加,其等位基因频率逐代下降
D.桦尺蛾黑化现象属于自然选择中的稳定性选择
2.(2022江苏昆山中学月考)如图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群,进而进化为两个新物种的过程,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.种群是生物进化的单位,同一种群中的所有个体属于同一物种
B.环境的差异导致种群1和2产生了不同的突变和基因重组
C.自然选择导致种群1和2的基因频率发生了定向改变
D.种群1和2出现生殖隔离说明两者的基因库差异较大
3.(多选)(2021江苏常熟中学月考)我国东北部的玉米螟和东部的玉米螟因产生的信息素不同而不能相互交配。相关叙述不正确的是 (　　)
A.该现象表明地理隔离是生殖隔离形成的必要条件
B.玉米螟不同种的形成与自然选择导致两种群基因库的差异有关
C.信息素差异形成过程为地理隔离→自然选择→突变和基因重组→信息素差异
D.环境对玉米螟基因型的直接选择导致种群基因频率发生改变
4.(2020湖北荆门期末联考)许多生物特别是动物,在不同生活季节中,数量有很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等种种原因而大量死亡;第二年春季,又由残存的少量个体繁殖,数量增多,因此形成一个如瓶颈样的模式(如图所示,瓶中●为抗药性个体,下方●表示抗药基因),其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。
据图回答:
(1)在图中所示的三年间,该生物种群是否发生了进化 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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　掌握基因频率和基因型频率的相关计算
5.(2021江苏百校联考)等位基因F、f位于常染色体上,据调查,某兔种群中的雌兔基因型频率分别为FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%),雄兔基因型频率分别为FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。假设该种群随机交配,则其子代 (　　)
A.Ff的基因型频率为52%
B.基因型频率改变,该群体发生了进化
C.F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%
D.雌兔、雄兔的基因型频率不同,进化方向相同
6.(2022江苏南京盐城二模)下图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A基因频率的变化情况,其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%,由于生存环境的变化,使得aa个体每年减少10%,AA和Aa个体每年分别增加10%。下列相关叙述错误的是 (　　)
图1
图2
A.图2中P点后的下一年中,种群乙中A的基因频率为55%
B.图1中a表示地理隔离,b表示可遗传变异和自然选择,c表示生殖隔离
C.b过程会定向改变两种群的基因频率,最终使两种群的基因库有较大差异
D.图2中RT段A基因频率保持稳定,在T之后种群乙仍可能会发生进化
7.(2021江苏泰州期中)跳蝻腹节绿条纹对黄条纹为显性,由基因A、a控制。兴趣小组的同学调查了某草原不同区域的跳蝻腹节表型,并计算了A基因频率,结果如表。下列分析正确的是 (　　)
沙化草 地M区 绿草地 L区 沙化草 地N区
绿条纹频率 0.36 0.91 0.64
A基因频率 0.2 0.7 0.4
A.三个调查区中沙化程度最严重的是N区
B.三个调查区中基因频率出现差异的主要原因是基因突变
C.三个调查区杂合绿条纹跳蝻所占比例的大小关系是N>L>M
D.M区与N区因存在地理隔离导致跳蝻进化为两个不同的物种
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B 7.C 8.C
10.C 11.D 12.C 13.D 14.B 16.D 17.D 18.A
1.A　种群是生物进化的基本单位,而种群是指生活在一定区域内的同种生物的全部个体的集合(教材P109),A正确。
2.C　种群基因库是一个种群中全部个体所含有的基因总和(教材P109),由于不同个体之间在基因上具有差异,所以不可能每个个体都含有种群基因库的全部基因,A正确,C错误;种群是生物进化的基本单位,基因库不会因个体死亡而消失,会代代相传,B正确;基因突变能产生新基因,改变基因库的组成,D正确。
易错警示
不清楚基因库的概念
一个种群中全部个体所含有的基因总和为种群基因库,每个个体所含有的基因只是种群基因库的一个组成部分。
3.B　由题意知,DD的基因型频率是40%,Dd的基因型频率是40%,dd的基因型频率是20%,则d的基因频率是20%+1/2×40%=40%。
4.C　Xb的数量是14+8×2+30=60,(XB+Xb)的数量为78×2+14×2+8×2+70+30=300。因此,Xb的基因频率为60/300×100%=20%。
