2019版生物高考大一輪復(fù)習(xí) 第七單元 生物的變異與進(jìn)化 第22講 生物的進(jìn)化學(xué)案 北師大版
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1、 第22講 生物的進(jìn)化 [考綱要求] 1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)。2.生物進(jìn)化與生物多樣性的形成(Ⅱ)。 考點(diǎn) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 1.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說 (1)過度繁殖:選擇的基礎(chǔ)。 (2)生存斗爭:生物進(jìn)化的動力和選擇的手段。 (3)遺傳變異:生物進(jìn)化的內(nèi)因。 (4)適者生存:自然選擇的結(jié)果。 2.現(xiàn)代綜合進(jìn)化論 (1)種群內(nèi)存在著因隨機(jī)突變和重組而產(chǎn)生的遺傳變異,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。 ①種群是生物進(jìn)化的基本單位,是指在特定環(huán)境空間內(nèi)和特定時間內(nèi)的所有個體的集群。 ②基因庫:一個生物種群中全部個體所含有的全部遺傳信息。 ③等位等位基因頻率:一
2、個種群基因庫中,某個等位基因占全部等位基因數(shù)的比率。 ④自然選擇決定進(jìn)化方向的原因 a.原因:不斷淘汰不利變異的基因,積累有利變異的基因。 b.結(jié)果:種群的等位基因頻率發(fā)生定向改變。 (2)進(jìn)化的實質(zhì)是種群內(nèi)等位基因頻率的改變。 (3)突變、選擇、隔離是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制,物種形成導(dǎo)致了生物的多樣性。 ①導(dǎo)致等位基因頻率改變的因素有遺傳漂變、突變、遷移和選擇等。 ②遺傳漂變是在小型種群中,偶然性的進(jìn)化改變,其結(jié)果導(dǎo)致種群的基因庫一代代改變。 ③突變就是生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,其作用一方面表現(xiàn)為突變本身是影響等位基因頻率的一種力量,通過突變可以把新基因引進(jìn)基因庫,突變是
3、所有新等位基因的來源;另一方面作為變異的根本來源,為自然選擇提供了原始材料,是進(jìn)化材料的主要來源。 ④遷移會帶來生物群體之間相應(yīng)的基因流動,這種基因流動在一定的條件下同樣能引起等位基因頻率的變化,具有明顯的進(jìn)化效果。 ⑤遺傳漂變是一種隨機(jī)改變;基因流動和突變可能在某一方向上發(fā)生,但是該方向卻與環(huán)境特征無關(guān),所以生物的變異是不定向的,只是產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原材料,不能決定進(jìn)化的方向。 ⑥自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向。 ⑦隔離導(dǎo)致物種形成 a.隔離類型:常見的有生殖隔離和地理隔離。 b.隔離實質(zhì):限制了物種之間的基因交流。 c.新物種形成的標(biāo)志:生殖隔離。 ⑧物種進(jìn)化的方式包括分歧進(jìn)
4、化和趨同進(jìn)化。 ⑨物種進(jìn)化的速率的兩種模式包括漸進(jìn)模式和間斷平衡模式。 知識拓展 (1)種群和物種的比較 項目 種群 物種 范圍 較小范圍內(nèi)的同種生物的所有個體 由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成 判斷 標(biāo)準(zhǔn) ①種群必須具備“三同”,即同一時間、同一地點(diǎn)、同一物種;②同一物種的不同種群不存在生殖隔離,交配能夠產(chǎn)生可育后代 ①主要是具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和在自然條件下能自由交配并且產(chǎn)生可育后代(無生殖隔離);②不同物種之間存在生殖隔離 聯(lián)系 (1)一個物種可以包括許多種群;(2)同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期發(fā)展下去可成為不同的亞種,進(jìn)
