第五章 生物的进化
一、单选题
1.碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005—2008年,该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化,以下说法错误的是( )
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
A.由表可知,这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在正相关关系
B.随着抗生素人均使用量的增大,不耐药菌生存、繁殖机会减少,耐药菌则相反
C.耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,不耐药基因频率则刚好相反
D.新的抗生素类药物可以解决此类问题,但会增加耐药菌种类,因此不宜使用
2.玉米由类玉米逐步驯化而来,用人工方法将玉米和类玉米进行杂交,能产生可育后代。不同玉米种群间杂交,能产生丰富的变异类型。下列相关叙述错误的是( )
A.某玉米种群含有的全部基因构成了该种群的基因库
B.玉米驯化过程中,人工选择决定了玉米的进化方向
C.杂交产生的不同变异类型为玉米进化提供了原材料
D.类玉米驯化成玉米过程没有产生新物种,基因库不变
3.适应是自然选择的结果,适应既有普遍性,也有相对性。下列选项能体现适应普遍性的是( )
A.枯叶蝶高超的伪装艺术也不能完全避免被嗅觉发达的天敌捕食
B.已换成白色羽毛的雷鸟在降雪延迟时反而易被天敌发现
C.蝴蝶翅上有类似猛禽眼睛的眼斑只能吓退部分天敌
D.每一种生物都具有各自适应环境的特征
4.能够使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定方向不断进化的原因是( )
A.突变和基因重组 B.隔离
C.自然选择 D.过度繁殖
5.物种形成的必要条件( )
A.基因重组 B.染色体变异 C.隔离 D.自然选择
6.下列有关生物多样性的叙述中,常有争议、不能肯定的观点是( )
A.生物多样性是人类赖以生存、发展的基础
B.生物多样性是生物进化的结果
C.生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值
D.引入外来物种能增加当地的生物多样性
7.下列关于生物多样性的叙述,错误的是( )
A.生物多样性降低不会影响人类的生存
B.就地保护是保护生物多样性最有效的措施
C.生物多样性是维持生态系统稳态的重要条件
D.建立种子库、基因资源库属于生物多样性的保护措施
8.银鱼是重要的经济鱼类,为了调查三个银鱼物种的亲缘关系远近,科学工作者采取分子生物学手段,对三种银鱼线粒体COⅡ基因和Cytb基因核苷酸序列差异程度进行了比较,数据如下表。其中太湖新银鱼主要分布于我国的太湖,小齿日本银鱼主要分布于日本,有明银鱼主要分布于我国东南沿海地区。下列叙述错误的是( )
COⅡ基因 Cytb基因
太湖新银鱼—小齿日本银鱼 13.41 26.57
太湖新银鱼—有明银鱼 14.89 24.32
有明银鱼—小齿日本银鱼 13.59 16.95
注:三个物种同一基因的核苷酸序列长度相等;表中数据表示的是核苷酸序列差异相对值。
A.有明银鱼和小齿日本银鱼的相关基因差异较小,亲缘关系较近,两者可能不存在生殖隔离
B.由于存在地理隔离,自然条件下,太湖新银鱼和小齿日本银鱼不会发生基因交流
C.若太湖银鱼处于遗传平衡状态(雌雄比例相等),其位于X染色体上的基因B频率为60%,则该银鱼种群中XbXb的基因型频率为8%
D.三种银鱼的线粒体COⅡ基因和Cytb基因核苷酸序列都存在差异,这些差异体现了遗传多样性
9.蚊成虫可作为媒介传播多种疾病。某地区早期采用喷洒灭蚊剂M来控蚊,后又采用细菌控蚊,取得了理想效果。下图表示控蚊期间某种蚊成虫数量的变化曲线,下列相关叙述正确的是( )
A.灭蚊剂M直接作用于蚊虫的基因型并影响其基因频率
B.与A点相比,C点时对灭蚊剂M有抗性的该种蚊成虫数量明显增多
C.与灭蚊剂M相比,细菌不能定向改变该种蚊种群的基因频率
D.DE段曲线表明细菌对该种蚊的进化和发展不再影响
10.“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生水稻中发现了雄性不育植株,这是利用了生物多样性中的( )
