2025苏教版高中生物学必修2强化练习题--第四章 生物的进化（含解析）
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| 名称 | 2025苏教版高中生物学必修2强化练习题--第四章 生物的进化（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 723.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-11-28 21:19:57 | ||
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文档简介
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2025苏教版高中生物学必修2
第四章 生物的进化
一、单项选择题(共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.生物的各种变异都为进化提供了原材料
B.有利变异的逐代积累是生物进化的实质
C.个体的表型在个体死亡后消失,则控制该表型的基因也随之消失
D.生物与生物、生物与环境的协同进化会导致生物多样性
2.下列关于中性学说的说法,错误的是( )
A.中性学说的研究侧重于分子,即微观水平
B.中性学说认为,DNA产生的突变大部分是中性的
C.中性学说与现代综合进化论是对立的
D.中性学说认为,中性突变对生物的生存既无利也无害
3.昆虫的保护色越来越逼真,天敌的视觉也越来越发达。以上实例说明( )
A.自然选择不起作用 B.昆虫在生存斗争中占优势
C.天敌在生存斗争中占优势 D.昆虫与天敌相互选择、协同进化
4.考古学家发现一种特殊的鱼化石,这种鱼能用胸鳍站立并“行走”,这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始,下列相关叙述不合理的是( )
A.环境会影响生物的进化方向,生物进化方向是由水生到陆生
B.鱼的胸鳍长期使用,慢慢地演变成了陆生动物能够行走的四肢
C.这种特殊的鱼能将鱼类和陆生动物联系起来,为生物进化提供了证据
D.通过化石可了解已灭绝生物的形态结构,是研究生物进化的直接证据
5.中美洲东海岸与西海岸分布着两种形态差异显著的海龟。经DNA检测,发现它们曾经是同一物种,火山爆发将它们分隔成两个种群,现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是 ( )
A.火山爆发导致两个海龟种群出现地理隔离
B.东西海岸所有海龟所含有的全部基因组成基因库
C.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.理论上,没有自然选择的作用,基因重组不会导致基因频率发生改变
6.生物多样性的核心是物种多样性,下列叙述有误的是( )
A.生物的进化导致了生物物种的多样性
B.在漫长的进化历程中,生物的进化趋势可以用五界系统进化树来表示
C.所有生物既能保持各自物种的繁衍,又能使同种生物的不同个体之间表现出差别,这主要源于遗传物质的作用和基因表达的差异
D.生物多样性包括基因多样性、遗传多样性和物种多样性
7.科学家在墨西哥湾深海发现了一种新的鮟鱇鱼,雌鱼头顶自带“钓鱼竿”——若干个肉状突起,可发出光源,吸引猎物。雄鱼则吸附在雌鱼体表提供繁殖所需的精子,同时通过雌鱼血液获取营养物质。下列叙述正确的是( )
A.头顶发光的“钓鱼竿”的形成是海底黑暗环境长期诱导的结果
B.雌雄鱼的生活繁殖方式是它们在长期协同进化中相互适应形成的
C.鮟鱇鱼种群在深海环境条件稳定时,基因频率也可能会改变
D.鮟鱇鱼进化的原材料由基因突变和基因重组提供
8.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型。图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种,下列叙述错误的是( )
A.物种A进化为B、C的过程中发生种群基因频率的改变
B.由物种A进化为B、C两个物种的内因是存在地理隔离
C.甲岛上的物种B迁移到乙岛后不与物种C发生基因交流
D.物种C与物种D之间存在生殖隔离
9.自然选择可以作用于远缘物种使不同物种外表极其类似,适应了相同的环境,这种状况被称为趋同进化,如下过程。下列相关叙述正确的是( )
远缘物种在相似环境中:物种A→物种M(外表很像物种N)
物种B→物种N(外表很像物种M)
A.现代生物进化理论认为,物种是生物进化的基本单位
B.趋同进化是不同生物在相似或相同环境下,形态结构向着同一方向进化的方式
C.物种A进化为物种M的过程一定经过了长期的地理隔离从而达到生殖隔离
D.发生趋同进化后形成的两个物种M和N亲缘关系较近
10.同源器官是指起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同的器官。有很多事实能够作为支持生物进化学说的证据。如图所示,这些生物体在结构上具有明显的相似之处,下列对于这些相似之处和对生物进化的解释中,不合理的是 ( )
A.这些生物体具有共同的原始祖先
B.这些相似的结构被称为同源器官
C.这些证据被称为比较解剖学证据
D.这些相似之处表明变异是定向的
11.下列关于生物进化与生物多样性之间关系的描述,错误的是 ( )
A.两栖类起源于早期鱼类,在进化过程中逐渐形成了既适应水中生活又适应陆地生活的特点
B.早期的爬行类在进化过程中,都进化为适应陆地和水体等不同生活环境的现代爬行动物
C.鸟类起源于早期爬行类,在进化过程中出现水生、陆生和飞翔生活等种类
D.哺乳类起源于早期爬行类,在进化过程中出现适应淡水、海水、沙漠、森林等环境的种类
12.某海岛有一种中地雀,原来没有竞争者。在记录的时间段内,1977年和2004年发生了2次旱灾;2005年以大型种子为食、具有大鸟喙的大地雀入侵。如图记录了中地雀鸟喙平均尺寸的变化。下列叙述错误的是 ( )
A.该岛上中地雀鸟喙平均尺寸的变化是自然选择的结果
B.1977年的旱灾诱发了基因突变,进而造成鸟喙尺寸的增大
C.2005年后中地雀很可能主要以大地雀不吃的小种子为食
D.2005年后该海岛上两种地雀的种群基因频率可能都在发生改变
13.如图表示某生态系统中的三种植物,下列叙述中正确的是( )
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和周围的无机环境之和称为生态系统的多样性
14.古孢粉学是孢粉学的一个分支,是研究化石孢子和花粉的形态、分类、组合分布及其进化规律的科学。孢子、花粉质量轻且数量多,散布极远,各沉积地层中均可保存。下列叙述错误的是( )
A.化石是研究生物进化的唯一证据
B.通过分析不同地层中孢子和花粉的组合可以推断植被的演变规律
C.相较于其他地层,沉积岩的地层中化石所受破坏较少,保存较为完整
D.孢子和花粉可以保存为化石的原因可能与它们有抗高温、高压的外壁有关
二、多项选择题(共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题目要求,每题全选对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
15.黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴,其黄刺颜色鲜艳,当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液吓退敌害,这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是( )
A.若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,说明它和普通蜥蜴属于同一物种
B.黄刺尾守宫独特的形态特征是长期自然选择的结果
C.黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D.不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
16.某可随机交配的植物种群中存在AA、Aa和aa三种基因型,如图是该种群中A基因频率随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.Y1~Y3年间,A基因频率增大,该种群发生了进化
B.自然选择通过对表型的选择,影响A基因频率
C.O~Y1年间,该种群中基因型为aa的植株所占的比例为81%
D.Y3~Y4年间,该种群中基因型为Aa的植株所占的比例为9%
17.非洲的坦噶尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼,这些丽鱼由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如图),但坦噶尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。下列叙述正确的是( )
A.两湖中的多个丽鱼物种之间存在生殖隔离
