第1节 现代生物进化理论的由来
1.按照拉马克的观点,现代食蚁兽舌头细长的原因是( )
A.用进废退 B.适应性变异
C.自然选择的结果 D.定向变异的结果
答案:A
2.达尔文生物学说的中心内容是( )
A.用进废退学说 B.自然选择学说
C.过度繁殖学说 D.生存斗争学说
答案:B
3.下列有关生物进化的论述,不符合达尔文学说基本观点的是( )
A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础
B.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的
C.变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出新的物种类型
D.环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境
答案:D
4.按照达尔文的自然选择学说,下列叙述正确的是 ( )
A.长颈鹿进化中,长脖子的出现是由于环境使其产生定向变异
B.食蚁兽的长舌是长期舔食树缝中的蚂蚁,反复不断伸长的结果
C.猎豹与斑马在长期的生存斗争中相互选择,结果都发展了各自的特征
D.春小麦连年冬种可变成冬小麦,这是环境影响的结果
答案:C
5.某海岛上生活着一种昆虫,经调查,该昆虫翅的长度和个体数量的关系如右图所示。后来该海岛上经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为最能代表此时情况的曲线图是 ( )
答案:B
6.用达尔文自然选择学说分析狼的进化过程:
(1)狼群中存在不同类型的个体,如有跑得快的,有跑得慢的。这说明生物具有________的特性,而这种特性一般是________的。________和________是生物进化的内在因素。
(2)随着环境的改变,食物稀少,跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样食物、环境对狼起了________作用,而这种作用是________的,它决定着生物进化的________。
(3)狼的进化过程是通过__________________________实现的。
解析:(1)个体之间的差异是由于遗传和变异,变异具有不定向性,且可遗传。(2)环境对变异起着选择的作用,决定了生物进化的方向。(3)狼的进化是通过生存斗争实现的,适者生存,不适者被淘汰。
答案:(1)变异 不定向 遗传 变异
(2)选择 定向 方向 (3)生存斗争
A级 基础巩固
1.下列关于拉马克进化学说的叙述,不正确的是( )
A.拉马克认为,地球上的所有生物是由更古老的生物进化来的
B.生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传
C.器官废而不用,就会造成形态上的退化
D.用进废退获得的性状不可以遗传给后代
答案:D
2.达尔文自然选择学说中自然选择是指( )
A.生物繁殖能力超越生存环境的承受力
B.生物过度繁殖引起的生存斗争
C.在生存斗争中,适者生存
D.遗传使微小有利的变异得到积累和加强
答案:C
3.以自然选择为中心的生物进化学说没能解决的问题是 ( )
A.生物进化的原因
B.说明物种是可变的
C.解释生物的适应性及多样性
D.阐明遗传和变异的本质
答案:D
4.抗流感的新疫苗刚开始效果比较显著,但过几年就需要更换新的,因为流感病毒已经产生了很强的抗药性,对这种抗药性的产生合理的解释是( )
A.流感病毒的获得性遗传的结果
B.病毒对疫苗产生了定向变异
C.疫苗对病毒的变异进行定向选择的结果
D.流感疫苗诱发病毒产生突变
解析:流感病毒产生抗药性的原因:在未使用该药之前,流感病毒存在差异(变异),变异是不定向的,有的抗药性强些,有的弱些。开始使用时疗效很高,说明绝大多数病毒抗药性差,被药物杀死而遭到淘汰。但同时药物本身也选择了极少数抗药性强的变异个体,并通过迅速繁殖传染给正常人群,当再次用药时,使抗药性强的病毒再次得以选择并积累,导致药效降低,并可能演变为新的流感病毒类型。
答案:C
5.关于达尔文学说和拉马克学说的两种学说的区别,正确的说法是( )
A.达尔文学说认为环境的作用可引起不定向的变异
B.拉马克学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的
C.达尔文学说认为变异后就能适应环境
D.拉马克学说认为生物通过变异适应环境
解析:达尔文学说认为变异是不定向的,只有有利变异适应环境,则A、C错误。拉马克学说认为生物可根据自己的意愿产生适应环境的变异,变异是定向的,则B错误。
答案:D
6.下图中的小圆圈表示物种,箭头表示物种的变异,箭头线上有两条短线的代表被淘汰的变异个体。
请根据图解回答下列关于达尔文自然选择学说的问题:
(1)此图说明了一个什么观点?___________________________
_____________________________________________________。
(2)图解中为什么有的箭头代表的个体被淘汰?_____________
______________________________________________________。
(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么?
______________________________________________________。
答案:(1)变异是不定向的,自然选择是定向的 (2)在生存斗争中,不利于生存的变异个体在斗争中失败而被淘汰 (3)说明在生存斗争中适于生存的变异个体被保留,并逐代通过遗传而不断积累加强(说明了自然选择是定向的)
B级 能力训练
7.达尔文认为生物出现生存斗争的原因是( )
A.生物个体间有强有弱
B.生物同时存在着遗传和变异的矛盾
C.生物过度繁殖和有限的生存条件之间的矛盾
D.适者生存、不适者被淘汰的过程
解析:由于生物都有过度繁殖的倾向,而自然资源又是有限的,所以,在大量的个体之间就存在着斗争现象。
答案:C
8.在北极的一个山脉中,原始的狼已经形成在体格和生活习性上不同的变种,其中一种狼的体重较轻,四肢发达而灵活,以猎鹿为主;另一种狼体重较重,足短而力强,常常攻击羊群。下列叙述错误的是( )
A.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
B.狼的性状分歧是自然选择的结果
C.在生存斗争中,捕食者与被捕食者之间进行着相互选择
D.原始狼群由于食物来源不同,通过自然选择进化成不同的类型
解析:在生存斗争中,以猎鹿为生的狼,在捕食者与被捕食者的相互选择中,有利变异逐代积累,形成体重较轻、四肢发达而灵活的变种;同样以猎羊为生的狼也形成体重较重、足短而力强的变种。狼的性状分歧是定向自然选择的结果。
答案:A
9.下图表示加拉帕戈斯群岛上某种地雀在1975—1978年种群平均喙长的变化和该地区种子(该种地雀的主要食物)平均硬度的变化。研究表明,喙长的地雀能吃硬和不硬的种子,喙短的地雀仅能吃不硬的种子。下列相关说法,错误的是( )
A.同一种地雀喙长和喙短是一对相对性状
B.1976年中期至1977年,由于经常啄食硬度较大的种子导致地雀喙长度增加
C.地雀的平均喙长在2~3年增加是种子硬度对其进行选择的结果
D.根据调查结果,可以预测1979年后地雀的平均喙不一定迅速变短
解析:喙长和喙短是同一物种的同一性状的不同表现类型,是一对相对性状,故A正确。1976年中期~1977年,由于种子平均硬度增加,选择了喙长性状,故B错误。环境选择有利性状,故C正确。虽然1978年种子平均硬度下降,但是1978年后种子的硬度未知,由于喙长的地雀能吃硬和不硬的种子,故1979年后地雀的平均喙长不一定会迅速变短,D正确。
答案:B
10.现代生物进化理论与达尔文进化论的不同点是( )
A.变异是自然选择的原材料
B.个体是生物进化的基本单位
C.种群是生物进化的基本单位
D.适者生存,不适者被淘汰
解析:达尔文认为生物的变异为生物进化提供了原始的选择材料,具有有利变异的个体在生存斗争中取胜而生存下来,通过繁殖有利变异得到积累和加强,最终形成新的物种。因此,达尔文认为个体是生物进化的基本单位。而随着生物科学的发展,关于自然选择的作用等问题的研究,已发展到以种群为基本单位。
答案:C
