阶段质量检测(五) 现代生物进化理论(A)
(时间:45分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共42分)
1.下列各项中,只出现在“现代生物进化理论”中的是( )
A.用进废退 B.生存斗争
C.遗传变异 D.基因频率
解析:选D 用进废退是拉马克的观点;B、C选项在自然选择学说和现代生物进化理论中都有,而基因频率只出现在现代生物进化理论中。
2.对以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的理解错误的是( )
A.环境改变使生物产生适应性的变异
B.隔离是新物种形成的必要条件
C.变异是不定向的,自然选择是定向的
D.生物进化的实质是基因频率的改变
解析:选A 生物的变异是不定向的,环境对这些变异进行定向选择,适应环境的个体生存下来,并且繁殖后代,不适应环境的个体被淘汰。
3.下列关于生物变异和进化的叙述,正确的是( )
①基因突变的有害或有利往往取决于环境条件
②共同进化既发生在不同物种之间,也发生在生物与无机环境之间 ③生物体内的基因突变属于可遗传的变异 ④环境条件稳定时种群的基因频率不会发生变化
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:选A 基因突变具有不定向性,突变的有害或有利往往取决于环境条件;共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展;可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异;引起种群的基因频率发生变化的因素有自然选择、迁移、气候、疾病等,环境条件稳定时,种群的基因频率也会发生变化。
4.下列有关生物多样性进化的叙述中,错误的是( )
A.细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征
C.异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
D.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定生物进化的方向
解析:选A 细菌的抗药性个体是细菌种群本身就有的,不是因为接触青霉素而产生的。
5.下列事实中,不符合共同进化概念的是( )
A.若长着细长花矩的兰花灭绝,则以这种兰花花蜜为生的蛾类昆虫可能灭绝
B.若去掉生态系统的捕食者,则这个生态系统的生物多样性会增加
C.由于蓝藻的出现,原始大气变成了有氧大气
D.地球上只有陆生植物出现后,才有可能出现陆生动物
解析:选B 捕食者的灭绝会影响其他物种的进化。
6.下图为现代生物进化理论的概念图,以下说法正确的是( )
A.①是生物的突变和重组 B.②是自然选择
C.③是自然选择学说 D.④是物种多样性
解析:选C 生物进化的实质是基因频率的改变;突变和基因重组导致了基因频率的改变;现代生物进化理论的核心是自然选择学说;生物的多样性包含三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
7.有关突变和基因频率的说法,正确的是( )
A.突变可以改变核苷酸序列,不能改变基因在染色体上的位置
B.基因频率越大,基因突变率也越大
C.某人群的女性中正常者占99.5%,则色盲基因的频率为0.5%
D.自然界种群基因型频率的改变不一定引起基因频率的改变
解析:选D 突变包括基因突变和染色体变异,染色体的结构变异有可能改变基因在染色体上的位置,如倒位;基因突变率与基因频率没有关系;C项中女性中色盲患者占0.5%,则色盲基因频率为。
8.一个随机交配的足够大的种群中,某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36,则该种群( )
A.显性基因的频率大于隐性基因的频率
B.随机交配将会导致种群基因频率改变
C.繁殖一代后,杂合子的基因型频率为0.32
D.基因频率若发生变化,说明新物种已经产生
解析:选C 根据题意可推知,隐性纯合子的基因型频率为0.64,故隐性基因的频率为0.8,显性基因的频率为0.2;根据遗传平衡定律,该种群随机交配得到的子代中基因频率与上一代相同;基因频率改变只能说明种群发生了进化,但不一定形成新物种。
9.下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是( )
A.因色盲患者中男性数量多于女性,所以男性群体中色盲基因频率大于女性群体
B.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率改变说明物种在进化
C.基因型为Aa的个体逐代自交,后代所形成的种群中,A的基因频率大于a的基因频率
D.可遗传变异为进化提供原材料,突变是生物发生进化的重要原因
解析:选D 基因频率是针对种群而言的,男性群体和女性群体都不是一个种群,两者无法比较基因频率的大小;生物进化的实质是基因频率的变化而非基因型频率的变化;Aa个体逐代自交的过程中A、a传递给子代的概率相同,因此后代所形成的种群中A和a基因频率相等;可遗传变异包括突变和基因重组,为生物进化提供原材料,生物通过突变产生大量的可遗传变异,使种群的基因频率发生改变,生物发生进化。
10.下图是物种形成的一种模式。物种a因为地理隔离分离为两个种群a1和a2,经过漫长的进化,分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻,a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布,向d方向进化。下列有关叙述正确的是( )