5、而可能形成多個新物種 (2)地理隔離與生殖隔離的比較 項目 地理隔離 生殖隔離 概念 同一種生物由于地理上的障礙,使不同的種群不能進(jìn)行基因交流的現(xiàn)象 不同物種之間一般是不能夠相互交配的,即使交配成功,也不能夠產(chǎn)生可育的后代 特點(diǎn) 自然條件下不進(jìn)行基因交流 種群間不進(jìn)行基因交流 聯(lián)系 ①地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質(zhì)變時期; ②一般經(jīng)過長期的地理隔離,然后形成生殖隔離,也可能不經(jīng)過地理隔離直接形成生殖隔離,如多倍體的產(chǎn)生; ③只有地理隔離不一定形成生殖隔離,但能產(chǎn)生亞種,如東北虎和華南虎; ④生殖隔離是物種形成的標(biāo)志,是物種形成的最后階段,
6、是物種間的真正界限 1.判斷下列有關(guān)生物進(jìn)化基本觀點(diǎn)的敘述 (1)自然選擇通過作用于個體而影響種群的等位基因頻率( √ ) (2)生物進(jìn)化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存( × ) (3)環(huán)境條件的改變導(dǎo)致了生物適應(yīng)性變異的產(chǎn)生( × ) (4)某種抗生素被長期使用后藥效下降,是由于病原體接觸藥物后,產(chǎn)生對藥物有抗性的變異( × ) (5)高莖豌豆與矮莖豌豆雜交出現(xiàn)的3∶1的過程可以為進(jìn)化提供原材料( × ) 2.判斷有關(guān)物種、種群、生殖隔離、地理隔離等基本概念的敘述 (1)交配后能產(chǎn)生后代的一定是同一物種( × ) (2)種群間的地理隔離可阻止基因交流,但不一定出現(xiàn)生殖
7、隔離( √ ) (3)沒有地理隔離也可形成新物種( √ ) (4)生殖隔離是指不同種個體間無法交配,不能產(chǎn)生后代的現(xiàn)象( × ) (5)若某物種僅存一個種群,該種群中每個個體均含有這個物種的全部基因( × ) 3.判斷下列關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性形成的敘述 (1)鯊魚和海豚的外形非常相似,但卻不是近親,它們的相似是趨同進(jìn)化的結(jié)果( √ ) (2)生物的進(jìn)化與非生物環(huán)境的變化是相互影響的( √ ) 分析生物進(jìn)化與物種形成基本環(huán)節(jié)圖解 (1)物種形成的三個環(huán)節(jié)是什么?圖中①②③④分別是什么? 提示 變異、選擇和隔離。①是變異,②是選擇,③是地理隔離,④是生殖隔離。 (2
8、)為什么進(jìn)化的基本單位是種群而不是個體? 提示 因為在生物繁衍過程中,個體有新老交替,基因卻代代相傳,因此,研究生物的進(jìn)化時僅僅研究個體是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的,還必須研究種群基因組成的變化。 (3)自然選擇的實質(zhì)是什么?自然選擇作用的直接對象、根本對象分別是什么? 提示 自然選擇的實質(zhì)是對控制某特定性狀的基因的選擇。自然選擇作用的直接對象是生物個體的變異性狀(表現(xiàn)型);根本對象是與生物個體變異性狀相對應(yīng)的基因。 (4)試從分子水平和進(jìn)化角度解釋生物多樣性的原因是什么? 提示 分子水平:遺傳多樣性(根本)→蛋白質(zhì)多樣性(直接)→生物性狀多樣性;進(jìn)化角度看:生物生存的不同環(huán)境對生物進(jìn)行
9、不同方向的自然選擇。 命題點(diǎn)一 透過實例辨析其中的生物進(jìn)化原理 1.(2017·臨沂三模)中國已經(jīng)成為遭受外來物種入侵危害最嚴(yán)重的國家之一,每年造成上千億元的經(jīng)濟(jì)損失。豚草入侵我國后就迅速生長繁殖,若干年后與原產(chǎn)地豚草相比( ) A.原產(chǎn)地豚草的遺傳變異決定了入侵豚草的進(jìn)化方向 B.入侵豚草在進(jìn)化過程中喪失了部分遺傳多樣性 C.入侵豚草與原產(chǎn)地豚草的基因庫會產(chǎn)生明顯差異 D.入侵豚草與原產(chǎn)地豚草已產(chǎn)生生殖隔離并形成新物種 答案 B 解析 原產(chǎn)地豚草的遺傳變異只能產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,自然選擇決定生物進(jìn)化方向,A項錯誤;入侵豚草在進(jìn)化過程中由于環(huán)境的選擇作用而喪失了部分的遺傳多
10、樣性,B項正確;根據(jù)題意可知,豚草入侵我國即迅速生長繁殖,說明我國環(huán)境比較適宜豚草生長,因此入侵豚草與原產(chǎn)地豚草的基因庫差異不大,C項錯誤;入侵豚草與原產(chǎn)地豚草并沒有產(chǎn)生生殖隔離,D項錯誤。 2.(2017·東城區(qū)二模)普通草蛉和下通草蛉屬于兩種草蛉,在北美生活在同一地域。普通草蛉在春夏是淺綠色,秋天變成棕色,前半年生活在多草地區(qū),秋天遷移到落葉樹林中,在夏天和冬天繁殖。下通草蛉則全年都是深綠色,居住在常綠林中,在春天繁殖。下列分析合理的是( ) A.兩種草蛉之間既有地理隔離又有生殖隔離 B.兩種草蛉的體色形成與它們的棲息環(huán)境無關(guān) C.兩種草蛉在生態(tài)系統(tǒng)中所處的營養(yǎng)級別是不同的 D