易错警示
不清楚Y染色体上无相关基因的等位基因
该相关基因仅位于X染色体上,Y染色体上无等位基因,因此计算基因频率时,男性只统计一个基因,女性统计两个基因。
5.B　种群基因型频率的改变不一定会引起基因频率的改变,A错误;在一个种群中,控制一对相对性状的各种基因频率之和为1,基因型频率之和也等于1,B正确;基因型Aa的个体自交后代,A基因的频率等于a基因的频率,C错误;红绿色盲是伴X隐性遗传病,男性个体出现红绿色盲基因即表现为患病,故男性患者多于女性患者,但男女性群体中红绿色盲基因频率相等,D错误。
6.B　突变和基因重组为生物的进化提供原材料,不决定生物进化的方向,自然选择决定生物进化的方向,A错误;自然选择通过定向改变种群的基因频率决定生物进化的方向,B正确;变异是不定向的,可能是有利的,也可能是有害的,变异的利与害往往取决于环境,C错误;变异是普遍存在的,产生有利变异的个体存活下来,产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰,D错误。
7.C　自然选择作用于生物的变异,经过优胜劣汰,使有利的变异得到保存,不利的变异被淘汰,A不符合题意;自然选择使生物种群的基因频率发生定向改变,生物发生进化,B不符合题意;生物的变异是不定向的,自然选择不能使生物发生定向的变异,C符合题意;物种形成的三个基本环节:突变和基因重组、自然选择、隔离,D不符合题意。
8.C　基因突变具有多害少利性,突变基因可随细胞分裂而扩增,A错误;种群之间的双向迁移,会使种群间遗传差异减小,B错误;在自然种群中,若不同性状个体间存活率和繁殖率出现了差异,自然选择就发生作用,导致基因频率定向变化,C正确;一个数量较大的种群中,偶然事件引起的种群基因频率变化不明显,D错误。
9.答案　(1)(基因)突变　(2)定向改变　(3)自然选择　基因频率
解析　(1)稀有的黑色桦尺蛾是由浅色桦尺蛾通过突变产生的。(2)黑色桦尺蛾逐渐取代浅色桦尺蛾,这表明黑色基因(S)和浅色基因(s)的频率均发生定向改变。(3)自然选择通过定向改变种群的基因频率影响种群的发展。
10.C　隔离是新物种形成的必要条件,A错误;能在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物为一个物种,B错误;在物种形成的过程中,一般长期的地理隔离导致生殖隔离出现,但有时也会出现没有地理隔离而直接出现生殖隔离,如多倍体的形成,C正确;一个物种可包括许多个种群,D错误。
易错警示
种群和物种之间的关系
(1)同一种群的个体一定属于同一物种,同一物种的个体可能分布于不同的区域,从而形成不同的种群。
(2)不同种群的个体可能属于同一物种,不同物种的个体一定属于不同的种群。
11.D　动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配,属于生殖隔离,A不符合题意;植物因开花季节不同而不能传粉,即不能交配,属于生殖隔离,B不符合题意;产生的杂种后代没有生育能力,即不能产生可育后代,属于生殖隔离,C不符合题意;动物因生活的地区不同而无法交配,属于地理隔离,D符合题意。
易错警示
不清楚生殖隔离的方式
生殖隔离包括两方面:一是不同物种之间不能相互交配,二是即使交配成功,也不能产生可育的后代。
12.C　种群1和种群2之间存在地理隔离,它们的进化方向不一定相同,A正确;种群1和种群2为同一物种,没有形成生殖隔离,B正确;物种1形成物种2的必要条件是生殖隔离,C错误;物种1与物种2是两个不同的物种,它们之间的基因库存在着明显差异,D正确。
13.D　a为地理隔离,b表示基因频率的定向改变,c为生殖隔离,①②③④⑤⑥表示可遗传变异,A正确;物种1和物种2是原种群因地理隔离最终导致生殖隔离形成的,它们的基因库不同,B正确;①~⑥的存在说明变异是不定向的,经过变异形成不同品系,C正确;自然界中物种的形成一般通过地理隔离最终达到生殖隔离,但还可以通过其他方式,比如低温处理植物幼苗导致染色体加倍,进而导致新植株与原植株之间产生生殖隔离,D错误。
误区警示
物种的形成不一定经过地理隔离
通常情况下,物种的形成需经地理隔离,最后产生生殖隔离。但在特殊情况下,不经地理隔离也能产生生殖隔离,导致新物种的形成。如人工诱导多倍体的形成,可不经过地理隔离而达到生殖隔离。
14.B　a表示自然选择,决定了生物进化的方向,A错误;b表示种群基因频率,生物进化的实质是种群基因频率的改变,B正确;c表示地理隔离,地理隔离可导致种群基因库的差别,但不一定导致生殖隔离,C错误;能相互交配并产生可育后代的一群生物称为一个物种,D错误。
15.答案　(1)基因交流　(2)基因频率　(3)能否杂交产生可育后代　(4)不是　D1、D2不属于同一物种
解析　(1)蜗牛种群B1、C1由于山丘的隆起,出现地理隔离,不能进行基因交流。(2)蜗牛种群C1向C2演变的过程中,由于可遗传变异和自然选择的存在,种群的基因频率发生了改变。(3)判断是否属于同一物种的依据是能否杂交产生可育的后代。(4)相对性状指同种生物同一种性状的不同表现类型。D1和D2之间无法交配,具有生殖隔离,属于不同物种,故蜗牛壳的左旋和右旋不是一对相对性状。
