第6章 生物的进化
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知识点 题号
1.生物有共同祖先的证据及进化学说 1,2,4,21
2.种群基因频率 5,6,14,19,20
3.物种形成 7
4.协同进化与生物多样性 13
5.综合考查 3,8,9,10,11,12,15, 16,17,18,22,23,24,25
一、选择题:本题共20小题,共45分。第1~15小题,每小题2分;第16~20小题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.地球上现存生物来自共同祖先,下列有关分子生物学证据的说法中错误的是( D )
A.大多数现存生物的遗传物质都是DNA
B.亲缘关系越近的生物,其DNA序列相似性越高
C.人类与猩猩、恒河猴以及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性
D.不同生物细胞色素c的氨基酸序列存在较大差异
解析:D项所述无法说明地球上现存生物来自共同祖先。
2.下列说法符合拉马克进化观点的是( A )
①比目鱼的双眼并列于向光的一面,是由于长期卧伏于海底的缘故 ②长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长 ③鼹鼠由于长期生活在地下,眼睛萎缩、退化 ④病菌抗药性的不断增强是抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
解析:拉马克关于生物进化原因的两个核心理论是用进废退和获得性遗传,即动物的器官越用越发达,相反器官废而不用,就会造成形态上的退化,并且拉马克认为这些因为用进废退而获得的性状可以遗传给后代。①②均为“用进”的实例,③为“废退”的实例,④说明环境的定向选择是适应形成的条件之一,不符合拉马克进化学说的观点。
3.下列有关基因频率和生物进化的关系的叙述,正确的是( A )
A.只要基因频率发生改变,就会发生生物进化
B.只有在新物种形成时,才会发生基因频率的改变
C.地理隔离是物种形成的必要条件
D.生物进化了就一定有新物种形成
解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,即只要基因频率发生改变,生物就会发生进化;只要生物进化,就会发生基因频率的改变;生殖隔离的产生是新物种形成的标志,隔离是物种形成的必要条件;生物发生进化,不一定形成新物种。
4.人类在长期使用同一种药物后,随着药物使用次数的增加,原有剂量所产生的药物效用有减弱的现象,此现象为对药物产生耐受性,这种对药物产生耐受性的现象,可表示为(甲线为刚开始使用某种药物时的作用情形;乙线为长期使用同种药物后的作用情形)( B )
解析:药物剂量越大,作用效果越好。随着药物使用次数的增加,原有剂量所产生的药物效用会有所降低。
5.假设在某一个群体中,基因型为AA、Aa、aa的三种个体数量相等,A和a的基因频率均为50%。如图表示当环境发生改变后,自然选择对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列叙述不正确的是( B )
A.有利基因的基因频率变化如曲线甲所示时,该种群一定发生了进化
B.种群基因型频率的改变一定引起基因频率的改变
C.图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存的环境
D.曲线乙可以表示当自然选择对隐性基因不利时,显性基因频率的变化情况
解析:如果环境保持稳定,种群基因型频率的改变不一定引起基因频率的改变。
6.在一个仅含有A和a的自然种群中,AA个体很容易被淘汰,那么依据现代生物进化理论,该种群将( B )
A.不断衰退 B.不断进化
C.产生新物种 D.丧失基因库
解析:随着AA个体被淘汰,A的基因频率不断降低,种群不断进化;只要该种群存在,基因库就不会丧失,只是基因库中的基因频率发生了改变。
7.经下列过程能形成新物种的是( B )
A.马与驴交配产生了骡
B.二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
C.由抗倒伏易染锈病和易倒伏抗锈病小麦培育出抗倒伏抗锈病小麦
D.桦尺蛾体色的基因频率由S(灰色)占95%变成了s(黑色)占95%
解析:马与驴交配产生了骡,但骡是不育的,故骡不属于新物种;二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜,二倍体西瓜和四倍体西瓜的杂交后代为三倍体,是不育的,存在生殖隔离,故四倍体西瓜属于新物种;抗倒伏抗锈病小麦可以与抗倒伏易染锈病小麦和易倒伏抗锈病小麦杂交产生可育后代,不存在生殖隔离,没有形成新的物种;桦尺蛾体色的基因频率由S(灰色)占95%变成了s(黑色)占95%,说明生物发生了进化,但不一定形成新物种。
