解密10 生物的进化(分层训练)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练(解析版)
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这是一份解密10 生物的进化(分层训练)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练(解析版),共37页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
解密10 生物的进化(分层训练)
A组 基础练
第I卷(选择题)
一、单选题
1.(2022·陕西·千阳县中学高二阶段练习)在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为AA的个体占16%,基因型为Aa的个体占80%,基因型为aa的个体占4%,A和a的基因频率分别是( )
A.18%和82% B.36%和64% C.56%和44% D.92%和8%
【答案】C
【分析】基因频率指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因的比例。已知种群的基因型频率,计算种群基因频率的方法是:显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半,隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
【详解】由分析可知,A的基因频率=16%+80%×1/2=56%,a的基因频率=1-56%=44%,C正确。
故选C。
2.(2022·天津南开·高一期末)下列关于多样性的叙述不正确的是( )
A.基因中遗传信息的多样性决定蛋白质结构和功能的多样性
B.在基因突变基础上的基因重组形成同种生物后代的多样性
C.多种基因、细胞和生态系统共同构成生物的多样性
D.不同物种之间、生物与环境之间的协同进化形成生物的多样性
【答案】C
【分析】1.生物进化过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程,进化导致生物多样性;
2.生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,是按简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生的进化顺序;
3.生物多样性种类包括:基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性。
【详解】A、基因中遗传信息的多样性决定蛋白质结构和功能的多样性,A正确;
B、在基因突变基础上的基因重组形成同种生物后代的多样性,B正确;
C、基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性共同构成生物的多样性,C错误;
D、生物之间、生物与环境之间的协同进化形成生物的多样性,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查了生物进化和生物多样性的相关内容,要求考生识记生物多样性的概念以及形成过程,掌握现代生物进化理论的主要内容,再结合所学知识准确判断各项。
3.(2021·甘肃·天水市第一中学高二阶段练习)拉马克认为生物不断进化的主要原因是( )
A.不定向变异和定向的自然选择 B.基因突变和染色体变异
C.用进废退和获得性遗传 D.器官的反复使用
【答案】C
【分析】拉马克的进化学说的主要内容:
(1)生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此具有进步意义。
(2)生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。
(3)对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。用进废退:环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的,拉马克的错误:过于强调环境的变化直接导致物种的变化环境的变化只有在引起遗传物质的改变时,才能产生可遗传的变异。
【详解】拉马克认为生物进化的原因是用进废退和获得性遗传。
故选C。
【点睛】
4.(2022·安徽省怀宁县第二中学高二期中)有很多事实能够作为支持生物进化学说的证据。如图所示,这些生物体在解剖结构上具有明显的相似之处,对这些相似之处和生物进化的解释,不合理的是( )
A.这些生物体具有共同的原始祖先 B.这些相似的结构被称为同源器官
C.这些证据被称为比较解剖学证据 D.这些相似之处表明变异是定向的
【答案】D
【分析】同源器官指不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。
【详解】A、同源器官反映出生物之间存在着一定的亲缘关系,说明凡是有同源器官的生物都是由共同的祖先进化而来的,A正确;
BC、鸟的翼和蝴蝶的翅,它们的形态和功能都不相同,但内部结构却基本上一致,说明它们属于同源器官,同源器官被称为比较解剖学证据,BC正确;
D、变异是不定向的,D错误。
故选D。
5.(2021·贵州·赫章县第二中学高一期末)下列不改变基因频率的是( )
A.随机交配 B.基因突变 C.遗传漂变 D.自然选择
【答案】A
【分析】种群的基因频率是种群基因库中某一基因占所有等位基因的比例,影响基因频率变化的因素有自然选择、基因突变和染色体变异、迁入和迁出,遗传漂变等,基因频率定向改变是生物进化的实质。
【详解】A、在自交或随机交配的情况下,种群的基因频率都不会发生改变,A正确;
B、基因突变可以产生新的基因,可能使种群的基因频率发生变化,B错误;
C、由于某种机会,某一等位基因频率在群体中出现世代遗传的波动现象称为遗传漂变。这种波动变化导致某些等位基因的消失,另一些等位基因的固定,所以遗传漂变会改变基因频率。
D、自然选择会导致部分基因减少,部分基因增加,从而改变种群的基因频率,D错误。
故选D。
6.(2022·浙江·高考真题)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流
【答案】A
【分析】物种是指能够进行自由交配并产生可与后代的一群个体。
【详解】A、同一物种的全部基因构成一个基因库,甲、乙两种耧斗菜是两个物种,A错误;
B、不同生长环境有利于进行不同的自然选择,从而进化出不同的物种,B正确;
C、自然选择导致物种朝不同的方向进化,甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果,C正确;
D、不同物种之间存在生殖隔离,不能发生基因交流,D正确。
故选A。
7.(2022·全国·高一专题练习)下列关于适应的特点及形成的叙述,正确的是( )
A.适应具有普遍性和相对性
B.达尔文认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传
C.自然选择学说认为适应的来源是生存斗争
D.拉马克认为适应是自然选择的结果
【答案】A
【分析】达尔文的自然选择学说:过度繁殖(基础)、生存斗争(动力)、遗传变异(内因)和适者生存(结果);
【详解】A、适应是生物个体的表现型相对于环境,具有普遍性,表现型的好坏是由环境决定的,A正确;
B、达尔文认为适应的形成遗传和变异,拉马克认为适应的形成是用进废退和获得性遗传,B错误;
C、自然选择认为适应的来源是遗传和变异,C错误;
D、拉马克认为生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,达尔文认为适应是自然选择的结果,D错误。
故选A。
8.(2022·全国·高一课时练习)下列有关生物进化和物种形成的描述,正确的是( )
A.是否形成新物种是生物进化的标志
B.生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生
C.环境条件保持稳定,种群的基因频率就不会发生变化
D.在物种形成过程中,地理隔离和生殖隔离是同时出现的
【答案】B
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变;②突变和基因重组产生进化的原材料;③自然选择决定生物进化的方向;④隔离导致物种形成;共同进化是不同物种之间,生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变,A错误;
B、生殖隔离是新物种形成的标志,B正确;
C、基因突变是不定向的、随机发生的,所以即便环境没有改变,种群的基因频率也可能会因基因突变发生改变,C错误;
D、物种形成过程中,一般是先经过地理隔离然后产生生殖隔离,或者不经过地理隔离直接产生生殖隔离,D错误。
故选B。
9.(2022·河北·高考真题)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、由于基因突变等变异,乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体,香豆素可将降解能力强的个体选择并保存下来,故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果,A正确;
B、基因突变是不定向的,选择是定向的,B正确;
C、分析题意可知,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强,织叶蛾能将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加,该行为是香豆素对其进行选择的结果,而非织叶蛾采主动适应环境的结果,C错误;
D、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,由于任何一个物种都不是单独进化的,因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果,D正确。
故选C。
10.(2022·江西·兴国中学高二)若果蝇种群中,XB的基因频率为90%,Xb的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上XbXb、XbY的基因型比例依次为( )