B.两湖中丽鱼种数的差异属于物种多样性
C.A'与B'鱼的遗传物质的相似度比A'鱼与A鱼的相似度高
D.达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
18.美洲热带地区的纯蛱蝶幼虫主要取食西番莲叶片,西番莲受到纯蛱蝶的伤害之后,会释放出一种化学物质使纯蛱蝶幼虫死亡,但仍有少数纯蛱蝶会变异出抵抗该化学物质的能力。观察发现,西番莲利用改变叶片形状“制造”黄色假卵(叶片上蜜腺稍微隆起形成卵状结构)等办法来迷惑纯蛱蝶,以减少纯蛱蝶在此产卵;还通过分泌一种“花外蜜露”引诱蚂蚁和蝇类前来捕食纯蛱蝶幼虫。在此过程中,纯蛱蝶也增强了寻找并发现西番莲的能力。下列分析正确的是( )
A.西番莲释放出化学物质抵抗纯蛱蝶和纯蛱蝶能抵抗该化学物质是长期协同进化的结果
B.在纯蛱蝶觅食的刺激下,西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变
C.西番莲叶形的变化和纯蛱蝶觅食行为的变化说明自然选择决定进化的方向
D.西番莲和纯蛱蝶之间的协同进化离不开环境的作用
三、非选择题(共5题,共60分。)
19.(14分)在生产实践中,人们通过对原鸡长时间的人工选择,分别培育出卵肉兼用的芦花鸡、药用的乌骨鸡、卵用的北京白鸡、肉用的艾维茵鸡、观赏用的长尾鸡和斗鸡(如图)。回答下列问题。
(1)达尔文的生物进化理论的基本观点是 、生存斗争和自然选择、 。
(2)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为, 是生物进化的基本单位,进化的实质是 发生改变,决定生物进化方向的是 。
(3)以北京白鸡为例,概述原鸡到北京白鸡的培育过程:人们对原鸡变异的后代进行比较, ,培育出最符合要求的北京白鸡。
(4)尝试用中性学说解释原鸡到长尾鸡的培育过程:原鸡中的基因按一定速率发生了 ,并被随机保留下来,通过 ,原鸡的不同后代之间出现了性状差异,如出现了长尾,选择尾长的鸡而淘汰其他鸡,最终培育出长尾鸡。
(5)生物进化理论在思想观念上对人们的影响主要表现在两个方面,一是 ,二是促进了生态伦理的发展。
20.(11分)适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同环境,形成一个同源的辐射状的进化系统,如图1所示。通常适应辐射可以分为3种基本类型:Ⅰ.环境性适应,指物种能够在不断变化的环境中生存,并分化出不同物种;Ⅱ.普遍性适应,指物种建立了一种全新的特性或能力来适应新环境;Ⅲ.群岛化适应,指生物类群迁入一系列相互隔离的生态系统中(如岛屿和山地),进而发生快速的适应性进化。请回答下列问题:
(1)适应辐射是 的结果, 等可遗传的变异是适应形成的必要条件之一。
(2)达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀就是适应辐射的产物,属于适应辐射中的 类型,这13种地雀的存在体现了生物的 多样性。
(3)以下属于适应辐射的有 (填序号)。
①蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵
②高纬度和海拔较高地区的山地植物,体型普遍矮小,叶片表面密布绒毛
③起源于盾皮鱼的各种软骨鱼类和硬骨鱼类分别生活于各自的水环境中
④翼手目包括多种蝙蝠,有的吃花蜜和花粉,有的吃昆虫,还有吸血蝠和食鱼蝠等
(4)为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行研究,统计结果如图2所示。熊蜂的体型大小与花冠长度呈 (填“正相关”或“负相关”)。这一结果与传统上“长口器吸食长花冠内的花蜜”的进化模式相悖,该现象产生的原因可能是当体型大的熊蜂访问长花冠的花时,受花冠口限制, 。还有部分鼠尾草属植物的传粉媒介从蜂类向鸟类转变,这说明植物、蜂类和鸟类在相互选择中 。
图2
21.(11分)图1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2所示,请据图回答下列问题。
(1)种群1的全部个体所含有的全部基因称为 。
(2)在种群中出现了基因型为A'A的甲虫,A'基因最可能的来源是 ,该来源为生物进化 。
(3)图中箭头表示通过迁移,两个种群的基因库之间有机会进行 。由此可知,种群1和种群2之间不存在 。
(4)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例,可以初步推测处于工业污染较为严重环境中的是种群 (填“1”或“2”),该环境对甲虫的生存起到了 作用。
22.(12分)从化石分析来看,距今1 000年前,某山林曾生活着A、B、C三个品种的彩蝶,三个品种的彩蝶形状差异很大,分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域,如图所示;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,丙区域原C品种形状的彩蝶已经绝迹,出现的是一种新的形状的彩蝶(D彩蝶),且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配并产生可育后代,乙、丙两区结合处的B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫。请回答下列问题:
(1)研究彩蝶进化最直接、最重要的证据是 。
(2)按达尔文自然选择学说的解释模型分析,由于存在 ,不适应其生存环境的C品种形状的彩蝶被逐渐淘汰。
(3)从1 000年前至今,这片山林彩蝶的物种数量 (填“增加”“减少”或“不变”),判断依据是
。
(4)B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育为成虫,推测B、D彩蝶可能有共同的起源,但如今两种群的 却有较大的差异。请结合材料,运用现代生物进化理论分析B、D彩蝶出现这种差异的原因: 。(答出两点即可)。
23.(12分)随着生命科学技术的不断发展,物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养食物不同,其他环境条件一致。回答下列有关生物进化与生物多样性的问题。
(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个 。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深。再混养时,果蝇的交配择偶具有严重的同体色选择偏好,此时甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性,判断的理由是 。
(3)经过八代或更长的时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因:两箱分养造成 ,当两箱中果蝇发生变异后,由于 不同, 变化,形成两个群体体色的很大差异。
(4)下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A/a、T(T1、T2)/t、E/e]的显性基因频率统计的数据:
世代 甲箱 乙箱
果蝇数 A T1 E 果蝇数 A T2 E
第一代 20 100% 0 64% 20 100% 0 65%
第四代 350 89% 15% 64.8% 285 97% 8% 65.5%
第七代 500 67% 52% 65.2% 420 96% 66% 65.8%
第十代 560 61% 89% 65% 430 95% 93% 65%
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是 ;基因频率基本稳定的基因是 ,第十代时,甲箱中果蝇的该等位基因杂合子出现的频率是 %。
附加题
1.化石证据有助于研究生物的进化,比较解剖学、比较胚胎学、细胞生物学和分子生物学等的研究都为生物进化提供了有力证据。请分析回答下列问题:
(1)大部分化石发现于沉积岩的地层中。已经发现的大量化石证据和比较解剖学证据等证实了不同的生物是由
逐渐进化而来的,在漫长的进化过程中,生物体在 等方面发生着全面的进化。
(2)鱼类终身存在的鳃裂在人胚胎发育的早期也出现过,这属于 为生物进化提供的证据;研究比较人的上肢、鲸的鳍、猿的上肢,发现它们之间有共同特点,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的氨基酸序列的差异如表所示。
生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 金枪鱼 小麦 链孢霉 酵母菌
氨基酸差 异/个 0 1 11 13 21 35 43 44
从表中可以看出,微生物、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的氨基酸序列上的差异,得出的结论是 间的亲缘关系最近,这项比较从 水平为生物的进化提供了证据。