8.如图表示某生态系统中的三种植物,下列叙述中正确的是( C )
A.a、c、f没有地理隔离,也不会产生生殖隔离
B.a~j所含的全部基因,称为种群基因库
C.f~j在一段时期内没有产生新的基因,但该种群基因频率有可能发生变化
D.该生态系统中的所有生物称为生物多样性
解析:根据题干信息可推知,a、c、f应为三种植物,它们之间存在生殖隔离;基因库为一个种群中所含有的全部基因的总和,而a~j包含有多个种群,不能称为种群基因库;f~j在一段时期内即使没有产生新的基因,但是由于自然选择的作用,该种群基因频率有可能发生变化;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,而该生态系统中的所有生物只构成了物种多样性。
9.下列有关生物进化的叙述中,正确的是( C )
A.在进化地位上越高等的生物适应能力越强
B.在自然选择过程中,黑色与灰色桦尺蛾发生了进化,表现为协同
进化
C.被巨大河流分隔成两个种群的松鼠,两个种群的基因频率的改变互不影响
D.基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交过程中,纯种高茎豌豆的基因型频率增加,表明豌豆正在进化
解析:进化地位越高等,适应能力不一定越强;黑色与灰色桦尺蛾为同一个物种,在自然选择过程中,黑色与灰色桦尺蛾发生了进化,但不是协同进化;被巨大河流分隔成两个种群的松鼠,由于地理隔离,导致两个种群不能进行基因交流,故两个种群的基因频率的改变互不影响;生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交的过程中,基因频率未变,故没有进化。
10.某海岛上,因为经常有大风天气,昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通(中间型)的更易生存,长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型。下列分析错误的是( B )
A.昆虫翅的变异是多方向且可遗传的
B.昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库
C.大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用
D.自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累
解析:海岛上昆虫中翅有多种类型,说明昆虫翅的变异是多方向且可遗传的;一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库,所以昆虫翅的全部基因不能构成该种群的基因库;大风在昆虫翅的进化过程中起自然选择作用;自然选择是定向的,使有利变异得到保留并逐渐积累。
11.华南沿海发现了电白牡蛎,与分布在辽宁的长牡蛎相比,电白牡蛎无闭壳肌痕,而长牡蛎的闭壳肌痕很大。下列有关叙述,正确的是( C )
A.生物多样性的形成是生物遗传物质改变的结果,与环境作用无关
B.电白牡蛎与长牡蛎由于地理隔离不能进行基因交流,所以存在生殖隔离
C.两种牡蛎形态上的差异说明两者基因库有一定的差别
D.电白牡蛎出现的实质是种群基因型频率改变,牡蛎的进化方向由自然选择决定
解析:生物多样性的形成是不同生物之间、生物与环境之间相互作用的结果;电白牡蛎与长牡蛎若存在生殖隔离是进化过程中基因库的差异导致的;两种牡蛎形态上的差异说明两者基因库不完全相同;电白牡蛎的出现是生物进化的结果,生物进化的实质是种群基因频率的
改变。
12.现代生物进化理论深刻改变了人们对自然界的看法。下列与生物进化相关的叙述,正确的是( C )
A.生物进化的实质是种群中有利变异的保存和积累
B.变异为生物进化提供原材料,决定了进化的方向
C.个体的表型在个体死亡后消失,种群通过繁殖保留基因库
D.地理隔离和生殖隔离都是新物种形成的必要条件
解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变;自然选择决定了生物进化的方向;个体寿命有限,但是能通过繁殖将基因传递给后代而保留基因;某些物种可不经过地理隔离而形成,例如四倍体西瓜,隔离是新物种形成的必要条件。
13.如图表示生物多样性形成的过程,下列说法错误的是( D )
A.图中P决定生物进化的方向
B.生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
C.图中R表示生殖隔离,它标志新物种的形成
D.物种1与物种2的基因库已完全不同