A.物种多样性 B.潜在价值 C.遗传多样性 D.间接价值
11.浙江余姚河姆渡遗址发现了距今约7000年的炭化野生稻粒,证明我国先民早就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。下列叙述错误的是( )
A.炭化稻粒是研究水稻进化最直接的证据
B.野生水稻经长期驯化产生了人类需要的突变
C.长期驯化可能会降低水稻的遗传多样性
D.长期驯化定向改变了水稻进化的方向
12.沙丁鱼是一类鱼总称,广东沿海有10余种,古称鲳。《揭阳县续志》记载:“鲳身圆鳞厚,长数寸,五六月间与波郎青鳞多结阵而来,一网可数船。”下列叙述错误的是( )
A.该海域所有沙丁鱼的全部基因构成种群基因库
B.捕食者往往对沙丁鱼鱼群的发展起到促进作用
C.鱼群结阵的反捕食策略是漫长协同进化的结果
D.人类捕捞有可能改变某一沙丁鱼种群基因频率
13.科学家测定某保护区四种鸟类的ALXI基因的核苷酸序列,由此判断它们之间的亲缘关系。这为生物的进化提供了( )
A.胚胎学证据 B.分子水平证据
C.比较解剖学证据 D.古生物化石证据
14.在人群中,基因型BB的频率为64%,Bb为32%,bb为4%,因此B基因频率为( )
A.0.32 B.0.64 C.0.80 D.0.94
15.皮肤中的色素能吸收阳光中的紫外线,从而减轻紫外线辐射对皮肤的伤害。青藏高原具有强紫外线辐射,且随着海拔高度的升高,紫外线辐射越强。某研究团队检测了生活在青藏高原不同海拔高度的高山倭蛙皮肤色素相对含量,结果如表下列说法错误的是( )
分布的海拔高度(米) 皮肤色素相对含量
2900 0.28
4500 0.47
A.高山倭蛙皮肤色素含量的差异是自然选择的结果
B.适应的形成离不开遗传变异和环境间的相互作用
C.生活在不同海拔高度的高山倭蛙间存在协同进化
D.不同海拔高度的高山倭蛙的进化方向不完全相同
16.有关生物进化证据的叙述,下列说法错误的是( )
A.从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到比较解剖学上的证据
B.利用化石可以确定古生物的形态、结构、行为等特征,化石为研究进化提供了最直接的证据
C.蝙蝠、鲸、猫等动物的前肢骨骼具有许多共同点,支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先
D.比较真核细胞细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小,可推测生物之间的亲缘关系远近
二、填空题
17.小熊猫和大熊猫是两个不同的物种,二者有明显的食性区别,小熊猫喜食箭竹的竹笋、嫩枝、叶子、各种野果、苔藓等,也会以小动物和鸟卵为食,而大熊猫99%的食物是不同种类的竹子。依据现代生物进化理论,回答下列问题:
(1)大熊猫和小熊猫之间食性等性状的差异体现了生物多样性的遗传多样性层次和____________层次,生物多样性是协同进化的结果,即____________之间、____________之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)某大熊猫种群中基因型为AA的个体占20%,基因型为aa的个体占50%(各种基因型个体生存能力相同)。几年后,对该种群进行调查时,发现基因型为AA的个体占30%,基因型为aa的个体占60%(各种基因型个体生存能力相同)。从A、a基因角度思考,该种群____________(填“发生”或“没发生”)进化,原因是____________。
18.褐花杓兰和西藏杓兰是我国特有的珍稀濒危兰科植物,主要分布于西南地区且有一定的区域交叉。典型的褐花杓兰,花是深紫色的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。此外,它们的花色还存在从浅红到深紫等一系列的过渡类型。研究发现,褐花杓兰和西藏杓兰能够杂交并产生可育后代。
(1)二者杂交后代花色与典型亲本有一定差异的可能原因是______,______。(写出2点)
(2)西藏杓兰的萼片在花开放前起保护作用,在花开放后防止雨水对花朵造成伤害,从而保证花朵顺利传粉。萼片和花朵之间的分工合作是协同进化的结果吗 请作出判断并说明理由_______。
(3)进一步研究发现兰花有474个特有基因家族,导致形成了不同物种的兰花,这项研究成果体现了生物多样性中的什么多样性 ______。