2.位于亚利桑那州科罗拉多大峡谷北缘的凯巴森林,生活着黑尾鹿种群和它们的主要捕食者美洲狮和狼。1905年以来,该地黑尾鹿保持在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,到1942年,黑尾鹿仅剩8 000头,而且大都身体瘦小,体质衰弱。20世纪70年代,当地实施“引狼入室”计划,黑尾鹿种群数量逐渐上升,凯巴森林又焕发勃勃生机。根据所学知识,请回答下列问题:
(1)凯巴森林中黑尾鹿种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的 ,研究发现,黑尾鹿等植食性动物有较为发达的盲肠,这是 的结果,该过程 (填“是”或“不是”)定向的。
(2)美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用,理由是 。
(3)美洲狮和狼的存在有利于增加物种的多样性,试分析其原因: 。
(4)黑尾鹿的某一相对性状由位于X染色体上的等位基因A和a控制,抽样调查得知当年雌雄个体的比例为1∶1,雌性个体中XAXA、XAXa、XaXa 三种基因型个体所占比例分别为50%、30%和20%,雄性个体中XAY、XaY两种基因型各占50%,则该种群中A的基因频率为 。由于不含A基因的个体易被天敌捕食,所以黑尾鹿种群中a的基因频率将会 (填“增大”或“减小”),可说明该黑尾鹿种群在不断发生进化。
3.一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。某同学做探究抗生素对细菌的选择作用实验,步骤如下。
步骤一:取少量大肠杆菌培养液,用无菌的涂布器均匀地涂抹在培养基平板上。
步骤二:将含有青霉素的圆形滤纸片放在培养基表面,37 ℃恒温培养后出现抑菌圈。
步骤三:从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养。
重复步骤一、二。
回答下列有关问题:
(1)再次接种时,要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌的原因是 。
(2)连续培养几代后,抑菌圈直径的变化趋势为 ,产生这一现象的原因是 。
(3)已知经过几代连续培养,甲同学筛选出了抗青霉素的大肠杆菌(不抗四环素);乙同学筛选出了抗四环素的金黄色葡萄球菌(不抗青霉素)。将两种菌混合培养,产生了少量既能抗青霉素又能抗四环素的大肠杆菌。甲同学认为,出现这一现象的原因是两种菌之间发生了遗传物质的转移;乙同学则认为是个别大肠杆菌发生了 。请设计实验探究甲同学的说法是否合理,写出实验设计思路,预测实验结果及结论。
实验设计思路: 。
预测实验结果及结论: 。
答案与解析
第四章 生物的进化
1.D 2.C 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 8.B 9.B 10.D
11.B 12.B 13.C 14.A 15.BD 16.ABC 17.ABC 18.ACD
1.D 生物发生的变异包括不可遗传变异和可遗传变异,只有可遗传的变异能为生物进化提供原材料,A错误;生物进化的实质是基因频率的改变,B错误;个体的表型在个体死亡后消失,种群通过繁殖可保留控制相应表型的基因,C错误;生物与生物、生物与环境的协同进化导致生物多样性的形成,D正确。
2.C 现代综合进化论侧重于宏观水平,中性学说侧重于微观水平,两者相互补充,更好地阐述了生物进化的本质,C错误。
3.D 在昆虫与其天敌的斗争中,二者互相选择,协同进化,各自发展自己的特征,所以昆虫的保护色越来越逼真,天敌的视觉也越来越发达,D正确。
4.B 环境会影响生物的进化方向,生物进化的总体趋势是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,A正确;“鱼的胸鳍长期使用,慢慢地演变成了陆生动物能够行走的四肢”是典型的用进废退学说,不符合现代生物进化理论的观点,B错误;这种鱼能用胸鳍站立并“行走”,这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始,这种特殊的鱼能将鱼类和陆生动物联系起来,为生物进化提供证据,C正确;化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据,因为化石是保存在地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹,通过化石可了解古生物的形态结构或生活习性等,D正确。
5.B 由题干可知,火山爆发将海龟分隔成两个种群,两个海龟种群出现了地理隔离,阻断了两个种群之间的基因交流,A正确;东海岸海龟和西海岸海龟为两个不同物种,它们的基因库存在明显差异,同一种群所有个体所含有的全部基因组成一个基因库,B错误;地理隔离使两个种群的基因不能进行交流,在各自环境的选择下朝着不同的方向改变着各自种群的基因库和基因频率,当这种改变突破了种的界限时,产生了生殖隔离,便形成了两个新的物种,所以种群基因库之间的差异是产生生殖隔离的根本原因,C正确;理论上,没有自然选择的作用,基因重组不会导致种群基因频率发生改变,D正确。
6.D 生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性,D错误。
7.C 头顶发光的“钓鱼竿”是突变的结果,突变是不定向的,环境起选择作用,A错误;雌雄鱼是相同物种,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,B错误;在生活条件稳定的时候,也可能会产生突变,导致基因频率发生改变,C正确;基因突变、染色体变异、基因重组都会为进化提供原材料,D错误。
8.B 生物进化的实质是种群基因频率的改变,物种A进化为B、C的过程中发生种群基因频率的改变,A正确;由物种A进化为B、C两个物种的外因是存在地理隔离,B错误;甲岛上的物种B与乙岛上的物种C存在生殖隔离,故迁移到乙岛后不与物种C发生基因交流,C正确;物种B形成新物种D,物种C与物种D之间也存在生殖隔离,D正确。
9.B 现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,A错误;物种A进化为物种M的过程不一定经过了长期的地理隔离,C错误;发生趋同进化后形成的两个物种M和N只是外表相似,但亲缘关系还是较远,D错误。
10.D 人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼手,形态和功能各不相同,但它们的结构和部位很相似,属于同源器官,同源器官的存在,表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的,只是在进化过程中,由于生活环境的不同,同源器官逐渐出现了形态和结构的差异,A、B正确;同源器官属于比较解剖学证据,C正确;自然界中变异是不定向的,D错误。
11.B 研究表明,现代的爬行类、鸟类、哺乳类均由早期的爬行类进化而来,B错误。
12.B 该岛上中地雀鸟喙平均尺寸的变化是自然选择的结果,A正确;旱灾为环境因素,具有选择作用,不能诱发基因突变,B错误;2005年以大型种子为食、具有大鸟喙的大地雀入侵,2005年后中地雀很可能主要以大地雀不吃的小种子为食,C正确;2005年后共存于一个海岛上的两种地雀由于相互选择,基因频率可能都在发生改变,D正确。
13.C a、c、f是不同物种,不同物种之间存在生殖隔离,A错误;同一种群所有个体所含的全部基因称为种群基因库,而a~j不是同一种群,所包含的全部基因不能称为种群基因库,B错误;f~j在一段时期内没有产生新的基因,但染色体变异和自然选择等也会导致种群基因频率发生改变,C正确;该生态系统中的所有生物和无机环境之和称为生态系统,但不能称为生态系统的多样性,D错误。
14.A 化石是研究生物进化最直接的证据,但不是唯一证据,如还有比较解剖学证据等,A错误;不同地质年代的孢子和花粉化石沉积在不同地层中,通过研究不同地层中孢子和花粉的组合,可以推断植被的演变规律,B正确;相较于其他地层,沉积岩地层中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标,C正确;孢子和花粉的外面有一层外壁,孢子和花粉可以长久保存为化石与这层外壁抗高温、高压有关,D正确。
15.BD 若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,但后代不一定可育,故它们不一定属于同一物种,A错误;自然选择决定生物进化的方向,黄刺尾守宫独特的形态特征是长期自然选择的结果,B正确;生物进化的实质是种群基因频率的改变,C错误;不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大,最终会导致生殖隔离,D正确。
16.ABC 生物进化的标志是种群基因频率的改变,Y1~Y3年间,A基因频率增大,说明该种群发生了进化,A正确;自然选择通过对生物个体表型的选择,影响种群中A基因频率,B正确;O~Y1年间,A基因频率为0.1,a基因频率为0.9,所以该种群中基因型为aa的植株所占的比例为(0.9)2×100%=81%,C正确;Y3~Y4年间,A基因频率为0.9,a基因频率为1-0.9=0.1,该种群中基因型Aa的植株所占比例为2×0.9×0.1×100%=18%,D错误。