解析:图中P表示自然选择,自然选择决定生物进化的方向;生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性;生殖隔离的出现是新物种形成的标志;物种1与物种2虽已产生生殖隔离,但基因库并非完全不同。
14.某动物种群中,基因型为AA的个体占20%,基因型为Aa的个体占60%,基因型为aa的个体占20%。若改变饲养条件后,导致基因型为aa的个体没有繁殖能力,基因型为Aa的个体仅有50%具有繁殖能力,则具有繁殖能力的个体中,基因A的频率是( A )
A.70% B.60% C.50% D.30%
解析:该动物种群中,基因型为AA、Aa和aa的个体依次占20%、60%、20%。若改变饲养条件后,基因型为aa的个体没有繁殖能力,基因型为Aa的个体仅有50%具有繁殖能力,则具有繁殖能力的个体中,AA占20%/(20%+60%×1/2)=40%,Aa占60%,则A的基因频率为40%+60%×
1/2=70%。
15.下列叙述与现代生物进化理论不相符的是( D )
A.新物种的产生不一定是长期的地理隔离最终导致生殖隔离而造
成的
B.生物体所发生的可遗传的变异可为进化提供原材料
C.喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高,从而使害虫的抗药性逐代增强
D.生殖隔离是形成新物种的标志,物种是生物进化和繁殖的基本单位
解析:新物种的产生不一定是长期的地理隔离最终导致生殖隔离而造成的,如多倍体的形成;变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异,只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料;喷洒农药选择了害虫种群中抗药性强的个体,使害虫种群的抗药基因频率提高,从而使害虫的抗药性逐代增强;生殖隔离是新物种形成的标志,种群是生物进化和繁殖的基本单位。
16.长期生活在某山谷中的一个鼠种群,其表型多样性分布如图中Ⅰ所示;后因地质变化山谷被分隔成甲、乙、丙三个相互独立的区域,不同区域对该鼠群的选择情况如图中Ⅱ所示(阴影表示环境因素的影响);一段时间后三个区域内鼠群表型分布如图中Ⅲ所示。下列相关分析不正确的是( D )
A.由于地质变化使得三个区域之间形成了地理隔离
B.三个区域内限制鼠群生存的自然因素不同
C.三个区域内鼠群的基因频率和基因型频率都发生了变化
D.三个区域内的鼠群出现生殖隔离形成了新物种
解析:地质变化导致原来连在一起的区域形成三个相互独立的区域,不同区域的鼠群之间无法进行基因交流,形成地理隔离;从图示看,三个区域内的环境条件对鼠群的选择是不同的,这是由不同区域内的自然条件的差异导致的;从图示看,三个区域对鼠群的选择不同,被淘汰的基因不同,导致基因频率和基因型频率都会发生改变;但三个区域内鼠群的多样性发生改变,并不代表就形成了新物种。
17.海豚与鲨鱼分别属于哺乳纲和鱼纲,两者体型和运动器官的外观具有许多相似之处。有关叙述错误的是( B )
A.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而上升
B.种群内个体自由交配就能够保持种群的基因频率不变
C.鲨鱼捕食个体数量较多的鱼类种群有利于增加物种多样性
D.海豚与其他哺乳动物的基因库差异可能小于其与鱼类基因库的
差异
解析:种群数量越小,偶然的基因突变造成基因频率的改变越大;种群内个体自由交配基因频率不变,但由于自然选择的存在,会让基因频率发生改变;鲨鱼捕食数量较多的鱼类,为其他物种的形成腾出空间,有利于物种多样性的增加;亲缘关系越近的生物,基因库的差异越小。
18.下列有关拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说、现代生物进化理论以及协同进化的说法中,错误的是( D )
A.拉马克是历史上第一个提出比较完整的进化学说的科学家,其进化理论的核心为用进废退和获得性遗传
B.达尔文认为适应的来源是可遗传变异,适应是自然选择的结果
C.现代生物进化理论认为,在环境的选择作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断地进化
D.在自然选择过程中,黑色桦尺蛾与灰色桦尺蛾之间的种内斗争属于协同进化
解析:协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,黑色桦尺蛾与灰色桦尺蛾属于同种生物,它们之间的种内斗争不属于协同进化。
19.某科学家发现青霉菌菌落周围没有细菌生长,但远处的细菌却正常生长,之后通过一系列实验发现青霉素,挽救了无数生命。而如今,青霉素对多种细菌的抑制作用明显减弱。下列相关叙述正确的是( B )
A.青霉菌与细菌之间存在互利共生的关系
B.耐药性菌群的形成是抗药性基因频率上升的结果