(4)有一种为兰花传粉的熊蜂,体色由常染色体上的一对等位基因D(深色)和d(浅色)控制,调查某深色岩区熊蜂种群,其中深色表型个体占96%,D的基因频率为84%,则该区熊蜂种群中基因型Dd的个体占_______。
(5)我国西南地区自然资源丰富,属于全球生物多样性核心地区之一,在进化过程中,兰花形成了一定的多样性及其对不同环境极强的适应能力。这个过程中______和______是适应形成的两个必要条件。然而,适应依然具有相对性,原因是_______。
19.阅读下列关于生物进化实例回答下列两个小题:
(1)果蝇的自然群体中,第Ⅱ号染色体的变异很多。下表表示果蝇的三种第Ⅱ号染色体突变类型(A、B、C),在不同温度下的存活能力与标准型果蝇的比较(以标准型为100)。
类型 16.5℃ 25.5℃ 30℃
标准型 100 100 100
A 100 99 98
B 87 101 110
C 109 92 89
①解题思路表中数据并结合所学知识,可看出生物突变的特点是__________,因其具有上述特点,所以它不能决定生物进化的方向,生物进化的方向由__________决定。
②如果果蝇生存环境的温度明显下降,经过较长时间后,形成了一个新品种,将类似于类型__________。如果这一新品种与原类型形成__________,就是一个新物种了。
(2)2024年10月相继有报道,在竹溪,竹山,丹江等地都发现了野生大豆的小种群,它们是大豆的原始祖先。请利用我们所学的生物知识回答下列问题。
①大巴山脉独特的气候和环境让野生大豆生存下来,达尔文认为适应形成的必要条件是群体中出现__________和__________。它与种植大豆之间由于长期__________,不能进行__________,从而有许多表型差距,体现了生物的__________多样性。
②野生大豆的豆荚有毛(D)对无毛(d)为显性,有毛有利于种子的传播。调查发现某区域一个野生大豆的小种群豆荚有毛的基因型频率为95%,有毛基因频率为70%,则该区域的有毛杂合子基因型频率为__________。
20.某植物种群,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%。则:
(1)该植物的A、a的基因频率分别为____________和____________。
(2)若该植物自交,这时A、a的基因频率分别是____________和____________。
(3)依据现代生物进化理论,这种植物在两年中是否发生了进化?____________,原因是____________。
21.随着抗生素的广泛使用,细菌的抗药性逐渐增强。回答下列有关问题:
(1)细菌的抗药性变异主要来源于______(填突变类型)。抗药性基因的产生有利于增加生物多样性中的______多样性。突变的有害和有利是______(填“绝对”或“相对”)的,这往往取决于______。
(2)为了提高抗生素杀菌效果,可采用的措施是______(答出1点)。
(3)细菌进化的基本单位是______,进化的实质是______。
(4)小麦的条锈病是由条形柄锈菌感染引起的,小麦的抗锈病(M)对易感病(m)为显性。某野生小麦种群中共有100株小麦,若其中易感病植株20株,杂合抗锈病植株40株,则该野生小麦种群中M基因的基因频率为______(用小数表示)。
参考答案
1.答案:D
解析:A、由数据可得,这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在正相关,A正确;B、随着抗生素人均使用量的增大,某种细菌对该类抗生素的耐药率逐渐提高,所以不耐药菌生存、繁殖机会减少,耐药菌则相反,B正确;C、相应的耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,不耐药基因频率则下降,C正确;D、耐药菌的种类的增加并不是因为新的种类的抗生素的使用导致的,解决此类细菌抗药性增加的问题可以通过使用其他种类抗生素得以缓解,使用时做好耐药性监测就可以,D错误。故选D。
2.答案:D
解析:
3.答案:D
解析:ABC、适应的相对性是指生物只是在一定时间,对一定环境的适应,生物适应此环境但不一定适应彼环境,当它的生活环境因某种原因发生了变化,可能就由原来的适应变成了不适应,比如枯叶蝶高超的伪装艺术也不能完全避免被嗅觉发达的天敌捕食、已换成白色羽毛的雷鸟在降雪延迟时反而易被天敌发现、蝴蝶翅上有类似猛禽眼睛的眼斑只能吓退部分天敌,ABC错误;