A.b和d存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,则b和d是同一物种
D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同,则c和d是不同物种
解析:选B 地理隔离有利于生殖隔离的形成,但有地理隔离,不一定产生生殖隔离;c与d虽然没有地理隔离,却可能因为二者之前较长时间的地理隔离形成了生殖隔离;判断两个种群是否为同一物种的依据是这两个物种间是否存在生殖隔离。
11.根据现代生物进化理论判断,下列说法正确的是( )
A.在自然选择过程中,黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进化
B.超级细菌感染病例的出现,是因为抗生素的滥用促使细菌发生基因突变
C.持续选择条件下,决定某不良性状的基因频率将逐渐减小
D.隔离与新物种形成是达尔文自然选择学说的主要内容
解析:选C 黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖为同一物种,不能表现为共同进化;基因突变是自发的,与环境无关;持续选择条件下,决定某不良性状的基因频率将逐渐减小;隔离与新物种形成是现代生物进化理论的主要内容之一。
12.水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性,抗病(R)对不抗病(r)为显性。用非糯性抗病和糯性不抗病两纯种水稻杂交,让F1自交三代,在自然情况下,基因频率的变化是( )
A.Y逐渐增大、R逐渐增大
B.Y基本不变、R逐渐增大
C.Y基本不变、R基本不变
D.Y逐渐减小、R逐渐减小
解析:选B 在自然情况下,短期内对糯性和非糯性的选择作用并不是非常明显,所以Y的基因频率不会发生明显变化;环境对是否抗病的选择作用非常明显,抗病的个体得到保留,不抗病的个体会死亡,所以抗病基因的频率会增大。
13.与现代生物进化理论不相符的描述是( )
A.基因突变、染色体畸变和基因重组都是随机的、不定向的
B.新物种的形成意味着生物能够以新的方式利用环境条件
C.种群间由于地理上的障碍不能发生基因交流的现象叫生殖隔离
D.表现型与环境相适应的个体有更多的机会产生后代而改变种群的基因频率
解析:选C 基因突变、染色体变异和基因重组统称变异,变异是不定向的,A正确;新物种形成后能生存,表明其能够以新的方式适应环境,B正确;种群间由于地理障碍不能发生基因交流的现象称地理隔离,C错误;表现型与环境相适应,就能存活下来,该表现型的个体在种群中会不断增多,进而改变种群的基因频率,D正确。
14.农业生产中长期使用某种杀虫剂后,害虫的抗药性增强,杀虫效果下降。原因是( )
A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生
B.杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加
C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D.抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性
解析:选B 使用杀虫剂之前,害虫种群中个体间就存在抗药差异,有的具有抗药性,有的无抗药性。长期使用某种杀虫剂后,杀虫剂选择了具有抗药性的害虫,使种群抗药性基因频率增大,导致杀虫效果下降。
二、非选择题(共58分)
15.(10分)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,据资料显示,果蝇约有104对基因。现有一黑腹果蝇的野生种群,约有107个个体,请分析回答以下问题:
(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________,经观察,该种群中果蝇有多种多样的基因型,分析其产生原因,是在突变过程中产生的________,通过有性生殖过程中的________而产生的,使种群中产生了大量的可遗传的________,其产生的方向是________,它们都能为生物进化提供________。
(2)随机从该种群中抽出100只果蝇,测知基因型AA(灰身)35只,Aa(灰身)60只,aa(黑身)5只,则:A基因的基因频率为________,a基因的基因频率为________。
(3)通过对果蝇及其他生物的群体进行遗传学研究,可得出生物进化的基本单位是________;生物进化的实质是_________________________________________________。
解析:(1)突变和基因重组提供生物进化的原材料,基因突变产生等位基因,基因重组会使生物产生多样性,但它们都是不定向的。
(2)A的基因频率=×100%=×100%=65%,由于A与a两者基因频率之和为1,所以a基因的基因频率为35%。
(3)生物进化的实质即为种群基因频率的改变。
答案:(1)基因库 等位基因 基因重组 变异 不定向的 原材料 (2)65% 35% (3)种群 种群基因频率的改变
16.(10分)请回答下列问题:
(1)19世纪中叶以来,随着英国重工业的发展,尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响,1950年科学工作者在英国的两个地区进行了调查,获得如下结果:
项目
地区
白色蛾
黑化蛾
释放数