C.细菌耐药性是长期大量使用青霉素导致基因突变的结果
D.细菌产生青霉素抗性基因后,该基因就会被保留不再发生丢失、
突变
解析:青霉菌与细菌之间不存在互利共生关系;因为青霉素对抗药性基因个体的选择作用,使抗药性基因的基因频率逐渐增大,从而导致耐药性菌群出现;青霉素对突变后的基因起了选择作用,不是细菌基因突变的原因;基因突变是不定向的,细菌由突变产生的青霉素抗性基因也可以再发生突变。
20.某种田鼠,已知等位基因T(长尾)和t(短尾)位于X染色体上,且带有Xt的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。将长尾雄鼠与杂合长尾雌鼠杂交得到F1,再让F1相互交配得到F2。在理论上,下列推断不正确的是( C )
A.F2中,雌雄个体的数量比为1∶2
B.F2中,长尾∶短尾的数量比为5∶1
C.F2的雌性个体中,T基因频率∶t基因频率为3∶1
D.F2的雄性个体中,T基因频率∶t基因频率为3∶1
解析:据题意可知,长尾雄鼠的基因型为XTY,杂合长尾雌鼠的基因型为XTXt,杂交得到F1中,雌鼠为1/2XTXT、1/2XTXt,雄鼠为1/2XTY、1/2XtY,产生的雌配子有3/4XT、1/4Xt,雄配子有1/4XT、1/4Xt、1/2Y,因带有Xt的精子与卵细胞结合后使受精卵致死,导致有3/16XTXt和1/16XtXt的受精卵死亡,故F2中雌鼠只有1/2存活,雌雄鼠个体的数量比为1∶2;因F2中雌鼠的基因型及比例为3/12XTXT∶1/12XTXt,均为长尾,F2雄鼠的基因型及比例为6/12XTY(长尾)∶2/12XtY(短尾),故长尾与短尾之比为(3/12+1/12+6/12)∶(2/12)=5∶1;F2雌鼠中T的基因频率∶t的基因频率为(3×2+1)∶1=7∶1;F2雄鼠中T基因频率∶t基因频率为3∶1。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分)如图表示几种哺乳动物的起源情况,回答下列问题。
(1)图示表明现存的各类哺乳动物具有共同的 。
(2)原始哺乳动物(A)能进化成各种不同的哺乳动物,从内在原因看是 ,
从外部原因看是 。
(3)本图示可以很好地体现生物的 性和 性。
(4)如果改变图中动物的生活环境, 的动物能在新的环境中生存下来,而 的动物则被淘汰。
解析:(1)图中表明现存的哺乳动物(B~G)具有共同的原始祖先是原始哺乳动物。(2)原始哺乳动物进化为各种不同哺乳动物的内在原因是生物的变异是不定向的,而外部原因则是生存环境多样化。(3)因为生物所在的环境是多种多样的,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以经过自然选择也就形成了物种的多样性。经过自然选择存活下来的生物都是适应环境的,该图可显示生物的多样性和适应性。(4)在新环境中,只有适应新环境的变异类型才能被保留下来,而不能适应新环境的变异类型则被淘汰。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)原始祖先(1分) (2)生物的变异是不定向的 环境是多样的 (3)多样(1分) 适应(1分) (4)适应新环境变异 不能适应新环境
变异
22.(10分)图甲显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型,A和a这对等位基因没有显隐性关系,共同决定甲虫的体色,甲虫体色的基因型和表型如图乙所示。请据图回答下列问题。
(1)在种群1中出现了基因型为A′A的甲虫,A′基因最可能的来源是 。A′A个体的出现将会使种群1的 发生改变,导致生物进化。
(2)由图甲可知,种群1和种群2 (填“是”或“不是”)同一物种。
(3)根据图甲两个种群中不同体色的甲虫分布比例,可以初步推测种群2中具有基因型 的个体更能适应环境,基因A和a在该种群中出现的比例发生变化是 的结果。
(4)图乙中的甲虫具有多种体色体现了生物的 多样性。
解析:(1)新基因的产生最可能的来源是基因突变;新基因的出现将使种群的基因频率发生改变,导致生物进化。(2)种群1和种群2之间能发生基因交流,说明没有形成生殖隔离,是同一物种。(3)从图甲中可以看出,种群2中灰色个体相比于种群1生存的数目多,说明种群2中基因型为aa的个体更能适应环境,基因频率的变化是自然选择的结果。(4)甲虫体色的多样性体现了生物的遗传(基因)多样性。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)基因突变(1分) 基因频率 (2)是(1分) (3)aa 自然选择 (4)遗传(基因)