11.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。如图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点到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点到D点为农药防治期,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:从图中可以看出使用杀虫剂在早期取得了一定的效果,害虫的种群密度明显下降,但下降到一定程度时,又会增加,说明杀虫剂的使用没有杀死有抗药能力的害虫,而这部分有抗药能力的害虫大量繁殖导致种群密度上升。
答案:(1)由于变异是不定向的,某些害虫具有不定向变异存在抗药性 (2)这种抗药性变异是可以遗传的,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,不能有效控制害虫数量 (4)改用了其他种类农药
12.果蝇的自然群体中,第Ⅱ染色体的变化很多,现在把有变化的第Ⅱ染色体的纯合子列在下表中,试分析说明下列问题:
果蝇的第Ⅱ染色体的各种类型在不同温度中的生活力
第Ⅱ染色体的各种类型
25.5 ℃
21 ℃
16.5 ℃
标准型
100
100
100
A
99
98
100
B
95
89
87
C
92
109
109
(1)从表中可以看到,在不同温度中,第Ⅱ染色体的不同类型的生活力________。
(2)在25.5 ℃时,________的生活力最好。在21 ℃时,________的生活力最好。在16.5 ℃时,________的生活力最好。
(3)由此得出的结论是:
①____________________________________________________;
②___________________________________________________。
解析:从题表中可以看出,在不同温度中,第Ⅱ染色体的不同类型其生活力不同。在25.5 ℃时,标准型的生活力比变异类型A、B和C都强,但在21 ℃和16.5 ℃时,变异类型C的生活力就比标准型好。根据以上分析,我们可以概括出下列两点:①有极少数的突变是有利的,可以作为进化的原始材料;②突变的有利与否,是其所处环境决定的。
答案:(1)不同 (2)标准型 C C (3)①少数有利的突变,是生物进化的原始材料 ②突变的有利与否,随所处的环境而异
C级 拓展提升
13.金鱼是常见的观赏鱼,有的尾鳍较小,有的尾鳍较大。为证明大尾鳍的雄鱼在吸引雌鱼方面有利,有人做了下面的实验设计:①选取三只大小相同的烧杯,编为1、2、3号,放在水槽中。(如图所示)
②选取大尾鳍雄鱼、雌鱼、小尾鳍雄鱼各一条,分别放入1、2、3号烧杯中。
③观察雌鱼的游动。
这个设计还不完善。请回答下列问题:
(1)改进一:大尾鳍雄鱼、雌鱼、小尾鳍雄鱼在装置中的位置不当,应____________________________________________________。
(2)改进二:该设计证明不严密,应设置对照,对照的方法是____
______________________________________________________。
(3)根据达尔文的自然选择学说,判断金鱼尾鳍的进化方向,并说明理由。_________________________________________________
______________________________________________________。
解析:(1)雌鱼的活动受限,无法做出准确的观察。(2)没有对照,即使趋向大尾鳍雄鱼也不能说明问题。应设置对照,旨在说明在只有小尾鳍雄鱼时,趋向小尾鳍雄鱼;在只有大尾鳍雄鱼时,趋向大尾鳍雄鱼;在两种雄鱼同时存在时,趋向大尾鳍雄鱼,这样更能说明问题。(3)大尾鳍雄鱼更容易吸引雌鱼,得到更多的繁殖机会,在生存斗争中处于有利地位。
答案:(1)把雌鱼放在水槽里 (2)取三个如原图装置,①如改进一处理;②在1号烧杯里放大尾鳍雄鱼,水槽中放一尾雌鱼;③在3号烧杯里放一尾小尾鳍雄鱼,水槽中放一尾雌鱼 (3)大尾鳍雄鱼容易在生存斗争中获胜,繁衍后代
第1课时 种群基因频率的改变与生物进化
1.下列关于基因库的叙述中不正确的是( )
A.指一个种群中所含有的全部基因
B.生物个体总要死亡,基因库却可随着生殖世代延续
C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可以改变种群基因库的组成
答案:C
2.现代生物进化理论认为,生物进化的实质是( )
A.种群基因频率的改变 B.种群基因型频率的改变
C.个体基因频率的改变 D.个体基因型频率的改变
答案:A
3.下列哪项不是生物进化的原材料( )
A.基因突变 B.基因重组
C.不遗传的变异 D.染色体变异
答案:C
4.某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是( )
A.55%和32.5% B.55%和42.5%
C.45%和42.5% D.45%和32.5%
答案:B
5.下列不能体现生物正在进化的是( )
A.在黑褐色环境中,黑色桦尺蠖被保留,浅色桦尺蠖被淘汰
B.杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使纯合矮秆抗病小麦比例越来越高
C.杂合高茎豌豆通过连续自交,导致后代纯合子频率越来越高
D.青霉菌通过辐射诱变产生了青霉素产量很高的菌株
答案:C
6.已知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了统计,结果如下表所示。请分析回答:
比较项
有条纹(显性)
无条纹(隐性)
合计
存活个体数
178
211
389
空壳数
332
279
611
合计
510
490
1 000
(1)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42%,则a基因的基因频率为________。
(2)根据表中数据推断,壳上________(填“有条纹”或“无条纹”)的蜗牛更易被鸟捕食。多个世代后,该种群中a基因的基因频率将会________(填“增大”或“减小”),这种基因频率的改变是通过________实现的。
解析:(1)无条纹的个体的基因型为aa,其基因型频率为490÷1 000×100%=49%;如果Aa的基因型频率为42%,则a基因的基因频率为49%+42%×1/2=70%。
(2)由表格中的信息可知,有条纹的蜗牛空壳的相对数量更多,因此有条纹的蜗牛更易被鸟捕食,控制有条纹性状的基因A的基因频率会逐渐降低,控制无条纹性状的基因a的基因频率会逐渐上升,这种基因频率的改变是通过自然选择实现的。
答案:(1)49% 70%
(2)有条纹 增大 自然选择
A级 基础巩固
1.下列对种群概念的叙述,正确的是( )
A.不同空间中同种生物个体的总和
B.生活在同一地点的同种生物的一群个体
C.一片水田中的所有鱼的总和
D.一个生态环境中有相互关系的动植物的总和
答案:B
2.现代生物进化理论认为,突变和基因重组是产生生物进化的原材料,下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴 ( )
A.黄色×黄色→黄色、绿色
B.红眼果蝇中出现了白眼
C.猫叫综合征
D.三倍体无子西瓜
答案:A
3.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,若干代后等位基因B、b的频率为B=0.25,b=0.75。下列有关叙述不正确的是( )
A.在整个过程中,群体中基因型为Bb的频率变化规律是先增大后减小
B.该动物群体发生了进化
C.等位基因B、b的产生来自基因突变
D.该动物群体所处的环境没有发生变化
答案:D
4.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人、携带者52人,820名男生中有患者65人。那么该群体中色盲基因的频率约为( )
A.4.4% B.5.1%
C.6.8% D.10.2%
解析:根据题意,780名女生中有患者23人、携带者52人,因此女性中Xb为:23×2+52=98;820名男生中有患者65人(男性无携带者),因此男性中Xb为65,这样,该校学生中Xb共为:98+65=163,该校学生中X染色体总数是:780×2+820=2 380,这样该群体中色盲基因的频率约是:163÷2 380≈6.8%.