A.1%、2% B.0.5%、5% C.10%、10% D.5%、0.5%
【答案】B
【分析】基因频率指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因的比例。
【详解】根据遗传平衡定律可知,雌果蝇中XbXb的比例为10%×10%=1%,雄果蝇中XbY的比例为10%,在果蝇种群中,XbXb的比例为1%×1/2=0.5%,XbY的比例为10%×1/2=5%。综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.(2021·广东·高考真题)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是( )
A.缺少天敌,斑点数量可能会增多
B.引入天敌,斑点数量可能会减少
C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D.自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
【答案】C
【分析】自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
【详解】A、缺少天敌的环境中,孔雀鱼的斑点数量逐渐增多,原因是由于孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体,从而获得更多的交配机会,导致群体中该类型个体的数量增多,A正确;
B、引入天敌的环境中,斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食,数量减少,反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会,导致群体中斑点数量可能会减少,B正确;
C、生物的变异是不定向的,故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向,C错误;
D、由题干信息可知,“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食”,则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少,但不易被天敌捕食,可知自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D正确。
故选C。
12.(2022·四川·射洪中学高二阶段练习)下列关于生物多样性的叙述,正确的是( )
A.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
B.生物多样性包括基因的多样性、个体的多样性、物种的多样性
C.种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性
D.生物多样性是生物与生物长期相互作用、协同进化的结果
【答案】C
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。保护生物多样性的措施:就地保护,迁地保护,建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源,加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】A、生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程,也是遗传多样性和生态系统多样性不断形成的过程,A错误;
B、生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性,B错误;
C、种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性,C正确;
D、生物多样性是生物与生物、生物与无机环境相互作用、协同进化的结果,D错误。
故选C。
【点睛】
13.(2021·湖北·高考真题)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述错误的是( )
A.丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B.两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C.丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D.两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种
【答案】D
【分析】1、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异;不可遗传的变异是由环境引起的,遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个:基因重组、基因突变和染色体变异。
2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的三个基本环节,在这个过程中,突变和基因重组是产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,自然选择下群体基因库中基因频率的改变,并不意味着新物种的形成,因为基因交流并未中断,群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新种,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、据题意可知,两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代,说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异,属于可遗传的变异,A正确;
B、两种齿形的丽鱼的食物类型不同,两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,B正确;
C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料,因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关,C正确;
D、物种之间的界限是生殖隔离,两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,但不知是否存在生殖隔离,无法判断是否形成了两个不同的物种,D错误。
故选D。
14.(2021·广西·钦州市第四中学高一)兴趣小组在调查某湿地公园的金鱼草种群时,发现红花(FF)植株有60株、粉红花(Ff)植株有30株、白花(ff)植株有10株。下列叙述正确的是( )
A.金鱼草种群中全部F、f基因构成其基因库
B.种群中F的基因频率为75%,Ff的基因型频率为30%
C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供原材料
D.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成
【答案】B
【分析】基因频率及基因型频率:
(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1;
(2)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。
【详解】A、基因库是指种群中所有个体所含的全部基因,因此金鱼草种群种全部F、f基因的总和不能构成其基因库,A错误;
B、种群中红花(FF)金鱼草60株、粉红花(Ff)30株、白花(ff)10株,则FF的基因型频率为60%,Ff的基因型频率为30%,ff的基因型频率为10%,则F的基因频率为60%+30%×1/2=75%,B正确;
C、粉红花不是基因重组产生的,C错误;
D、不同花色数量的差异是不定向的变异被环境定向选择的结果,D错误。
故选B。
15.(2022·湖南·高三专题练习)下列关于现代生物进化理论的内容,正确的是( )
A.某种群A有100个个体,80种基因型,种群B有500个个体50种基因型,则A种群的基因库比B种群的大
B.某桦尺蠖种群黑色(S基因控制)对浅色(ss)为显性,基因型频率如下:SS10%,Ss20%,ss70%。由于树干变黑,使浅色个体每年减少10%,深色个体每年增加10%,则第二年SS基因型变为11.5%,Ss基因型频率变为22.9%
C.某非常大的昆虫种群中随机抽取100个个体,基因型为AA,Aa和aa的个体分别为30、60和10个,随机交配一代后,相应的基因型频率变为36%、48%和16%,说明种群进化了
D.一个山谷中,由于山洪暴发使得某鼠群的个体被河流一分为二,这样过了很多年,结果两个鼠群大不相同,产生了生殖隔离
【答案】B
【分析】基因频率是种群基因库中,某基因占其等位基因的比例,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物朝着一定的方向进化,物种形成的标志是产生了生殖隔离。
【详解】A、基因库是指一定时间内一个种群全部个体所拥有的全部基因,A种群100个个体80种基因型的基因数量不一定就比B种群500个个体50种基因型的全部基因数量多,A错误;
B、与第一年相比,第二年中SS占11%、Ss占22%,ss占63%,因此第二年该种群中SS的基因型频率是11%÷(11%+22%+63%)≈11.5%,Ss生物基因频率是22%÷(11%+22%+63%)≈22.9%,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变,亲代中A=60%,a=40%,随机交配一代后,A=60%,a=40%,种群基因频率没有改变,因此种群没有发生进化,C错误;
D、河流将鼠种群一分为二,很多年后产生了地理隔离,但不一定就产生了生殖隔离,D错误。
故选B。
二、多选题
16.(2022·江苏常州·高一期末)下列有关进化证据的叙述,正确的是( )
A.从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位,古生物化石提供了最直接的证据
B.从蝙蝠、鲸、猫等动物的前肢骨骼的适应性分化中,为生物进化提供了胚胎学证据