16.D　中性突变属于突变,A错误;中性学说认为生物进化的主导因素不是自然选择,而是中性突变的随机固定(教材P114),中性学说认为自然选择对中性突变不起作用,B错误;在小种群中,不同基因型个体生育的子代个数有变化,会导致等位基因的消失,C错误;当积累的中性突变导致生物的性状出现差异后,自然选择发挥作用,造成表型进化,因此中性学说并没有否认选择的作用,生物的表型是在自然选择下进化的,D正确。
17.D　现代生物进化理论侧重于在个体以及群体水平研究生物进化,揭示了种群进化规律。中性学说侧重于分子水平研究,揭示了分子水平的进化规律,两者是相互补充的关系,更好地阐述了生物进化的本质,D正确。
18.A　从生物自身及其与环境的相互关系分析,生物进化理论揭示了生物产生、发展和进化的客观规律,阐明了生物之间、生物与非生物之间的普遍联系。
能力提升练
1.C 2.B 3.ACD 5.A 6.A 7.C
1.C　桦尺蛾发生了不定向变异,工业污染的环境对其进行了自然选择,A错误;变异是不定向的,但自然选择是定向的,自然选择决定生物进化的方向,B错误;单向性选择是指在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体,另一极端的个体被淘汰,导致某基因频率逐代增加,其等位基因频率逐代下降,C正确;桦尺蛾黑化现象属于自然选择中的单向性选择,D错误。
2.B　种群是指一定自然区域内的同种生物的全部个体,属于同一物种,种群是生物进化的单位,A正确;种群1和2出现的突变和基因重组都是随机的、不定向的,可能相同也可能不同,与其生活的环境没有直接关系,B错误;自然选择决定生物进化的方向,自然选择使种群1和2的基因频率发生定向改变,C正确;种群1、2由于长期地理隔离,两者基因库差异较大,从而出现生殖隔离,D正确。
3.ACD　地理隔离不是生殖隔离形成的必要条件,如染色体数目成倍增加形成多倍体也可以导致生殖隔离,A错误;玉米螟不同种的形成与自然选择导致两种群基因库的差异有关,B正确;信息素差异形成的过程为地理隔离→突变和基因重组→自然选择→信息素差异,C错误;环境对玉米螟直接选择的是表型,间接选择的是基因型,D错误。
4.答案　(1)该种群进化了,因为该种群的基因频率在不断改变　(2)杀虫剂　抗药性基因　变异的有利与有害往往取决于环境的变化,在冬天敏感性个体适应力强于抗药性个体
解析　(1)生物进化的实质在于种群基因频率的不断变化,图中所示的三年间,该种群的基因频率发生了改变,因此该种群进化了。(2)由于杀虫剂对害虫的选择作用,具抗药性的个体大都被保留下来,抗药性基因的频率逐渐增大;而在自然越冬无杀虫剂使用时,由于敏感性个体的生活适应力一般强于抗药性个体,越冬后存活的个体多数为敏感性个体。
5.A　雌兔中F的基因频率为30%+1/2×60%=60%,f的基因频率为1-60%=40%;雄兔中F的基因频率为20%+1/2×40%=40%,f的基因频率为1-40%=60%。雌雄兔随机交配,子代Ff的基因型频率为60%×60%+40%×40%=52%,A正确;生物进化的实质是基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,B错误;由于随机交配,所以子代中,FF基因型频率为60%×40%=24%,且基因F、f位于常染色体上,子代雌雄兔的基因型频率和基因频率都相同,雌雄兔的F基因频率均为24%+52%×1/2=50%,C错误;子代雌兔、雄兔的基因型频率相同,进化方向也相同,D错误。
6.A　根据题干,P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%,由于生存环境的变化,使得aa个体每年减少10%,AA和Aa个体每年分别增加10%,假设P年时AA为30个个体,Aa为40个个体,aa为30个个体,则P点后的下一年中,AA、Aa、aa分别为33、44、27个,A基因频率=(33×2+44)/(104×2)×100%=52.9%,A错误;由图1可知,过程a表示由于河流分割产生的地理隔离,过程b表示可遗传变异和自然选择,其中自然选择可定向改变种群的基因频率,最终使两种群的基因库有较大差异,c表示物种1和物种2产生的生殖隔离,B、C正确;由图2可知,RT段A基因频率保持稳定,在T之后,若出现生存环境的改变,种群乙仍可能会发生进化,D正确。
7.C　沙化严重的地区,则绿条纹的频率应较低,据表格信息可知,三个调查区沙化最严重的地区是M区,A错误。三个调查区中基因频率出现差异的主要原因是环境不同,自然选择的作用不同,B错误。分析题干信息,绿条纹对黄条纹为显性,由基因A、a控制,沙化草地M区A基因频率=0.2,a基因频率=0.8,则杂合绿条纹Aa=2×0.2×0.8=0.32;绿草地L区A基因频率=0.7,a基因频率=0.3,则杂合绿条纹Aa=2×0.7×0.3=0.42;沙化草地N区A基因频率=0.4,a基因频率=0.6,则杂合绿条纹Aa=2×0.4×0.6=0.48,故三个调查区的杂合绿条纹跳蝻所占比例大小关系是N>L>M,C正确。进化为两个物种的前提是存在生殖隔离,D错误。
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