答案:C
5.下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是( )
A.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率发生改变,说明物种在进化
B.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1
C.基因型为Aa的个体自交,后代所形成的种群中,A基因的频率大于a基因的频率
D.因为色盲患者中男性多于女性,所以男性群体中色盲基因的频率大于女性群体
答案:B
6.(2015·全国Ⅰ卷)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________,A基因频率为________。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是________________________。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为____________________。
解析:(1)因为该种群只有Aa一种基因型,若不考虑基因突变和染色体变异,该种群中A和a的基因频率均为0.5,所以A基因频率∶a基因频率=1∶1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异,根据遗传平衡定律可知,AA的基因型频率为0.25,aa的基因型频率也是0.25,则Aa的基因型频率为0.5,所以AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1,且A和a的基因频率仍然都是0.5。(2)由于该种群初始只有Aa一种基因型,所以理论上随机交配产生的后代中,应含有三种基因型,且比例为1∶2∶1。但实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,最可能的原因是显性基因纯合(AA)致死,从而导致子代中无基因型为AA的个体存在。子一代中A和aa的比例为2∶1,即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3,所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。如果不考虑基因纯合致死,随机交配符合遗传平衡定律,产生的子二代中AA=1/3×1/3=1/9,Aa=(1/3×2/3)×2=4/9,aa=2/3×2/3=4/9,所以AA∶Aa∶aa=1∶4∶4,AA个体致死,所以Aa和aa的个体数量比应为1∶1。
答案:(1)1∶1 1∶2∶1 0.5
(2)A基因纯合致死 1∶1
B级 能力训练
7.若选取基因型为Aa,性别比例为1∶1的某种昆虫组成一个种群。下列叙述正确的是( )
A.当自然选择对隐性基因a不利时,a的基因频率会降为零
B.自然选择是影响基因频率的唯一因素
C.种群中全部个体所含有的A和a基因构成该种群的基因库
D.该种群随机交配一次会引起种群基因型频率的改变
解析:当自然选择对隐性基因a不利时,隐性性状会被淘汰,但杂合子Aa不会被淘汰,所以a基因频率不会降为0;影响种群基因频率改变的因素有突变和基因重组、迁入和迁出、自然选择等;一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库;由题意知,该种群只有Aa一种基因型,随机交配一次后,子代中AA基因型频率为1/4、Aa基因型频率为1/2、aa基因型频率为1/4。
答案:D
8.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( )
家蝇种群来源
敏感性纯合子(%)
抗性杂合子(%)
抗性纯合子(%)
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果
B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高
D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
解析:由题目可知,亮氨酸替换为苯丙氨酸,氨基酸数目没改变,氨基酸的改变应该是由碱基对替换引起的,A错误;甲地区抗性基因频率为(20+2×2)/(100×2)×100%=12%,B错误;乙地区的抗性基因频率最高,但不代表突变率最高,C错误;丙地区抗性基因频率低,敏感性基因频率高,这是自然选择的结果,D正确。
答案:D
9.现有一个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,无自然选择。种群中A基因频率为80%,a基因频率为20%;由于人类干扰使种群中AA个体30%死亡,则该种群中A的基因频率约为( )
A.24% B.56%
C.75.2% D.60.8%
解析:依题意可知,在人类干扰之前,该种群中基因型AA的频率=80%×80%=64%,基因型Aa的频率=2×20%×80%=32%,基因型aa的频率=20%×20%=4%;在人类干扰之后,该种群中的基因型AA∶Aa∶aa=64%×(1-30%)∶32%∶4%=11.2∶8∶1,所以该种群中A的基因频率约为(11.2×2+8)÷(11.2×2+8×2+1×2)×100%≈75.2%。
答案:C
10.如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力大小是AA=Aa>aa,则在长期的自然选择过程中,下列能比较正确地表示A基因和a基因的频率变化的曲线是( )
解析:由题中“生存能力或竞争能力大小是AA=Aa>aa”可知,自然选择的结果是A基因频率将增加,a基因频率将减小,由于a个体生存能力较强,a基因不会被完全淘汰。
答案:A
11.苔原狼生活在西伯利亚大草原上,它们从鼻子到尾巴长约200 cm,体重45~57 kg,身高70~100 cm。与它们同时生活在大草原上的还有马鹿,它们善于奔跑和游泳,以各种草、树叶、嫩枝、树皮和果实等为食,请分析回答以下问题:
(1)西伯利亚大草原上苔原狼种群中的全部个体所含有的全部基因称为________。经观察,该种群中有多种基因型,分析其原因:一是在突变过程中可以产生新的________,二是通过有性生殖过程中________可以产生新的基因型。
(2)已知苔原狼有一对相对性状是由仅位于X染色体上的基因控制的。从苔原狼的种群中随机抽取100只个体,雌雄比例为1∶1。测知雌性个体中基因型为XAXA、XAXa、XBXB的个体数依次是25只、20只和5只,雄性个体中XAY的个体有20只,则A的基因频率为________,a的基因频率为________。
(3)通过对苔原狼、马鹿及其他生物的群体遗传学的研究,依据________判断苔原狼种群是否发生了进化。
解析:(1)西伯利亚大草原上苔原狼种群中的全部个体所含有的全部基因统称为基因库;经观察,该种群中有多种多样的基因型,分析其产生的原因:一是在突变过程中产生的等位基因,二是通过有性生殖过程中的基因重组而产生的。
(2)从苔原狼的种群中随机抽取100只个体,雌雄比例为1∶1,测知雌性个体中基因型为XAXA、XAXa、XaXa的个体数依次是25只、20只和5只,雄性个体中XAY的个体有20只,则A的基因频率=×100%=60%,则a的基因频率为40%。
(3)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,因此通过对苔原狼、马鹿及其他生物的群体遗传学的研究,依据基因频率是否发生变化判断苔原狼种群是否发生了进化。
答案:(1)基因库 基因 基因重组
(2)60% 40% (3)基因频率是否发生变化
12.达尔文在环球考察时,在南美洲的加拉帕戈斯群岛上观察到14种地雀,它们的大小和喙形各不相同,栖息场所和食物也各不相同,某种间杂交一般不育。据研究,它们是由一种祖地雀进化来的。
(1)这些鸟的祖先由于偶然的原因从南美洲大陆迁来,它们逐渐分布到各个岛上,各个岛上的地雀被海洋隔开不能交配,这就造成了________,阻止了种群间的________,但此时并没有形成新的物种,后来产生了________,这便形成了不同品种的地雀。