17.ABC 同一湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与另一湖中任何丽鱼的亲缘关系近,则A'与B'鱼的遗传物质的相似度比A'鱼与A鱼的相似度高,C正确;达尔文的自然选择学说强调环境对生物性状的选择作用,不能科学地解释两湖丽鱼种数众多的根本原因,D错误。
18.ACD 西番莲释放化学物质抵抗纯蛱蝶和纯蛱蝶能抵抗这种物质是长期协同进化的结果,A正确;西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变是自发的、随机的,并不是受纯蛱蝶觅食的刺激才发生,B错误;生物进化的方向是由自然选择决定的,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,因此,在自然选择的作用下,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进化,C正确。
19.答案 (除特别注明外,每空2分)(1)物种演变和共同起源 适应是自然选择的结果
(2)种群(1分) 种群基因频率(1分) 自然选择(1分)
(3)挑选产卵多的原鸡,多代选育(或不断选育)
(4)中性突变 逐代积累(1分)
(5)颠覆了“创世说”的统治地位
解析 (1)达尔文生物进化理论的基本观点:物种演变和共同起源、生存斗争和自然选择、适应是自然选择的结果。(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,自然选择决定生物进化的方向。(3)北京白鸡具有卵用的特点,原鸡会产生多种变异,人们对原鸡变异的后代进行比较,挑选产卵多的原鸡,多代选育,最终培育出最符合要求的北京白鸡。(4)根据中性学说,原鸡中的基因按一定速率发生了中性突变,并被随机保留下来,通过逐代积累,原鸡的不同后代之间出现了性状差异,如出现了长尾,选择尾长的鸡而淘汰其他鸡,最终培育出长尾鸡。(5)生物进化理论在思想观念上对人们的影响表现在颠覆了“创世说”的统治地位,促进了生态伦理的发展。
20.答案 (除特别注明外,每空1分)(1)(长期)自然选择 突变和基因重组(基因突变、基因重组和染色体变异)
(2)群岛化适应(Ⅲ)(2分) 物种
(3)③④(2分)
(4)负相关 熊蜂无法完全进入花冠内吸取花蜜,影响传粉(2分) 协同进化
解析 (1)适应辐射是(长期)自然选择的结果,突变和基因重组能为生物进化提供原材料,是适应形成的必要条件之一。(2)达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀是适应辐射的产物,根据题中信息可判断这种适应辐射属于群岛化适应(Ⅲ)类型,这13种地雀已经成为不同的物种,因此它们的存在体现了生物的物种多样性。(3)蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象表现的是适应的相对性,不属于适应辐射现象,①错误;高纬度和海拔较高地区的山地植物,体型普遍矮小,叶片表面密布绒毛,该现象体现的是适应性,不属于适应辐射现象,②错误;各种软骨鱼类和硬骨鱼类起源于共同的祖先——盾皮鱼,二者分别生活于各自的水环境中,这是适应辐射现象,③正确;翼手目包括多种蝙蝠,有的吃花蜜和花粉,有的吃昆虫,还有吸血蝠和食鱼蝠,这些蝙蝠是由共同的祖先进化来的,属于适应辐射现象,④正确。故选③④。(4)结合图2可知,熊蜂的体型大小与花冠长度呈负相关。这一结果与传统上“长口器吸食长花冠内的花蜜”的进化模式相悖,该现象产生的原因可能是当体型大的熊蜂访问长花冠的花时,受花冠口限制,熊蜂无法完全进入花冠内吸取花蜜,影响传粉。还有部分鼠尾草属植物的传粉媒介从蜂类向鸟类转变,这说明植物、蜂类和鸟类在相互选择中协同进化。
21.答案 (除特别注明外,每空2分)(1)基因库(1分)
(2)基因突变 提供原材料
(3)基因交流 地理隔离(或生殖隔离)(1分)
(4)1 选择(1分)
解析 (1)种群1的全部个体所含有的全部基因称为基因库。(2)A和A'属于等位基因,等位基因是通过基因突变产生的,基因突变为生物进化提供了原材料。(4)据题图可知,种群1中黑色个体较多,据此可推测种群1处于工业污染较为严重的环境中,浅色个体因在该环境中容易被天敌发现而数量较少,该环境对甲虫的生存起到了选择作用。
22.答案 (每空2分)(1)化石
(2)生存斗争
(3)增加 原来是一个物种的三个品种,现在是两个物种
(4)基因库 突变和基因重组为D彩蝶的产生提供原材料;自然选择的作用不同导致B、D彩蝶种群基因频率改变的方向不同;隔离是D彩蝶形成的必要条件
解析 (1)研究生物进化最直接、最重要的证据是化石。(3)1 000年前,该地区的彩蝶是一个物种,存在A、B、C三个品种,如今,B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫,即存在生殖隔离,则A、B是一个物种,D是另一个物种,所以彩蝶的物种数量增加。(4)B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育为成虫,两种群的基因库有较大差异,B、D彩蝶出现这种差异的原因是突变和基因重组为D彩蝶的产生提供原材料;自然选择的作用不同导致B、D彩蝶种群基因频率改变的方向不同;隔离是D彩蝶形成的必要条件。
23.答案 (除特别注明外,每空1分)(1)种群
(2)物种(或遗传) 交配的同体色偏好造成两品系果蝇之间存在生殖隔离现象(或虽然交配选择上有体色偏好,但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性)(2分)
(3)地理隔离 选择(食物) 基因频率向不同方向
(4)甲箱 E(2分) 45.5(2分)
解析 (2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深,再混养时,果蝇的交配择偶具有严重的同体色选择偏好,这说明甲、乙品系果蝇之间的差异体现的可能是遗传多样性,因为虽然交配选择上有体色偏好,但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性;如果甲、乙品系果蝇因为交配的同体色偏好造成生殖隔离,则两品系果蝇之间的差异体现的是物种多样性。(4)基因库是一个种群中所有个体所含有的全部基因,分析表格中数据可知,甲、乙箱果蝇的初始数量相同,但是最终甲箱果蝇的数量多于乙箱,甲箱种群数量较大,基因库较大。由表格可知,E的基因频率基本稳定,甲箱中该等位基因的杂合子在第十代时的频率是2×65%×(1-65%)=45.5%。
附加题
1.答案 (1)共同的祖先 形态、结构、生理功能
(2)比较胚胎学 比较解剖学
(3)不同生物之间具有一定的亲缘关系 人和黑猩猩 分子
解析 (3)微生物、动物、植物和人的细胞内均有细胞色素c,说明不同生物之间具有一定的亲缘关系;细胞色素c的氨基酸序列的差异越小,亲缘关系越近,据表可知,人和黑猩猩间的亲缘关系最近。
2.答案 (1)基因库 自然选择 是
(2)美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中的老弱病残个体,而健壮个体得以逃脱并生存下来
(3)美洲狮和狼往往捕食个体数量多的物种,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
(4)60% 减小
解析 (2)捕食者的存在对被捕食者的发展是有利的,因为捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的老弱病残个体,健壮个体得以逃脱并生存下来,客观上起到了促进种群发展的作用。(3)捕食者往往捕食个体数量多的物种,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,因此捕食者的存在有利于增加物种多样性。(4)假设雌雄黑尾鹿各有100头,由题意可知,各基因型对应的个体数如表:
基因型 XAXA XAXa XaXa XAY XaY
个体数 50 30 20 50 50
XA的基因频率为(2×50+30+50)÷(2×100+100)×100%=60%。
3.答案 (1)抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌
(2)变小 连续多代培养后,耐药菌所占比例逐渐增加
(3)基因突变 提取金黄色葡萄球菌的DNA加入大肠杆菌培养液中,培养一段时间后,将大肠杆菌接种到含四环素的固体培养基上,培养后观察是否有菌落生成 如果有菌落生成,说明甲同学的说法是合理的;如果没有菌落生成,说明甲同学的说法是不合理的
解析 (2)连续多代培养后,耐药菌所占比例逐渐增加,细菌种群耐药性增强,抑菌圈直径会变小。(3)将两种菌混合培养,产生了既能抗青霉素又能抗四环素的大肠杆菌,甲同学认为两种菌之间发生了遗传物质的转移,乙同学认为个别大肠杆菌发生了基因突变。为了探究甲同学的说法是否合理,可提取金黄色葡萄球菌的DNA加入大肠杆菌培养液中,培养一段时间后,将大肠杆菌接种到含四环素的固体培养基上,培养后观察是否有菌落生成。如果有菌落生成说明接种的大肠杆菌抗四环素,金黄色葡萄球菌的遗传物质(DNA)转移到了大肠杆菌细胞中,甲同学的说法合理;如果没有菌落生成,说明接种的大肠杆菌不抗四环素,金黄色葡萄球菌的遗传物质(DNA)没有转移到大肠杆菌细胞中,甲同学的说法不合理。
