第6章 生物的进化
一、 选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1 (2024泰州中学一模)运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述,错误的是( )
A. 研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线,这是最直接的证据
B. 不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异,这否定了生物有共同的祖先
C. 人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据
D. 人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾,这属于胚胎学证据
2 (2024南京江宁高级中学期末)桦尺蛾的体色受一对等位基因控制,其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组,分别迁移到a、b两个区域,a地是煤炭工业重镇,b地是闭塞的山区,数年后抽样调查,结果如下表所示。下列有关说法不正确的是( )
区域 SS/% Ss/% ss/%
a 80 18 2
b 2 8 90
A. a地S基因的频率为89%,b地S基因的频率为6%
B. a地的大部分s基因突变为S基因,故S基因的频率升高
C. 从上述材料可知生物进化的方向是由自然选择决定的
D. 从上述材料可知生物进化的实质就是种群基因频率的变化
3 (2024黑龙江名校期末)根据现代生物进化理论,下列关于协同进化的叙述,错误的是( )
A. 非洲野牛与狮子之间可通过捕食等实现协同进化
B. 在自然选择过程中,高茎豌豆与矮茎豌豆之间表现为协同进化
C. 不同物种之间、生物与无机环境之间都能协同进化,从而导致生物多样性
D. 4亿年前光合生物产生了氧气,而氧气也为生物登陆创造了有利条件,属于生物与环境之间协同进化
4 下列关于基因频率的叙述,正确的是( )
A. 基因频率是指某种群中某基因的突变率
B. 基因频率就是某种群的基因库中某基因占全部等位基因数的比例
C. 某基因在基因库中所占的比例称为基因频率
D. 一对等位基因的基因频率之和为1/2
5 (2024毕节期末)某生物学兴趣小组抽样调查的500人中,各种基因型和人数情况如下表所示,则这500人中,Xb的基因频率为( )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 278 14 8 170 30
A. 5.2% B. 6% C. 7.5% D. 20%
6 等位基因(A/a)位于某种昆虫的常染色体上,该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中a 基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A. A基因控制的性状表现类型更适应环境
B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表 AA、Aa、aa 的频率
C. 种群的基因型频率改变一定导致基因频率改变
D. 能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等
7 (2024南通海安高级中学校考)生态廊道能减小生境破碎化对生物多样性的威胁。研究人员调查了生态廊道开通前后某铁路东、西两侧的田鼠种群的基因型频率(鼠群毛色受等位基因 A/a控制,灰色对棕色为显性),结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
地点 开通生态走廊前 开通生态走廊后
路东 路西
基因型
AA 400 100 600
Aa 300 300 600
aa 300 600 800
A. 开通生态走廊前,灰色鼠较适合在路东生存
B. 开通生态走廊前,路西侧a的基因频率为 0.75
C. 开通生态走廊前后Aa的基因型频率不变,故路两侧的田鼠种群没有进化
D. 生态走廊的开通突破了地理隔离,有利于保护基因多样性和物种多样性
8 关于生物进化方面的证据,下列相关叙述正确的是( )
图1 图2 图3 图4
A. 图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B. 图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C. 图3是两种体色的桦尺蛾,它们的性状分化证实了物种形成的机制
D. 图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的,捕食者的存在有利于增加物种多样性
9 (2024扬州阶段考)下列关于进化理论的叙述,正确的有( )
①拉马克认为生物的各种适应性特征都是由于用进废退和获得性遗传 ②隔离一旦形成,原来同属于一个物种的生物,就成了不同的物种 ③化石是研究生物进化历程的主要依据 ④“收割理论”认为捕食者往往捕食个体数较多的物种,有利于生物多样性的形成 ⑤基因突变产生新基因会改变种群的基因频率 ⑥有性生殖的出现加速了生物进化的进程
A. ①③④⑤⑥
B. ②③④⑤⑥
C. ③④⑤⑥
D. ①②③⑥
10 (2024扬州大桥高级中学期末)历经始熊猫、小种大熊猫、巴氏亚种大熊猫等几个物种的演化,现代的大熊猫才得以形成。现有一个极小的野生熊猫种群,其中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%。下列有关说法正确的是( )
A. 大熊猫种群中全部B和b的总和构成其基因库
B. 小种大熊猫和现代大熊猫之间存在生殖隔离
C. 只能通过化石研究大熊猫的进化史和其他熊科动物的亲缘关系
D. 若该对等位基因只位于X染色体上,则XbXb的基因型频率一定为8%
11 如图是有关遗传和生物进化原理的概念图,结合此图分析,下列结论错误的是( )
A. 图中①是自然选择,②是种群基因频率,③是生殖隔离
B. 突变和基因重组是随机的、不定向的,它只是为进化提供了原材料
C. 地理隔离不一定产生③,而种群基因库间的差异是产生③的根本原因
D. 某个生物个体体细胞产生基因突变,也必然会影响②的改变
12 下列关于基因频率的叙述,错误的是( )
A. 基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例
B. 种群中一对等位基因的频率之和等于1,其基因型频率之和也等于1
C. 自然界中种群的基因频率总是在不断变化着,基因频率的变化是导致基因库变化的原因
D. 自然选择是影响基因频率的唯一因素
13 中美洲东海岸与西海岸分布着两种形态差异明显的海龟。经DNA检测,发现它们曾经是同一物种。因火山爆发导致中美洲形成,它们被分隔成两个地区的不同种群,现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是( )
A. 种群是生物进化的基本单位
B. 地理隔离是物种形成的必要条件
C. 两种海龟的基因库存在明显差异
D. 东西海岸的不同环境影响海龟进化的方向
14 《爱丽丝镜中奇遇记》中,红皇后对爱丽丝道:“在这个国度中,必须不停地奔跑才能使你保持在原地”。某科学家据此提出了以下进化假说:在无机环境相对稳定的情况下,物种之间的关系构成进化的动力,因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化。根据这个假说,下列观点错误的是( )
A. 该假说的理论基础是生物与环境之间存在协同进化
B. 在该假说中,生物的进化不影响无机环境的变化
C. 根据该假说,捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度
D. 根据该假说,寄生者基因频率的改变可能导致宿主的进化
15 诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子(HIF)在细胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时,HIF的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进红细胞的生成。下列关于细胞感知和适应氧气含量变化机制的叙述,错误的是( )
A. 从进化的角度看是长期自然选择的结果
B. 从基因表达来看是氧气含量变化调控基因选择性表达,导致细胞中HIF的含量变化
C. 从细胞内信息传递来看是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程
D. 从组织器官或个体水平来看使人体不仅能适应剧烈运动、胎儿生长发育、癌变组织等代谢旺盛需氧多的情况,还能适应高海拔地区活动、慢性肾衰竭引起的贫血等缺氧情况
16 现有两个非常大的昆虫种群,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80%,种群2的A基因频率为60%。假设这两个种群大小相等,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的基因型频率是( )
A. 75% B. 50% C. 42% D. 21%
17 海豚与鲨鱼分别属于哺乳纲和鱼纲,二者体型和运动器官的外观具有许多相似之处。下列相关叙述正确的是( )
A. 种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而下降
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. 海豚与其他哺乳动物的基因库差异可能大于其与鱼类基因库的差异
D. 鲨鱼捕食个体数量较多的鱼类种群有利于保持生物的多样性
18 现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来。研究发现,这五个品种在代谢水平上无明显差异,但与野生莴苣之间均存在显著差异。下列叙述正确的是( )
A. 与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率未发生改变
B. 现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变
C. 野生莴苣在进化过程中发生的性状改变均可以遗传给后代
D. 现代栽培莴苣与野生莴苣代谢水平的差异说明形成了新的物种
19 下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是( )
A. 生物进化的实质是种群基因频率的改变
B. 新物种的形成不一定都需要经过长期的地理隔离
C. 协同进化是指生物与生物之间在相互影响中不断进化和发展
D. 在长期的进化过程中,捕食者的存在有利于增加物种多样性
20 在青藏铁路穿越可可西里的一段,有专门为藏羚羊设计的33条走廊(野生动物专用通道),否则,青藏铁路的阻隔可使同一藏羚羊种群出现地理隔离而成为两个种群。下列说法正确的是( )
A. 在一个藏羚羊种群基因库中,某个基因占全部基因数的比值为其基因频率
B. 基因频率相同的两个种群,基因型频率也相同
C. 若不设计野生动物专用通道,由于铁路的地理隔离作用,位于铁路两边的藏羚羊经过漫长的进化,一定可以出现生殖隔离
D. 物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择、隔离
二、 非选择题(本题包括4小题,共40分)
21 (11分)请依据现代生物进化理论的主要观点及相关资料回答下列问题。
(1) 一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的________。
(2) 达尔文认为:自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加,原因是____
_________________________________。
(3) 突变和基因重组、__________和________是物种形成的三个基本环节。
(4) 对某地一个种群随机抽样调查,测知该种群中有基因型AA、Aa、aa的个体若干只,由此可以计算出A和a的基因频率。而根据A和a的基因频率,可以推测出这个种群中Aa的频率(N)大约是______。
A. 0≤N≤100% B. 0<N≤50%
C. 0≤N<50% D. N>50%
(5) 若某小岛上原有果蝇10 000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1中V的基因频率约是________(取整数)。该种群果蝇在性状上的差异体现了生物____多样性。
(6) 下列对现代生物进化理论的理解,错误的有________。
A. 环境变化导致生物产生适应性变化
B. 隔离也是生物进化的必要条件
C. 同一物种的不同种群之间不存在隔离
D. 生物进化必然伴随基因频率变化
22 (11分)加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年,达尔文在该群岛发现地雀有13种,下图表示这 13种地雀之间的进化关系。
(1) 从图中可以看出这些不同种的地雀都是由____________这一共同祖先进化而来的。
(2) 每一种地雀都有其特定的觅食场所,这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异,这是由于各小岛上不同的________(填“食物”“天敌”或“温度”)因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了__________的作用。
(3) 由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着________隔离。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,从而彼此之间逐渐形成________隔离,最终形成了地雀新种。
(4) 若某个小岛上的地雀均为莺雀,则该小岛上的全部莺雀个体称为_______。这是生物进化的________________________________________________________。
(5) 加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的________多样性。
(6) 某岛上的地雀种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%。倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状的基因型,令其自交,则自交子一代所有个体中A的基因频率为________,经这种人工选择作用,该种群________(填“是”或“否”)发生了进化。
23 (10分)某地大白菜农田蜗牛危害严重,农民起初喷洒杀虫剂R控制虫害,但几年后效果不明显,于是通过放养青蛙来控制害虫,下图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。请回答下列相关问题。
(1) 拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于_______和_________,若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用______(填“前”或“后”)。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性的形成是__________的结果。
(2) 现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了进化,其原因是_______
___________________________________________________________。从____点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。
(3) 蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的,研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛,对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计,得到的数据如表所示。
项目 合计
178 211 389
空壳数 332 279 611
合计 510 490 1 000
在这1 000只蜗牛中,aa的基因型频率为________。如果Aa的基因型频率为32%,则a的基因频率为________。由表中数据可推断,经多个世代后,该种群中________(填“有条纹”或“无条纹”)基因的频率将会增大。
24 (8分)在一个海岛中,一种海龟中有的脚趾是连趾(ww),有的脚趾是分趾(Ww、WW)。连趾海龟便于划水,游泳能力强,分趾海龟游泳能力较弱。开始时,连趾和分趾的基因频率各为0.5,当岛上食物不足时,连趾的海龟更容易从海中得到食物。若干万年后,W的基因频率变为0.2,w的基因频率变为0.8。
(1) 该种群中所有海龟所含有的全部基因称为该种群的__________,基因频率发生变化后,从理论上计算,杂合子占分趾海龟的比例为______。
(2) 该种群中海龟多种多样的类型来源于可遗传的变异,但由于变异是_____
____的,因此只为生物进化提供原材料,而进化的方向则由____________决定。
该海龟种群________(填“是”或“否”)发生了进化,理由是
第6章 生物的进化
1. B
2. B 由题干中的数据可知,a地种群内S的基因频率=80%+18%×1/2=89%, b地种群内S的基因频率=2%+8%×1/2=6%,A正确;a地是煤炭工业重镇,环境污染严重,a地的大部分浅色个体因为不适应环境,如被天敌捕食而被淘汰,故S基因的频率升高,B错误;b地是闭塞的山区,环境基本没有受到污染,浅色的桦尺蛾个体数量多,控制浅色的s基因频率较高,由此可推知生物进化的方向是由自然选择决定的,生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变,C、D正确。