C.从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到胚胎学的证据
D.从比较真核细胞内的细胞色素c氨基酸序列的差异性,推测生物之间的亲缘关系远近
【答案】ACD
【分析】生物有共同祖先的证据:化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞水平的证据、分子水平的证据等。
【详解】A、从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位,古生物化石提供了最直接的证据,A正确;
B、胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,B错误;
C、从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到胚胎学的证据,C正确;
D、对细胞色素c的一级结构,并进行比较,结果发在进化上亲缘关系越近,其顺序同源性越大,D正确。
故选ACD。
17.(2022·四川·雅安中学高二阶段练习)海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中,雌虫的外观都一样,雄虫的形态有大、中、小3种类型,且这3种不同形态的雄虫会采取不同的生殖对策:大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵中央腔中的多个雌虫;中雄虫会模拟雌虫,与大雄虫共处一室;小雄虫回避大雄虫并埋伏在其周围,伺机与雌虫交配。研究表明,大、中、小雄虫的体型差异主要来自一个基因的3个等位基因al、a2、a3,下列说法不正确的是( )
A.三种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异
B.大、中、小雄虫存在生殖隔离,分属三个种群
C.三种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫间共同进化的结果
D.经历很长时期后,种群中al、a2、a3的基因频率能保持基本稳定
【答案】ABC
【分析】种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。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。
【详解】A、三种雄虫采取生殖对策不一样,但均有效,具有交配机会,因此三种雄虫的平均生殖率不一定存在显著差异,A错误;
B、大、中、小雄虫都能与同一类雌虫交配繁殖,不存在生殖隔离,属于一个种群,B错误;
C、不同物种之间、生物与无机环境之间的进化叫共同进化,三种雄虫属于同一个物种,具有不同的生殖对策是自然选择的结果,C错误;
D、三种雄虫能分别通过不同的方式进行繁殖并将基因传递给后代,互不干扰,经历很长时期后,种群中al、a2、a3的基因频率能保持基本稳定,D正确。
故选ABC。
18.(2022·上海市建平中学高二阶段练习)图表示某种兰花细长的花矩,花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花需借助具有细长口器的蛾吸食花蜜进行传粉。下列分析不符合进化理论的是( )
A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C.蛾的口器与兰花的花矩是两种生物相互选择的结果
D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
【答案】ABD
【分析】生物共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响,在共同发展中进化,生物通过漫长的共同进化形成生物多样性。
【详解】A、变异是不定向的,蛾的口器对兰花花矩变异起了选择作用,但不能决定其变异的方向,A错误;
B、兰花新种形成的必要条件是隔离,B错误;
C、蛾的口器与兰花的花矩的相互适应是两种生物相互选择的结果,即共同进化的结果,C正确;
D、蛾的口器越来越长是兰花花矩选择的结果,而不会因吸食花蜜而越变越长,D错误。
故选ABD。
19.(2022·全国·高三专题练习)下列关于“种群基因频率的变化”描述错误的是( )
A.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
B.达尔文认为,外来物种的入侵能够改变草原上原有物种种群的基因频率
C.基因突变产生新的等位基因,这就可以使种群的基因频率发生变化
D.南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,假如先在岛屿上形成两个数量较少的初始种群,则两个种群的基因频率相同
【答案】ABCD
【分析】1、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做基因频率。
2、遗传平衡的条件:(1) 种群足够大;(2) 种群中个体间的交配是随机的;(3) 没有迁入、迁出的发生;(4) 没有基因突变;(5)没有自然选择。
【详解】A、基因频率保持不变的一个前提是种群足够大,一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变,A错误;
B、有关种群基因频率的概念是现代生物进化理论的内容,达尔文对生物进化的解释仅局限于个体水平,B错误;
C、基因突变产生新的等位基因,若该基因突变是可遗传的,就可以使种群的基因频率发生变化,为生物进化提供了原材料,若是不可遗传的,就不能使种群的基因频率发生变化,C错误;
D、由于形成两个初始种群的数量较少,则两个种群的基因频率可能存在着差别,D错误。
故选ABCD。
20.(2023·全国·高三专题练习)在某严格自花传粉的二倍体植物中,野生型植株的基因型均为AA,无A基因的植株表现为矮化植株且矮化程度与a基因的数量呈正相关。现有矮化突变体甲、乙两株,相关基因在同源染色体上的位置如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.与野生型植株相比甲、乙突变体植株的变化,均可以用显微镜观察到
B.在产生配子的过程中,甲、乙突变体植株一个细胞中最多都有4个a基因
C.若各类型配子和植株均能成活,则乙突变体植株自交后代中存在三种矮化植株
D.甲、乙植株的变异类型和基因重组,可为生物进化提供原材料
【答案】BCD
【分析】分析题图:由于图示植物是严格自花传粉的二倍体植物,而甲、乙是两类矮生突变体,说明a基因是A基因经突变形成,甲发生的是基因突变,而乙还发生了染色体结构变异。
【详解】A、甲植株发生了基因突变,基因突变在显微镜下不能观察到,A错误;
B、在产生配子的过程中,甲、乙突变体植株的一个细胞经过DNA复制后,基因会加倍,因此初级精母细胞或初级卵母细胞内均会出现4个a基因,B正确;
C、若各类型配子和植株均能成活,则乙突变体植株产生的配子类型和比例为0∶aa=1∶1,自交后代中基因型为00、aa0、aaaa,已知无A基因的植株表现为矮化植株且矮化程度与a基因的数量呈正相关,因此子代存在三种矮化植株,C正确;
D、甲植株的变异类型为基因突变,乙植株发生了染色体结构变异,基因突变、染色体变异和基因重组均为可遗传变异,均可为生物进化提供原材料,D正确。
故选BCD。
第II卷(非选择题)
21.(2022·江苏常州·高一期末)中国女科学家屠呦呦因从青蒿中分离出青蒿素并应用于疟疾治疗获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。已知野生型青蒿为二倍体,茎秆中白色(Y)对紫色(y)为显性,叶片中稀裂叶(R)对分裂叶(r)为显性,这两对性状独立遗传。分析回答问题:
(1)二倍体野生型青蒿的种子或幼苗用_______________处理后获得的个体,再与野生型青蒿杂交得到三倍体植株,该三倍体青蒿________________(填“可育”或“高度不育”),这种三倍体青蒿形成过程中发生的变异属于_______________(填“可遗传”或“不可遗传”)的变异。
(2)用X射线照射分裂叶青蒿以后,r基因中一小段碱基序列发生变化,使分裂叶转变为稀裂叶,这种变异属于可遗传变异中的_______________。
(3)现用白秆分裂叶植株与紫秆稀裂叶植株杂交,F1均表现为白秆稀裂叶,则亲本的基因型分别为_______________、______________。
(4)基因突变产生的___________,通过有性生殖过程中的__________,可以形成多种多样的基因型,从而使青蒿种群中出现多种多样可遗传的变异类型。上述过程为生物进化提供了_______________。
(5)______________决定进化的方向。
(6)不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是____进化。
【答案】(1) 秋水仙素 高度不育 可遗传
(2)基因突变
(3) YYrr yyRR
(4) 等位基因(新基因) 基因重组 原材料
(5)自然选择
(6)协同
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:
(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换,基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期,基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变,染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
(1)
秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,使得染色体数目加倍,二倍体野生型青蒿的种子或幼苗用秋水仙素处理后获得的个体为四倍体,该四倍体再与野生型青蒿杂交可得到得到三倍体植株。三倍体青蒿在减数分裂的过程中,因同源染色体联会紊乱,不能产生可育的配子,因此高度不育。这种三倍体青蒿形成过程中发生的变异属于可遗传变异中的染色体变异。
(2)
在用X射线照射后,r基因中一小段碱基序列发生变化,这种变异属于可遗传变异中的基因突变。
(3)
根据题干,茎秆中白色(Y)对紫色(y)为显性,叶片中稀裂叶(R)对分裂叶(r)为显性,这两对性状独立遗传。白秆分裂叶(Y_rr)植株与紫秆稀裂叶(yyR_)植株杂交,F1均表现为白秆稀裂叶,说明双亲均为纯合子,所以亲本的基因型为YYrr和yyRR。
