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必修二 第五单元 现代生物进化的理论 一、选择题(每小题3分，共60分)1.下列各项中，符合以自然选择学说为核心的现代生物进化理论观点的是()A.不可遗传的变异为生物进化提供了原材料B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.新物种形成的必要条件是地理隔离D.自然选择决定生物进化的方向解析：不可遗传的变异不是进化的原材料；生物进化的实质是种群基因频率的改变；隔离是新物种形成的必要条件。答案：D2.(2010淄博质检)如果在一个种群中，某一性状出现的频率最高，从生态学上看，其原因最可能是 ()A.该性状对环境有很大的适应性B.该种群基因频率发生改变C.该变异性状是由环境条件引起的D.控制该性状的基因为显性基因解析：具有某一性状的个体如果适应环境的能力较强，控制该性状的基因也因个体的生存繁殖而不断在其所在种群传递下去，因此种群中该性状出现的频率也较高(最高)。答案：A3.图为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是 ()A.是生物的突变和重组B.是自然选择C.是自然选择学说D.是物种多样性解析：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，基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性。因此、代表的含义叙述错误。答案：C4.澳大利亚东部有一种外形奇特、美丽的琴鸟，它们大多数在冬季繁殖，这样可以避免蛇来偷吃它们的卵和雏鸟，这是 ()A.可遗传的变异 B.条件反射C.种间斗争 D.自然选择的结果解析：题中这种奇特的繁殖现象是长期自然选择的结果。答案：D5.下列观点不符合现代生物进化理论的是 ()A.自然选择可引起种群基因频率发生定向改变B.马和驴交配产生强壮的骡子，马和驴之间不存在生殖隔离C.种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生改变D.狼和兔子的奔跑能力的提高是它们共同进化的结果解析：马和驴交配后产生的骡子并没有生殖能力，马和驴之间仍存在生殖隔离。答案：B6.(2008广州高考)下列有关物种形成的说法中，错误的是 ()A.自然选择可以定向改变种群的基因频率，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.经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致物种形成D.经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致物种形成解析：突变和基因重组使种群产生的变异是不定向的。答案：B7.(2010济南调研)桉601药刚问世时，可治疗病毒性感冒，疗效很高；几年后，疗效渐渐降低，其根本原因可能是 ()A.病毒接触了药物后，慢慢产生了抗药性B.病毒为了适应环境，产生了抗药性变异C.抗药性个体的增多是自然选择的结果D.后来的药量用少了，产生了抗药性变异解析：感冒病毒产生抗药性的原因并不是由外因引起的，而是内在的遗传与变异引起的。在未使用感冒药之前，感冒病毒就存在着差异，有的不具有抗药性，有的具有抗药性。开始用该感冒药时，由于大多数病毒没有抗药性，故大量被药物淘汰，而少数具有抗药性变异的个体会保存下来，并能继续繁殖感染人群。当多次使用该药后，使抗药性更强的病毒被保留下来，这样一代一代，病毒积累并加强了抗药性，使该感冒药渐渐失去效应。所以药物对不同变异的病毒进行了选择，淘汰了不抗药的个体，保留了抗药性强的个体。答案：C8.狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是()A.狼在客观上起着促进鹿发展的作用B.狼的存在有利于增加物种多样性C.鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化D.鹿的进化速度比狼的进化速度快解析：任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间在相互影响中共同进化和发展。狼和鹿互为对方的生物环境，对对方进行着选择。相互选择的结果使双方都朝着快速奔跑的方向进化，它们的进化速度是相当的，不能说谁快谁慢。答案：D9.在某种动物种群中，假如基因型AA占25%，Aa占50%，aa占25%。这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力：AAAaaa，则在长期的选择过程中，下列四图中哪个图能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变化情况()解析：由于这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力：AAAaaa，所以A基因频率逐渐增加，a基因频率逐渐减少。因为基因型Aa中有a基因，故a基因不会迅速为0。答案：A10.(2010泰州质检)对某区域一个种群的某一性状进行随机抽样调查，假设该种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对该性状没有作用，也不存在突变。该种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别有若干只，理论上Aa的基因型频率N为 ()A.0N100% B.0N50%C.0N50% D.50%N100%解析：设A基因频率为m，a基因频率为n。