11、.兩種草蛉的生殖隔離與棲息地偏好、繁殖時間的差異有關(guān) 答案 D 解析 兩種草蛉生活在同一地域,它們之間不存在地理隔離,A項錯誤;兩種草蛉的體色均為保護(hù)色,其形成與它們的棲息環(huán)境有關(guān),B項錯誤;兩種草蛉食性相同,在生態(tài)系統(tǒng)中所處的營養(yǎng)級別相同,C項錯誤;兩種草蛉的繁殖季節(jié)不同,棲息地也不完全相同,故其生殖隔離與棲息地偏好、繁殖時間的差異有關(guān),D項正確。 命題點(diǎn)二 透過模式圖辨析生物進(jìn)化與物種形成的原理 3.(2017·臨汾三模)如圖表示某類植物的進(jìn)化過程:物種A先是分化為A1、A2、A3,后又分別進(jìn)化成為B、C、D三個物種。下列敘述正確的是( ) A.A1、A2、A3應(yīng)當(dāng)生活在相
12、同的地理空間 B.B與C存在生殖隔離,但有可能相互雜交產(chǎn)生后代 C.A2中一部分個體計入A3群體,兩者間不能進(jìn)行基因交流 D.A1、A2、A3的生存環(huán)境相似,則發(fā)生的基因突變也相似 答案 B 解析 A1、A2、A3是由同一物種A進(jìn)化而來,但它們又分別進(jìn)化為B、C、D三個物種,故它們應(yīng)生活在不同的地理空間,A項錯誤;B與C存在生殖隔離,但有可能相互雜交產(chǎn)生后代,只是后代不育,B項正確;A2中一部分個體計入A3群體,兩者間能進(jìn)行基因交流,C項錯誤;A1、A2、A3的生存環(huán)境相似,基因突變具有不定向性,故發(fā)生的基因突變不一定相似,D項錯誤。 4.如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障
13、礙分隔為兩個種群a1和a2,經(jīng)過漫長的進(jìn)化,分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時刻,a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布,向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.b和d存在地理隔離,所以一定存在生殖隔離 B.c和d不存在地理隔離,卻可能存在生殖隔離 C.a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的等位基因頻率相同,則b和d是同一物種 D.a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的等位基因頻率不同,則c和d是不同物種 答案 B 解析 圖示是物種形成的常見模式,經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離。a通過地理隔離形成兩個種群a1和a2,又分別演化出b、c、d三個種群,b、d雖然有地理隔離
14、,但是不一定形成了生殖隔離,故A項錯誤;由于d是由a1演變而來,c是由a2演變而來,c與d之間可能存在生殖隔離,故B項正確;即使a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的等位基因頻率相同,但由于b和d兩個種群之間有地理隔離,有可能形成了生殖隔離,故二者可能屬于不同的物種,故C項錯誤;同理,即使a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的等位基因頻率不同,只要c和d之間不存在生殖隔離,它們?nèi)允峭晃锓N,故D項錯誤。 命題點(diǎn)三 透過基因頻率的變化辨析進(jìn)化原理 5.如圖表示從Q點(diǎn)環(huán)境條件發(fā)生變化后,某種群中A 和a等位基因頻率的變化情況,下列說法錯誤的是( ) A.Q點(diǎn)后基因A控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境 B.P
15、點(diǎn)時兩曲線相交,此時A和a的等位基因頻率均為50% C.環(huán)境條件發(fā)生變化使得該種群產(chǎn)生了適應(yīng)性變異 D.在自然選擇的作用下,種群的等位基因頻率發(fā)生了定向改變 答案 C 解析 分析題圖可知,Q點(diǎn)以后A的等位基因頻率升高,a的等位基因頻率降低,說明A控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境,A項正確;P點(diǎn)兩曲線相交,說明A與a的等位基因頻率相等,此時A和a的等位基因頻率均為50%,B項正確;生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異不是由環(huán)境變化引起的,變異是不定向的,環(huán)境變化對不定向的變異起選擇作用,C項錯誤;在自然選擇的作用下,由于自然選擇是定向的,所以種群的等位基因頻率會發(fā)生定向改變,D項正確。 6.在某動物種群中,V基