(2)不同岛屿上的地雀,其身体大小和喙形各不相同,据研究是由于它们的祖先原来就存在着________,它是生物进化的________。由于不同岛屿的食物种类和栖息场所不同,有的个体得到食物而存活,有的个体不到食物而死亡,这个过程叫________。由于环境不同,不同的岛屿上的地雀的基因频率向不同的方向发展这说明________对不同种群基因频率的改变所起的作用不同,从而证明________决定生物进化的方向。
(3)生物进化的单位是________,生物进化的实质是________。
答案:(1)地理隔离 基因交流 生殖隔离
(2)个体差异(变异) 原材料 自然选择 自然选择 自然选择
(3)种群 种群基因频率的改变
C级 拓展提升
13.寄生在某种鸟的羽毛中的羽虱大量繁殖会造成鸟的羽毛失去光泽和尾羽残缺不全,影响雄鸟的求偶繁殖。
(1)若该种群中对羽虱具有抵抗力的个体AA和Aa分别占20%和40%,则a基因的基因频率为________。
(2)下面图甲是该种群一段时间以后相关基因频率的变化趋势,由图可知________(填数字)代表A基因频率的变化,________(填数字)代表a基因频率的变化。
(3)研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领土筑巢,与雄鸟尾羽长短有关,为了验证这个观点,做了如下实验,结果如图乙所示。
①将若干只尾羽长度相似且生长状况一致的雄鸟均分成A、B、C三组,B组雄鸟的尾羽不做任何处理,作为对照。将________组雄鸟的尾羽剪短,把剪下来的尾羽用黏合剂粘在另一组雄鸟的尾羽上。给三组雄鸟带上标志后放归野外进行观察。
②实验结论:__________________________________________。
解析:(1)a的基因频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=(1-20%-40%)+×40%=60%。(2)由于自然选择的作用,对羽虱有抵抗能力的A的基因频率会不断上升,所以用曲线1表示,a的基因频率下降,用曲线2表示。(3)由于三组鸟的尾羽起始长度是相同的,若将A组的尾羽剪下并用黏合剂粘在另一组雄鸟的尾羽上,给三组雄鸟带上标志后放归野外进行观察,则长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领土筑巢。
答案:(1)60% (2)1 2 (3)①A ②长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领土筑巢
第2课时 隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成
1.马与驴为两个不同的物种,交配产生的后代骡是不育的,这种现象在生物学上称为( )
A.突变 B.基因重组
C.生殖隔离 D.地理隔离
答案:C
2.如果有两个小群体的动物,在形态结构上相近,它们必须具备下列哪一特征才能归为一个物种 ( )
A.它们的食物种类要相同
B.它们必须分布在同一地理区域内
C.它们的毛色一定相同
D.能相互交配繁殖并产生可育后代
答案:D
3.下列事实不属于共同进化的是 ( )
A.工业的发展导致大量温室气体排放,全球气温升高
B.昆虫和体内共生菌的关系
C.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,这是它们长期相互选择的结果
D.4亿年前形成了原始的陆生植物,随后出现了适应陆地生活的动物
答案:A
4.下列关于地理隔离和生殖隔离的说法,不正确的是( )
A.生殖隔离不一定是地理隔离的必然结果
B.地理隔离的两个种群,如果人为地放在一起,一定不能相互交配产生可育后代
C.生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异
D.不同的物种之间一定具有生殖隔离
答案:B
5.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀分别分布于不同的岛屿上,用现代生物进化理论解释正确的是 ( )
A.同一种地雀→地理隔离→自然选择→生殖隔离→不同种地雀
B.不同种地雀→地理隔离→自然选择→不同种地雀
C.同一种地雀→自然选择→地理隔离→生殖隔离→不同种地雀
D.同一种地雀→地理隔离→生殖隔离→不同种地雀
答案:A
6.下图是某一条大河两岸物种演化的模型:
图中上为河东,下为河西,甲、乙、丙、丁为4个物种及其演化关系,请据图回答:
(1)由甲物种进化为乙、丙两个物种的两个外部条件是________和________。
(2)河东的乙物种迁回河西后,不与丙物种进化为同一物种的内部条件是________不同,外部条件是存在________。
(3)假如迁回河西的乙物种进化为丁物种。你判断乙、丁是两个物种的依据是什么?_______________________________________。
解析:用现代生物进化理论分析物种形成的原因。同一自然区域的甲物种,由于大河的阻隔,有的生活在河西,有的生活在河东,因河东、河西的环境条件不同,使得同一物种的两个种群的基因频率发生不同的定向改变。由于地理隔离,河东生活的种群,不能与河西生活的种群自由交配,使不同种群的基因库各不相同,并逐渐出现生殖隔离,经过长期的的自然选择,原属于同一个物种的生物就进化成了两个不同的物种。因此,当乙物种迁回到河西后,不会再和丙物种共同进化为一个相同的新物种,而是各自独立进化。迁回河西的乙物种是否进化成为丁物种,就要看乙物种和丁物种之间是否已经形成生殖隔离。
答案:(1)自然选择 地理隔离 (2)种群的基因频率(或种群的基因库) 生殖隔离 (3)依据:不同物种间存在生殖隔离
A级 基础巩固
1.生长在同一地区的两种杜鹃花的开花时间不同,自然状态下不能杂交,这种现象属于( )
A.优胜劣汰 B.适者生存
C.生殖隔离 D.性状分离
解析:因为季节的原因使两种杜鹃花不能杂交,属于生殖隔离的一种现象。
答案:C
2.下列关于种群和物种的叙述,正确的是( )
A.不同物种的生物一定存在地理隔离
B.一个种群的生物存在地理隔离,不存在生殖隔离
C.东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流,所以它们属于同一物种
D.由于不同物种间存在生殖隔离,所以正常情况下不同物种之间不可能产生后代
解析:不同物种的生物一定存在生殖隔离,但不一定存在地理隔离;一个种群的生物不存在地理隔离;东北虎和华南虎之间可以进行基因交流,不存在生殖隔离,属于同一物种;不同物种之间由于存在生殖隔离,一般不能产生后代,有时也能产生后代,但后代是不育的。
答案:C
3.昆虫的保护色越来越逼真,它们的天敌的视觉也越来越发达,结果双方都没有取得明显的优势,这说明( )
A.自然选择不起作用
B.生物为生存而进化
C.双方在斗争中不分胜负
D.双方相互选择,共同进化
答案:D
4.下列关于生物进化与生物多样性形成的说法,错误的是( )
A.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争来实现的
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.生殖隔离的形成,标志着新物种的形成
D.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次
答案:A
5.下列为现代生物进化理论的概念图,以下说法正确的是( )
A.①是突变和基因重组 B.②是自然选择
C.③是自然选择学说 D.④是物种多样性
答案:C
6.回答以下问题:
(1)如图为三倍体无子西瓜育种过程:
①三倍体无子西瓜是高度不育的,说明了二倍体西瓜与四倍体西瓜________________________________________________________
______________________________________________________。
②三倍体无子西瓜不育的原因是什么?