根据遗传平衡定律，AA、Aa、aa基因型频率依次是m2、2mn、n2。m0，n0，故N2mn0又因为(mn)20，故m2n22mn，故N50%。答案：B11.研究人员调查了某地区同种生物的两个种群的基因频率。甲种群：AA个体为24%，aa个体为4%。乙种群：Aa个体为48%，aa个体为16%。下列有关叙述正确的是 ()A.甲种群生物所处的环境变化剧烈B.乙种群生物基因突变率很高C.乙种群生物所处的环境变化剧烈D.甲、乙两种群生物无突变，环境基本相同解析：甲种群的基因频率：A的频率24%(124%4%)1/20.6，a的频率10.60.4；乙种群的基因频率：A的频率48%1/2(148%16%)0.6，a的频率10.60.4。甲、乙两种群基因频率相同，故D选项正确。答案：D12.某种群中EE、Ee、ee的基因型频率如下图，图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率最可能是 ()解析：从图中可以看出：EE的个体繁殖成功率最低，Ee个体繁殖成功率也比较低，但ee的个体繁殖成功率高，因此随着繁殖代数的增加，E的基因频率降低，而e的基因频率增加，所以经过选择之后，EE的个体数量最少，而ee的个体数量最多，Ee的个体数量处于两者之间。答案：C13.(2010临沂质检)新华网报道，科学家发现一种蜣螂提高了“生活品位”，不仅吃粪便，还取食包括蜈蚣在内的千足虫。与普通蜣螂相比其部分结构也发生变化：头部较窄而长，便于进食千足虫内脏；后腿较蜷曲，便于捕猎千足虫。下列推测不合理的是 ()A.该蜣螂与普通蜣螂肯定已经产生了生殖隔离B.与普通蜣螂相比，该蜣螂的某些基因频率发生了改变C.该蜣螂既是消费者又是分解者D.该蜣螂头部和后腿结构发生变化，是自然选择的结果解析：该蜣螂只是部分结构与普通蜣螂产生了不同，并不能由此推测出产生了生殖隔离。答案：A14.根据现代生物进化理论，下列关于生物进化的叙述正确的是 ()A.环境改变使生物产生定向的变异B.个体是生物进化的基本单位C.现代生物进化理论的核心是自然选择学说D.隔离决定了生物进化的方向解析：变异是不定向的；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。答案：C15.(2010广州调研)下列关于生物进化和生物多样性的叙述不正确的是 ()A.自然选择决定生物进化的基本方向B.一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化C.生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性D.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程解析：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，可见生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程，它是一个漫长的生物与生物、生物与环境不断相互作用的进化历程。答案：D16.(2010合肥质检)以下关于隔离的说法不正确的是 ()A.不同物种之间必须存在着生殖隔离B.种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因C.植物细胞融合打破了种间的生殖隔离D.地理隔离促进了基因突变的发生解析：地理隔离不是诱发基因突变的因素。答案：D17.使用农药后，某种农业害虫种群抗药性增强，而越冬后存活的大多是对农药敏感的个体。对此现象合理的解释是 ()A.敏感性的个体在冬季能大量繁殖B.害虫的基因频率不会因自然选择而变化C.农药的选择作用与低温的选择作用相同D.抗药性的个体不耐低温解析：此题主要是审题，答题时应明白抗药性和耐低温之间的关系，就可得出D项正确。答案：D18.有这样一个群体，基因型为AA的个体为2000，基因型为Aa的个体为2000，基因型为aa的个体为6000。他们迁移到一孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是 ()A.0.2和0.3 B.0.3和0.3C.0.2和0.5 D.0.3和0.5解析：群体中基因型为AA的个体占20%，基因型为Aa的个体占20%，基因型为aa的个体占60%，A的基因频率(20220)/2000.3，群体内自由交配不改变基因频率。答案：B19.下列有关物种与生物进化的叙述中，正确的是 ()A.物种的形成过程就是生物多样性的增加过程B.物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的C.一个区域的物种数量增加将会导致该区域生态系统的稳定性增强D.二倍体植物用秋水仙素处理形成四倍体，二者之间不存在生殖隔离解析：新物种的形成增加了生物的种类，也就是增加了生物的多样性。生物的协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。物种数量增加可以使抵抗力稳定性增强，但却使恢复力稳定性减弱。人工诱导产生的四倍体与原二倍体物种杂交产生的三倍体是不育的，两者之间存在着生殖隔离。答案：A20.假设某一生态系统中生产者只有一种植物，消费者只有一种动物。其中植物某一条染色体上的某一基因将主要影响植物的存活能力和可食程度，植物存活能力与可食程度的关系如下表所示：植物基因型AAAaaa植物存活能力强弱极弱植物可食程度高低极低据此下列有关说法正确的是 ()A.在若干世代的生活过程中，流入动物的能量全部来自基因型是AA的植物B.经过若干世代生活，可导致植物、动物的动态平衡C.在这一生态系统中植食动物是制约植物种群密度的唯一因素D.