回收数
回收率
释放数
回收数
回收率
污染区
64
16
25.0%
154
82
53.2%
非污染区
393
54
13.7%
406
19
4.7%
表中两组数据____________大于____________、____________大于____________共同支持“自然选择决定生物进化方向”这一论点。
(2)大理蝴蝶泉一带有数量庞大的大丽王蝴蝶种群,它们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)分别是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配,则其子代的基因型频率是__________________;近几年发现,该种群数量明显减小,使其观赏价值降低;专家提出要对其加以保护,这是在________层次上保护生物的多样性。
(3)《美国医学会杂志》周刊刊登的一份政府调查报告上说,被称为“超级病菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在美国正呈蔓延趋势,从细胞结构来看,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)属于________生物,其可遗传变异的来源是________;抗生素在“超级细菌”进化过程中起到了________作用,使细菌的________发生定向改变。
解析:(1)分析表格数据可知,黑化蛾在工业污染区的回收率高,在非污染区的回收率低,可表明“自然选择决定生物进化方向”这一论点。(2)已知亲代基因型及频率为AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%),则由公式“基因频率=纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率”可计算出A基因频率=30%+1/2×60%=60%,同理,a基因频率=1-60%=40%。子代的基因型及频率AA为36%,Aa为48%,aa为16%;生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。题中说法是从物种层次上保护生物的多样性。(3)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是细菌,属于原核生物,不含染色体,其变异方式只有基因突变这一种;抗生素属于环境选择因素,在“超级细菌”进化过程中起到了选择作用。
答案:(1)53.2% 25.0% 13.7% 4.7%
(2)AA为36%、Aa为48%、aa为16% 物种 (3)原核 基因突变 选择 基因频率
17.(10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,如图表示这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________环境因素作用的结果。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有利变异,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。
解析:(1)分析图示可知,这些不同种的地雀都是由共同祖先(南美洲地雀)进化而来的。(2)喙是用来取食的,地雀喙存在差异,是各小岛上不同的食物环境因素作用的结果。食物因素在地雀的进化过程中起到了自然选择的作用。(3)由于小岛的作用,原始地雀之间存在地理隔离,在长期进化过程中由于各自有利变异的积累,产生了生殖隔离。(4)生活在一定地域内的同种生物的总和称为种群,种群是生物进化的基本单位。(5)该群岛上的13种地雀体现了生物的物种多样性。
答案:(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
18.(8分)镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的,患者在幼年时期夭折,但致病基因的携带者却能对疟疾有较强的抵抗力。现在对甲、乙两地区进行调查,其中乙地区流行疟疾。两地区人群中各种基因型的比例如图所示:
(1)在甲地区人群中A的基因频率为________,乙地区人群中A的基因频率为________。
(2)若干年后再进行调查,甲地区人群中A的基因频率将________,乙地区人群中AA 的基因型频率将________。
(3)如果在乙地区消灭疟疾,若干年后再调查,发现AA的基因型频率将会________。
解析:由图可知,甲地区中A的基因频率为95%+1/2×3%=96.5%,a的基因频率为1-96.5%=3.5%。乙地区中A的基因频率为3%+1/2×95%=50.5%,a的基因频率为1-50.5%=49.5%,甲地区中由于aa个体会因患镰刀型细胞贫血症而幼年夭折,a的基因频率会下降,A的基因频率会上升;乙地区流行疟疾,AA基因型易被淘汰,因此AA基因型频率将会下降,如果在乙地区消灭疟疾,若干年后,AA基因型频率将会上升。
答案:(1)96.5% 50.5% (2)上升 下降
(3)上升
19.(8分)如图所示为某群岛上物种演化的模型,A、B、C、D、E、F为六个物种,请据图回答:
(1)已知甲岛上B物种为有翅蝉,过了相当长时间后,逐渐演化成了残翅蝉E和超长翅蝉F,请根据达尔文的自然选择学说结合甲岛上多风的自然条件推测甲岛上B物种演化的过程。
(2)甲岛上B物种偶尔有一次乘着季风,飞到了乙岛上,试分析B物种进入乙岛后可能会给乙岛上C物种带来的影响?