_______________________________________________________
______________________________________________________。
③要使三倍体西瓜可育,可采用的方法是___________________
_____________________________________________________。
④三倍体无子西瓜是否是一个新物种?________,原因是____。
(2)我国育种工作者利用野生黑麦与普通小麦培育了既高产又适应高原环境的八倍体小黑麦,请判断八倍体小黑麦是否为一个新物种?________。物种形成的三个基本环节是__________________。
解析:(1)①三倍体无子西瓜是以二倍体西瓜作父本,四倍体西瓜作母本,通过杂交培育的,三倍体西瓜不能产生可育后代,说明上述两个亲本不是同一个物种。②三倍体西瓜体细胞中含有三个染色体组,在进行减数分裂时染色体联会异常(或紊乱),不能形成正常配子,因此三倍体西瓜不育。③要使三倍体西瓜可育,可通过秋水仙素处理三倍体植株可使其染色体加倍,这样细胞中含有同源染色体,减数分裂时联会正常,能形成正常配子。④在自然状态下能相互交配且能产生可育后代的一群生物称为一个物种,而三倍体西瓜高度不育,由此判定三倍体无子西瓜不是一个新物种。(2)八倍体小黑麦为一个新物种,因为小黑麦个体间能相互交配且产生可育后代。
答案:(1)①是不同的物种,它们之间存在生殖隔离
②在减数分裂过程中染色体联会紊乱,不能形成正常的配子
③用秋水仙素处理
④否 三倍体西瓜是高度不育的
(2)是 突变和基因重组、自然选择、隔离
B级 能力训练
7.如图中的A、B、C表示三个自然条件有差异的地区,地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A地区某些个体由于某种机会开始分布到B、C地区,并逐渐形成两个新物种,③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是( )
A.上述过程说明进化总是由突变引起的,地理隔离是新物种形成的标志
B.甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的,其基因库存在较大的差异,不能进行基因交流
C.乙、丙两个种群的基因频率发生了不定向改变
D.甲、丙两个种群存在生殖隔离,两个种群基因库组成完全不同,进化改变的是个体而不是群体
解析:分析题中信息可知,生物进化是由地理隔离引起的,生殖隔离是新物种形成的标志,故A项错误;甲、乙两个种群在新环境中基因频率会发生变化,基因库存在差异,无法进行基因交流,故B项正确;因为A、B、C表示三个自然条件有差异的地区,所以自然选择的方向不同,而自然选择决定生物进化的方向,C项错误;甲、丙种群存在生殖隔离,进化改变的是种群而不是个体,故D项错误。
答案:B
8.下图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群,进而进化为两个新物种的过程。下列相关叙述错误的是( )
A.地理隔离导致种群1、2与亲代种群之间不能发生基因交流
B.种群1、2出现不同的突变和基因重组,相互间无影响
C.种群1、2承受不同的选择压力,适应环境的个体被保留
D.由于种群1、2基因库中没有相同的基因,导致生殖隔离
解析:地理隔离导致种群1、2不能与亲代种群相遇,使不同种群之间不能发生基因交流,A项正确;种群1、2出现不同的突变和基因重组,由于存在地理隔离,一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率无影响,B项正确;种群1、2栖息的环境条件及其食物来源不同,因此承受的选择压力不同,适应环境的个体被保留,C项正确;在长期的自然选择作用下,种群1、2的基因库会形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,而不是基因库中没有相同的基因,D项错误。
答案:D
9.海洋中有由地震形成的大小相似的甲、乙两个小岛,某时间段内岛上鸟类的种类和数量随时间变化的情况如图所示,下列有关叙述中,错误的是( )
A.两岛上的鸟类存在地理隔离,不同种的鸟类之间存在着生殖隔离
B.甲岛较乙岛鸟类的种类增加更多,可能是甲岛的环境变化更大
C.两岛的鸟类各形成一个种群基因库,且两个基因库间的差异越来越大
D.两岛上鸟类的种类虽然不同,但最终两岛上鸟类的数量趋于相同
解析:每个岛上的鸟类有多种,所以它们是多个种群,每个种群都存在一个基因库。
答案:C
10.下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.捕食者的存在不利于增加物种的多样性
B.个体的迁入和迁出可能会导致种群基因频率发生改变
C.不可遗传的变异能为生物的进化提供原材料
D.共同进化就是指不同物种之间在相互影响中不断进化
解析:捕食者的存在有利于增加物种的多样性;不可遗传的变异中遗传物质没有发生改变,不能为生物的进化提供原材料;共同进化不仅发生在不同物种之间,也发生在生物与无机环境之间。
答案:B
11.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
12.下图为地雀进化、发展过程示意图。其中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代,地雀C与地雀A、B之间不能相互交配。据图回答下列问题:
(1)图中存在生殖隔离的地雀类型是___________________。
(2)图2时期,小岛和大陆的两个地雀种群的相关基因型种类和个体数如下表。
甲
基因型
AATT
AaTT
aaTT
AATt
AaTt
aaTt
个体数
20
22
4
20
12
3
乙
基因型
AATT
AaTT
aaTT
个体数
196
168
36
据表分析,种群________的遗传多样性高,判断依据是______________________。种群甲的基因a的频率为________。
(3)简述若干年后,小岛上由地雀B进化为地雀C的过程。
_______________________________________________________
_______________________________________________________
解析:(1)生殖隔离指不同物种不能交配,或者交配成功,也不能产生可育后代。地雀C与地雀A、B之间不能相互交配,存在生殖隔离。(2)种群甲基因种类多,遗传多样性高。种群甲的基因a的频率为(22+2×4+12+3×2)/162≈0.3。(3)小岛上地雀B由于海水作用长期与大陆地雀A存在地理隔离,两地环境条件不同发生不同的基因突变和基因重组,导致各自种群基因库出现明显差异,逐步出现生殖隔离,结果B进化为C。
答案:(1)A与C和B与C
(2)甲 甲种群的基因种类比乙种群多 30%
(3)岛上不同环境的自然选择导致两个种群的基因频率向不同的方向变化;基因频率的变化达到一定程度时,两个种群之间产生生殖隔离,形成新物种C
C级 拓展提升
13.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。下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。
(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个___________。
(2)实验中表示环境选择的因素主要是____________________。
(3)经过八代更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深。再混养时,果蝇的交配择偶出现具有严重的同体色选择偏好,以此推断,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___________________________________
_____________________________________________________。
(4)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,请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因:___________
