(共36张PPT)
第6章
生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第2课时 隔离在物种形成中的作用
课内探究·名师点睛
教材问题·解疑答惑
巩固训练·课堂达标
夯基提能作业
基础知识·双基夯实
课程要求
核心素养
阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
1.生命观念——理解隔离的定义、类型,阐明隔离在物种形成中的作用。
2.科学思维——运用归纳与综合的思维方法,概括出物种形成的两种过程的概念模型。
知识导图
基础知识·双基夯实
一、物种和隔离
1.物种的概念
能够在自然状态下___________并且产生___________的一群生物。
2.隔离
相互交配
可育后代
二、隔离在物种形成中的作用
1.新物种形成的过程
2.结论:隔离是物种形成的_______条件。
必要
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜,因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种。
( )
(2)生物进化一定会形成新物种。
( )
(3)不同种群间的个体不能进行基因交流说明两种群存在生殖隔离。
( )
×
×
×
〔思考〕
如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型,请据图分析回答下列问题:
(1)自然状态下,b、c之间能进行基因交流吗?为什么?
提示:不能,因为存在地理隔离。
(2)b、c的进化方向相同吗?为什么?
提示:不同,因为b、c两种群生活的环境不同,自然选择的方向不同,基因频率改变的方向就不同。
(3)研究表明,某基因在b、d之间的频率有很大差别,是否说明二者不是同一物种了?
提示:不能,某个基因频率的差别不能说明二者不是同一物种,只有基因库的差别大到形成生殖隔离才能说明二者不是同一物种了。
(4)黄河北岸的b物种迁回黄河南岸后,不与c物种进化为同一物种,其原因可能是什么?
提示:二者间已形成生殖隔离。
(5)若在黄河南岸,由于某种原因,二倍体c的染色体加倍成了四倍体e,那么c和e还是同一物种吗?为什么?
提示:二倍体c与四倍体e不是同一物种,因为二者杂交的后代为三倍体,高度不育,存在生殖隔离。
〔学霸记忆〕
1.物种指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2.隔离分为地理隔离和生殖隔离。
3.隔离是新物种形成的必要条件,新物种形成的标志是产生生殖隔离。
课内探究·名师点睛
1.地理隔离与生殖隔离
(1)区别
一
物种和隔离
要点归纳
?
地理隔离
生殖隔离
概念
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代
?
地理隔离
生殖隔离
特点
自然条件下不能进行基因交流,一定条件下可以进行基因交流
不能发生基因交流
结果
形成不同的亚种
形成不同的物种
举例
东北虎和华南虎
马和驴
(2)联系
①图中A属于地理隔离,一旦发生
某种地质变化,两个分开的小种群重新
相遇,可以再融合在一起。
②图中B属于生殖隔离,一旦形成
就保持物种间基因的不可交流性,从而保证了物种的相对稳定。
地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段;长期的地理隔离通常会形成生殖隔离,生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段。
(2020·福建师大附中期中改编)下列关于隔离的叙述,不正确的是
( )
A.不同种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
B.对所有物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离
C.隔离阻止了自然条件下群体间的基因交流
D.不同物种之间必然存在生殖隔离
典例剖析
典例
1
B
[解析] 不同种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因,A正确;绝大多数物种是经长期的地理隔离形成生殖隔离,但地理隔离不一定导致生殖隔离,B错误;无论是地理隔离还是生殖隔离都能阻断自然条件下群体间的基因交流,C正确;物种形成的标志是出现生殖隔离,故不同物种之间必然存在生殖隔离,D正确。
如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍被分隔为两个种群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.若经过漫长的进化,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.若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
变式训练1
B
[解析] b和d存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,A错误;d是由a1种群越过障碍外迁与a2同域分布,向d方向进化形成的,c是a2进化形成的,c和d不存在地理隔离,但可能是两个物种,因此可能存在生殖隔离,B正确;a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,但经过进化形成的d和b可能存在生殖隔离,因此b与d不一定属于同一物种,C错误;a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同,但经进化形成的d和c不一定存在生殖隔离,因此c与d不一定属于不同物种,D错误。
1.物种形成的两种方式
(1)渐变式:经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,形成新物种(物种形成的主要方式)
二
物种形成的方式和环节
要点归纳
(2)骤变式:主要是通过异源多倍体的染色体变异的方式形成新物种,一旦出现就形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物,如:
2.物种形成的三个环节
(1)内容
①突变和基因重组产生进化的原材料。
②自然选择决定生物进化的方向。
③隔离是物种形成的必要条件。
(2)关系
3.物种形成与生物进化的关系
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物与原生物的关系
出现生殖隔离,属于不同物种,是质变
基因频率改变,属于同一物种,是量变
二者联系
①只有不同种群的基因库产生了明显差异,出现生殖隔离才形成新物种②进化不一定产生新物种,新物种产生一定存在进化
[归纳总结] 进化和物种形成的判断方法
(1)进化取决于种群基因频率是否发生改变。只要种群的基因频率发生改变,生物就一定发生了进化。
(2)物种形成取决于是否形成生殖隔离。
①进化是量变,进化不一定形成新物种。
②物种形成是质变,新物种形成一定发生了进化。
(3)新物种形成不一定经过地理隔离,但不管哪种方式都需要达到生殖隔离才能完成新物种的形成。
`
(2020·宁德期中)如图表示某种小鼠的进化过程,X、Y、Z表示物种形成的基本环节。有关说法正确的是
( )
A.小鼠原种与小鼠新种可组成一个种群
B.Y使该种群基因频率发生定向改变
C.X表示基因突变和染色体变异,为进化提供原材料
D.Z表示地理隔离,能阻断种群间基因的交流,导致新物种产生
典例剖析
典例
2
B
[解析] 种群是指在一定的区域内同种生物个体的总和,小鼠原种与小鼠新种是两个物种,不能组成一个种群,A错误;Y为自然选择,在生物的进化过程中,自然选择使种群的基因频率发生定向改变,决定生物进化的方向,B正确;X除了表示基因突变和染色体变异外,还表示基因重组,C错误;Z表示生殖隔离,能阻断种群间基因的交流,导致新物种产生,D错误。
(2020·安徽宿州模拟)许多年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群,两个种群所发生的变化如图所示,下列叙述错误的是
( )
变式训练2
A.a表示地理隔离,长期的地理隔离可能导致生殖隔离
B.b表示突变和基因重组,能为生物进化提供原材料
C.c可以定向改变种群的基因频率,导致生物定向进化
D.渐变式和骤变式的物种形成方式,不一定都经过d
[答案] D
[解析] a表示地理隔离,长期的地理隔离可能导致生殖隔离,A正确;b表示突变和基因重组,属于可遗传的变异,能为生物进化提供原材料,B正确;c表示自然选择,自然选择可以定向改变种群的基因频率,导致生物定向进化,C正确;d表示生殖隔离,生殖隔离是新物种形成的标志,因此不论是渐变式还是骤变式的物种形成方式,都要经过d,D错误。
教材问题·解疑答惑
?思考·讨论?P117
1.提示:基因频率不一样。
2.提示:不同岛屿上的地雀种群,产生的突变不一样。
3.提示:不同岛屿的地形和植被条件不一样,环境的作用就会有差别,从而导致种群基因频率朝不同的方向改变。
4.提示:如果只有一个小岛,则不会形成这么多种地雀。
?旁栏思考?P118
地衣作为先锋植物改善了土壤,为其他植物的生长创造了条件。
?练习与应用?P118
一、概念检测
1.(1)√ (2)√ 2.D
二、拓展应用
1.提示:斑马和驴杂交的后代不可育。因为它们的杂交后代有53条染色体,进行减数分裂时不能正常联会,不能产生正常的配子。
2.提示:我认为,人类还是不要打破自然界的规律,不要培育狮虎兽和虎狮兽。第6章 第3节 第2课时
A组基础题组
一、单选题
1.下列有关现代生物进化理论的叙述正确的是( D )
A.隔离的实质是阻断种群间的基因交流,种群间不能进行基因交流意味着新物种形成
B.基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交的过程中,纯种高茎的基因型频率在增加,表明豌豆正在进化
C.人为因素和物种入侵都不改变生物进化的速度和方向
D.长期地理隔离可能造成不同种群基因库组成上发生显著差异
[解析] 隔离的实质是阻断种群间的基因交流,种群间不能进行基因交流并不意味着新物种形成,只有形成生殖隔离才意味着新物种的形成,A错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,B错误;人为因素和物种入侵都能改变生物进化的速度和方向,C错误;长期地理隔离可能造成不同种群基因库组成上发生显著差异,D正确。故选D。
2.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( D )
A.—个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化
B.色盲患者中男性数量大于女性,说明男性群体中色盲基因的频率大于女性群体
C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中,A基因的频率大于a基因的频率
D.—个种群中,控制相对性状的等位基因的频率之和、基因型频率之和都为1
[解析] 生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,A错误;色盲患者中男性数量大于女性,是因为男性X染色体上只要携带色盲基因就会患色盲,并不能说明男性群体中色盲基因的频率大于女性群体,B错误;基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中,A基因的频率等于a基因的频率,C错误;一个种群中,控制相对性状的等位基因的频率之和、基因型频率之和都为1,D正确。
3.(2020·海南省文昌中学高一期末)为了防止滥用抗生素,上海等地区规定普通感冒不准使用抗生素。滥用抗生素会对人体细菌造成耐药性,如果被细菌感染,则往往由于体内细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法错误的是( B )
A.抗生素的滥用导致“耐药性”细菌优选出来
B.细菌中本来就存在耐药性个体,长期使用抗生素会导致“耐药性”基因频率下降
C.“耐药性”基因频率的改变引起细菌发生了进化
D.基因频率虽然改变了,但是新的细菌(物种)不一定产生
[解析] 细菌中本来就存在耐药性个体,长期使用抗生素,对细菌起到一种选择作用,不耐药个体被淘汰,耐药个体保存下来,长期将会导致“耐药性”基因频率上升。B错。故本题选B。
4.(2020·甘肃省天水市第一中学高一期末)下列哪项形成了新物种( A )
A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B.马与驴交配产生了骡
C.桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%
D.克隆羊多利
[解析] 二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜,四倍体与二倍体存在生殖隔离,四倍体西瓜可以进行繁殖并产生可育后代,所以四倍体西瓜符合物种的概念,是一个新物种,A符合题意;马与驴交配产生了骡子,但骡子是不育的,故骡子不属于新物种,B不符合题意;桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)占95%变成了s(黑色)占95%,发生了进化,没有出现生殖隔离,没有形成新的物种,C不符合题意;克隆羊多利与普通羊并没有产生生殖隔离,D不符合题意。故选A。
5.(2020·广西玉林市玉州区高一期末)从某果蝇种群中随机抽取250只个体,测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80只、150只、20只。该果蝇种群中,A与a的基因频率分别是( B )
A.65%、35%
B.62%、38%
C.95%、5%
D.40%、60%
[解析] 在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫作基因频率。根据题意可知,A基因的数量是2×80+150=310个,a基因的数量是2×20+150=190个,所以A的基因频率为310÷(250×2)=62%,a的基因频率为190÷(250×2)=38%,故B项正确,A、C、D项错误。
6.下列关于种群基因库的叙述不正确的是( C )
A.一个种群的基因库在代代相传中得以保持和发展
B.自然状态下,一个生物个体的死亡一般不会导致种群基因库的变化
C.种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变种群基因库的组成
[解析] 种群是生物繁殖的基本单位,所以种群基因库不会因某个个体死亡而变化,而是在代代相传中得以保持和发展,A、B正确;种群中的每个个体含有该种群基因库中的部分基因,C错误;可遗传的变异(来源包括基因突变、基因重组和染色体变异)均可能改变种群基因库的组成,D正确。
7.下列关于隔离的叙述,不正确的是( B )
A.阻止了种群间的基因交流
B.生物进化意味着有新物种形成
C.基因组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.多倍体植物的产生一般不需要经过地理隔离
[解析] 生殖隔离的形成意味着新物种的形成。
8.南水北调工程可能导致南方水系中的血吸虫随水北上,专家担心血吸虫会在北方水系中形成新的亚种或物种,对北方人民的健康形成新的威胁。假如南方的部分血吸虫来到北方,下列相关说法错误的是( B )
A.会慢慢形成新的种群
B.会因定向变异形成新的亚种或物种
C.会与南方的血吸虫之间形成地理隔离
D.可能与南方的血吸虫之间形成生殖隔离
[解析] 变异是不定向的。
9.对于突变与进化的关系,以下说法正确的是( D )
A.有利的突变太少,不能作为生物进化的原材料
B.突变可以增加等位基因的数量,但发生突变的基因都是隐性基因
C.基因突变、基因重组和染色体变异统称为突变
D.突变的有利与否不是绝对的,往往因所处环境的不同而异
[解析] 基因突变无论多少都是进化的原材料,有利与否取决于环境,
A
错误;
基因突变增加等位基因的种类,突变了的基因可以是隐性基因也可以是显性基因,
B
错误;基因突变和染色体变异统称为突变,
C
错误
;基因突变有利与否不是绝对的,是由环境决定的,D正确。
10.研究一条河流两岸的A、B两个种群,发现两者在外貌上基本没有差别,却存在生殖隔离。据此分析正确的是( A )
A.河流两岸的环境不同导致了A、B两个种群的进化方向不同
B.A、B外貌相同,所以是同一物种
C.A、B两个种群的基因频率相同
D.若枯水期河流干涸,A、B之间不存在地理隔离,则两者为同一物种
[解析] 根据题意可知,一条河流两岸的A、B两个种群,存在生殖隔离,说明河流两岸的环境条件不同,对于不同种群的自然选择的作用不同,使处于不同地域的不同种群的基因频率朝着不同方向改变,造成种群基因库发生改变,进一步产生生殖隔离,形成新物种。生殖隔离是形成不同物种的标志。综上所述,A正确,B、C、D错误。
11.(2020·吉林省舒兰市第一高级中高一期末)在某一地区,生物学家发现两个形态特征相近而鸣叫声音不同的青蛙种群。生物学家将这两个类型的青蛙通过人工受精的方式取得受精卵,发现绝大多数的受精卵在胚胎发育的早期死亡。实验结果表明这两个类型的青蛙( D )
A.存在地理隔离
B.存在亲缘关系
C.属于同一物种
D.存在生殖隔离
[解析] 不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫作生殖隔离。由题意知,通过人工受精的方式取得的受精卵绝大多数在胚胎发育的早期死亡,表明这两个类型的青蛙之间存在生殖隔离,D项正确,A、B、C项错误。
12.(2020·四川省简阳市高一期末)下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是( A )
A.种群基因频率的改变是形成新物种的前提
B.图中a表示基因突变和基因重组,为生物进化提供原材料
C.图中b表示地理隔离,b一定导致c的产生
D.图中c表示生殖隔离,是指两种生物不能杂交产生后代
[解析] 只有种群基因频率定向改变,才能使不同种群的基因库形成明显的差异,并逐渐出现生殖隔离,产生新物种,所以种群基因频率定向改变是形成新物种的前提,A正确;图中a表示突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组,为进化提供原材料,B错误;图中b表示地理隔离,地理隔离不一定会导致c新物种的产生,C错误;图中c表示生殖隔离,指两种生物不能杂交或能杂交不能产生后代或杂交产生不育后代,D错误。
13.现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,无迁入和迁出,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%,a的基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a的基因频率为40%。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( C )
A.75%
B.50%
C.42%
D.21%
[解析] 根据遗传平衡定律,种群1中AA=64%,Aa=32%,aa=4%,种群2中AA=36%,Aa=48%,aa=16%,则二者合并后,AA=50%,Aa=40%,aa=10%,所以A=70%,a=30%,随机交配后,子代中Aa=2×70%×30%=42%。
14.(2020·河北省“五个一”名校联盟高一期末)关于现代生物进化理论,下列说法正确的是( C )
A.在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率不会发生变化
B.没有新物种形成就不发生进化过程
C.自然选择导致种群基因频率定向改变
D.隔离是生物多样性形成的必要条件
[解析] 基因频率变化的因素是突变、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变等,环境条件保持稳定的前提下,没有自然选择,但是其他因素也会引起种群的基因频率的变化,A错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,种群基因频率改变不一定产生新物种,B错误;自然选择导致种群基因频率定向改变,C正确;隔离是新物种形成的必要条件,D错误。故选C。
二、非选择题
15.某研究小组研究了某地的两个湖泊。这一地区有时会发洪水。每个湖中生活着两种相似的鱼:红褐色鱼和金黄色鱼。他们已知鱼的体色由一对等位基因控制,但不清楚这两种鱼之间的关系,于是作出两种假说,如图所示。
(1)在假说甲中,湖泊I中的红褐色鱼和金黄色鱼的祖先是__同一种灰色鱼__。
(2)假说甲认为,湖泊Ⅰ、Ⅱ会形成上述两种鱼,是因为灰色鱼通过__突变(基因突变和染色体变异)__形成金黄色鱼和红褐色鱼,并在__自然选择__的作用下,适应环境的金黄色鱼和红褐色鱼生存下来,而不适应环境的灰色鱼被淘汰。
(3)假说乙认为,湖泊I中原有的红褐色鱼,由于洪水的作用,一部分进入到湖泊Ⅱ中,从而产生__地理隔离__,以致无法进行基因交流。如果湖泊Ⅰ中红褐色鱼与__湖泊Ⅱ中的红褐色鱼__亲缘关系最近,则这一证据能有效支持假说乙。若湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼存在__生殖隔离__,可以确定它们是两个物种。
(4)连续两年对湖泊I中的金黄色鱼进行调查,发现DD和dd的基因型频率变化如下:
DD
Dd
第一年
10%
70%
第二年
4%
64%
在这一年中,该种群是否发生了进化?__否__(填“是”或“否”),理由是__种群基因频率未发生改变__。
[解析] (1)假说甲认为湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼的祖先是同一种灰色鱼。(2)假说甲认为,两个湖泊中的红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼,灰色鱼通过突变(基因突变和染色体变异)产生了金黄色鱼和红褐色鱼,在自然选择的作用下,适应环境的金黄色鱼和红褐色鱼生存下来,而不适应环境的灰色鱼被淘汰。(3)假说乙认为湖泊Ⅰ中原来只有红褐色鱼,洪水将湖泊Ⅰ中的红褐色鱼带到了湖泊Ⅱ,导致两个湖泊中的红褐色鱼产生了地理隔离而无法进行基因交流;如果湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中的红褐色鱼亲缘关系最近,则这一证据能有效支持假说乙;若湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼存在生殖隔离,可以确定它们是两个物种。(4)根据表格分析,已知第一年,DD占10%,dd占70%,则Dd占20%,因此D的基因频率=10%+1/2×20%=20%,d的基因频率=70%+1/2×20%=80%;第二年,DD占4%,dd占64%,则Dd占32%,因此D的基因频率=4%+1/2×32%=20%,d的基因频率=64%+1/2×32%=80%。生物进化的实质是种群基因频率的改变,而通过上述计算可知,两年内种群基因频率没有发生改变,说明生物没有进化。
B组能力题组
一、单选题
1.(2020·湖北十堰市高二期末)藏羚羊是中国特有物种,属于国家一级保护动物。由于栖息地的破坏和盗猎导致其数量急剧减少。为拯救濒临灭绝的藏羚羊,国家建立了可可西里自然保护区、羌塘自然保护区。近些年来,保护区藏羚羊的数量明显增多。下列相关叙述正确的是( C )
A.两个保护区内的藏羚羊的基因频率相同
B.保护区内藏羚羊数量增加会导致种群基因频率定向改变
C.保护区藏羚羊数量增多,丰富了种群基因库
D.两个保护区内的藏羚羊产生了生殖隔离
[解析] 两个保护区因存在地理隔离,两个保护区内的藏羚羊种群可能出现不同的突变和基因重组,而且两个种群间没有影响,加之两个保护区内的食物和栖息条件存在差异,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别,所以两个保护区内的藏羚羊的基因频率不同,A错误;保护区内藏羚羊数量增加,不一定会导致种群基因频率定向改变,B错误;保护区藏羚羊数量增多,使其种群基因库增大,丰富了种群基因库,C正确;两个保护区内的藏羚羊存在地理隔离,但不一定产生了生殖隔离,D错误。
2.在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上分别生活着15个陆生龟种群,它们的形态各异,食性和栖息场所也各不相同。研究发现,它们是由南美洲西海岸大陆龟进化而来的,都保留着南美洲西海岸大陆龟类的痕迹,但它们部分种群间杂交无法得到后代或杂交后代不育。根据以上信息,下列叙述正确的是( A )
A.陆生龟进化的实质是种群基因频率的改变,进化的结果不一定形成新物种
B.陆生龟新物种的形成经历了基因突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节
C.陆生龟发生的变异决定了其进化的方向
D.同一岛屿上的不同物种之间不存在相互选择和影响
[解析] 生物进化的实质在于种群基因频率的改变,进化的结果是不一定形成新物种,A正确;突变和基因重组、自然选择、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,B错误;自然选择决定生物进化的方向,变异是不定向的,C错误;同一岛屿上的不同物种之间存在相互选择和影响,发生共同进化,D错误。
3.(2020·河南南阳市期末)某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( C )
A.增大,不变;不变,不变
B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变
D.不变,不变;不变,增大
[解析] 根据题意分析,已知AA=16%,aa=36%,则Aa=1-16%-36%=48%,A基因频率=16%+1/2×48%=40%,a基因频率=36%+1/2×48%=60%。若随机交配后代的基因型频率为:AA=40%×40%=16%,aa=60%×60%=36%,Aa=2×40%×60%=48%;若自交后代的基因型为:AA=16%+48%×1/4=28%,aa的基因型频率是aa=36%+48%×1/4=48%,Aa的基因型频率是Aa=48%×1/2=24%,自交后代是基因频率是:A=28%+24%×1/2=40%,a=48%+24%×1/2=60%。因此该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为不变、不变、增大、不变。故选C。
4.某社区全部人口刚好男女各400人,居委会进行红绿色盲普查,发现女性中有10人患色盲,12名未生育女性是红绿色盲基因携带者,18名色觉正常妇女的儿子患色盲,男性中共有22人不能区分红色和绿色。那么,这个群体中红绿色盲的基因频率为( B )
A.7.5%
B.6%
C.5.6%
D.8.1%
[解析] 由于红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,Y染色体上没有红绿色盲基因的位点,所以红绿色盲相关的基因总数是400×2+400=1
200,Xb=10×2+12×1+18×1+22×1=72(18名色觉正常妇女的儿子患色盲,这18名正常妇女的基因型是XBXb,22个男性是红绿色盲,其基因型是XbY),所以红绿色盲的基因频率(Xb)=72/1
200×100%=6%。
5.(2020·广东省中山市中山市高一期末)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( A )
①种群是生物进化的基本单位
②遗传和变异是生物进化的内因
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] 达尔文自然选择学说强调:过度繁殖导致生存竞争;遗传和变异,导致有利变异个体不断积累,不利变异个体逐渐遭到淘汰,体现了自然选择的方向,也就是生物进化的方向;但达尔文的自然选择学说局限在个体水平上的解释,且没有进一步弄清楚遗传变异的实质。而现代生物进化理论中在达尔文的进化论基础之上,提出种群是生物进化的基本单位,种群的基因频率的改变是生物进化的实质。有以上分析可知,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①③,选A。
6.(2020·广西玉林市玉州区高一期末)据东方网2004年6月27日消息,日本东京大学医学院人类遗传学教授对比人体6号染色体的基因组的研究表明,日本人祖先可能源自朝鲜半岛。下面对此研究的分析正确的是( D )
A.这项研究表明,日本人和朝鲜人是两个不同的人种
B.这项研究表明,日本人种群发生了进化,而朝鲜人则没有
C.日本人和朝鲜人不是两个物种,因此他们的基因库是相同的
D.这两个种群有地理隔离,但没有生殖隔离
[解析] 日本人祖先可能源自朝鲜半岛,即日本人和朝鲜人存在地理隔离,但两者的基因库没有明显差异,不存在生殖隔离,D项正确。
7.下列说法符合现代生物进化理论的是( A )
A.进化的基本单位不是生物个体,而是生物的种群
B.基因突变虽对多数个体不利,但有利的基因突变决定了生物进化的方向
C.二倍体西瓜与四倍体西瓜可以杂交,所以它们之间不存在生殖隔离
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] 达尔文的自然选择学说对生物进化的解释局限于个体水平,现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群,A项对;基因突变是不定向的,不论有利还是不利,由自然选择决定生物进化的方向,B项错;二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成三倍体,三倍体不可育,所以它们之间存在生殖隔离,C项错;隔离是物种形成的必要条件,不是生物进化的必要条件,D项错。故选A。
8.设在某一个群体中,AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等,图中所示为对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列叙述正确的是( D )
A.有利基因的基因频率变化如曲线甲所示,该种群将进化成新物种
B.种群基因型频率的改变一定引起基因频率的改变
C.图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异
D.曲线乙可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线
[解析] 基因频率的变化,不能说明其进化成新物种,A错;基因型频率的改变不一定会引起基因频率的改变,B错;甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于自然选择,C错。
9.如图表示A海岛上的一个兔种群甲,由于地壳运动,随A海岛被分成B、C两个海岛而分成两个种群,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是( C )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.若没有发生地壳运动,留居A地区的甲种群的基因频率不会发生改变
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
[解析] 生殖隔离是新物种形成的标志,A错误;留居在A地区的甲种群由于突变、基因重组和自然选择等因素,其基因频率也会发生改变,B错误;乙、丙两种群的基因库存在较大差异,不能进行基因交流,C正确;甲、乙是两个不同的物种,它们之间存在生殖隔离,两种群的基因库有较大差异,但并不是完全不同的,D错误。
10.(2020·安徽省池州市高一期末)在若干年期间,研究人员对生长在山区中的某二倍体植物种群进行了两次调查,结果如下表所示。已知控制植株红花、黄花和白花性状的基因(位于常染色体上)依次为R、r+和r,且R对r+、r为显性,r+对r为显性。下列叙述正确的是( D )
红花植株
白花植株
黄花植株
初次调查
64%
36%
0
二次调查
38%
16%
46%
A.种群中所有个体含有的全部R、r+和r基因构成了该种群的基因库
B.初次调查时,该种群中r的基因频率为60%,二次调查时为40%
C.基因重组导致该种群三种花色的出现,为其发生进化提供了原材料
D.调查期间,花色的基因频率发生了变化,说明该种群发生了进化
[解析] 基因库是种群中全部等位基因的总和,因此所有个体含有的全部R、r+和r基因不能构成该种群的基因库,A错误;如果遵循遗传平衡定律,初次调查时种群中r的基因频率为60%,二次调查时为40%,但是该种群不一定遵循遗传平衡定律,因此无法计算r的基因频率,B错误;基因R、r+和r属于等位基因,不能发生基因重组,C错误;进化的本质是种群基因频率的改变,调查期间,花色的基因频率发生了变化,说明该种群发生了进化,D正确。故选D。
二、不定项选择题
11.(2020·河北省张家口市第一中学高一期末)下列关于隔离的叙述,不正确的是( AB )
A.长期的地理隔离一定会导致生殖隔离
B.隔离导致物种不能交配繁殖,引起物种灭绝
C.生殖隔离一旦形成,标志着新物种的产生
D.种群基因频率的改变是生殖隔离的前提条件
[解析] 物种形成的常见方式是经过长期的地理隔离而导致生殖隔离,但有的物种的形成不经过地理隔离,如异源多倍体的形成,A项错误;隔离导致物种不能交配繁殖,可引起物种基因频率的改变,但不会引起物种灭绝,B项错误;新物种产生的标志是生殖隔离的形成,C项正确;种群基因频率的改变使得种群间的基因库逐渐形成明显差异,并逐步出现生殖隔离,所以种群基因频率的改变是生殖隔离的前提条件,D项正确。
12.如图表示生物新物种形成的基本环节,下列叙述中错误的是( ABC )
A.自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致基因频率的改变
B.同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大,但生物没有进化
C.地理隔离能使种群基因库产生差别,必然导致生殖隔离
D.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
[解析] 本题考查的是生物进化的内容。自然选择过程中,直接受选择的是表型,进而导致基因频率的改变;同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大,只要种群基因频率发生改变就认为生物已发生进化了;地理隔离能使种群基因库产生差别,但不一定导致生殖隔离;种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件。
13.某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线(纵坐标为翅的长度,横坐标为个体数)所示。下列叙述正确的( ACD )
A.该昆虫的性状分歧是自然选择的结果
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中,生物和无机环境之间进行相互选择
D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐步出现生殖隔离
[解析] 自然选择是定向的,因为环境的差异,选择不同,导致翅的长度出现不同的类型。
三、非选择题
14.镰状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。现在甲、乙两地区进行调查,其中甲地区流行镰状细胞贫血症,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。完成下列问题:
(1)在甲地区人群中A的基因频率是__96.5%__,a的基因频率是__3.5%__;乙地区人群中A的基因频率是__50.5%__,a的基因频率是__49.5%__。
(2)若干年后再进行调查,甲地区人群中A的基因频率将__上升__,乙地区人群中AA的基因型频率将__下降__。
(3)如果在乙地区消灭疟疾,若干年后再进行调查,将会发现AA的基因型频率将会__上升__。
[解析] (1)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%。(2)甲地区由于aa个体会因患镰状细胞贫血症而幼年夭折,a的基因频率将下降,A的基因频率将上升;乙地区流行疟疾,AA基因型易被淘汰,因此AA基因型频率将下降。(3)如果在乙地区消灭疟疾,若干年后,AA的基因型频率将上升。
15.(2020·河南南阳市期末)加那利群岛一年生的某植物群体,其基因型为aa(开白花)。某一年由于某种原因导致外来许多基因型为AA和Aa(开紫花)的种子。几年后群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关的问题:
(1)该地所有的上述植物群体中全部个体所含有的全部基因叫作__种群基因库__。
(2)基因型为AA和Aa种子到来几年后,该群体的A和a基因频率分别为__75%__和__25%__,该群体的基因频率改变是__自然选择__的结果。
(3)下图中能比较准确地表示A和a基因在长期的选择过程中比例变化情况的是__A__。
(4)假如环境改变前群体和环境改变后的群体之间花期不同,不能正常受粉,说明这两个群体属于__不同__(选填“相同”或“不同”)的物种,原因是__已出现生殖隔离,无法进行基因交流__。
[解析] (1)一定区域内,所有同种生物个体是种群,全部的个体所含有的全部基因,叫作基因库。(2)几年后群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa,一个个体按照2个基因计算,A的基因频率是75%,a的基因频率是25%。基因频率改变是自然选择的结果。(3)由题中知,随着时间的延长,开紫花的越来越占优势,开白花的占劣势,可知选择的结果A频率将增加,a频率将降低,但还不能被完全淘汰。A符合。(4)花期不同,不能正常受粉,说明这两个群体已出现生殖隔离,无法进行基因交流,属于不同物种。第6章 第3节 第2课时
1.(2020·天津河西区等期末)下列有关物种的叙述,正确的是( B )
①一个种群就是一个物种 ②隔离是新物种形成的必要条件 ③能在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 ④在物种形成的过程中,地理隔离和生殖隔离是同时出现的
A.①③
B.②③
C.②④
D.①④
[解析] ①一个物种包括许多个种群,①错误;②隔离分为地理隔离和生殖隔离,隔离是新物种形成的必要条件,②正确;③物种是能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物,并与其他物种之间有生殖隔离的群体,③正确;④在物种形成的过程中,一般是先出现长期的地理隔离才导致出现生殖隔离,④错误。
2.如图表示我国黄河两岸a、b、c、d这4个物种及其演化关系的模型,请据图分析下列说法错误的是( B )
A.由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程
B.黄河北岸的b物种迁到黄河南岸后,不与c物种进化为同一物种,内因是种群的基因库不同,外因是存在地理隔离
C.c物种的种群基因频率发生了变化,则该物种一定在进化
D.判断d和b是否为不同物种的方法是观察两者能否自由交配并产生可育后代
[解析] a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程,A正确;b物种迁到黄河南岸后,与c物种不存在地理隔离,B错误;生物进化的实质是种群基因频率发生了变化,C正确;是否存在生殖隔离是判断d和b是否属于两个物种的依据,D正确。
3.有人将欧洲家兔带到某小岛上,若干年之后,这些兔子的后代不能与欧洲家兔杂交产生后代。下列叙述错误的是( A )
A.地理环境决定了两个种群产生不同的变异
B.不同的环境对这两个种群的变异进行了选择
C.两个种群已产生生殖隔离,成为不同的物种
D.生殖隔离是形成新物种的必要条件
[解析] 生物的变异是不定向的,环境只能从众多变异类型中将适应环境的变异个体选择出来,这种选择是定向的,但是环境不能决定生物的变异;生殖隔离是形成新物种的必要条件,新物种形成不一定需经地理隔离。
4.如图表示生物进化过程,相关叙述不正确的是( B )
A.该图表示生物界向着多样化的方向发展
B.该图说明地理隔离就会导致新物种的形成
C.多样的后代物种的形成是自然选择的结果
D.在进化过程中,灭绝和新物种形成一样重要
[解析] 生物进化的总趋势是由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生。由题图可知,祖先物种随时间增加而不断进化,形成了多样的后代物种,在进化过程中,也有灭绝的物种。该图表示生物界向着多样化的方向发展,A正确;该图不能说明地理隔离就会导致新物种的形成,B错误;自然选择决定了适者生存,不适者被淘汰,所以多样的后代物种的形成是自然选择的结果,C正确;在进化过程中,灭绝和新物种形成一样重要,D正确。
5.(不定项选择)(2020·济南高一期末)下列有关遗传、变异和生物进化的叙述,错误的是( CD )
A.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型的频率是0.36,则该种群繁殖一代后杂合子的频率是0.32
B.基因突变、基因重组、染色体变异为生物进化提供了原材料
C.种群基因频率发生变化,一定会形成新物种
D.自然选择是种群基因频率改变的唯一原因
[解析] 一个随机交配的、足够大的种群中,显性性状表型的频率是0.36,所以隐性性状表型的频率是0.64,设基因用A和a表示,即aa=0.64,所以a=0.8,A=0.2,子一代中杂合子Aa=2×0.8×0.2=0.32,A项正确;基因突变、基因重组、染色体变异都属于可遗传的变异,都为生物进化提供了原材料,B项正确;种群基因频率发生变化说明生物发生进化,但不一定形成新物种,C项错误;自然选择、突变和基因重组都能导致种群基因频率的改变,D项错误。
6.(2020·广东深圳外国语学校高二期中)图1显示某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中甲虫的体色由基因A和a控制(如图2),请据图回答下列问题。
(1)若在另一个基因型为AA的种群中出现了基因型为Aa的甲虫,a基因最可能的来源是__基因突变__,该来源为生物进化提供了__原材料__。当这个种群达到遗传平衡时,若灰色个体占4%,则A的基因频率为__80%__。
(2)因国家推行一系列的节能减排措施,种群1所在的地区环境污染持续改善,可预测该种群的后代中a的基因频率将__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若想知道种群1和种群2是不是同一物种,应如何设计实验?__使种群1和种群2的雌雄个体之间交配,观察能否产生可育后代__。如何根据实验现象判断?__若能产生可育后代,则两种群是同一物种;若不能交配产生后代,或后代不可育,则两种群不是同一物种__。
[解析] (1)根据题意分析,该种群中本来只有A基因,没有a基因,则a基因最可能来自A基因的突变,基因突变是生物变异的根本来源,可以为生物进化提供原材料;当种群达到遗传平衡时,灰色个体aa占4%,则a的基因频率为20%,A的基因频率=1-20%=80%。(2)因国家推行一系列的节能减排措施,种群1所在的地区环境污染持续改善,则灰色个体的生存机会越来越大,因此种群的后代中a的基因频率将增大。(3)判断两个种群是不是同一物种,关键是看两种群之间是否存在生殖隔离,即看两者之间是否可以杂交并产生可育后代,若能产生可育后代,则两种群是同一物种;若不能交配产生后代,或后代不可育,则两种群不是同一物种。