23.(10分)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,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 ,种群b和种群c个体之间由于花期不同,相互之间已不能正常传粉,说明已产生了 。
(2)在对植物A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 (填“有”或“没有”)发生进化,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; 是生物进化和物种形成的环节。
解析:(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,相互之间已不能正常传粉,这说明种群b和c已产生了生殖隔离。
(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%。在这一年中,该植物种群的基因频率没有发生变化,说明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;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,最终导致新物种的形成。
答案:(除标注外,每空1分)
(1)地理隔离 生殖隔离 (2)没有 该种群的基因频率没有发生变化(2分) (3)种群 自然选择(2分) 突变和基因重组、自然选择、隔离(2分)
24.(14分)如图为现代生物进化理论的概念图,请据图回答相关问题。
(1)②导致①改变的内因是生物的 和 ,它为生物进化提供原材料。图中③指 ,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同群体的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有 隔离。
(2)曼彻斯特地区的桦尺蛾有黑色类型和浅色类型,经过若干年自然选择后,黑色类型桦尺蛾占多数,说明自然选择是 (填“定向的”或“不定向的”),自然选择过程中,直接选择的是 (填“基因型”或“表型”)。
(3)④指 。
解析:(1)②表示可遗传的变异,来源包括突变和基因重组,为生物进化提供原材料。图中③是指自然选择学说,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同群体的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有生殖隔离。(2)生物变异是不定向的,自然选择是定向的;自然选择过程中,直接选择的是表型。(3)④表示生物多样性的三个层次,包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
答案:(每空2分)
(1)突变 基因重组 自然选择学说 生殖 (2)定向的 表型 (3)遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
25.(10分)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物,在实验室里对两组个体数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。实验结果如图所示,请回答下列有关问题。
(1)用杀虫剂处理,可使群体中的个体数在短时间内迅速减少,但从处理后的第二世代的个体数又逐渐回升了,其原因是螺旋蛆蝇中存在着
类型,而杀虫剂起了 ,选择出耐药个体,经过逐代 ,耐药变异特性得以逐代积累加强,就逐渐形成了耐药新品种,从而使杀虫剂失效。
(2)用电离辐射促使雄性不育的方法,在遗传学上叫 ,用这种方法最终能达到理想效果,但需要较长时间,其原因是 很低,需要在几代中反复进行,才能使 的数量逐渐增多。
(3)实验结果表明,使用 的方法消灭螺旋蛆蝇的效果较好。
解析:(1)在自然界中,生物个体既能保持亲本的遗传性状,又会出现变异,出现有利变异的个体容易在与环境的斗争中获胜,并将这些变异遗传下去,出现不利变异的个体则容易被淘汰。经过长期的自然选择,微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异,从而产生了适应特定环境的生物新类型。(2)人工诱变能够提高变异的频率,创造人类需要的变异类型,但人工诱变产生的有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。(3)分析实验结果图解可知,用电离辐射促使雄性不育的实验组导致种群个体数较低,不反弹,消灭螺旋蛆蝇的效果较好。
答案:(除标注外,每空1分)
(1)耐药变异 选择作用 选择 (2)人工诱变 基因突变率(2分) 突变个体(或雄性不育个体)(2分) (3)电离辐射促使雄性不育
(2分)