(4)
基因突变的结果是一个基因变为它的等位基因,即产生新基因;有性生殖过程可产生基因重组,形成多种多样的基因型,产生大量可遗传变异,为生物进化提供了原材料。
(5)
现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向。
(6)
协同进化是指生物的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
22.(2021·全国·高三专题练习)玉米(2n=20)是雌雄同株植物,培育优良玉米品种是提高农业生产能力的重要措施,请回答下列相关问题:
(1)玉米有多个不同性状的品种,体现了生物_____________ 的多样性,不同性状产生的根本原因是_____________ 。为加快育种进程,可测定玉米的基因组序列,需测定其_____________ 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)在玉米田中发现一株早熟的变异植株,要判断该植株是否有育种价值,首先要确定其_____________ 是否发生变化。
(3)玉米的抗穗粒腐病基因位于叶绿体中,高产与低产的基因、高茎与矮茎的基因都在细胞核内。用抗穗粒腐病低产矮茎植株与不抗穗粒腐病高产高茎植株杂交,培育抗穗粒腐病高产矮茎品种,依据的原理是_____________ 。杂交时,应该选用表现为_____________ 的植株作母本,原因是_____________ 。
【答案】 基因(或遗传) 基因突变 10 遗传物质(或DNA、基因) 基因重组 抗穗粒腐病低产矮茎 叶绿体中的DNA随卵细胞遗传给后代
【分析】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。
生物变异包括可遗传变异和不可遗传变异,其中可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
【详解】(1)玉米的品种多样,体现了生物基因的多样性,玉米不同性状产生的根本原因是基因突变。玉米是雌雄同株植物,没有常染色体与性染色体的分化,其体细胞含有2个染色体组,共20条染色体,因此测定玉米的基因组序列时,需要测定其10条染色体上DNA的碱基序列。
(2)生物变异类型包括可遗传变异和不可遗传变异,两者的根本区别是遗传物质是否发生改变,可遗传变异才具有育种价值。因此要判断该变异植株是否有育种价值,首先要确定其遗传物质是否发生变化。
(3)杂交育种依据的原理是基因重组;玉米的抗穗粒腐病基因位于叶绿体中,而叶绿体中的DNA随卵细胞遗传给后代,精子中的遗传物质几乎全部来自细胞核,因此该杂交实验应选用抗穗粒腐病低产矮茎植株作母本。
【点睛】本题主要考查生物变异与生物育种相关知识,意在考查考生对生物变异类型的识记和理解能力,并能明确各种育种方式的原理和方法。
23.(2022·四川绵阳·高二阶段练习)某地蝽蟓的喙长而锋利,可刺穿无患子科植物的坚硬果皮,获得食物,如图1所示。1920年引入新种植物——平底金苏雨树,其果皮较薄,蝽蟓也喜食,如图2所示。调查发现,当地蝽蟓喙的长度变化如图3所示。请回答问题:
(1)蝽蟓的长喙与短喙为一对相对性状。分析图3可知,引入平底金苏雨树后的60年间,该地区决定蝽蟓_____的基因频率增加,这是_____的结果。
(2)蝽蟓取食果实,对当地无患子科植物种子的传播非常重要,引入平底金苏雨树后,当地无患子科植物种群数量会_____。无患子科植物果实的果皮也存在变异,果皮较_____的植株更容易延续后代。
(3)进化过程中,当地无患子科植物、平底金苏雨树和蝽蟓均得以生存繁衍,这是物种间_____的结果。
【答案】(1) 短喙 自然选择
(2) 下降 薄
(3)协同进化(共同进化)
【分析】由图1与图2、图3对照可知,引进平底金苏雨树后,由于其果实的果皮比较薄,蝽蟓喙短为有利性状,通过自然选择后,蝽蟓短喙的个体逐渐增多。
【详解】(1)分析图3可知,引入平底金苏雨树后的60年间,长喙蝽蟓的个体数逐渐减少,而短喙蝽蟓的个体数逐渐增加,说明引入平底金苏雨树后,短喙成为有利性状,所以该地区决定蝽蟓短喙的基因频率增加,这是自然选择的结果。
(2)蝽蟓取食果实,对当地无患子科植物种子的传播非常重要,引入平底金苏雨树后,蝽蟓主要取食平底金苏雨树,取食无患子科植物减少,故当地无患子科植物种群数量会下降。无患子科植物果实的果皮也存在变异,果皮较薄的植株更容易被取食,故更容易延续后代。
(3)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。进化过程中,当地无患子科植物、平底金苏雨树和蝽蟓均得以生存繁衍,这是物种间共同进化的结果。
【点睛】本题围绕种群基因频率的改变与生物进化、共同进化与生物多样性的形成等相关知识进行考查。
24.(2022·全国·高三专题练习)下图是一个常染色体遗传病的家系谱。致病基因a是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。请回答下列相关问题:
(1)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q如果II2与一个正常男性婚配,他们第一个孩子患病的概率为_____________。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为_____________。
(2)对患者体内某种蛋白质分析研究发现;该蛋白质中的一个精氨酸被氨基酸x所取代,有关氨基酸的密码子如下表所示。
第一个字母
第二个字母
第三个字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
苏氨酸
天冬氨酸
丝氨酸
U
异亮氨酸
苏氨酸
天冬氨酸
丝氨酸
C
异亮氨酸
苏氨酸
赖氨酸
精氨酸
A
甲硫氨酸
苏氨酸
赖氨酸
精氨酸
G
①氨基酸X为甲硫氨酸,则基因中发生的改变是_____________。
②氨基酸X不可能为表中哪一种氨基酸? ______________,原因是______________。③从表中可看出密码子具有______________的特点,这种特点对生物体生存发展的意义,是________________。 (答出1点即可)
【答案】(1) q/3(1+q) 3/4
(2) 由C//G变为A//T 天冬氨酸 基因中要同时突变两对碱基 简并性 减少有害突变,提高生存能力:增加基因表达的容错性;增加生物(基因)多样性,并有利于生物进化;加快翻译的速度
【分析】遗传系谱图分析:图示为一个常染色体遗传病的家系系谱。Ⅰ1和Ⅰ2均正常,但他们有一个患病的儿子,即“无中生有为隐性”,说明该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,Ⅱ2的基因型为AA或Aa。
(1)
一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q,则A的基因频率=1-q,则正常个体中杂合子的概率=2q(1−q)/2q(1−q)+(1−q)(1−q)=2q/(1+q)。如果II2与一个正常男性婚配,他们第一个孩子患病的概率为2/3×2q/(q+1)×1/4=q/3(1+q)。如果第一个孩子是患者,说明夫妻双方都是Aa,则第二个孩子正常的概率为3/4。
(2)
①分析题图可知,精氨酸的密码子是AGA或AGG,甲硫氨酸的密码子是AUG,若基因中只有一个碱基对发生改变,则相应的密码子发生的改变是由AGG变成了AUG,根据碱基互补配对原则,基因中相应位置发生的改变是 (或:由C变为A)。
②由表可知,精氨酸的密码子是AGA或AGG,天冬氨酸的密码子是AAU或AAC,精氨酸若被天冬氨酸取代,密码子中应该有两个碱基变化,即基因中有2个碱基对发生突变,2个碱基对同时突变的频率很低,因此氨基酸X不可能为表中的天冬氨酸。
③从表中可看出不同的密码子决定了相同的氨基酸,即密码子具有简并性的特点,这种特点对生物体生存发展是有积极意义的,主要表现为能减少有害突变,提高生物的生存能力,增加基因表达的容错性,增加生物(基因)多样性,并有利于生物进化;加快翻译的速度。
【点睛】熟知常见的人类遗传病的类型及特点是解答本题的关键 ,能根据系谱图确定该遗传病的遗传方式及相应个体的基因型是解答 本题的必备能力;掌握基因分离定律的实质和应用是解答本题的另一关键,能进行相关概率的计算、理解转录和翻译过程、识记密码子的简并性是解答本题的必备技能。
25.(2011·广东·高考真题)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖,蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的__细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出____、____和____。
(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是___,F2群体中A基因频率是__。
(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代___,原因是___。
【答案】 受精卵 S基因 S基因的mRNA S蛋白 50% 60% 下降 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制蚊子体内病毒的繁殖
【分析】1、基因工程中,选择动物细胞作为受体细胞时选用受精卵;
2、转基因能否成功表达,可以通过以下三种检测方法:
①检测是否插入目的基因,利用DNA分子杂交技术,目的基因DNA一条链(作探针)与受体细胞中提取的DNA杂交,看是否有杂交带;
②检测是否转录出了mRNA,利用分子杂交技术,目的基因DNA一条链(作探针)与受体细胞中提取的mRNA杂交,看是否有杂交带;
③测目的基因是否翻译成蛋白质.抗体与蛋白质进行抗原-抗体杂交,看是否有杂交带。
【详解】(1)动物基因工程中常用的受体细胞是受精卵,因为受精卵的全能性最高;目的基因能在受体细胞中表达,而基因表达包括转录和翻译两个步骤,其中转录的产物是mRNA,翻译的产物是蛋白质,因此如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出S基因、由S基因转录的mRNA和S蛋白.
(2)F1基因型全为AaBb,无致死现象,A的基因频率为50%;F2中A_B_:A_bb:aaB_:aabb应为9:3:3:1,由于A_bb和aaB_的胚胎致死,要淘汰掉3/16的A_bb、3/16的aaB_,因此对于A、a来说,会淘汰掉1/16的AA、1/8的Aa、3/16的aa,所以F2中AA:Aa:aa=3:6:1,故A的基因频率为60%。
(3)群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制蚊子体内病毒的增殖,使蚊子体内病毒平均数逐代减少。
【点睛】本题“登革热病毒”为素材,考查转基因技术、基因的自由组合规律的应用、基因频率的计算等相关知识,意在考查考生的识记能力、提升推理和分析能力,属于考纲中的应用层次。
解密10 生物的进化(分层训练)
B组 提高练
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.(2021·广东·梅州市梅江区嘉应中学一模)在某一地区存在着两种体色的蛾类,下表为该物种在地区建立工厂以前、不久以后和很久以后,不同体色虫的数量。你认为下列哪一种解释最为科学( )
建厂前
建厂不久
建厂很久后
绿色个体
3000
2500
500
灰色个体
750
200
2800
A.适应环境条件变化的灰色变异逐渐积累使种群基因频率定向改变
B.绿色蛾适应了环境变成了灰色蛾
C.工厂排出的煤烟增加了灰色蛾的突变频率
D.灰色蛾大量从其他地区迁入到该地区
【答案】A
【分析】自然选择学说中心内容指出种群个体间存在个体差异,在特定的环境中适应环境的得到保留并且通过生殖使数量增加,不适应的逐渐被淘汰,数量因而减少,环境在不断地改变,适应的方式也随着改变。
【详解】A、建立工厂以后,由于环境受到污染,适应环境条件变化的灰色变异逐渐积累使种群基频率定向改变,A正确;
B、绿色娥随环境的变化,数量减少,说明不能适应变化了的环境,被逐渐淘汰;灰色娥能够适应变化了的环境,数量逐渐增加,绿色蛾无合成灰色体色的基因,故不能变成灰色蛾,B错误;
C、工厂排出的煤烟改变了环境的颜色,不会增加灰色蛾的突变频率,C错误;
D、灰色蛾的出现是基因突变的结果,不是从其他地区迁入到该地区的,D错误。
故选A。
2.(2021·全国·高一专题练习)类人猿与人的DNA序列相似程度比较高,而与酵母菌的DNA序列差别比较大,可以说明( )
A.人是由类人猿进化而来的 B.类人猿与人是灵长类,酵母菌是真菌
C.类人猿和人的亲缘关系比较近 D.同一种生物DNA的核苷酸序列极为接近
【答案】C
【分析】亲缘关系越近,生物之间的相似性越大,遗传物质的相似性越高。
【详解】类人猿与人的DNA序列相似程度比较高,说明类人猿与人的亲缘关系较近,类人猿与酵母菌的DNA序列差别比较大,说明类人猿与酵母菌的亲缘关系较远,即C正确,ABD错误。
故选C。
3.(2022·江西·金溪一中高二阶段练习)下列有关基因频率的叙述,错误的是( )
A.某地区红绿色盲患者在男性中约占8%,在女性中约占0.64%,由此可知红绿色盲基因的基因频率约为8%
B.基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的,不受环境的影响
C.生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变
D.一个种群中某个体的死亡就会引起种群基因库发生改变
【答案】B
【分析】1、红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病,Y染色体上没有色盲基因及其等位基因。若种群处于遗传平衡状态,已知种群基因型频率,根据遗传平衡定律,可计算出种群基因频率。
2、生物进化的实质是种群基因频率的改变,而自然选择会使种群基因频率发生定向改变。
【详解】A、若控制色盲的基因为b,已知女性中色盲XbXb=0.64%,男性中XbY=8%,推出女性中Xb基因频率约为8%,男性中Xb基因频率为8%,故人群中红绿色盲Xb基因频率约为8%,A正确;
B、可遗传变异(突变和基因重组)可为生物进化提供原材料,自然选择直接作用于表现型,使有利的变异积累,相应的基因型也被保留,从而改变基因频率,故可遗传变异、环境都可能引起种群基因频率的变化,B错误;
C、自然选择使种群基因频率发生定向改变,决定生物进化的方向。,因此生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变,C正确;
D、种群基因库是一个种群中所有个体的全部基因的总和,因此某个体的死亡会引起种群基因库发生改变,D正确。
故选B。
4.(2022·辽宁·高三开学考试)在一个果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%,a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。则下列说法错误的是( )
说明:实线表示A的基因频率变化,虚线表示a的基因频率变化
A.经历了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段的多次繁殖,基因频率发生了改变使该种群产生了进化
B.若该基因位于常染色体上,在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%
C.在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,多次繁殖的后代基因型频率也不变
D.若该对等位基因只位于X染色体上,经历三个时间段后,XaXa、XaY的基因型频率分别为32%、80%
【答案】D
【分析】种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率的改变。根据题图分析,A基因频率减少,a基因频率增大,说明种群的基因频率发生改变,自然选择发挥作用,种群发生了进化。
根据遗传平衡定律,(p+q)2=p2+2pq+q2=1,p、q代表A、a的基因频率,p2、2pq、q2分别对应AA、Aa、aa的基因型频率。
【详解】A、在三个时间段中基因频率发生了改变,所以该种群发生了进化,A正确;
B、若该等位基因位于常染色体时,在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中,雌雄杂合子的基因型频率为2×80%×20%=32%,B正确;
C、由于在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中,A和a的基因频率都不变,该种群内个体自由交配,所以后代的基因型频率也不变,C正确;
D、若该对等位基因只位于X染色体上,则雌果蝇中XaXa的基因型率为64%,雄果蝇中XaY的基因型频率等于基因频率为80%,因为雌雄果蝇数量相等,因此XaXa、XaY的基因型频率分别为64%×1/2=32%、80%×1/2=40%,D错误。
故选D。
【点睛】
5.(2022·福建·上杭一中高三)狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内,但在马里亚纳海沟 7000 米以下的深海环境生存着一个通体透明的新物种——超深渊狮子鱼。该环境具有高压、终年无光等特殊极端条件。研究发现,该超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失,这些遗传变异共同造成了这一物种的奇特表型和对超深渊极端环境的适应能力。下列说法正确的是( )
A.在海底漆黑环境的诱导下,超深渊狮子鱼的眼睛应已退化
B.超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子鱼一定不能交配成功
C.在自然选择作用下,超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同
D.在深海环境中,超深渊狮子鱼个体间在斗争过程中相互选择,共同进化
【答案】C
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、根据题干信息,超深渊狮子鱼的眼睛退化的原因是“基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失”,高压、终年无光等特殊极端条件只是进行了自然选择,A错误;
B、题干信息可知,超深渊狮子鱼是一个新物种,故超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子鱼存在生殖隔离,可能交配成功,但不能产生可育后代,B错误;
C、因自然选择,超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失,使得超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同,C正确;
D、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,而超深渊狮子鱼是一个物种,D错误。
故选C。
6.(2018·海南·高考真题)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年,甲以乙为食。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关
B.物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化
C.若甲是动物,乙可能是植物,也可能是动物
D.甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变
【答案】B
【分析】本题考查现代生物进化理论的主要内容,要求考生识记现代生物进化理论的主要内容,能对选项作出准确的判断。现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位;生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成;突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】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,甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关,A正确;物种乙的存在与进化会促进物种甲的进化,B错误;若甲是动物,乙可能是植物,也可能是动物,C正确;由于甲以乙为食,甲会对乙进行选择,因此甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变,D正确。故选B。
【点睛】关键要把握不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中共同进化,一种生物的存在与进化不会阻碍另一种生物的进化。
7.(2022·四川·射洪中学高二阶段练习)下列关于生物多样性的叙述,正确的是( )
A.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
B.生物多样性包括基因的多样性、个体的多样性、物种的多样性
C.种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性
D.生物多样性是生物与生物长期相互作用、协同进化的结果
【答案】C
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。保护生物多样性的措施:就地保护,迁地保护,建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源,加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】A、生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程,也是遗传多样性和生态系统多样性不断形成的过程,A错误;
B、生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性,B错误;
C、种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性,C正确;
D、生物多样性是生物与生物、生物与无机环境相互作用、协同进化的结果,D错误。
故选C。
【点睛】
8.(2022·江西·金溪一中高三阶段练习)疟疾主要通过按蚊进行传播,杀虫剂的广泛使用可以有效降低疟疾发病率。近年来发现携带疟原虫的按蚊中存在一种化学感应蛋白(SAP2),使它们对杀虫剂显示出了很强的抵抗力。下列说法错误的是( )
A.抗杀虫剂按蚊的出现不一定说明产生了新的物种
B.在使用杀虫剂之前按蚊种群基因库中就存在抗药性基因
C.抗杀虫剂按蚊群体的出现说明该按蚊种群已发生了进化
D.杀虫剂直接作用于按蚊个体的基因型而影响种群的基因频率
【答案】D
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变,引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组,基因突变和染色体变异统称为突变;自然选择决定生物进化的方向;隔离导致新物种的形成。
【详解】A、生殖隔离是物种形成的标志,由题干信息分析可知,使用杀虫剂后按蚊产生了抗性,这说明对杀虫剂具有抗性的按蚊能够和抗性较弱的按蚊进行交配并产生可育后代,并没有出现生殖隔离,A正确;
B、在使用杀虫剂之前按蚊种群基因库中就存在抗药性基因,这是基因突变的结果,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变,在使用杀虫剂后,按蚊的种群基因频率发生了改变,抗性低的个体会被杀死,抗性较强的个体能够存活,使得按蚊向抗药性的方向进行进化,C正确;
D、杀虫剂直接作用于按蚊个体的表现型,抗性低的个体会被杀死,抗性较强的个体能够存活,进而影响到种群的基因频率,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查生物进化的相关知识,要求考生识记现代生物进化理论的内容,意在考查考生的识记能力和综合分析能力。
9.(2022·四川·射洪中学高二阶段练习)某一瓢虫种群中有黑色(B)和红色(b)两种个体,这一性状由一对等位基因控制。如果基因型为BB的个体占64%,Bb的个体占32%,则B和b的基因频率分别为
A.60%、40% B.80%、20% C.64%、36% D.32%、68%
【答案】B
【分析】在种群中,已知种群中果蝇的基因型频率计算种群基因频率的方法是:显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半,隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
【详解】B的基因频率=64%+ 1/2 ×32%=80%,b的基因频率=(1-64%-32%)%+ 1/2 ×32%=20%。故选B。
【点睛】本题的知识点根据种群的基因型频率计算种群的基因频率,对于种群基因频率的计算方法的掌握是解题的关键。
10.(2022·全国·高三专题练习)过度繁殖是生物的一种能力,即可以产生大量后代的能力。如果条件适宜,产生的大量后代会占满整个地球。下列关于过度繁殖的叙述错误的是( )
A.繁殖能力强的生物才具有过度繁殖能力 B.繁殖能力的强弱与生物的遗传因素有关
C.生物繁殖较慢与环境因素有关 D.过度繁殖有利于物种的延续
【答案】A
【分析】自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择;达尔文的自然选择学说,其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存。
【详解】AD、达尔文认为过度繁殖有利于物种的延续,生物普遍具有很强的繁殖力,即过度繁殖,A错误,D正确;
B、繁殖能力的强弱与生物的遗传因素有关,一般繁殖能力强的个体有更多的机会存活并产生后代,B正确;
C、生物赖以生存的空间和食物是有限的,生物繁殖较慢与环境因素有关,C正确。
故选A。
11.(2018·浙江·高考真题)下列关于自然选择的叙述,错误的是
A.自然选择是生物进化的重要动力
B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程
C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D.自然选择作用于对个体存活和生殖有影响的变异性状
【答案】C
【详解】自然选择是指在生存斗争中,适者生存、不适应者被淘汰的过程,使种群基因频率发生定向改变,导致同一物种不同种群间的基因库出现差异,当这种差异变得显著时可导致种群间产生生殖隔离,进而形成新物种,可见,自然选择是生物进化的重要动力,加速了种群生殖隔离的进程,A、B正确;自然选择获得的性状,若为可遗传变异的范畴,则可以通过遗传进行积累,C错误;白然选择直接作用的是生物个体,而且是生物个体的表现型,使具有有利变异的个体存活的机会增加,进而通过繁殖,使有利变异在后代中积累,因此自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状,D正确。
12.(2022·全国·高三专题练习)自然选择直接作用于生物的( )
A.表现型 B.基因型
C.不利变异的基因 D.肽链结构
【答案】A
【分析】达尔文的自然选择学说,其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存;自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
【详解】自然选择是生物生存的环境对生物形态、结构和生理功能的选择,具有更多适应环境的形态、结构和生理特征的生物更容易在环境中生存下去,而生物的这些特征都是生物表现型的不同方面。
故选A。
13.(2020·浙江·高考真题)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是( )
A.遗传漂变在大种群中更易发生 B.遗传漂变能产生新的可遗传变异
C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素 D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡
【答案】D
【分析】发生在一个小群体内,每代从基因库中抽取形成下一代个体的配子时,会产生较大误差,由这种误差引起群体基因频率的偶然变化,叫做遗传漂变。遗传漂变一般发生在小群体。在一个小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,甚至使这种基因在种群中消失。但这种偏差不是由于突变、选择等因素引起的。
【详解】A、遗传漂变一般在发生在小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,A错误;
B、遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异,故没有产生新的可遗传变异,B错误;
C、遗传漂变是由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,使生物得到进化,自然选择会使基因频率定向改变,都是进化的因素,C错误;
D、遗传漂变和自然选择都会导致基因频率改变,均可打破遗传平衡,D正确。
故选D。
14.(2021·湖北·高考真题)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述错误的是( )
A.丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B.两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C.丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D.两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种
【答案】D
【分析】1、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异;不可遗传的变异是由环境引起的,遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个:基因重组、基因突变和染色体变异。
2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的三个基本环节,在这个过程中,突变和基因重组是产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,自然选择下群体基因库中基因频率的改变,并不意味着新物种的形成,因为基因交流并未中断,群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新种,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、据题意可知,两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代,说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异,属于可遗传的变异,A正确;
B、两种齿形的丽鱼的食物类型不同,两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,B正确;
C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料,因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关,C正确;
D、物种之间的界限是生殖隔离,两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,但不知是否存在生殖隔离,无法判断是否形成了两个不同的物种,D错误。
故选D。
15.(2022·浙江·高考真题)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流