16、因在甲種群和乙種群中的基因型個體數(shù)如下表。通過分析不能得出的結(jié)論是( ) 基因型 甲種群(個) 乙種群(個) VaVb 200 0 VaVa 50 120 VbVc 100 200 VcVC 150 50 VaVC 100 80 A.甲種群的基因庫大于乙種群 B.基因Va在甲種群中的頻率約為33% C.若甲、乙兩種群長期隔離,表中基因型數(shù)量會發(fā)生變化 D.種群越小,基因的喪失對該等位基因頻率的影響越小 答案 D 解析 基因庫是一個種群中全部個體所含有的全部基因,由表格數(shù)據(jù)可知,甲種群的基因庫大于乙種群,A項正確;基因Va在甲種群中的頻率為(
17、200+50×2+100)÷(200×2+50×2+100×2+150×2+100×2)×100%≈33%,B項正確;若甲、乙兩種群長期地理隔離,兩種群進(jìn)化的方向不同,基因型數(shù)量會發(fā)生變化,C項正確;種群越小,基因的喪失對該等位基因頻率的影響越大,D項錯誤。 矯正易錯 強(qiáng)記長句 1.突變≠基因突變?!巴蛔儭辈皇腔蛲蛔兊暮喎Q,而是包括“基因突變”和“染色體變異”。 2.變異先于環(huán)境選擇。農(nóng)田噴施農(nóng)藥殺滅害蟲,在噴施農(nóng)藥之前,害蟲中就存在抗農(nóng)藥的突變個體,噴施農(nóng)藥僅殺滅了不抗藥的個體,抗藥的個體存活下來。農(nóng)藥不能使害蟲產(chǎn)生抗藥性變異,只是對抗藥性個體進(jìn)行了選擇。 3.能產(chǎn)生后代≠同一
18、物種。兩個個體能夠交配產(chǎn)生后代,但子代可能高度不育,例如馬和驢雖然能夠產(chǎn)生子代,但子代不育,因此馬和驢是兩個物種。 4.物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離,如多倍體的產(chǎn)生。 5.生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致物種的形成。生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群等位基因頻率的改變,即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。但新物種一旦形成,則說明生物肯定進(jìn)化了。 1.如圖是將該種植物分別移栽到低緯度和高緯度地區(qū)種植,經(jīng)過多年的演化后最終形成了不同的五個物種: (1)什么具體證據(jù)可以幫助你確定D和C不是一個物種?如果D和C不能雜交,或雜交后不能產(chǎn)生可育后代,說明它們不是一個物種(或若D和C雜交,存在生殖隔離,說明它們不是
19、同一物種)。 (2)圖示中B物種進(jìn)化為D、E兩個物種的機(jī)理是:地理隔離造成基因交流的阻斷,不同環(huán)境的自然選擇造成不同等位基因頻率的變化,當(dāng)?shù)任换蝾l率變化積累到一定的程度,形成生殖隔離,從而形成物種D和E。 2.在一個海島上,一種海龜開始時,連趾和分趾基因的頻率各為0.5,當(dāng)海龜數(shù)量增加到島上食物不足時,連趾海龜容易從海水中得到食物,分趾的海龜則因不易從海水中獲得食物而餓死,若干萬年后,等位基因頻率變化成 W為0.2,w為0.8。這種等位基因頻率的改變,是否發(fā)生了生物進(jìn)化?是。請簡述理由:因為生物進(jìn)化的實質(zhì)在于種群等位基因頻率的改變。這種等位基因頻率的改變,是否產(chǎn)生了新的物種?沒有產(chǎn)生新物
20、種。請簡述理由:只是種群等位基因頻率發(fā)生了改變,并沒有產(chǎn)生生殖隔離。 3.長期使用殺蟲劑,發(fā)現(xiàn)滅蟲效果越來越差,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的解釋是經(jīng)自然(殺蟲劑)選擇作用,種群中抗藥性等位基因頻率升高。 重溫高考 演練模擬 1.下圖是某昆蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合形成抗藥靶位點(diǎn) B.基因pen的自然突變是定向的 C.基因pen的突變?yōu)槔ハx進(jìn)化提供了原材料 D.野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲之間存在生殖隔離 答案 C 解析 基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供了豐富的原材料,C項正確;基因突變是不定向的,突變的結(jié)果是產(chǎn)生新基因,但突變生