植物种群平衡密度不会因为种群内部遗传特性的改变而变化解析：植物某一条染色体上的某一基因通过影响植物的存活能力和可食程度，进而影响动物的取食；动物的取食又会影响植物种群基因的频率。两者相互选择，使两者达到数量等的动态平衡。答案：B二、非选择题(共40分)21.(10分)(2010青岛质检)下表表示果蝇6个品系(都是纯系)的性状和携带这些基因的染色体，品系都只有一个性状是隐性性状，其他性状都为显性性状。请回答下列问题：品系性状野生型残翅黑体白眼棕眼紫眼染色体(a基因)X(b基因)(1)用15N对果蝇精原细胞的一条染色体上的DNA进行标记，正常情况下，n个这样的精原细胞经减数分裂形成的精子中，含15N的精子数为。(2)形成果蝇棕眼、紫眼的直接原因与色素形成有关，形成色素需要经历一系列的生化反应，而每一反应各需要一种酶，这些酶分别由相应的基因编码。该实例表明，基因控制生物性状的方式之一是 。(3)研究伴性遗传时，选择上表中什么样的品系之间交配最恰当？；用常染色体上的基因，通过翅和眼的性状验证基因自由组合定律的实验时，选择什么样的品系之间交配最恰当？。(4)让品系中的雌性个体与品系中的雄性个体进行交配，得到的F1的基因型可能有 。(写具体基因型)。(5)在正常情况下，果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，但某种群中残翅果蝇的数量不到长翅果蝇的5%。请用现代生物进化理论简要分析原因： 。(6)某实验小组对果蝇的灰体(V)与黑体(v)这对相对性状做遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇，所有的果蝇都是黑体，现有一只用含有这种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇，请设计一个实验探究其基因型，写出简要的实验设计思路： 。解析：(1)一个精原细胞经减数分裂形成四个精子，该过程中一个被标记的DNA分子复制后形成两个被标记的DNA分子(各有一条链被标记)，存在于两个姐妹染色单体中，在减数第二次分裂的后期，该姐妹染色单体分开，形成两个被标记的精子，故n个这样的精原细胞经减数分裂形成的精子中，含15N的精子数为2n。(2)由于形成果蝇棕眼、紫眼的直接原因与色素形成有关，且在色素形成过程中需要酶的参与，因此能够说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状。(3)由题目给定的信息可知，每个品系都只有一个隐性性状，其中品系的白眼基因位于X染色体上，所以研究伴性遗传最好用品系和，这样研究的既是一对相对性状，又是伴性遗传；只有非同源染色体上的基因才遵循自由组合定律，品系中涉及的常染色体只有和，考虑关于翅和眼的两对相对性状，只能是品系和。(4)根据题意：母本的基因型应为aaXBXB，父本的基因型应为AAXbY，故F1基因型为AaXBXb、AaXBY。(5)在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。(6)本问只要求写出实验设计思路，所以没必要写出详细的步骤和结果预测。用含有该添加剂的食物喂养的果蝇都是黑体，说明这种添加剂影响果蝇的体色，即黑体果蝇基因型可能是VV或Vv或vv，要探究用含有该添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇的基因型，只需让其与基因型为vv的正常情况(不用含该添加剂的食物喂养)下喂养的雌果蝇杂交，后代也正常喂养(不用含该添加剂的食物喂养)，观察后代的体色，若后代全部为灰体，说明该果蝇基因型是VV，若后代出现两种体色，说明是杂合子其基因型为Vv，若后代全为黑体，说明其基因型是vv。答案：(1)2n(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状(3)(4)AaXBY、AaXBXb(5)由于残翅性状不利于果蝇生存，在自然选择的作用下，残翅基因的频率较低，因而残翅果蝇数量较少(6)让这只黑体雄果蝇与正常黑体雌果蝇(未用添加剂饲料喂过)交配，将孵化出的幼虫用正常饲料(不含该添加剂)喂养，其他条件适宜，观察果蝇体色状况22.(6分)(2010汕头模拟)“蝴蝶泉头蝴蝶树，蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺，自树下垂疑花序。”每年的4、5月间，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是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，请据孟德尔的分离定律计算，并回答问题：(1)子代的基因型频率是。(2)若要使蝴蝶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蝶，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？。(4)近几年发现，该种群数量明显减小，使观赏价值降低。专家提出要加以保护，这是在层次上保护生物的多样性。解析：本题涉及种群基因频率的改变，基因频率是某基因占该种群全部等位基因数的比例，理想状况一般是种群非常大，所有的雌雄个体都能交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一性状没有作用，基因不发生突变。因此基因频率是A 60%，a 40%，子代的基因型频率是AA 36%、Aa 48%、aa16%。基因突变后，基因频率的变化要看该基因对应的性状与环境的适应情况，如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小。