D、生物只有适应环境才能生存繁衍,也就是说,自然界中的每一种生物都具有各自适应环境的特征,D正确。
故选 D。
4.答案:C
解析:生物进化的实质是种群基因频率发生改变的过程,通过自然选择实现了对不定向变异的定向选择过程,即自然选择决定了生物进化的方向,导致生物朝着一定方向不断进化的是自然选择,C正确。
故选C。
5.答案:C
解析:突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成的三个基本环节,其中,突变包括基因突变和染色体变异,隔离是物种形成的必要条件,C正确。
故选C。
6.答案:D
解析:A、生物多样性是人类赖以生存、发展的基础,因此我们应当保护生物多样性,A正确;
B、生物多样性是生物长期适应环境变化的结果,这是生物进化的结果,B正确;
C、由解题思路可知,生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值, C正确;
D、引入外来物种不慎会导致生物入侵,导致生物多样性降低,D错误。
故选D。
7.答案:A
解析:A、生物多样性降低会影响生态系统的稳定性,对人类的生存有影响,A错误;
B、生物多样性保护中就地保护是保护生物多样性最有效的措施,B正确;
C、一般生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,因此生物多样性是保持生态系统稳态的必要条件,C正确;
D、生物多样性的保护措施包括建立种子库、基因资源库以及就地保护和易地保护,D正确。
故选A。
8.答案:A
解析:A、表中3种银鱼已经是三个不同物种,相互之间一定存在生殖隔离,A错误;B、太湖新银鱼主要分布于我国的太湖,小齿日本银鱼主要分布于日本,自然状态下,由于存在地理隔离,太湖新银鱼和小齿日本银鱼不会发生基因交流,B正确;C、处于遗传平衡状态(雌雄比例相等)的银鱼种群,若位于X染色体上的基因B频率为60%,则雌性中XbXb的基因型频率为40%×40%=16%,由于雌雄比例相等,则XbXb占该银鱼种群中的比例为8%,C正确;D、基因之间的差异,体现了基因(遗传)多样性,D正确。故选A。
9.答案:B
解析:A、灭蚊剂M直接作用于蚊虫的表型,进而影响种群的基因频率,A错误;B、使用灭蚊剂M后,该种蚊成虫中对灭蚊剂M无抗性或抗性弱的个体会被淘汰,B点时的个体一般均具有较高抗性,增殖后,C点时对灭蚊剂M有抗性的该种蚊成虫数量明显增多,B正确;C、灭蚊剂M、细菌均能定向改变该种蚊种群的基因频率,C错误;D、DE段曲线表明该种蚊成虫数量维持动态平衡,进而表明细菌与该种蚊之间相互影响、协同进化,D错误。故选B。
10.答案:C
解析:“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生水稻中发现了雄性不育株,这是利用了生物多样性中的遗传多样性,C正确。故选C。
11.答案:B
解析:A、化石是研究生物进化最直接的证据,因此炭化稻粒是研究水稻进化最直接的证据,A正确;
B、突变是不定向的,B错误;
C、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型,而人工选择选择的通常是对人类有利的类型,故人工选择在水稻驯化过程中可能会降低水稻的遗传多样性,C正确;
D、人工选择选择的通常是对人类有利的类型,因此长期驯化即人工选择定向改变了水稻进化的方向,D正确。
故选B。
12.答案:A
解析:
13.答案:B
解析:科学家测定了某保护区四种鸟类的ALXI基因的核苷酸序列,测定该基因序列是在分子水平上进行的,可为生物进化提供分子水平上的证据,B正确,ACD错误。故选B。
14.答案:C
解析:因频率是某一个等位基因的数目占这个基因所能出现的所有等位基因总数的比例,因此B=0.64+1/2×0.32=0.80,故选C。
15.答案:C
解析:A、高山倭蛙皮肤色素含量的差异正是自然选择的结果,A正确;B、适应的形成是遗传变异和环境间的相互作用,B正确;C、生活在不同海拔高度的高山倭蛙属于同一物种,不存在协同进化,C错误;D、不同海拔高度的环境不完全相同,所以对倭蛙起选择作用有所不同,使得高山倭蛙的进化方向不完全相同,D正确。故选C。
16.答案:A