【答案】A
【分析】物种是指能够进行自由交配并产生可与后代的一群个体。
【详解】A、同一物种的全部基因构成一个基因库,甲、乙两种耧斗菜是两个物种,A错误;
B、不同生长环境有利于进行不同的自然选择,从而进化出不同的物种,B正确;
C、自然选择导致物种朝不同的方向进化,甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果,C正确;
D、不同物种之间存在生殖隔离,不能发生基因交流,D正确。
故选A。
二、多选题
16.(2022·全国·高三专题练习)下列关于用数学方法讨论自然选择对种群基因频率变化影响的探究活动叙述中,正确的是( )
A.该探究活动可使用数学推算法来建立基本模型
B.自然选择可以使种群基因频率发生定向改变是该探究活动依据的原理之一
C.可创设一个具体的数字化问题情境的方法进行探究
D.在自然选择过程中,直接受选择的是个体的基因型
【答案】ABC
【分析】1、基因频率:指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
2、种群体中的基因频率能保持稳定的条件:①群体是极大的;②群体中个体间的交配是随机的;③没有突变产生;④没有种群间个体的迁移或基因交流;⑤没有自然选择,那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变,保持平衡。
3、生物进化的实质是种群基因频率的改变。
【详解】A、该探究活动可使用数学推算法来建立数学模型,A正确;
B、自然选择可以使种群基因频率定向改变是该探究活动依据的原理之一,B正确;
C、可创设一个具体的数字化问题情境的方法进行探究,C正确;
D、在自然选择过程中,直接受选择的是个体的表现型,D错误。
故选ABC。
17.(2021·河北·高考真题)杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是( )
A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因
B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4000
【答案】ABD
【分析】据题意可知,杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,红绿色盲也是伴X隐性遗传病,这两种病均位于X染色体上,属于连锁遗传。根据家系甲部分成员DMD基因测序结果可知,Ⅰ-2个体基因序列正常,Ⅱ-1个体基因序列异常,假设DMD的致病基因用b表示,则Ⅰ-2的基因型为XBXB,Ⅱ-1的基因型为XbY,则Ⅱ-1患病的原因可能是其母亲产生配子时发生了基因突变。根据家系乙部分成员DMD基因测序结果可知,用a表示红绿色盲致病基因,则Ⅰ-2的基因型为XABXab,Ⅱ-2的基因型为XabY。
【详解】A、据分析可知,家系甲Ⅱ-1的母亲不携带致病基因,其致病基因可能是其母亲在产生卵子的时候发生基因突变导致的,家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因,A错误;
B、若家系乙Ⅰ-1XABY和Ⅰ-2XABXab再生育一个儿子,由于ab基因连锁,交叉互换的概率较低,因此,儿子患两种病的概率高于患一种病的概率,B错误;
C、不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2的基因型为XBY,家系乙中Ⅰ-2的基因型为XBY,Ⅰ-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-1基因型为XBXb的概率是1/2,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C正确;
D、由于DMD是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,人群中女性DMD患者(XbXb)频率远低于男性(XbY),由题干可知,男性中发病率约为1/4000,即Xb=1/4000,则XB=3999/4000,女性中携带者的频率约为2×1/4000×3999/4000≈1/2000,D错误;
故选ABD。
【点睛】
18.(2023·全国·高三专题练习)控制果蝇眼色(红眼、白眼)的基因位于X染色体上,某果蝇种群足够大、个体间自由交配、自然选择对果蝇眼色没有影响、不发生基因突变、没有迁入和迁出,其中白眼雄果蝇(XaY)占5%。在上述条件保持不变的情况下,下列有关分析错误的是( )
A.该种群中白眼雌果蝇占2.5%
B.该种群Xa的基因频率为10%
C.该种群在眼色这一性状上不会发生进化
D.该种群眼色基因频率和基因型频率都不改变
【答案】A
【分析】1、种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2、果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上,白眼雄果蝇(XaY)占5%,说明该白眼在雄性个体中占10%。
【详解】A、种群中白眼雄果蝇(XaY)占5%,该白眼在雄性个体中占10%,所以Xa的基因频率为10%,则可以估算该雌果蝇中白眼XaXa约占10%×10%=1%,因此该种群中白眼雌果蝇占1%÷2=0.5%,A错误;
B、从题中信息可知,该种群符合遗传平衡定律,白眼雄果蝇占5%,说明该白眼在雄性个体中占10%,所以Xa的基因频率为10%,B正确;
C、若以上条件不变,则种群基因频率不变,因此该种群将不会发生进化,C正确;
D、该种群符合遗传平衡,下一代基因频率不会发生改变,基因型频率也不会发生改变,D正确。
故选A。
19.(2018·上海市朱家角中学高二阶段练习)等位基因T与t相比,可以使大山雀有更长的喙部。研究发现,分布于英国的大山雀的喙较分布于荷兰的大山雀的喙长。下列相关叙述正确的是( )
A.两个地区的大山雀已经产生生殖隔离
B.英国大山雀拥有较长的喙部有着更大的繁殖优势
C.推测英国大山雀种群中基因T的频率较荷兰更低
D.人类的投喂行为可以改变大山雀的种群基因频率
【答案】BD
【分析】本题主要考查现代生物进化理论相关知识。理解T与t相比,使大山雀喙更长,说明喙长更适应环境是解题的关键。
【详解】A、生殖隔离是指不能相互交配或者交配不能产生可育后代,题中两个地区的大山雀存在地理隔离,并不能看出是否存在生殖隔离,A错误;
B、喙长可使山雀取食范围更广泛,所以有更大的繁殖优势,B正确;
C、英国大山雀的喙比荷兰大山雀的喙更长,T与t相比,使大山雀喙更长,所以英国大山雀T基因频率较荷兰更高,C错误;
D、人类的投喂行为是一种自然选择的作用,可改变英国大山雀的种群基因频率,D正确。
故选BD。
20.(2022·湖南·长郡中学高三)中科院协同进化研究组利用DNA序列,重建传粉榕小蜂、造瘿非传粉小蜂的系统发育树,揭示了传粉榕小蜂与造瘿非传粉小蜂之间是通过竞争相同的雌花资源而协同进化的。下列有关说法正确的是( )
A.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
B.生物与生物之间的协同进化是通过种间竞争、捕食、互利共生等种间关系实现的
C.传粉榕小蜂与造瘿非传粉小蜂在协同进化的过程中,种群的基因频率会发生改变
D.传粉榕小蜂与造瘿非传粉小蜂都以DNA为遗传物质,是二者协同进化的结果
【答案】BC
【分析】协同进化:两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。例如一种植物由于食草昆虫所施加的压力而发生遗传变化,这种变化又导致昆虫发生遗传性变化。
【详解】A、协同进化是生物与环境、生物与生物的交互关系,是一种协同关系,A错误;
B、种间竞争、捕食、互利共生等种间关系可以实现生物与生物之间的协同进化,B正确;
C、在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。因此在传粉榕小蜂与造瘿非传粉小蜂共同进化的过程中,两个种群的基因频率均会发生变化,C正确;
D、细胞结构生物的遗传物质都是DNA,这与是否进化无关,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
三、综合题
21.(2021·全国·高一课时练习)如图表示长期使用某一种农药后马铃薯甲虫数量的变化。请据图回答下列问题:
(1)AB段曲线下降的原因是:_______________________________________________________。
(2)BC段曲线上升是因为马铃薯甲虫中存在___________ 的个体,这种个体的出现是在使用农药之___________(填“前”或“后”),从而说明___________是不定向的。
(3)农药的长期使用对马铃薯甲虫起了___________作用。
(4)BC段所经历的时间不长,说明______________________。
【答案】 大多数马铃薯甲虫不具有抗药性而被农药杀死 具有抗药性 前 变异 选择 生物具有过度繁殖的倾向
【分析】由坐标曲线图可知,农药的使用对马铃薯甲虫起了选择作用,这种选择作用是定向的,被选择具有抗药性的个体保留下来,不抗药和抗药性差的个体被淘汰,再通过遗传使种群数量增多,使具有抗药性的马铃薯甲虫越来越多。
【详解】(1)从图中可以看到,使用某一种农药后马铃薯甲虫数量的变化,开始使用的1至6年效果较好,后来随着年限延长,杀虫剂效果越来越差,因此曲线AB段下降的原因是:大多数马铃薯甲虫不具有抗药性而被农药杀死。
(2)实验证明,曲线BC段上升,是因为马铃薯甲虫中存在具有抗药性的个体,在未使用某一种农药之前,马铃薯甲虫有些个体已具有这种抗药性,因为变异是不定向的,而随着农药的继续使用,具有这种抗药性的马铃薯甲虫越来越多,导致农药效果越来越差。
(3)农药的长期使用对马铃薯甲虫起了选择作用,这种选择作用是定向的,使马铃薯甲虫的抗药性增强。
(4)长期使用某一种农药后马铃薯甲虫的数量先减少后再增加,且BC段数量增加所经历的时间不长,说明生物具有过度繁殖的倾向。
【点睛】本题考查自然选择和生物进化的相关知识,要求学生能运用达尔文的自然选择学说解释了抗药性马铃薯甲虫产生的原因。
22.(2023·全国·高三专题练习)新冠病毒迄今为止最新、突变最严重的变异毒株 — —奥密克戎在世界一百多个国家扩散,引发全球关注。据媒体报道,科学家通过对 33000株新冠病毒的核苷酸序列进行测定,发现很多病毒发生了变异。请回答下列问题:
(1)新冠病毒是一种以单股正链RNA(+RNA)作为遗传物质的RNA病毒,病毒的RNA可以直接作为指导合成_____ 的模板,同时在_____酶的作用下复制自身RNA,最终将蛋白质外壳和新合成的RNA组装为新的病毒颗粒。
(2)新冠病毒能通过_____这一可遗传变异产生新毒株,为它的进化提供原材料。从遗传物质的结构上分析,新冠病毒具有极强变异能力的原因是_______。
(3)遗传学家认为,有些突变对进化的意义不是太大或根本没有什么意义,有些突变意义较大。从现代生物进化理论分析,原因是:自然选择作用的对象是_____,当_____时,则这些突变意义不大或没有意义。