______________________________________________________。
解析:(1)种群是指一定区域内,同种生物的所有个体的总和,第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个种群。(2)据图分析,甲箱和乙箱是喂两种食物而进行培养的,因此表示环境选择的因素主要是食物。(3)据图分析,甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是物种多样性,原因是由于交配的同体色偏好,造成两品系果蝇之间发生生殖隔离现象。(4)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,解释是,两箱分养造成基因隔离而不能交流,当两箱中果蝇发生基因突变后,由于食物的差异与选择,导致各箱中的基因频率向不同方向积累,形成体色的很大差异,进而导致果蝇之间交配选择发生偏好,形成生殖隔离。
答案:(1)种群 (2)食物 (3)物种(或遗传)由于交配的同体色偏好,造成两品系果蝇之间发生生殖隔离现象(或遗传 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)
(4)两箱分养造成基因隔离而不能交流,当两箱中果蝇发生基因突变后,由于食物的差异与选择,导致各箱中的基因频率向不同方向积累,形成体色的很大差异,进而导致果蝇之间交配选择发生偏好,形成生殖隔离
第6、7章 章末评估检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.杂交育种是植物育种的常规方法,其选育新品种的一般方法是( )
A.根据杂种优势原理,从子一代中即可选出
B.从子三代中选出,因为子三代才出现纯合子
C.既可从子二代中选出,也可从子三代中选出
D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种
解析:杂交育种的一般过程:首先亲本杂交产生F1,F1自交产生F2,如果选择的新品种是双隐性性状,则从F2中就可选出;如果需要选择含有显性性状的品种,则需要进一步自交后,从F3或其多次自交后代中选出。所以,杂交育种选育的新品种既可从F2中选出,也可从F3中选出。
答案:C
2.育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是诱变育种( )
A.提高了后代的出苗率
B.提高了后代的遗传稳定性
C.产生的突变大多是有利的
D.能提高突变率以供育种选择
解析:诱变育种是在人为条件下,使控制生物性状的基因发生改变,然后从突变中选择人们所需的优良品种。基因突变具有低频性和不定向性等特点,因此,需要通过人工方法来提高突变频率产生更多的变异,以从中获取有利性状;出苗率的大小是由种子胚的活性决定的;后代遗传稳定性是由DNA稳定性等决定的。
答案:D
3.下列关于育种的叙述,错误的是( )
A.诱变育种可以使生物在较短时间内发生定向变异
B.诱变育种的原理属于分子水平的改变
C.基因工程可以打破生殖隔离培育新品种
D.基因工程可以定向改造生物的遗传性状
解析:诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的,由此可知诱变育种使生物发生的变异是不定向的,A错误。
答案:A
4.下列对有关实例形成原理的解释,正确的是( )
A.转基因细菌的获得是利用了染色体数目变异的原理
B.培育无子西瓜是利用了染色体结构变异的原理
C.培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理
D.“多利”羊的获得是利用了基因重组的原理
解析:转基因细菌的获得是利用了基因重组的原理,A错误;培育无子西瓜是利用染色体数目变异的原理,B错误;培育青霉素高产菌株是利用了基因突变的原理,C正确;“多利羊”的获得是利用了动物细胞核具有全能性的原理,D错误。
答案:C
5.某科技活动小组将基因型为AaBb的水稻植株的花粉按下图所示的程序进行实验,相关叙述错误的是( )
A.在花粉形成过程中发生了等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合
B.花粉通过组织培养形成的植株A为单倍体,其特点之一是高度不育
C.秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使细胞内的染色体数目加倍
D.植株B均为纯种,植株B群体中不发生性状分离
解析:花粉是减数分裂形成的,在减数第一次分裂后期发生了等位基因的分离,非同源染色体上非等位基因的自由组合,A正确;植株A是二倍体植株形成的单倍体,只含有一个染色体组,高度不育,B正确;秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,C正确;植株B均为纯种,自交后代不发生性状分离,但B群体中自由交配会出现性状分离,D错误。
答案:D
6.下列有关育种的叙述,错误的是( )
A.诱变育种可以创造新的基因
B.杂交育种的理论依据是非同源染色体交叉互换
C.单倍体育种得到的植株能够正常生殖
D.秋水仙素处理是诱导多倍体的最有效方法
解析:杂交育种的理论依据是基因重组,包括同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因的自由组合,B错误。
答案:B
7.下列有关人工培育作物新品种的说法,不正确的是( )
A.多倍体育种依据的遗传学原理是染色体变异
B.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组
C.只有单倍体育种能明显缩短育种年限
D.基因工程属于定向改造新品种,选择育种属于定向选择新品种
解析:多倍体育种的原理是利用染色体数目的变异,A正确;杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组,B正确;诱变育种也可以在较短时间内获得更多的优良变异类型,所以只有单倍体育种能明显缩短育种年限不对,C错误;基因工程属于定向改造新品种,选择育种关键在于人工的选择,二者都属于定向选择新品种,D正确。
答案:C
8.据新闻报道,阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的奶牛,因此有望生产出和人类母乳极其相似的乳制品。下列相关叙述正确的是( )
A.该过程需要限制酶作为“剪刀”和DNA聚合酶作为“针线”
B.该过程中人类基因和运载体的结合是在奶牛体内完成的
C.该过程发生的变异是定向的
D.人类基因导入奶牛体内就可以表达
解析:该过程运用了基因工程技术,需要限制酶作为“剪刀”和DNA连接酶作为“针线”,A错误;该过程中人类基因和运载体的结合是在奶牛体外完成的,B错误;该过程为定向改造,即该过程发生的变异是定向的,C正确;人类基因导入奶牛体内不一定表达,D错误。
答案:C
9.某农科所通过下图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦(aaBB)。下列叙述错误的是( )
A.①过程遵循的遗传学原理是染色体变异
B.②过程需要通过逐代自交来提高纯合率
C.①过程需要用秋水仙素处理萌发的种子
D.杂交育种的优点是能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起
解析:单倍体高度不育,难以产生种子,①过程需要用秋水仙素处理萌发的幼苗,C项错误。
答案:C
10.下列说法符合现代生物进化理论的是( )
A.通过自然选择保留下来的基因都是有利基因
B.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向
C.生物进化的实质是种群中有利变异的保存和积累
D.隔离是形成新物种的必要条件,也是生物进化的必要条件
解析:基因的有害和有利取决于环境,A错误。生物进化的实质是种群基因频率的变化,所以种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向,B正确,C错误。生殖隔离是形成新物种的标志,所以隔离是形成新物种的必要条件,但生物进化的实质是种群基因频率的改变,D错误。
答案:B
11.某种蛾易被蝙蝠捕食,若干年之后,此种蛾的一部分会运用复杂的飞行模式,逃避蝙蝠的捕食,变化后的蛾与祖先蛾不能自然交配。对该材料的下列分析错误的是( )
A.蛾进化过程中种群基因的频率会发生改变
B.蛾与蝙蝠在进化过程中相互影响
C.变化后的蛾与祖先蛾是两个物种
D.蛾复杂飞行模式的形成是定向变异的结果
解析:蛾进化过程中种群基因的频率会发生改变,A正确;蛾与蝙蝠在进化过程中相互影响,B正确;变化后的蛾与祖先蛾不能自然交配,为两个物种,C正确;变异是不定向的,蛾复杂飞行模式的形成是自然选择的结果,D错误。
答案:D
12.达尔文在环球考察中观察到在加拉帕戈斯群岛生活着13种地雀,这些地雀的喙差别很大,按照现代生物进化理论,下列说法错误的是( )
A.不同岛屿的环境直接对地雀的基因型进行选择
B.不同岛屿上地雀发生的突变和基因重组不决定生物进化的方向
C.不同岛屿上地雀种群的基因频率都发生了定向改变
D.不同岛屿上地雀种群可能产生不同的突变和基因重组
解析:不同岛屿的环境直接对地雀的表现型进行选择,A项错误。
答案:A
13.关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.随机交配的种群,其基因频率不发生变化
B.不同基因型的个体对环境的适应性不同
C.种群中每个个体是进化的基本单位
D.种群有利基因的积累导致生物朝着一定方向进化
解析:随机交配的种群,突变和自然选择都可以使种群的基因频率发生改变,A错误;不同基因型的个体对环境的适应性可能相同,如AA和Aa的表现型可能相同,进而适应性相同,B错误;种群是生物进化的基本单位,C错误;自然选择使种群中有利基因积累,并使生物朝着一定方向进化,D正确。
答案:D
14.科学家们对某一湖泊不同深度的138种鱼类进行了研究,绘制了部分鱼类的演化过程图(图中不同数字和字母代表不同的鱼类种群),下列关于这一进化历程的叙述,正确的是( )
A.③④中每个个体是进化的基本单位
B.自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因
C.③④一直利用相同的生物和非生物资源
D.不同湖泊深度的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化
解析:种群是生物进化的基本单位,不是个体,A错误;自然选择的直接对象是种群中的个体,实质是种群中不同的等位基因,B错误;③④是不同物种,利用的生物和非生物资源不完全相同,C错误;不同湖泊深度的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化,D正确。
答案:D
15.已知A、a是一对等位基因。下图①~③分别表示某种动物存在地理隔离的3个不同的种群A基因频率的变化情况,3个种群的初始个体数依次为26、260和2 600。有关分析错误的是( )
A.种群越小,基因的丧失对该基因频率的影响越大
B.②在125代时aa个体约占总数的25%
C.150代后3个种群之间可能出现生殖隔离
D.自然选择使A基因频率发生定向改变
解析:由图知,种群①到50代时,只有A基因,种群③到150代的过程中,A基因频率变化不显著,说明种群越小,基因的丧失对该基因频率的影响越大;②在125代时a基因频率为1-75%=25%,aa基因型频率约为6.25%;150代后3个种群的基因频率发生了明显的差异,可能出现生殖隔离;自然选择决定生物进化的方向,使种群基因频率向一定方向发生改变。
答案:B
16.某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外引入了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( )
A.43% B.48% D.52% D.42.5%
解析:首先计算出从岛外引入2 000只果蝇后,该岛上果蝇种群中不同基因型所占的比例:基因型为VV、Vv、vv所占的比例分别为5/22、11/22、6/22;然后计算出V的基因频率为5/22+(11/22)×(1/2)=21/44≈48%,故选B项。
答案:B
17.科学家发现果蝇具有一种能感受热度的温度传感器,所以果蝇能找到适宜生存和繁衍的温度环境,而不至于受到低温或高温的伤害。以下最能体现现代生物进化理论的是( )
A.生物能定向产生适应性变异,以适应复杂的温度环境
B.个体变异导致生物进化,所以个体是生物进化的基本单位
C.为适应复杂的温度环境,果蝇产生了温度传感器
D.果蝇具有的温度传感器是自然选择的结果
解析:生物的变异是不定向的,环境只能对生物变异进行选择,A错误;种群是生物进化的基本单位,B错误;果蝇先产生了温度传感器,然后复杂的温度环境选择了这种变异,C错误;果蝇具有的温度传感器是自然选择的结果,D正确。
答案:D
18.下列有关种群和物种的叙述,正确的是( )
A.物种基因库的基因一般不如种群基因库的基因丰富
B.种群是生物进化的基本单位,物种是生物繁殖的基本单位
C.种群的基因频率总是在不断地变化发展,物种的基因频率往往保持不变
D.同一种群个体间可以相互交配产生后代,同一物种个体间也能相互交配产生后代
解析:物种基因库的基因一般比种群基因库的基因丰富,因为一个物种可以由多个不同的种群组成。种群是生物进化、繁衍的基本单位。种群基因频率和物种的基因频率都是不断变化发展的。
答案:D
19.关于几种育种方法的叙述,正确的是( )
A.多倍体育种中,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
B.单倍体育种中,常先筛选F1的花粉再进行花药离体培养
C.诱变育种中,获得的突变体多数表现出优良性状
D.杂交育种中,用于大田生产的优良品种都是纯合子
解析:单倍体育种中,取F1的花粉进行花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗后,根据性状筛选植株,B错误;基因突变具有多害少利性,所以在诱变育种中,获得的突变体少数表现出优良性状,C错误;杂交育种中,杂交水稻用于大田生产的优良品种部分是杂合子,D错误。
答案:A
20.关于生物多样性的叙述,正确的是( )
A.共同进化导致生物多样性的形成
B.可遗传变异降低了种群的基因多样性
C.捕食者的存在不利于生物多样性的形成
D.种群内部个体间的差异体现了物种多样性
解析:共同进化的结果是形成生物多样性,A正确;可遗传的变异升高了种群的基因多样性,B错误;捕食者的存在在一定程度上防止出现绝对优势种,为其他生物的生存开拓了空间,有利于生物多样性的形成,C错误;种群内部个体属于同一个物种,内部个体之间的差异体现了基因多样性,D错误。
答案:A
二、非选择题(共40分)
21.(11分,除标注外,每空1分)通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起,也可将不同物种的染色体集中在一起。甲×乙为杂交模型,请回答下列问题:
(1)无子西瓜备受青睐,结无子西瓜的植株是由________________杂交得到的,无子西瓜培育中能够刺激子房发育成无子果实的过程是__________________________________________。
(2)马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称之为杂合体),通常生产上常用块茎繁殖,现要通过杂交选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种,则杂交亲本甲、乙的基因型分别为_________________。
(3)现有三个纯系水稻品种:Ⅰ.矮秆感病有芒(aabbDD)、Ⅱ.高秆感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ.高秆抗病无芒(AABBdd)。请回答:
①为获得矮秆抗病无芒纯系新品种,应选择的杂交亲本甲、乙为________,获得F1后如让F1自交,则F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的________,若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种,需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续
_______________________________________________。(2分)
②如果在①中所述F1基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种,写出后续的育种过程__________________________________________
______________________________________________。(4分)
解析:(1)三倍体无子西瓜是二倍体普通西瓜与四倍体西瓜杂交得到的。三倍体细胞减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的配子,需用二倍体西瓜的花粉刺激子房才能发育成无子果实。(2)由于马铃薯是杂合体,欲获得YyTt的马铃薯新品种,需将Yytt、yyTt的亲本杂交,子代中黄肉抗病即为所需新品种。(3)杂交育种能集中多个品种的优良性状,为获得矮秆抗病无芒的纯系新品种,先将Ⅰ、Ⅲ亲本杂交获得F1AaBbDd,然后让F1自交,则F2中表现为矮秆抗病无芒(aaB_dd)的个体占F2总数的1/4×3/4×1/4=3/64。由于F2中的矮秆抗病无芒中有杂合子,需继续自交直至不发生性状分离。对于F1AaBbDd,可以应用单倍体育种的方法,取其花药离体培养,得到单倍体幼苗,再用秋水仙素处理,可较快地获得理想植株。
答案:(1)二倍体西瓜与四倍体西瓜 用二倍体西瓜的花粉刺激
(2)yyTt、Yytt (3)①Ⅰ、Ⅲ 3/64 自交直到不发生性状分离 ②第一步:取F1的花药进行离体培养,获得单倍体幼苗;第二步:用秋水仙素处理单倍体幼苗,然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种
22.(8分,每空1分)如图为利用纯种抗叶锈病(A表示抗叶锈病基因)的山羊草与近缘纯种二倍体黑麦培育抗叶锈病的黑麦新品种的过程(图中仅表示了与育种有关的染色体)。回答下列问题:
(1)山羊草与黑麦杂交获得的杂种植株高度不育,原因是
_____________________________________________________。
①过程中需要________(试剂)处理杂种植株________,以获得可育植株甲。
(2)已知图示变异不影响植株丙的生长、发育和繁殖,则②过程可以采取的育种措施或方法有_______________________________
______________________________________(答出两种)。
(3)图示育种过程中发生了染色体________变异,植株甲的体细胞中含有________个染色体组,甲________(填“是”或“不是”)新物种,判断的理由是_____________________________________。
解析:(1)山羊草与黑麦杂交获得的杂种植株不含同源染色体,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常配子,因此高度不育。①是人工诱导染色体数目加倍的过程,该过程中需要秋水仙素处理杂种植株的幼苗,抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,这样可以获得可育植株甲。(2)已知图示变异不影响植株丙的生长、发育和繁殖,要利用丙培育出丁可采用杂交育种的方法或采用单倍体育种的方法,即②过程可以采取的育种措施或方法有:连续自交并进行筛选或单倍体育种。(3)图示育种过程中发生了染色体数目(①过程中)和结构变异(甲→丙过程中);植株甲的体细胞中含有4个染色体组,称为异源四倍体;甲与其他物种存在生殖隔离,是新物种。
答案:(1)不含同源染色体,联会紊乱 秋水仙素 幼苗 (2)连续自交并进行筛选;单倍体育种 (3)数目和结构 4 是 与其他物种存在生殖隔离
23.(12分,除标注,每空1分)某植物种群,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则:
(1)植物的A、a基因频率分别是__________________________。
(2)若该种植物自交,后代中AA、aa基因型个体分别占________________、________________。这时,A、a的基因频率分别是________________。
(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_______________________________
_____________________________________________________。
(4)由此可知,进化的基本单位是________,进化的原材料由________提供,是否发生进化决定于__________(2分),进化的实质是_______________________________________________________
_______________________________________________。(2分)
解析:由题知Aa基因型的个体占50%,假设该群体有100个个体,则A基因的总数=30×2+50=110,100个个体含有A、a基因的总数=100×2=200,所以A的基因频率=110/200=55%,则a的基因频率=45%。若该植物自交,自交后代产生基因型比例为:AA=30%+1/4×50%=42.5%;aa=20%+1/4×50%=32.5%;Aa=1/2×50%=25%。同法可求出:A、a的基因频率分别为A=×100%=55%,a=45%。
通过计算可以发现前后代的基因频率没有发生改变,说明生物没有发生进化。可见,种群是生物进化的基本单位,变异为自然选择提供了选择材料,生物进化的实质实际上就是基因频率的变化过程。
答案:(1)55%、45% (2)42.5% 32.5% 55%、45%
(3)没有发生进化 基因频率没有发生改变
(4)种群 突变和基因重组 自然选择 基因频率的改变
24.(9分,每空1分)科学家乘坐“里亚斯特”号深海潜水器下潜至近万米的马里亚纳海沟海底进行科考时,惊奇地发现有比目鱼和小红虾在游动。
(1)马里亚纳海沟中所有的比目鱼组成了一个______________。
(2)几百万年前的海沟下与海沟上的比目鱼还是属于同一物种,但由于马里亚纳海沟中的比目鱼群体长期与较浅海域的比目鱼缺乏基因交流,最终会产生________隔离。造成这种现象的两个外部因素是________和________。
(3)从变异的来源看,比目鱼具有多样性的根本原因是
______________________________________________________。
(4)由于地质巨变,最终人类只抢救了一对马里亚纳海沟中的比目鱼,通过人工繁殖,最终产生一个新的比目鱼种群,则此种群的基因库中的基因数量与原种群相比要________。
(5)下图表示某群岛物种演化的模型,A、B、C、D为四个物种及其演化过程。A物种演变为B、C两个物种的过程包括________________三个环节。由A物种演变为B、C两个物种,其内在因素是生物体的________发生了改变。如果乙岛上C物种个体数量不断增加,引起D物种个体数量锐减,这种现象称为_________。
解析:(1)马里亚纳海沟中所有的比目鱼组成了一个种群。(2)几百万年前的海沟下与海沟上的比目鱼还是属于同一物种,但由于马里亚纳海沟中的比目鱼群体长期与较浅海域的比目鱼缺乏基因交流,长期的地理隔离和自然选择,最终会产生生殖隔离。(3)从变异的来源看,比目鱼具有多样性的根本原因是基因突变。(4)由于人类只抢救了一对马里亚纳海沟中的比目鱼,通过人工繁殖,最终产生一个新的比目鱼种群,所以此种群的基因库中的基因数量与原种群相比要少。(5)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个环节。由A物种演变为B、C两个物种,其内在因素是生物体的基因发生了改变。如果乙岛上C物种个体数量不断增加,引起D物种个体数量锐减,这种现象称为种间斗争。
答案:(1)种群
(2)生殖 自然选择 地理隔离
(3)基因突变 (4)少
(5)突变和基因重组、自然选择、隔离 基因(或基因型) 种间斗争