解析:A、鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂是胚胎学证据,而不是比较解剖学证据,A错误;B、化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,生物化石是进化过程中最直接的证据,B正确;C、从蝙蝠、鲸、猫等动物的前肢骨骼的适应性分化中,依稀可见同源器官的存在,支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先,C正确;D、亲缘关系越近,细胞色素c中氨基酸序列差异越小,因此比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小,可以推测生物之间的亲缘关系,D正确。故选A。
17.答案:(1)物种多样性;不同物种(或生物与生物);生物与无机环境
(2)没发生;该种群A、a基因频率没发生改变
解析:(1)题干信息知,小熊猫和大熊猫是两个不同的物种,大熊猫和小熊猫之间食性等性状的差异体现了生物多样性的遗传多样性层次和物种的多样性层次;协调进化是指不同物种之间、生物和无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)大熊猫种群中基因型为AA的个体占20%,基因型为aa的个体占50%,Aa的比例为30%,所以A的基因频率为20%+1/2×30%=35%,则a的基因频率为65%,一段时间后AA的个体占30%,基因型为aa的个体占60%,Aa的比例为10%,A的基因频率为30%+1/2×10%=35%,则a的基因频率为65%,由于该种群A、a基因频率没发生改变,所以该种群没有发生进化。
18.答案:(1)①基因重组;②表观遗传;③基因突变;④环境因素的影响
(2)不是;协同进化发生在不同物种之间,萼片和花朵是同一个体不同的结构,不是协同进化的结果。
(3)基因多样性和物种多样性
(4)24%
(5)群体中出现可遗传的有利变异;环境的定向选择;遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾(也可以答:环境不断变化,适应原环境的性状或基因不能适应新环境)
解析:
19.答案:(1)不定向;自然选择;C;生殖隔离
(2)可遗传的有利变异;环境的定向选择;地理隔离;基因交叉遗传;50%(0.5)
解析:(1)①表中标准型、A、B、C代表果蝇的不同类型,可看出生物突变具有不定向性,自然选择决定了生物进化的方向。
②由表中数据可知:表中类型C在低温下的存活能力更强,若果蝇生存环境的温度明显下降,经过较长时间后,形成了一个新品种,将类似于类型C。如果这个品种和原来的品种存在生殖隔离,那就是一个新物种。
(2)①适应形成的两个必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择,它与种植大豆之间由于长期地理隔离,不能进行基因交流,从而出现多种表型,但这些大豆还是属于同一物种,同一物种表现型不同,说明在环境相同的情况下,基因型不同,体现了遗传(基因)多样性。
②野生大豆的小种群豆荚有毛的基因型频率为95%,设该区域的有毛杂合子Dd基因型频率为X,这有毛纯合子DD基因型频率为95%-X,有毛基因D的基因频率=95%-X+1/2X=70%,可得出有毛杂合子Dd基因型频率为X=50%。
20.答案:(1)55%;45%
(2)55%;45%
(3)否;基因频率没发生改变
解析:(1)由题意可知,该种群中,AA的基因型频率=30%,aa的基因型频率=20%,则Aa的基因型频率=1-30%-20%=50%,该植物的A的基因频率=30%+12×50%=55%,a的基因频率=20%+×50%=45%。
(2)该种群的植物个体自交,AA与aa的个体自交后代全是纯合子(分别是AA和aa),Aa的个体自交后代的基因型是AA:Aa:aa=1:2:1,因此该种群植物自交后代中AA的基因型频率是30%+50%×14=42.5%,aa的基因型频率是20%+50%×14=32.5%,Aa的基因型频率是50%×24=25%,A的基因频率是A=42.5%+12×25%═55%,a的基因频率=1-55%=45%。
(3)依据现代生物进化理论,由于种群基因频率没有改变,所以该植物在两年中没有发生进化。
21.答案:(1)基因突变;遗传(或基因);相对;生物的生存环境
(2)交替使用多种抗生素,开发新的抗生素等
(3)种群;种群基因频率的改变
(4)0.6
解析: