(11)生物进化理论
——高一生物学苏教版(2019)必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.进化单位误判:错误认为个体是生物进化的基本单位,忽略种群在进化中的整体性,不理解种群基因库和基因频率的概念及意义。
2.自然选择作用误解:不清楚自然选择是对不定向的变异进行定向选择,错误认为变异是定向的;混淆变异与自然选择在进化中的作用,认为自然选择能产生变异。
3.物种形成概念混淆:不明确物种的概念,将地理隔离和生殖隔离对物种形成的作用混淆,误以为地理隔离必然导致新物种形成,忽视生殖隔离才是新物种形成的关键标志。
【易错题训练】
1.雄性孔雀的体表有橘黄色斑块,该橘黄色斑块有利于吸引异性,从而提高繁殖的成功率,但同时也容易吸引天敌,雄性孔雀可以通过改变橘黄色斑块的,数量来提高对环境的适应性。下列有关说法错误的是( )
A.该实例说明生物的某种性状对环境的适应具有相对性
B.人工圈养环境下的雄性孔雀一定不会出现橘黄色斑块
C.繁殖季节雄性孔雀的橘黄色斑块数量可能比非繁殖季节多
D.雄性孔雀可以改变橘黄色斑块的数量是长期自然选择的结果
2.下列关于细菌抗药性产生原因的叙述,符合达尔文自然选择学说的是( )
A.在自然选择的作用下,细菌定向产生了抗药性变异
B.自然选择学说阐明了基因突变在细菌抗药性产生中的作用
C.长期使用抗生素使细菌的抗药性成为有利变异并逐代积累
D.抗药性强的细菌产生的后代都具有更强的抗药性
3.科学家对某地一种蟹的体色深浅进行了研究,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.此地各种蟹的全部个体所含的全部基因是该种群的基因库
B.此地各种蟹的全部个体构成一个种群
C.蟹种群中中间体色的个体数量增多说明该种群发生了进化
D.中间体色个体数目最多说明中间体色可能与环境色彩较接近,更适应环境
4.天竺鼠控制短毛(E)和长毛(c)的基因位于常染色体上。某草地天竺鼠全为短毛个体,由于人类活动带来了一群长毛天竺鼠,一年后该草地天竺鼠种群基因型频率为EE 70%、Ee 20%、ee10%。因气候变化,从第二年开始该地区出现连续低温,第四年后比个体增加了10%,EE Ee个体分别减少了10%。下列相关叙述正确的是( )
A.种群基因频率的改变是环境通过对生物体基因的选择来实现的
B.若没有人类活动和自然选择的作用,天竺鼠种群的基因频率不发生改变
C.在连续三年低温的影响下,e的基丙频率约为22%
D.天竺鼠种群中全部E基因和e基因的总和构成该种群的基因库
5.某玉米种群中,基因型为AA、Aa、aa的个体所占比例分别为36%、48%、16%,若各种基因型植株生活和繁殖能力均相同,则该种群自由交配n代后AA的比例和A的基因频率,以及自交n代后AA的比例和A的基因频率分别发生的变化是(不发生自然选择)( )
A.增大、不变、增大、不变 B.不变、不变、不变、不变
C.不变、不变、增大、不变 D.不变、不变、减小、不变
6.遗传漂变是指小种群引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象。如图表示个体数(N)分别是25、250、2500的种群中A基因频率的变化。下列说法正确的是( )
A.处于相对隔离状态的种群越小越容易发生遗传漂变
B.随着遗传漂变而消失的基因均为对生物适应环境不利的基因
C.遗传漂变能改变种群的基因频率而决定生物进化的方向
D.第125代时N为250的种群中Aa的基因型频率比N为2500的种群大
7.桦尺蛾体色受一对等位基因S(黑色)和s(浅色)控制.某年桦尺蛾种群中SS、Ss、ss基因型频率分别为70%、20%、10%若该种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体(SS和Ss)每年等比例增加10%。下列叙述错误的是( )
A.当年S和s基因频率分别为80%、20%
B.第二年S的基因频率为88%
C.第二年Ss的基因型频率约为20.4%
D.几年后s基因频率不会变为0
8.某种蛾的褐色(A)与白色(a)受一对等位基因控制。第一年,基因型aa的比例为40%,褐色个体中杂合子占60%。第二年,由于环境变化,天敌对褐色个体捕食较多,褐色个体较前一年减少10%,白色个体增加10%,褐色个体中基因型比例不变。下列叙述正确的是( )
A.第一年A基因的频率为60%
B.环境变化引起蛾的白色突变增多
C.第二年种群数量与前一年相同
D.第二年a基因的频率大于58%
9.地雀喙的深度与其食性有关,喙深的个体更容易啄开坚果。研究人员调查了某海岛地雀种群喙深度的变化,结果如图所示。该种地雀主要以浆果为食,也能取食坚果。在干旱年份,海岛的浆果产量会明显降低。下列分析正确的是( )
A.1975~1977年,地雀喙的深度变化小,说明地雀未发生变异
B.干旱气候导致浆果产量降低,使地雀产生喙的深度变大的变异
C.地雀喙的深度变大有利于取食坚果,以适应干旱气候环境
D.1977~1979年,地雀喙的深度变大,导致产生生殖隔离而出现新物种
10.某大型湖泊被地壳运动形成的小山所隔,形成湖泊Ⅰ、Ⅱ,原湖泊中某种鱼M在湖泊Ⅰ、Ⅱ中分别进化为不同种类的鱼(A、B、C、D),如图所示。下列叙述正确的是( )
A.A和D之间存在生殖隔离,二者的基因库完全不同
B.长期的地理隔离从而产生生殖隔离是新物种形成的唯一途径
C.两湖泊中不同种鱼的形成,是因为环境不同导致的基因突变方向不同
D.自然选择直接作用于生物个体的表型,使种群的基因频率发生了定向改变
11.如图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是( )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.留居a地区的甲种群的基因频率不再发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同
12.为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量,每年在距海岸线0~20km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如图所示。下列分析正确的是( )
A.在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B.随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C.距海岸线0~60km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D.区域A中的蚊子可快速形成新物种
13.如图表示某海岛上地雀的进化模式,其中圆圈表示地雀,箭头表示地雀的变异,箭头上的双短线表示被淘汰。根据现代生物进化理论并结合图示分析,下列叙述错误的是( )
A.地雀进化的基本单位是种群
B.地雀进化的原材料是基因突变和基因重组
C.自然选择使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向
D.地雀在进化过程中,地理隔离不一定产生生殖隔离,新物种的形成一定要经过生殖隔离
14.加拿大底鳟是一种小型鱼类,其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因,其中等位基因LDH-Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.一定区域内所有加拿大底鳟的全部LDH-B基因组成该种群基因库
B.自然选择直接作用于个体的基因型而使种群基因频率发生改变
C.低纬度与高纬度的加拿大底鳟形成了生殖隔离
D.LDH-Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
15.螺旋蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蝇进行不同的处理: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,请回答有关问题:
(1)用现代生物进化理论解释图中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐上升的原因:_____。用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果,即消灭螺旋蝇,但所需时间较长,其最主要的原因是_____。
(2)螺旋蝇的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知,黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性,且亲代基因型及比例是AA:Aa:aa=3:6:1。若它们随机交配,则子代的基因型频率是_____。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下,除题干给出的特点外还应具备哪些条件?_____。
(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝇,专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化?_____。
答案以及解析
1.答案:B
解析:结合题意可知,雄孔雀体表的橘黄色斑块有利于吸引异性,从而提高繁殖的成功率,但同时也容易吸引天敌,说明生物的某种性状对环境的适应具有相对性,A正确;雄性孔雀体表有橘黄色斑块是长期进化的结果,由于橘黄色斑块有利于吸引异性,所以人工圈养环境下的雄性孔雀也会出现橘黄色斑块,且繁殖季节雄性孔雀的橘黄色斑块数量可能比非繁殖季节的多,B错误,C正确;自然选择决定生物进化的方向,雄性孔雀可以改变橘黄色斑块的数量是长期自然选择的结果,D正确。
2.答案:C
解析:抗药性变异的产生是基因突变的结果,基因突变是不定向的,先有变异后有选择,A错误;自然选择学说没有阐明基因突变在细菌抗药性产生中的作用,B错误;长期使用抗生素使细菌的抗药性成为有利变异并逐代积累,C正确;变异是不定向的,抗药性强的细菌产生的后代不一定都具有更强的抗药性,D错误。
3.答案:D
解析:此地各种蟹不是同一物种,各种蟹的全部个体不能构成一个种群,故它们所含的全部基因不是种群基因库,A、B错误;种群进化的实质是种群基因频率的改变,当各种体色的个体数量等比例增加时,基因频率不变,故仅凭中间体色的个体数量增多不足以说明种群发生了进化,C错误;据图可知,中间体色个体数目最多,浅体色个体和深体色个体数目相当,均比较少,说明中间体色可能与环境色彩较接近,更适应环境,这样的个体不容易被捕食者发现,生存并繁殖后代的机会较多,这是长期自然选择的结果,D正确。
4.答案:C
解析:A、种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,A正确;B、长毛天竺鼠迁入一年后,该种群中E的基因1频率为70%+1/2×20%=80%,B正确;C、因长毛个体增加了10%,短毛个体减少了10%,设该种群共有100个个体,则三年后,EE=70-70×10%=63,Ee=20-20×10%=18,ee=10+10×10%=11,故e的基因频率为(18+11×2)÷[(63+18+11)×2]×100%≈22%,而不是e的基因频率约增加了22%,C错误;D、由题干信息知,由于人类活动及气候变化的影响,该草地天竺鼠种群基因频率发生了变化,即该种群发生了进化,D正确。
5.答案:C
解析:根据“某玉米种群中,基因型为AA、Aa、aa的个体所占比例分别为36%、48%、16%”,可推知该种群中A基因频率为60%,a基因频率为40%。若个体之间自由交配,应用配子法分析后代基因型频率,该种群产生的配子基因型及比例即为基因频率(A为60%、a为40%),经计算可知无论自由交配多少代,后代中基因型频率始终保持(AA为36%、Aa为48%、aa为16%)不变,同时种群的基因频率也不变;若种群内个体自交,则纯合子自交后代始终是纯合子,而杂合子自交后代有纯合子也有杂合子,故随着自交代数增加,纯合子比例逐渐提高而杂合子比例逐渐降低,同时由于不发生自然选择,基因频率不变,C正确。
6.答案:A
解析:处于相对隔离状态的种群越小,越可能由于生物个体的偶然死亡等造成某基因减少甚至丢失而发生遗传漂变,A正确;遗传漂变可造成某基因减少甚至丢失,这是一种随机和无选择性的过程,不仅影响对生物适应环境不利的基因,也可能影响对生物适应环境有利的基因,B错误;遗传漂变会引起基因频率的改变,从而引起进化,但决定生物进化方向的是自然选择,C错误;由题图可知,N为250与N为2500的两个种群的A基因频率在不同世代不停波动,因此不符合遗传平衡定律,不能根据第125代A的基因频率算出种群中Aa的基因型频率,也无法比较两个种群中Aa基因型频率的大小,D错误。
7.答案:B
解析:基因频率的计算方法为显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率/2,隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率/2,所以当年S的基因频率为70%+20%/2=80%,s的基因频率为1-80%=20%,A正确;由于该种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%,则第二年ss的基因型频率为(10%-10%×10%)÷[(10%-10%×10%)+(90%+90%×10%)]×100%≈8.3%,SS的基因型频率为(70%+70%×10%)÷[(10%-10%×10%)+(90%+90%×10%)]×100%≈71.3%,Ss的基因型频率为(20%+20%×10%)÷[(10%-10%×10%)+(90%+90%×10%)]×100%≈20.4%,即S的基因频率为71.3%+20.4%/2=81.5%,B错误,C正确;由题意可知,该种群中浅色个体每年减少10%,几年后s的基因频率会逐渐降低,但由于黑色个体每年都会增加10%,即Ss的基因型频率每年都会增加,故s的基因频率不会变为0,D正确。
8.答案:D
解析:D、由A选项的计算可知,第一年a基因的频率为:1-0.42=0.58,由于自然选择导致a基因频率增加,因此第二年a基因的频率大于58%,D正确。
9.答案:C
解析:本题主要考查生物进化,考查学生的解决问题能力。基因突变具有随机性,地雀喙的深度变化小,不能说明地雀未发生变异。生物有不同的变异,环境的变化具有选择作用。1977~1979年,地雀喙的深度变大,但未产生生殖隔离。C项符合题意。
10.答案:D
解析:A、根据题干信息,鱼A、D属于不同的物种,即存在生殖隔离,但是因为有共同的祖先,所以二者基因库中的某些基因是相同的,A错误;
B、新物种形成的标志是生殖隔离,而不是地理隔离,某些物种的形成不需要经过地理隔离,如四倍体西瓜的形成,B错误;
C、基因突变是不定向的,环境只起到选择的作用,C错误;
D、自然选择是定向的,直接作用于生物个体的表型,使种群的基因频率发生了定向改变,D正确。
故选:D。
11.答案:C
解析:新物种形成的标志是生殖隔离的出现,A错误;a地区的环境在变化,留居a地区的甲种群的基因频率可能会发生变化,B错误;乙、丙是两个不同的物种,彼此间存在生殖隔离,这两个种群不能进行基因交流,它们的基因库也有较大的差异,C正确;甲和乙虽然是两个不同的物种,彼此间存在生殖隔离,但是乙物种是由甲物种进化而来的,故二者的基因库组成可能有部分相同。D错误。
12.答案:B
解析:A、据图可知,与距海岸线20km以外相比,区域A中Est基因频率较高,说明每年在距海岸线0~20km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,对该种蚊子进行了定向选择,Est基因频率逐渐增加,即发生了定向改变,A错误;
B、随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由于邻近区域的迁入和迁出导致的,B正确;
C、距海岸线0~60km区域内,杀虫剂的浓度不同,所以杀虫剂对蚊子的选择作用不同,即蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,C错误;
D、新物种形成的标志是产生生殖隔离,所以区域A中的蚊子中Est基因频率的变化,不一定导致其快速形成新物种,D错误。
故选B。
13.答案:B
解析:A、进化的基本单位是种群,A正确;
B.突变和基因重组为生物进化提供原材料,其中突变包括基因突变和染色体变异,B错误;
C、自然选择使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向,C正确;
D、地理隔离不一定产生生殖隔离,新物种的形成一定要经过生殖隔离,D正确。
14.答案:D
解析:A、种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,一定区域内所有加拿大底鳟的全部LDH-B基因不能组成该种群基因库,A错误;
B、自然选择直接作用于个体的表现型而使种群基因频率发生改变,B错误;
C、生殖隔离是指在自然状态下不能相互交配或交配后也不能产生可育后代,低纬度与高纬度的加拿大底鳟存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,C错误;
D、分析题意,基因LDH-B与细胞呼吸有关,题图可知,冷水环境中LDH-Bb出现比例很高,故LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关,D正确。
故选D。
15.答案:(1)螺旋蝇中存在抗药性基因突变,在杀虫剂作用下,抗药性基因频率增大,逐渐形成了抗药的新类型;基因突变的频率较低,需要在几代中反复进行诱变,才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多
(2)AA为36%、Aa为48%、aa为16%;种群足够大,没有迁入和迁出,自然选择对翅色这一相对性状没有作用,基因A、a不产生突变
(3)如果该性状适应环境,则白翅基因频率会增大;如果该性状不适应环境,则白翅基因频率会减小
解析:(1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变,杀虫剂处理后,具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗药性基因频率升高,抗药性个体增多,因此群体中的个体数逐渐上升。由于基因突变的频率较低,需要在几代中反复进行,才能使突变个体(即雌性不育个体)的数量逐渐增多,所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇,所需时间较长。
(2)亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%),则A的基因频率=30%+1/2×60%=60%,a的基因频率为40%。若它们随机交配,子代的基因型频率是AA=(60%)2=36%,Aa=2×60%×40%=48%、aa=(40%)2=16%。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下,需要满足以下条件:种群足够大,没有迁入和迁出,自然选择对翅色这一相对性状没有作用,基因A、a不产生突变,随机交配(题干中给出的特点)。
(3)如果突变的白翅性状适应环境,在自然选择中拥有该性状的个体生存和繁殖后代的机会增大,则白翅基因频率会增大,如果该性状不适应环境,则白翅基因频率会减小。