(3)B演化为E、F的标志是_________________________________________________。
解析:在多风的环境下,B物种的变异个体中,只有能够抵御海风的超长翅蝉F和残翅蝉E能够生存下来,其余的会被大风吹到海里而遭淘汰。B物种作为外来物种,有可能和C物种和谐共处,也有可能因为不适应环境而被淘汰,还有可能会把当地的物种淘汰,成为该岛的优势物种。生殖隔离是新物种形成的标志。
答案:(1)甲岛上B物种通过大量繁殖,产生了大量的新个体,新个体中含有许多新的变异性状,其中,只有超长翅的F物种和残翅的E物种在甲岛多风的环境中能够适应环境而生存下来,其他的被淘汰。
(2)甲岛上B物种到达乙岛上后,可能面临以下情况:一是与C物种和谐相处,共同发展;二是与C物种形成竞争,并被淘汰;三是与C物种形成竞争,最终处于优势,淘汰C物种。
(3)出现生殖隔离
20.(12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种植,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,已不能正常传粉,说明已产生了________________________________________________________________________。
(2)在对植物b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,该植物种群是否发生了进化?________。
(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;____________是物种形成和生物进化的机制。
解析:根据计算可知植物b种群的基因频率并没有改变,所以该种群没有发生进化。种群b和种群c的生活环境是不同的,因此植物a在不同的环境中进化,形成了不同的植物b和c。植物b和c个体之间由于花期不同,已不能正常传粉,说明已产生生殖隔离,形成了不同的物种。
答案:(1)地理隔离 生殖隔离
(2)没有 (3)种群 自然选择 突变、选择和隔离
阶段质量检测(五) 现代生物进化理论(B)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共42分)
1.现代生物进化理论区别于达尔文自然选择学说的基本观点是( )
①种群是生物进化的基本单位 ②种群是生物繁殖的基本单位 ③生物进化的实质在于种群基因频率的改变 ④自然选择决定生物进化的方向
A.①③ B.①②
C.③④ D.①④
解析:选A 现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2.假设某动物种群中,最初一对等位基因B、b的频率为B=0.75,b=0.25,若环境的选择作用使B基因的频率不断降低,若干代后B、b的频率B=0.25,b=0.75,则在整个进化过程中,群体中基因型为Bb的频率变化规律是( )
A.不断增加 B.不断降低
C.先增加后降低 D.基本不变
解析:选C 设B基因的频率为p,b基因的频率为q,则p+q=1,Bb基因型的频率是2pq,环境的选择作用使p不断降低,q不断升高,而2pq则先增加后降低,且p=q=0.50时2pq最大。
3.有关变异与进化的叙述,正确的是( )
A.种群的基因频率没有改变,就没有进化
B.生物受环境影响而产生的变异不可能作为进化的原材料
C.基因重组产生新基因为生物进化提供原材料
D.自然选择能保留有利变异,淘汰不利变异,但不能使有利变异积累下来
解析:选A 没有基因频率的改变,也就没有进化;生物受环境影响而产生的可遗传变异可作为进化的原材料;基因重组没有产生新的基因,不产生新性状;自然选择能保留有利变异,淘汰不利变异,并使有利变异逐代积累起来。
4.根据达尔文的生物进化学说,下列叙述中正确的是( )
A.啄木鸟的长舌是啄食树洞中的昆虫时,经常伸长的结果
B.害虫抗药性增强,是因为在杀虫剂的刺激下,使害虫产生了抗药性,并将此性状遗传给后代,并且在后代中得到积累和加强
C.洞穴中的盲鱼是定向变异的产物
D.狼和鹿都很敏捷、善跑,这是在长期进化过程中相互选择的结果
解析:选D 啄木鸟的长舌变异是不定向的,抗药性害虫的增多,都是选择的作用;鹿和狼各自的特征是在长期的生存斗争中形成的,在长期的生存斗争和相互选择中,鹿和狼发展了自己的特征,D正确。
5.下列关于种群的叙述,错误的是( )
A.种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位
B.种群内个体间可以自由交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代
C.两个池塘内的全部青蛙是一个种群
D.一个树林里的全部杜鹃是一个种群
解析:选C 种群是在一定区域内同种生物的全部个体的总和,而C项为两个池塘,属于两个不同地点。
6.下列关于基因库的叙述,错误的是( )
A.一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B.生物个体会死亡,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成
解析:选C 一个种群全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库;基因突变可改变基因库的组成;生物个体会死亡,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传;种群的每个个体含有种群基因库中的部分基因。