3. B 4. B
5. C b基因的总数=14+8×2+30=60;(B+b)基因总数=(278+14+8)×2+170+30=800;根据种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%,得出Xb的基因频率=b基因的总数/(B+b)基因总数×100%=60/800×100%=7.5%,C正确。
6. D
7. C 开通生态走廊前,路东灰鼠占比为70%,路西灰鼠占比为40%,因此灰色鼠较适合在路东生存,A正确;开通生态走廊前,路西侧a的基因频率为(300+600×2)÷(1 000×2)=0.75,B正确;种群进化的标志是基因频率的改变而不是基因型频率,C错误;生态走廊的开通使得两侧的田鼠种群突破了地理隔离,可以进行基因交流,有利于保护基因多样性和物种多样性,D正确。
8. D 9. A
10. B 基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,A错误;小种大熊猫和现代大熊猫是不同的物种,一定有生殖隔离的形成,B正确;化石是研究大熊猫的进化史和与其他熊科动物的亲缘关系的直接证据,但并不是唯一证据,还有比较解剖学、胚胎学证据等,C错误;在一个较大的种群中,若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体中XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方,因雌雄比例为1∶1,则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%=8%,但是小种群不一定达到遗传平衡,故不能用此方法计算,D错误。
11. D
12. D 基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例,A正确;种群中一对等位基因的频率之和等于1,其基因型频率之和也等于1,B正确;由于自然选择等原因,自然界中种群的基因频率总是在不断变化着,基因频率的变化是导致基因库变化的原因,C正确;影响基因频率的因素有出生、死亡、迁入、迁出、非随机交配、自然选择等,D错误。
13. B 14. A
15. D 细胞感知和适应氧气含量变化机制,体现了生物对环境的适应性,是长期自然选择的结果,A正确;根据题干信息“当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时,HIF的含量增多”,说明体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子(HIF)基因表达的关键因素,B正确;根据题意,当氧含量正常时,几乎不生成HIF,当氧含量减少时,HIF的含量增多,HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进造血干细胞生成红细胞,缓解缺氧症状,这一细胞感知和适应氧气含量变化机制依赖于一系列信号分子,故从细胞内信息传递来看是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程,C正确;根据题意,HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进造血干细胞生成红细胞,缓解缺氧症状,因此对于慢性肾衰竭引起的贫血等缺氧情况无缓解效果,D错误。
16. C 种群1的A基因频率为80%,则a基因频率为1-80%=20%,AA基因型频率=80%×80%=64%,aa基因型频率=20%×20%=4%,Aa的基因型频率=2×80%×20%=32%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为 1-60%=40%,则AA基因型频率=60%×60%=36%,aa基因型频率=40%×40%=16%,Aa基因型频率=2×60%×40%=48%。假设两个种群数量均为100,合并后A基因频率=(64×2+32+36×2+48)/(200×2)=70%,a基因频率=1-70%=30%,随机交配后基因频率不变,则下一代中Aa的基因型频率=2×70%×30%=42%,C正确。
17. D 种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而上升,A错误;种群内个体自由交配,其基因频率也可能改变,比如种群内个体的基因突变也会导致种群的基因频率改变,B错误;海豚属于哺乳纲,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,C错误。
18. B 19. C
20. D 在一个藏羚羊种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值为其基因频率,A错误;基因频率相同的两个种群,基因型频率不一定相同,如一个种群内个体基因型均为Aa,另一个种群内个体基因型种类及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,则两个种群的基因频率相同,但基因型频率不相同,B错误;铁路两边的藏羚羊是否出现生殖隔离与两边环境差异有关,不能确定一定会出现生殖隔离,C错误;突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个环节,D正确。
21. (1) 基因库 (2) 资源有限或存在生存斗争(2分) (3) 自然选择 隔离 (4) B (5) 52%(2分) 遗传
(6) ABC(2分)
22. (1) 南美洲地雀 (2) 食物 (自然) 选择 (3) 地理 生殖 (4) 种群 基本单位 (5) 物种 (6) 70%(2分) 是
23. (1) 用进废退 获得性遗传 后 自然选择 (2) 从A到B,杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群基因频率发生改变(2分) C (3) 49% 65% 无条纹
24. (1) 基因库 8/9(2分) (2) 不定向 自然选择 (3) 是 种群基因频率已经改变(2分)