(4)有同学认为,阻断病毒的传播可以在一定程度上降低其变异频率。请从新冠病毒生活史途径分析其依据:_____。
【答案】(1) 蛋白质 RNA复制##RNA聚合
(2) 基因突变 新冠病毒的遗传物质是 RNA,RNA 是单链结构,稳定性差,容易发生变异
(3) 性状##生物的性状 有些突变不影响生物的性状
(4)通过阻断病毒的传播可减少其在宿主细胞中的增殖次数,从而降低遗传物质复制的次数,在一定程度上可以降低其变异频率
【分析】新冠病毒侵入宿主细胞后,以自身(+RNA)为模板先合成(-RNA),再合成(+RNA),然后以(+RNA)为模板翻译出病毒蛋白质,最后病毒蛋白质与(+RNA)组装成子代病毒。
(1)
新冠病毒的单股正链RNA可以直接作为翻译的模板指导合成蛋白质。同时也在RNA复制(聚合)酶的作用下复制自身RNA。
(2)
病毒只存在基因突变一种可遗传变异的类型,新冠病毒的遗传物质是RNA,RNA是单链结构,稳定性差,容易发生变异。
(3)
自然选择的对象是生物性状,当突变不影响生物的性状时,如隐性突变AA→Aa,这些突变意义不大或没有意义。
(4)
通过阻断病毒的传播可减少其在细胞中的增殖次数,从而降低遗传物质复制的次数,在一定程度上可以降低其变异频率,所以倡导居家隔离。
23.(2022·四川省泸县第一中学二模)央视春晚节目中的“朱鹗"以其飘逸灵动的舞蹈,静谧梦幻的场景诉说着人与自然关系的思考。请回答下列问题:
(1)研究者于1981年在洋县重新发现野生朱鹮,针对其分布范围较小、个体较大和个体数量极少的情况,应该采取_________法调查其数量。调查发现野生朱鹮数量只有7只,某同学根据种群的概念认为洋县的7只朱鹮是一个种群,其判断依据是___________________________。
(2)有“东方宝石”之称的朱鹮,曾广泛分布于东亚地区,如今成为濒危物种,导致该结果的原因有哪些?______________________________________________________(答出2点即可)
(3)种群生存力分析(PVA)是濒危物种保护最主要的方法之一。利用该方法构建了洋县的自然保护区中朱鹮种群数量50年的变化趋势,如下图所示。
①在洋县建立了朱鹮自然保护区,这种保护属于__________________保护。
②图中的该种群数量呈__________________型增长曲线,属于__________________模型。
③研究过程中,研究者发现野生朱鹮的繁殖率极低,严重影响种群数量增长。你给研究者的建议是_____________________________________。
【答案】 逐个计数 在一定的区域内,同种生物的所有个体是一个种群 环境污染(破坏)、食物短缺、栖息地缩小、人类猎杀、天敌的伤害、繁殖率低(答出2点即可) 就地 S 数学 建立人工繁育中心
【解析】1、种群密度调查则是构建种群数量变化模型的基础,其方法有两种:一种是直接逐个计数法,适用分布范围小、个体较大的种群,统计的结果完全符合实际值,是一种精准的方法。但在一般情况下,由于种群个体数繁多,其大小不一,再加之因动物的穴居、隐藏和飞翔等原因,逐一计数是很困难的,这时常常只计数种群的一小部分,用来估计整个种群的种群密度,这种方法称为取样调查法(估算法),这就是经常用到的另一种方法。
2、种群指同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给可育后代。种群是进化的基本单位,同一种群的所有生物共用一个基因库。
【详解】(1)朱鹮分布范围较小、个体较大和个体数量极少,可以采用逐个计数的方法。种群是在一定的区域内,同种生物的所有个体,这7只朱鹮位于同一区域,是同一种生物的所有个体。
(2)有“东方宝石”之称的朱鹮,曾广泛分布于东亚地区,如今成为濒危物种,导致该结果的原因有环境污染(破坏)、食物短缺、栖息地缩小、人类猎杀、天敌的伤害、繁殖率低等。
(3)①在洋县建立了朱鹮自然保护区,这种保护属于就地保护。
②图中的该种群数量呈S型增长,属于数学模型。
③研究过程中,研究者发现野生朱鹮的繁殖率极低,严重影响种群数量增长因此可以从增强种群的繁衍能力角度给出建议,例如建立人工繁育中心。
【点睛】本题考查生物多样性的保护、种群数量的特征和变化、种群密度的调查方法等有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
24.(2022·江西·铅山县第一中学高二开学考试)果蝇是常用的遗传学研究的试验材料,据资料显示,果蝇约有104对基因,现有一果蝇的野生种群,约有108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_________________,经观察,该种群中果蝇有多种多样的基因型,分析其产生的原因是在突变过程中产生的等位基因,通过有性生殖中的基因重组而产生的,使种群产生了大量的可遗传变异,其产生的方向是_______,不能决定生物进化的方向,生物进化的方向由__________决定。
(2)假定该种群中每个基因的突变率都是10-5,那么在该种群中每一代出现的基因突变数是_____个。
(3)假设该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。
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____________。该种群__________(有 / 没有)发生进化。
【答案】(1) 基因库 不定向的 自然选择
(2)2×107
(3) 1∶1 1∶2∶1 50% A基因纯合致死 1∶1 有
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容是:①种群是生物进化的基本单位;②突变(包括染色体变异和基因突变)和基因重组产生进化的原材料,自然条件下的突变和基因重组都是随机的、不定向的;③自然选择使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向进化;④隔离导致物种形成。
2、基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,基因频率是指一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。
(1)
一个种群中的全部个体所含有的全部基因统称为这个种群的基因库。生物产生的可遗传变异(包括染色体变异、基因突变、基因重组)是不定向的。自然选择决定了生物进化的方向。
(2)
果蝇约有104对基因。一野生果蝇种群约有108个个体,假定该种群中每个基因的突变率都是10-5,那么在该种群中每一代出现的基因突变数是104×2×10-5×108=2×107个。
(3)
①由题意可知:该果蝇种群中雌雄个体数目相等,且只有Aa一种基因型。若不考虑基因突变和染色体变异,依据“某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率”可推知:该果蝇种群中A基因频率与a基因频率均为1/2,即A基因频率∶a基因频率=1∶1。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1∶2∶1,A基因频率为1/4+1/2×1/2=1/2=50%。
②该果蝇种群中只有Aa一种基因型,理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,但实际上只有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A基因纯合致死。在该种群的第一代中,基因型为Aa和aa的个体所占比例分别为2/3和1/3,a基因频率为1/3+1/2×2/3=2/3,产生的配子及其比例为1/3A和2/3a。在第一代随机交配所产生的第二代中,Aa∶aa=2×1/3×2/3∶2/3×2/3=1∶1,a基因频率为1/2+1/2×1/2=3/4。综上分析,该种群的第一代与第二代的a基因频率不同,说明该种群有发生进化。
【点睛】本题考查现代生物进化理论的相关知识。学生识记并理解现代生物进化理论的主要内容、基因库的内涵,明确基因频率的计算方法,并与基因的分离定律的相关知识建立联系,进而结合所学知识准确答题是解答本题的关键。
25.(2023·全国·高三专题练习)依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答下列问题:
(1)一个大熊猫种群中的全部个体所含的全部综合大熊猫化石及现存种类大熊猫生活习性和生活环境等多方面的研究,传统的观点认为大熊猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。该种群所有个体的全部基因是这个种群的_________。
(2)在对某一种群进行调查时,发现基因型为DD和dd的个体所占的比例分别为15%和75%(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的个体所占的比例分别为5%和65%,在这一年中,该种群是否发生了进化?_________(填“是”或“否”),理由是__________________。
(3)依据现代进化理论,_________是进化的基本单位,_________决定进化的方向。熊猫和其猎物因捕食关系在进化上密切相关,协同进化。协同进化是指_________之间、_________之间在相互影响中不断进化和发展。
(4)科学家经研究发现,熊猫的祖先也是食肉动物,作为捕食者,其在客观上起到了促进种群发展的作用,“收割理论”认为捕食者往往捕食_________的物种,这样就会避免一种或少数几种生物占绝对优势,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加_________。
【答案】(1)基因库
(2) 否 种群基因频率未发生改变
(3) 种群 自然选择 不同物种 生物与无机环境
(4) 个体数量多 物种多样性
【分析】突变、基因重组,自然选择和隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
(1)
一个种群全部个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库。
(2)
第一年基因型为DD、dd、Dd的个体所占的比例分别为15%、75%、10%,D的基因频率是DD+1/2Dd=20%,则d的基因频率为l-D=80%。第二年基因型为DD、dd、Dd的个体所占的比例分别为5%、65%、30%,则D的基因频率还是20%,d的基因频率还是80%。由于生物进化的实质是种群基因频率的改变,该种群的基因频率没有发生改变,所以种群没有进化。
(3)
种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向。协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。
(4)
捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,这样有利于增加物种多样性。
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