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2025苏教版高中生物学必修2
第四章 生物的进化
一、单项选择题(共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.生物的各种变异都为进化提供了原材料
B.有利变异的逐代积累是生物进化的实质
C.个体的表型在个体死亡后消失,则控制该表型的基因也随之消失
D.生物与生物、生物与环境的协同进化会导致生物多样性
2.下列关于中性学说的说法,错误的是( )
A.中性学说的研究侧重于分子,即微观水平
B.中性学说认为,DNA产生的突变大部分是中性的
C.中性学说与现代综合进化论是对立的
D.中性学说认为,中性突变对生物的生存既无利也无害
3.昆虫的保护色越来越逼真,天敌的视觉也越来越发达。以上实例说明( )
A.自然选择不起作用 B.昆虫在生存斗争中占优势
C.天敌在生存斗争中占优势 D.昆虫与天敌相互选择、协同进化
4.考古学家发现一种特殊的鱼化石,这种鱼能用胸鳍站立并“行走”,这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始,下列相关叙述不合理的是( )
A.环境会影响生物的进化方向,生物进化方向是由水生到陆生
B.鱼的胸鳍长期使用,慢慢地演变成了陆生动物能够行走的四肢
C.这种特殊的鱼能将鱼类和陆生动物联系起来,为生物进化提供了证据
D.通过化石可了解已灭绝生物的形态结构,是研究生物进化的直接证据
5.中美洲东海岸与西海岸分布着两种形态差异显著的海龟。经DNA检测,发现它们曾经是同一物种,火山爆发将它们分隔成两个种群,现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是 ( )
A.火山爆发导致两个海龟种群出现地理隔离
B.东西海岸所有海龟所含有的全部基因组成基因库
C.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.理论上,没有自然选择的作用,基因重组不会导致基因频率发生改变
6.生物多样性的核心是物种多样性,下列叙述有误的是( )
A.生物的进化导致了生物物种的多样性
B.在漫长的进化历程中,生物的进化趋势可以用五界系统进化树来表示
C.所有生物既能保持各自物种的繁衍,又能使同种生物的不同个体之间表现出差别,这主要源于遗传物质的作用和基因表达的差异
D.生物多样性包括基因多样性、遗传多样性和物种多样性
7.科学家在墨西哥湾深海发现了一种新的鮟鱇鱼,雌鱼头顶自带“钓鱼竿”——若干个肉状突起,可发出光源,吸引猎物。雄鱼则吸附在雌鱼体表提供繁殖所需的精子,同时通过雌鱼血液获取营养物质。下列叙述正确的是( )
A.头顶发光的“钓鱼竿”的形成是海底黑暗环境长期诱导的结果
B.雌雄鱼的生活繁殖方式是它们在长期协同进化中相互适应形成的
C.鮟鱇鱼种群在深海环境条件稳定时,基因频率也可能会改变
D.鮟鱇鱼进化的原材料由基因突变和基因重组提供
8.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型。图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种,下列叙述错误的是( )
A.物种A进化为B、C的过程中发生种群基因频率的改变
B.由物种A进化为B、C两个物种的内因是存在地理隔离
C.甲岛上的物种B迁移到乙岛后不与物种C发生基因交流
D.物种C与物种D之间存在生殖隔离
9.自然选择可以作用于远缘物种使不同物种外表极其类似,适应了相同的环境,这种状况被称为趋同进化,如下过程。下列相关叙述正确的是( )
远缘物种在相似环境中:物种A→物种M(外表很像物种N)
物种B→物种N(外表很像物种M)
A.现代生物进化理论认为,物种是生物进化的基本单位
B.趋同进化是不同生物在相似或相同环境下,形态结构向着同一方向进化的方式
C.物种A进化为物种M的过程一定经过了长期的地理隔离从而达到生殖隔离
D.发生趋同进化后形成的两个物种M和N亲缘关系较近
10.同源器官是指起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同的器官。有很多事实能够作为支持生物进化学说的证据。如图所示,这些生物体在结构上具有明显的相似之处,下列对于这些相似之处和对生物进化的解释中,不合理的是 ( )
A.这些生物体具有共同的原始祖先
B.这些相似的结构被称为同源器官
C.这些证据被称为比较解剖学证据
D.这些相似之处表明变异是定向的
11.下列关于生物进化与生物多样性之间关系的描述,错误的是 ( )
A.两栖类起源于早期鱼类,在进化过程中逐渐形成了既适应水中生活又适应陆地生活的特点
B.早期的爬行类在进化过程中,都进化为适应陆地和水体等不同生活环境的现代爬行动物
C.鸟类起源于早期爬行类,在进化过程中出现水生、陆生和飞翔生活等种类
D.哺乳类起源于早期爬行类,在进化过程中出现适应淡水、海水、沙漠、森林等环境的种类
12.某海岛有一种中地雀,原来没有竞争者。在记录的时间段内,1977年和2004年发生了2次旱灾;2005年以大型种子为食、具有大鸟喙的大地雀入侵。如图记录了中地雀鸟喙平均尺寸的变化。下列叙述错误的是 ( )
A.该岛上中地雀鸟喙平均尺寸的变化是自然选择的结果
B.1977年的旱灾诱发了基因突变,进而造成鸟喙尺寸的增大
C.2005年后中地雀很可能主要以大地雀不吃的小种子为食
D.2005年后该海岛上两种地雀的种群基因频率可能都在发生改变
13.如图表示某生态系统中的三种植物,下列叙述中正确的是( )
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和周围的无机环境之和称为生态系统的多样性
14.古孢粉学是孢粉学的一个分支,是研究化石孢子和花粉的形态、分类、组合分布及其进化规律的科学。孢子、花粉质量轻且数量多,散布极远,各沉积地层中均可保存。下列叙述错误的是( )
A.化石是研究生物进化的唯一证据
B.通过分析不同地层中孢子和花粉的组合可以推断植被的演变规律
C.相较于其他地层,沉积岩的地层中化石所受破坏较少,保存较为完整
D.孢子和花粉可以保存为化石的原因可能与它们有抗高温、高压的外壁有关
二、多项选择题(共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题目要求,每题全选对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
15.黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴,其黄刺颜色鲜艳,当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液吓退敌害,这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是( )
A.若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,说明它和普通蜥蜴属于同一物种
B.黄刺尾守宫独特的形态特征是长期自然选择的结果
C.黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D.不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
16.某可随机交配的植物种群中存在AA、Aa和aa三种基因型,如图是该种群中A基因频率随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.Y1~Y3年间,A基因频率增大,该种群发生了进化
B.自然选择通过对表型的选择,影响A基因频率
C.O~Y1年间,该种群中基因型为aa的植株所占的比例为81%
D.Y3~Y4年间,该种群中基因型为Aa的植株所占的比例为9%
17.非洲的坦噶尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼,这些丽鱼由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如图),但坦噶尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。下列叙述正确的是( )
A.两湖中的多个丽鱼物种之间存在生殖隔离
B.两湖中丽鱼种数的差异属于物种多样性
C.A'与B'鱼的遗传物质的相似度比A'鱼与A鱼的相似度高
D.达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