生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态环境多样性。本题是指从物种层次上保护生物的多样性。答案：(1)AA 36%、Aa 48%、aa 16%(2)没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一性状没有作用，基因不发生突变(3)如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小(4)物种23.(6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，开花时期如下图所示。回答下列问题：(1)植物b、c当中，属于引种到高纬度后又移植到原产地的是。现将b、c栽种到同一块大田中，在自然情况下，它们之间却不能再繁殖，由图分析可知其主要原因是，它们之间的关系为。(2)在对b植物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)。数年后，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%。在这几年中，该植物种群是否发生了进化？，理由是。解析：高纬度地区日照时间短，且温度低，所以植物开花迟。分别引种到低纬度和高纬度地区的植物在当地环境的选择下，基因频率已发生了改变，在移回原产地后，由于两者的花期不同，产生了生殖隔离，故而不育。是否发生进化，关键是基因频率是否发生了改变。原来D基因频率为：10%20%/220%；d的基因频率为：120%80%。数年后，D基因频率为4%32%/220%，d的基因频率也仍为80%，即基因频率没有发生改变，因此这几年中该植物种群没有发生进化。答案：(1)cb和c个体之间由于花期不同，已不能正常授粉竞争(2)没有因为该种群的基因频率没有发生变化24.(8分)滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。(1)细菌抗药性变异的来源属于。(2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因，但是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染，原因在于菌群中 。(3)细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行的结果，其内在实质是。(4)在抗生素的作用下，细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。而有性生殖的生物，淘汰一个原来频率较低的隐性基因，形成显性纯合子组成的种群的过程却需 要很多代，原因是。解析：细菌为单细胞原核生物，不能进行有性生殖产生基因重组，也无染色体变异，只能发生基因突变，变异是不定向的，选择是定向的，药物可使细菌的抗药性基因定向积累，抗药性基因频率增加。答案：(1)基因突变(2)有抗药性基因的个体占极少数(抗药性基因频率极低)(3)定向选择菌群中抗药性基因频率增加(4)隐性基因可通过杂合子保存下来25.(10分)达尔文的自然选择学说是19世纪被人们普遍接受的进化理论。20世纪，以自 然选择学说为基础的现代生物进化理论极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。(1)自然选择学说自其诞生之日起，就受到来自非达尔文学派的质疑。关于“生物的变异是否定向”是经常争论的一个问题。你认为生物的变异是否定向，说明理由。 。(2)现代生物进化理论认为生物进化的实质在于。(3)把许多果蝇培养在一起，让它们自由交配。同时用一定剂量的杀虫剂DDT喷在一块玻璃片上，把玻璃片放在培养果蝇的瓶子中。果蝇群体一代代繁殖，每代群体都用DDT处理，药剂的剂量逐渐增加，经过十多代后，果蝇群体的抗性比原有的品系增强了几十倍。问：能否确定DDT在此实验过程中对果蝇是起选择作用还是诱发突变的作用？为什么？ 。(4)在对一个地区的植物资源调查中发现，在一个植物自然种群中，有一种性状表现为植物的胚囊发育不正常，不能产生正常的卵细胞，使该类植物不能繁殖后代。进一步研究证明：该性状受基因a控制。在该种群中，AA的个体占90%，Aa的个体占9%，aa的个体占1%，那么：该植物种群的A基因频率是，a基因频率是。该植物种群自由交配一代后，具有繁殖能力的个体占。依据现代生物进化理论，这种植物是否发生了进化？ 。解析：(1)根据教材中相关知识，如基因突变是随机的、非同源染色体自由组合是随机的、受精作用过程中精子与卵细胞的结合是随机的等，可以得出生物变异是不定向的结论。(2)现代生物进化理论认为生物进化的实质在于种群基因频率的改变。(3)因为果蝇每代都接触了DDT，所以不能确定DDT在此实验过程中对果蝇是起选择作用还是诱发突变的作用。(4)根据题意，A基因频率(2909)/200100%94.5%，a基因频率194.5%5.5%。因为aa的个体胚囊发育不正常，不能产生正常的卵细胞，所以aa的个体不参与交配产生后代。这样得到参与交配的AA、Aa之比为101，只有AaAa的子代可产生不具有繁殖能力的个体，其比例为1/111/111/41/484，则具有繁殖能力的个体所占比例为11/484483/484。答案：(1)不定向。因为基因突变是随机的；有性生殖细胞产生过程中，非同源染色体自由组合是随机的；受精作用过程中，精子与卵细胞的结合是随机的(2)种群基因频率的改变(3)不能。因为果蝇每代都接触了DDT，缺乏对照实验(4)94.5%5.5%483/484发生了进化