7.某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如下图甲所示,种群中每种基因型的个体繁殖成功率如下图乙所示。种群随机交配产生的后代中aa个体百分比、A基因频率的变化最可能是( )
A.增加、减少 B.减少、减少
C.减少、增加 D.增加、增加
解析:选C 由图乙分析可知,aa的繁殖成功率较低,而AA的繁殖成功率较高,所以会使后代中aa个体百分比减少,而A基因频率增加。
8.用生物进化理论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是( )
A.使用抗生素的剂量不断加大,导致病菌向抗药能力增强的方向变异
B.在普遍使用抗生素以前,病菌不具有抗药性
C.病菌对抗生素进行自然选择,突变为有抗药能力的病菌
D.病菌中原来就有抗药性强的个体,在使用抗生素的过程中淘汰了抗药性弱的个体
解析:选D 生物的变异是不定向的,病菌中原来就有抗药性强和抗药性弱的个体,在使用抗生素的过程中淘汰了抗药性弱的个体,保留了病菌中抗药性强的个体。
9.下列有关物种形成的说法错误的是( )
A.自然选择可以定向改变种群的某些基因频率,因而可能导致新物种的形成
B.突变和基因重组可以使种群产生定向变异,因而可能导致新物种的形成
C.突变和基因重组、自然选择及隔离,是物种形成三个基本的环节
D.一些生物经过长期的地理隔离,最后出现生殖隔离,而导致新物种的形成
解析:选B 自然选择可以使种群的某些基因频率发生定向改变,导致生物定向进化,因而可能导致新物种的形成,A正确;突变具有不定向性,突变和基因重组只能产生进化的原材料,不能决定生物进化的方向,B错误;突变和基因重组、自然选择及隔离,是物种形成三个基本的环节,C正确;一些生物经过长期的地理隔离,最后出现生殖隔离,生殖隔离的形成标志着新物种的形成,D正确。
10.下列实例中不属于生殖隔离的是( )
A.玉米的花粉落在大豆柱头上不能萌发
B.东北虎和华南虎由于地理原因不能交配
C.马和驴杂交所生的骡高度不育
D.不同种类的昆虫雌雄个体之间通常不能交配
解析:选B 玉米与大豆为不同的物种,存在生殖隔离;东北虎和华南虎由于地理原因不能交配,属于地理隔离,不属于生殖隔离;马和驴杂交尽管能生育骡,但由于后代高度不育,故存在生殖隔离;不同种类的昆虫为不同的物种,存在生殖隔离。
11.据调查,某校高中学生中基因型及其比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则该地区XB和Xb的基因频率分别是( )
A.6%、8% B.8%、92%
C.78%、92% D.92%、8%
解析:选D 该基因位于X染色体上,一个男性中有一个基因,Y上没有等位基因,而一个女性中有两个基因。所以不能用此公式:一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率,需要根据基因频率的定义计算。Xb=(7.36%+0.32%×2+4%)/(42.32%×2+7.36%×2+0.32%×2+46%+4%)×100%=8%,XB=1-Xb=92%。
12.有关基因频率和生物进化的关系,以下说法正确的是( )
A.生物只要发生进化,基因频率就会改变
B.基因频率的改变不一定引起生物的进化
C.生物在进化过程中不一定有基因频率的改变
D.只有在新物种形成时,才发生基因频率的改变
解析:选A 生物进化的实质是基因频率定向改变的结果。生物只要发生进化,基因频率一定改变,基因频率只要发生变化,就说明生物发生了进化。
13.在一个种群中,AA占25%,Aa占50%,aa占25%。如果因为环境的变化,每年aa的个体减少20%,AA和Aa的个体分别增加20%,一年后,aa的个体在种群中的比例为( )
A.23.7% B.20%
C.18.2% D.15.6%
解析:选C 假设一开始该种群有100个个体,已知其中AA占25%,Aa占50%,aa占25%,则AA的个体数为25个,Aa的个体数为50个,aa的个体数为25个,因为环境的变化,每年aa的个体减少20%,AA和Aa的个体分别增加20%,则一年后,AA的个体数为25×(1+20%)=30个,Aa的个体数为50×(1+20%)=60个,aa的个体数为25×(1-20%)=20个,所以一年后,aa的个体在种群中的比例为×100%≈18.2%。
14.不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常生命活动)的表现如下表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理,则该褐鼠种群中( )
基因型
rr
Rr
RR
对灭鼠灵的抗性
敏感
抗性
抗性
对维生素K依赖性
无
中度
高度
A.基因r的频率最终下降至0
B.基因型为RR的个体数量增加,rr的个体数量减少
C.抗性个体RR∶Rr=1∶1
D.绝大多数抗性个体的基因型为Rr
解析:选D 根据题意和表格分析可知:由于Rr对维生素K依赖性是中度,对灭鼠灵有抗性,所以对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理,只有基因型为Rr的个体存活、因此基因r的频率不能下降至0,并且RR和rr个体数量都在减少。
二、非选择题(共58分)