18.美洲热带地区的纯蛱蝶幼虫主要取食西番莲叶片,西番莲受到纯蛱蝶的伤害之后,会释放出一种化学物质使纯蛱蝶幼虫死亡,但仍有少数纯蛱蝶会变异出抵抗该化学物质的能力。观察发现,西番莲利用改变叶片形状“制造”黄色假卵(叶片上蜜腺稍微隆起形成卵状结构)等办法来迷惑纯蛱蝶,以减少纯蛱蝶在此产卵;还通过分泌一种“花外蜜露”引诱蚂蚁和蝇类前来捕食纯蛱蝶幼虫。在此过程中,纯蛱蝶也增强了寻找并发现西番莲的能力。下列分析正确的是( )
A.西番莲释放出化学物质抵抗纯蛱蝶和纯蛱蝶能抵抗该化学物质是长期协同进化的结果
B.在纯蛱蝶觅食的刺激下,西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变
C.西番莲叶形的变化和纯蛱蝶觅食行为的变化说明自然选择决定进化的方向
D.西番莲和纯蛱蝶之间的协同进化离不开环境的作用
三、非选择题(共5题,共60分。)
19.(14分)在生产实践中,人们通过对原鸡长时间的人工选择,分别培育出卵肉兼用的芦花鸡、药用的乌骨鸡、卵用的北京白鸡、肉用的艾维茵鸡、观赏用的长尾鸡和斗鸡(如图)。回答下列问题。
(1)达尔文的生物进化理论的基本观点是 、生存斗争和自然选择、 。
(2)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论认为, 是生物进化的基本单位,进化的实质是 发生改变,决定生物进化方向的是 。
(3)以北京白鸡为例,概述原鸡到北京白鸡的培育过程:人们对原鸡变异的后代进行比较, ,培育出最符合要求的北京白鸡。
(4)尝试用中性学说解释原鸡到长尾鸡的培育过程:原鸡中的基因按一定速率发生了 ,并被随机保留下来,通过 ,原鸡的不同后代之间出现了性状差异,如出现了长尾,选择尾长的鸡而淘汰其他鸡,最终培育出长尾鸡。
(5)生物进化理论在思想观念上对人们的影响主要表现在两个方面,一是 ,二是促进了生态伦理的发展。
20.(11分)适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同环境,形成一个同源的辐射状的进化系统,如图1所示。通常适应辐射可以分为3种基本类型:Ⅰ.环境性适应,指物种能够在不断变化的环境中生存,并分化出不同物种;Ⅱ.普遍性适应,指物种建立了一种全新的特性或能力来适应新环境;Ⅲ.群岛化适应,指生物类群迁入一系列相互隔离的生态系统中(如岛屿和山地),进而发生快速的适应性进化。请回答下列问题:
(1)适应辐射是 的结果, 等可遗传的变异是适应形成的必要条件之一。
(2)达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀就是适应辐射的产物,属于适应辐射中的 类型,这13种地雀的存在体现了生物的 多样性。
(3)以下属于适应辐射的有 (填序号)。
①蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵
②高纬度和海拔较高地区的山地植物,体型普遍矮小,叶片表面密布绒毛
③起源于盾皮鱼的各种软骨鱼类和硬骨鱼类分别生活于各自的水环境中
④翼手目包括多种蝙蝠,有的吃花蜜和花粉,有的吃昆虫,还有吸血蝠和食鱼蝠等
(4)为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行研究,统计结果如图2所示。熊蜂的体型大小与花冠长度呈 (填“正相关”或“负相关”)。这一结果与传统上“长口器吸食长花冠内的花蜜”的进化模式相悖,该现象产生的原因可能是当体型大的熊蜂访问长花冠的花时,受花冠口限制, 。还有部分鼠尾草属植物的传粉媒介从蜂类向鸟类转变,这说明植物、蜂类和鸟类在相互选择中 。
图2
21.(11分)图1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2所示,请据图回答下列问题。
(1)种群1的全部个体所含有的全部基因称为 。
(2)在种群中出现了基因型为A'A的甲虫,A'基因最可能的来源是 ,该来源为生物进化 。
(3)图中箭头表示通过迁移,两个种群的基因库之间有机会进行 。由此可知,种群1和种群2之间不存在 。
(4)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例,可以初步推测处于工业污染较为严重环境中的是种群 (填“1”或“2”),该环境对甲虫的生存起到了 作用。
22.(12分)从化石分析来看,距今1 000年前,某山林曾生活着A、B、C三个品种的彩蝶,三个品种的彩蝶形状差异很大,分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域,如图所示;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,丙区域原C品种形状的彩蝶已经绝迹,出现的是一种新的形状的彩蝶(D彩蝶),且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配并产生可育后代,乙、丙两区结合处的B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫。请回答下列问题:
(1)研究彩蝶进化最直接、最重要的证据是 。
(2)按达尔文自然选择学说的解释模型分析,由于存在 ,不适应其生存环境的C品种形状的彩蝶被逐渐淘汰。
(3)从1 000年前至今,这片山林彩蝶的物种数量 (填“增加”“减少”或“不变”),判断依据是
。
(4)B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育为成虫,推测B、D彩蝶可能有共同的起源,但如今两种群的 却有较大的差异。请结合材料,运用现代生物进化理论分析B、D彩蝶出现这种差异的原因: 。(答出两点即可)。
23.(12分)随着生命科学技术的不断发展,物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养食物不同,其他环境条件一致。回答下列有关生物进化与生物多样性的问题。
(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个 。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深。再混养时,果蝇的交配择偶具有严重的同体色选择偏好,此时甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性,判断的理由是 。
(3)经过八代或更长的时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因:两箱分养造成 ,当两箱中果蝇发生变异后,由于 不同, 变化,形成两个群体体色的很大差异。
(4)下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A/a、T(T1、T2)/t、E/e]的显性基因频率统计的数据:
世代 甲箱 乙箱
果蝇数 A T1 E 果蝇数 A T2 E
第一代 20 100% 0 64% 20 100% 0 65%
第四代 350 89% 15% 64.8% 285 97% 8% 65.5%
第七代 500 67% 52% 65.2% 420 96% 66% 65.8%
第十代 560 61% 89% 65% 430 95% 93% 65%
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是 ;基因频率基本稳定的基因是 ,第十代时,甲箱中果蝇的该等位基因杂合子出现的频率是 %。
附加题
1.化石证据有助于研究生物的进化,比较解剖学、比较胚胎学、细胞生物学和分子生物学等的研究都为生物进化提供了有力证据。请分析回答下列问题:
(1)大部分化石发现于沉积岩的地层中。已经发现的大量化石证据和比较解剖学证据等证实了不同的生物是由
逐渐进化而来的,在漫长的进化过程中,生物体在 等方面发生着全面的进化。
(2)鱼类终身存在的鳃裂在人胚胎发育的早期也出现过,这属于 为生物进化提供的证据;研究比较人的上肢、鲸的鳍、猿的上肢,发现它们之间有共同特点,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的氨基酸序列的差异如表所示。
生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 金枪鱼 小麦 链孢霉 酵母菌
氨基酸差 异/个 0 1 11 13 21 35 43 44
从表中可以看出,微生物、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的氨基酸序列上的差异,得出的结论是 间的亲缘关系最近,这项比较从 水平为生物的进化提供了证据。
2.位于亚利桑那州科罗拉多大峡谷北缘的凯巴森林,生活着黑尾鹿种群和它们的主要捕食者美洲狮和狼。1905年以来,该地黑尾鹿保持在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,到1942年,黑尾鹿仅剩8 000头,而且大都身体瘦小,体质衰弱。20世纪70年代,当地实施“引狼入室”计划,黑尾鹿种群数量逐渐上升,凯巴森林又焕发勃勃生机。根据所学知识,请回答下列问题:
(1)凯巴森林中黑尾鹿种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的 ,研究发现,黑尾鹿等植食性动物有较为发达的盲肠,这是 的结果,该过程 (填“是”或“不是”)定向的。
(2)美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用,理由是 。
(3)美洲狮和狼的存在有利于增加物种的多样性,试分析其原因: 。
(4)黑尾鹿的某一相对性状由位于X染色体上的等位基因A和a控制,抽样调查得知当年雌雄个体的比例为1∶1,雌性个体中XAXA、XAXa、XaXa 三种基因型个体所占比例分别为50%、30%和20%,雄性个体中XAY、XaY两种基因型各占50%,则该种群中A的基因频率为 。由于不含A基因的个体易被天敌捕食,所以黑尾鹿种群中a的基因频率将会 (填“增大”或“减小”),可说明该黑尾鹿种群在不断发生进化。
3.一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。某同学做探究抗生素对细菌的选择作用实验,步骤如下。
步骤一:取少量大肠杆菌培养液,用无菌的涂布器均匀地涂抹在培养基平板上。
步骤二:将含有青霉素的圆形滤纸片放在培养基表面,37 ℃恒温培养后出现抑菌圈。
步骤三:从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养。
重复步骤一、二。
回答下列有关问题:
(1)再次接种时,要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌的原因是 。
(2)连续培养几代后,抑菌圈直径的变化趋势为 ,产生这一现象的原因是 。
(3)已知经过几代连续培养,甲同学筛选出了抗青霉素的大肠杆菌(不抗四环素);乙同学筛选出了抗四环素的金黄色葡萄球菌(不抗青霉素)。将两种菌混合培养,产生了少量既能抗青霉素又能抗四环素的大肠杆菌。甲同学认为,出现这一现象的原因是两种菌之间发生了遗传物质的转移;乙同学则认为是个别大肠杆菌发生了 。请设计实验探究甲同学的说法是否合理,写出实验设计思路,预测实验结果及结论。
实验设计思路: 。
预测实验结果及结论: 。
答案与解析
第四章 生物的进化
1.D 2.C 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 8.B 9.B 10.D
11.B 12.B 13.C 14.A 15.BD 16.ABC 17.ABC 18.ACD
1.D 生物发生的变异包括不可遗传变异和可遗传变异,只有可遗传的变异能为生物进化提供原材料,A错误;生物进化的实质是基因频率的改变,B错误;个体的表型在个体死亡后消失,种群通过繁殖可保留控制相应表型的基因,C错误;生物与生物、生物与环境的协同进化导致生物多样性的形成,D正确。
2.C 现代综合进化论侧重于宏观水平,中性学说侧重于微观水平,两者相互补充,更好地阐述了生物进化的本质,C错误。
3.D 在昆虫与其天敌的斗争中,二者互相选择,协同进化,各自发展自己的特征,所以昆虫的保护色越来越逼真,天敌的视觉也越来越发达,D正确。
4.B 环境会影响生物的进化方向,生物进化的总体趋势是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,A正确;“鱼的胸鳍长期使用,慢慢地演变成了陆生动物能够行走的四肢”是典型的用进废退学说,不符合现代生物进化理论的观点,B错误;这种鱼能用胸鳍站立并“行走”,这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始,这种特殊的鱼能将鱼类和陆生动物联系起来,为生物进化提供证据,C正确;化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据,因为化石是保存在地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹,通过化石可了解古生物的形态结构或生活习性等,D正确。
5.B 由题干可知,火山爆发将海龟分隔成两个种群,两个海龟种群出现了地理隔离,阻断了两个种群之间的基因交流,A正确;东海岸海龟和西海岸海龟为两个不同物种,它们的基因库存在明显差异,同一种群所有个体所含有的全部基因组成一个基因库,B错误;地理隔离使两个种群的基因不能进行交流,在各自环境的选择下朝着不同的方向改变着各自种群的基因库和基因频率,当这种改变突破了种的界限时,产生了生殖隔离,便形成了两个新的物种,所以种群基因库之间的差异是产生生殖隔离的根本原因,C正确;理论上,没有自然选择的作用,基因重组不会导致种群基因频率发生改变,D正确。
6.D 生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性,D错误。
7.C 头顶发光的“钓鱼竿”是突变的结果,突变是不定向的,环境起选择作用,A错误;雌雄鱼是相同物种,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,B错误;在生活条件稳定的时候,也可能会产生突变,导致基因频率发生改变,C正确;基因突变、染色体变异、基因重组都会为进化提供原材料,D错误。
8.B 生物进化的实质是种群基因频率的改变,物种A进化为B、C的过程中发生种群基因频率的改变,A正确;由物种A进化为B、C两个物种的外因是存在地理隔离,B错误;甲岛上的物种B与乙岛上的物种C存在生殖隔离,故迁移到乙岛后不与物种C发生基因交流,C正确;物种B形成新物种D,物种C与物种D之间也存在生殖隔离,D正确。
9.B 现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,A错误;物种A进化为物种M的过程不一定经过了长期的地理隔离,C错误;发生趋同进化后形成的两个物种M和N只是外表相似,但亲缘关系还是较远,D错误。
10.D 人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼手,形态和功能各不相同,但它们的结构和部位很相似,属于同源器官,同源器官的存在,表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的,只是在进化过程中,由于生活环境的不同,同源器官逐渐出现了形态和结构的差异,A、B正确;同源器官属于比较解剖学证据,C正确;自然界中变异是不定向的,D错误。
11.B 研究表明,现代的爬行类、鸟类、哺乳类均由早期的爬行类进化而来,B错误。
12.B 该岛上中地雀鸟喙平均尺寸的变化是自然选择的结果,A正确;旱灾为环境因素,具有选择作用,不能诱发基因突变,B错误;2005年以大型种子为食、具有大鸟喙的大地雀入侵,2005年后中地雀很可能主要以大地雀不吃的小种子为食,C正确;2005年后共存于一个海岛上的两种地雀由于相互选择,基因频率可能都在发生改变,D正确。
13.C a、c、f是不同物种,不同物种之间存在生殖隔离,A错误;同一种群所有个体所含的全部基因称为种群基因库,而a~j不是同一种群,所包含的全部基因不能称为种群基因库,B错误;f~j在一段时期内没有产生新的基因,但染色体变异和自然选择等也会导致种群基因频率发生改变,C正确;该生态系统中的所有生物和无机环境之和称为生态系统,但不能称为生态系统的多样性,D错误。
14.A 化石是研究生物进化最直接的证据,但不是唯一证据,如还有比较解剖学证据等,A错误;不同地质年代的孢子和花粉化石沉积在不同地层中,通过研究不同地层中孢子和花粉的组合,可以推断植被的演变规律,B正确;相较于其他地层,沉积岩地层中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标,C正确;孢子和花粉的外面有一层外壁,孢子和花粉可以长久保存为化石与这层外壁抗高温、高压有关,D正确。
15.BD 若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,但后代不一定可育,故它们不一定属于同一物种,A错误;自然选择决定生物进化的方向,黄刺尾守宫独特的形态特征是长期自然选择的结果,B正确;生物进化的实质是种群基因频率的改变,C错误;不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大,最终会导致生殖隔离,D正确。
16.ABC 生物进化的标志是种群基因频率的改变,Y1~Y3年间,A基因频率增大,说明该种群发生了进化,A正确;自然选择通过对生物个体表型的选择,影响种群中A基因频率,B正确;O~Y1年间,A基因频率为0.1,a基因频率为0.9,所以该种群中基因型为aa的植株所占的比例为(0.9)2×100%=81%,C正确;Y3~Y4年间,A基因频率为0.9,a基因频率为1-0.9=0.1,该种群中基因型Aa的植株所占比例为2×0.9×0.1×100%=18%,D错误。
17.ABC 同一湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与另一湖中任何丽鱼的亲缘关系近,则A'与B'鱼的遗传物质的相似度比A'鱼与A鱼的相似度高,C正确;达尔文的自然选择学说强调环境对生物性状的选择作用,不能科学地解释两湖丽鱼种数众多的根本原因,D错误。