15.(12分)某时期,长江中下游地区的大块农田发生稻化螟虫害,承包土地的农民起初在稻田里喷洒DDT农药,但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。图示为在此时期内稻化螟种群密度变化示意图,分析回答:
(1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,害虫种群密度急剧下降,但仍有极少数个体得以生存,原因是__________________。
(2)从B点到C点曲线回升的原因是________________________。在这个过程中,农药对害虫起________作用,这种作用是________(填“定向”或“不定向”)的,是通过农药与害虫之间的________实现的。
(3)一般认为,C到E点为生物防治期,请根据曲线对比两种治虫方法,可以看出农药防治害虫的缺点是______________________。
(4)如果A到D为农药防治期,这说明在C点时,农民在使用农药时可能采取了某种措施,这种措施最可能是__________________________。
解析:变异是不定向的,害虫中有抗药性个体,并且在该环境下抗药性变异得到保存、积累并加强。C点以后说明改用了其他种类的农药或者放养青蛙等手段来消灭害虫。
答案:(1)由于变异是不定向的,某些害虫具有抗药性变异 (2)这种抗药性变异是可以遗传的,农药的选择作用使害虫种群的抗药性增加,种群数量增多 选择 定向 生存斗争 (3)会使害虫种群产生抗药性,不能有效的控制害虫数量
(4)改用了其他种类的农药
16.(4分)已知某植物的高茎与矮茎为一对相对性状,高茎为显性,由一对等位基因T与t控制;绿茎与紫茎为一对相对性状,绿茎为显性,由基因R与r控制。在随机受粉的该植物种群中,各种表现型的比例如下:
表现型
百分比
表现型
百分比
高绿茎
63%
矮绿茎
12%
高紫茎
21%
矮紫茎
4%
请计算:
(1)基因型为TT植株所占的百分比是______。
(2)基因型为TTRR植株所占的百分比是__________。
解析:本题实际上是求TT与TTRR的基因型频率。根据题中提供的数据可知:矮茎所占的百分比:12%+4%=16%,即tt的基因型频率为16%(q=0.16);紫茎所占的百分比:21%+4%=25%,即rr的基因型频率为25%(q=0.25)。根据遗传平衡定律的计算公式可知:t的基因频率:q1==0.4,则T的基因频率:p1=1-0.4=0.6,TT的基因型频率:0.62=0.36=36%;r的基因频率:q2==0.5,则RR的基因型频率为0.52=0.25=25%;所以TTRR的基因型频率:36%×25%=9%。
答案:(1)36% (2)9%
17.(6分)下图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,请据图回答:
(1)A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是____________________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种进化为同一物种的原因是________________________________________________________________________。
(3)迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:A物种原是同一自然区域的生物类群,后来,同一物种的生物有的在甲岛生活,有的在乙岛生活,由于甲、乙两岛环境条件不同,使得同物种的两个种群的基因频率发生不同的定向改变。再加上甲、乙两岛由于地理隔离而不能相互自由交配,使不同种群的基因库不同。所以,最后的进化结果是形成两个物种。甲岛上的B物种迁移到乙岛后,由于各自种群的基因库已发生改变,加之二者的生殖隔离,因此B物种不会与C物种共同进化为一个相同的新物种,而是各自独立进化。因甲、乙两岛的环境条件不同,再加上由于长期地理隔离导致生殖隔离,甲、乙两岛B物种不能自由交配,加上自然选择的作用,故D物种在B物种基础上进化而成。
答案:(1)自然选择、地理隔离 (2)B与C间已形成生殖隔离 (3)甲、乙两岛的环境条件不同,自然选择作用不同,再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到累积而形成了生殖隔离
18.(12分)细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如下图:将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基中央表面,抗生素向周围扩散,如果抑制生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈),结果如下图所示。
(1)衡量本实验结果的指标是________。
(2)上述图中最有效的是________培养皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量变化,如右图所示:
①向培养基中加抗生素的时刻为________点。
②细菌种群的进化是定向的,而变异是______,细菌的抗药性产生于环境变化之________(填“前”“中”或“后”),抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________。
③尽管有抗药性基因存在,但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染,原因在于细菌种群中__________________________________。