18.ACD 西番莲释放化学物质抵抗纯蛱蝶和纯蛱蝶能抵抗这种物质是长期协同进化的结果,A正确;西番莲发生了叶形和叶片蜜腺的突变是自发的、随机的,并不是受纯蛱蝶觅食的刺激才发生,B错误;生物进化的方向是由自然选择决定的,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,因此,在自然选择的作用下,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进化,C正确。
19.答案 (除特别注明外,每空2分)(1)物种演变和共同起源 适应是自然选择的结果
(2)种群(1分) 种群基因频率(1分) 自然选择(1分)
(3)挑选产卵多的原鸡,多代选育(或不断选育)
(4)中性突变 逐代积累(1分)
(5)颠覆了“创世说”的统治地位
解析 (1)达尔文生物进化理论的基本观点:物种演变和共同起源、生存斗争和自然选择、适应是自然选择的结果。(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,自然选择决定生物进化的方向。(3)北京白鸡具有卵用的特点,原鸡会产生多种变异,人们对原鸡变异的后代进行比较,挑选产卵多的原鸡,多代选育,最终培育出最符合要求的北京白鸡。(4)根据中性学说,原鸡中的基因按一定速率发生了中性突变,并被随机保留下来,通过逐代积累,原鸡的不同后代之间出现了性状差异,如出现了长尾,选择尾长的鸡而淘汰其他鸡,最终培育出长尾鸡。(5)生物进化理论在思想观念上对人们的影响表现在颠覆了“创世说”的统治地位,促进了生态伦理的发展。
20.答案 (除特别注明外,每空1分)(1)(长期)自然选择 突变和基因重组(基因突变、基因重组和染色体变异)
(2)群岛化适应(Ⅲ)(2分) 物种
(3)③④(2分)
(4)负相关 熊蜂无法完全进入花冠内吸取花蜜,影响传粉(2分) 协同进化
解析 (1)适应辐射是(长期)自然选择的结果,突变和基因重组能为生物进化提供原材料,是适应形成的必要条件之一。(2)达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀是适应辐射的产物,根据题中信息可判断这种适应辐射属于群岛化适应(Ⅲ)类型,这13种地雀已经成为不同的物种,因此它们的存在体现了生物的物种多样性。(3)蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象表现的是适应的相对性,不属于适应辐射现象,①错误;高纬度和海拔较高地区的山地植物,体型普遍矮小,叶片表面密布绒毛,该现象体现的是适应性,不属于适应辐射现象,②错误;各种软骨鱼类和硬骨鱼类起源于共同的祖先——盾皮鱼,二者分别生活于各自的水环境中,这是适应辐射现象,③正确;翼手目包括多种蝙蝠,有的吃花蜜和花粉,有的吃昆虫,还有吸血蝠和食鱼蝠,这些蝙蝠是由共同的祖先进化来的,属于适应辐射现象,④正确。故选③④。(4)结合图2可知,熊蜂的体型大小与花冠长度呈负相关。这一结果与传统上“长口器吸食长花冠内的花蜜”的进化模式相悖,该现象产生的原因可能是当体型大的熊蜂访问长花冠的花时,受花冠口限制,熊蜂无法完全进入花冠内吸取花蜜,影响传粉。还有部分鼠尾草属植物的传粉媒介从蜂类向鸟类转变,这说明植物、蜂类和鸟类在相互选择中协同进化。
21.答案 (除特别注明外,每空2分)(1)基因库(1分)
(2)基因突变 提供原材料
(3)基因交流 地理隔离(或生殖隔离)(1分)
(4)1 选择(1分)
解析 (1)种群1的全部个体所含有的全部基因称为基因库。(2)A和A'属于等位基因,等位基因是通过基因突变产生的,基因突变为生物进化提供了原材料。(4)据题图可知,种群1中黑色个体较多,据此可推测种群1处于工业污染较为严重的环境中,浅色个体因在该环境中容易被天敌发现而数量较少,该环境对甲虫的生存起到了选择作用。
22.答案 (每空2分)(1)化石
(2)生存斗争
(3)增加 原来是一个物种的三个品种,现在是两个物种
(4)基因库 突变和基因重组为D彩蝶的产生提供原材料;自然选择的作用不同导致B、D彩蝶种群基因频率改变的方向不同;隔离是D彩蝶形成的必要条件
解析 (1)研究生物进化最直接、最重要的证据是化石。(3)1 000年前,该地区的彩蝶是一个物种,存在A、B、C三个品种,如今,B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫,即存在生殖隔离,则A、B是一个物种,D是另一个物种,所以彩蝶的物种数量增加。(4)B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育为成虫,两种群的基因库有较大差异,B、D彩蝶出现这种差异的原因是突变和基因重组为D彩蝶的产生提供原材料;自然选择的作用不同导致B、D彩蝶种群基因频率改变的方向不同;隔离是D彩蝶形成的必要条件。
23.答案 (除特别注明外,每空1分)(1)种群
(2)物种(或遗传) 交配的同体色偏好造成两品系果蝇之间存在生殖隔离现象(或虽然交配选择上有体色偏好,但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性)(2分)
(3)地理隔离 选择(食物) 基因频率向不同方向
(4)甲箱 E(2分) 45.5(2分)
解析 (2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深,再混养时,果蝇的交配择偶具有严重的同体色选择偏好,这说明甲、乙品系果蝇之间的差异体现的可能是遗传多样性,因为虽然交配选择上有体色偏好,但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性;如果甲、乙品系果蝇因为交配的同体色偏好造成生殖隔离,则两品系果蝇之间的差异体现的是物种多样性。(4)基因库是一个种群中所有个体所含有的全部基因,分析表格中数据可知,甲、乙箱果蝇的初始数量相同,但是最终甲箱果蝇的数量多于乙箱,甲箱种群数量较大,基因库较大。由表格可知,E的基因频率基本稳定,甲箱中该等位基因的杂合子在第十代时的频率是2×65%×(1-65%)=45.5%。
附加题
1.答案 (1)共同的祖先 形态、结构、生理功能
(2)比较胚胎学 比较解剖学
(3)不同生物之间具有一定的亲缘关系 人和黑猩猩 分子
解析 (3)微生物、动物、植物和人的细胞内均有细胞色素c,说明不同生物之间具有一定的亲缘关系;细胞色素c的氨基酸序列的差异越小,亲缘关系越近,据表可知,人和黑猩猩间的亲缘关系最近。
2.答案 (1)基因库 自然选择 是
(2)美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中的老弱病残个体,而健壮个体得以逃脱并生存下来
(3)美洲狮和狼往往捕食个体数量多的物种,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
(4)60% 减小
解析 (2)捕食者的存在对被捕食者的发展是有利的,因为捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的老弱病残个体,健壮个体得以逃脱并生存下来,客观上起到了促进种群发展的作用。(3)捕食者往往捕食个体数量多的物种,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,因此捕食者的存在有利于增加物种多样性。(4)假设雌雄黑尾鹿各有100头,由题意可知,各基因型对应的个体数如表:
基因型 XAXA XAXa XaXa XAY XaY
个体数 50 30 20 50 50
XA的基因频率为(2×50+30+50)÷(2×100+100)×100%=60%。
3.答案 (1)抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌
(2)变小 连续多代培养后,耐药菌所占比例逐渐增加
(3)基因突变 提取金黄色葡萄球菌的DNA加入大肠杆菌培养液中,培养一段时间后,将大肠杆菌接种到含四环素的固体培养基上,培养后观察是否有菌落生成 如果有菌落生成,说明甲同学的说法是合理的;如果没有菌落生成,说明甲同学的说法是不合理的
解析 (2)连续多代培养后,耐药菌所占比例逐渐增加,细菌种群耐药性增强,抑菌圈直径会变小。(3)将两种菌混合培养,产生了既能抗青霉素又能抗四环素的大肠杆菌,甲同学认为两种菌之间发生了遗传物质的转移,乙同学认为个别大肠杆菌发生了基因突变。为了探究甲同学的说法是否合理,可提取金黄色葡萄球菌的DNA加入大肠杆菌培养液中,培养一段时间后,将大肠杆菌接种到含四环素的固体培养基上,培养后观察是否有菌落生成。如果有菌落生成说明接种的大肠杆菌抗四环素,金黄色葡萄球菌的遗传物质(DNA)转移到了大肠杆菌细胞中,甲同学的说法合理;如果没有菌落生成,说明接种的大肠杆菌不抗四环素,金黄色葡萄球菌的遗传物质(DNA)没有转移到大肠杆菌细胞中,甲同学的说法不合理。
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