解析:(1)衡量实验的指标即对实验结果的表述。本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果。(2)通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力,即抑菌圈越大杀菌力越强。(3)①抗生素会使细菌中不具抗性的个体大量死亡而数量下降,所以b点是使用抗生素的起点。②变异是不定向的,而自然选择是定向的,细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了,自然选择只是对抗药性状进行选择,而不是诱导。③在细菌种群中,含有抗药性基因的个体毕竟只占少数。
答案:(1)抑菌圈的大小 (2)B (3)①b ②不定向的 前 选择 ③含有抗性基因的个体占极少数
19.(10分)为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的还是在环境因素的作用下产生的,1952年Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。影印培养法的实验原理是:把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径略小于培养皿平板)上,使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落,然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。下图就是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。具体方法是:
①首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌涂布在不含链霉素的平板1的表面,待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上,随即再影印到含有链霉素的培养基平板3上。经培养后,在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落。
②对培养皿2和3进行比较,在平板2上找到平板3上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”。
③把平板2上与平板3上菌落相应的一个部位上的菌落挑至不含链霉素的培养液4中,经培养后,再涂布在平板5上。
④并重复以上各步骤,最后在试管12中获得了较纯的抗性菌落。
根据以上材料回答下列问题:
(1)3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是________,3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多,这说明了________________________________________________________________________。
(2)该实验最关键的设计思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)你认为该实验得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题中应用了影印的办法,即寻找原有的相应部分,一部分接触药物,一部分不接触药物,两者对比说明抗药性个体的存在是在接触药物之前就有,而并不是在药物诱导之后产生的,药物的作用是选择并非定向诱导突变。
答案:(1)选择混合菌种中的抗药性菌落 生物的突变率很低
(2)通过影印的方法,在没有链霉素的培养基中获得抗链霉素的菌落
(3)微生物的突变不是环境诱导产生的,而是自发产生的
20.(14分)下图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现型如图2所示,请据图回答下列问题:
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的________多样性。用于检测该多样性的十分可靠方法是测定不同亚种、不同种群的______________________。
(2)在种群Ⅰ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____________。A′A个体的出现将会使种群Ⅰ基因库中的____________发生改变。
(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Ⅰ和种群Ⅱ之间不存在________________。
(4)若体色较深的黑色和浅黑个体更能适应工业污染严重的环境,根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例,可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群________,该环境对甲虫的生存起到________作用。
解析:等位基因是通过基因突变产生的;不同种群通过迁移,能进行基因交流,表明不存在生殖隔离;环境对生物进化起选择作用。
答案:(1)基因 基因组全部序列
(2)基因突变 提供原材料 基因频率
(3)基因交流 地理(生殖)隔离 (4)Ⅰ 选择