21、物與原生物并沒有形成生殖隔離,B、D項錯誤;據(jù)圖中信息可知,野生型昆蟲細(xì)胞的靶位點(diǎn)與殺蟲劑結(jié)合后,殺蟲劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),說明殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合并不會形成抗藥靶位點(diǎn),pen基因突變型昆蟲細(xì)胞的抗藥靶位點(diǎn)不能與殺蟲劑結(jié)合,說明抗藥靶位點(diǎn)的形成可能與靶位點(diǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化有關(guān),A項錯誤。 2.下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述,錯誤的是( ) A.某物種僅存一個種群,該種群中每個個體均含有這個物種的全部基因 B.雖然亞洲與澳洲之間存在地理隔離,但兩洲人之間并沒有生殖隔離 C.無論是自然選擇還是人工選擇作用,都能使種群等位基因頻率發(fā)生定向改變 D.古老地層中都是簡單生物的化石,而新近地層中含有復(fù)雜生物的化石
22、 答案 A 解析 某物種僅存一個種群,該種群中每個個體均含有這個物種的部分基因,A項錯誤;雖然亞洲與澳洲之間存在地理隔離,但兩洲人之間并沒有生殖隔離,仍屬于同一個物種,B項正確;無論是自然選擇還是人工選擇作用,都能使種群等位基因頻率發(fā)生定向改變,從而決定生物進(jìn)化的方向,C項正確;因為生物進(jìn)化的歷程是由簡單到復(fù)雜,所以古老地層中都是簡單生物的化石,而新近地層中含有復(fù)雜生物的化石,D項正確。 3.(2015·安徽,5改編)現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群,個體間隨機(jī)交配,沒有遷入和遷出,無突變,自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A等位基因頻率為80%,a等位基因頻率為20%;種群2的A
23、等位基因頻率為60%,a等位基因頻率為40%。假設(shè)這兩個種群大小相等,地理隔離不再存在,兩個種群完全合并為一個可隨機(jī)交配的種群,則下一代中Aa的基因型頻率是( ) A.75% B.50% C.42% D.21% 答案 C 解析 兩種群均處于遺傳平衡狀態(tài),且種群大小相等,故兩種群完全合并后A、a的等位基因頻率分別為兩種群A、a等位基因頻率的平均值,A等位基因頻率=(80%+60%)÷2=70%,a等位基因頻率=(20%+40%)÷2=30%。該種群隨機(jī)交配后,子一代中Aa的基因型頻率為2×70%×30%=42%,故選C。 4.(2013·海南,15)果蠅長翅(V)和殘翅(v)
24、由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20 000只果蠅,其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%。若再向該種群中引入20 000只純合長翅果蠅,在不考慮其他因素影響的前提下,關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的敘述,錯誤的是( ) A.v基因的頻率降低了50% B.V基因的頻率增加了50% C.雜合果蠅比例降低了50% D.殘翅果蠅比例降低了50% 答案 B 解析 因該果蠅種群長期保持vv的基因型頻率為4%,由此算出v基因的頻率為0.2,V基因的頻率為0.8,進(jìn)而計算出引入純合長翅果蠅前,vv基因型的果蠅有0.04×20 000=800(只),Vv基因型的果蠅有2×0.2×0.8×
25、20 000=6 400(只),VV基因型的果蠅有0.8×0.8×20 000=12 800(只)。引入純合長翅果蠅后,v基因的頻率為(800×2+6 400)/(40 000×2)=0.1,V基因的頻率為1-0.1=0.9,A項正確,B項錯誤;因Vv、vv基因型的果蠅的數(shù)目不變,而該種群個體總數(shù)增加一倍,所以Vv、vv的基因型頻率降低50%,C、D項正確。 5.(2015·全國Ⅰ,32)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個體數(shù)目相等,且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型。請回答下列問題: (1)若不考慮基因突變和染色體變異,則該果蠅種群中A等位基因頻率∶a等位基因頻率為________。理論
26、上,該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為________,A等位基因頻率為________。 (2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型,且比例為2∶1,則對該結(jié)果最合理的解釋是________________________。根據(jù)這一解釋,第一代再隨機(jī)交配,第二代中Aa和aa基因型個體數(shù)量的比例應(yīng)為________。 答案 (1)1∶1 1∶2∶1 0.5 (2)A基因純合致死 1∶1 解析 (1)由題干信息可知,種群中只有Aa一種基因型個體,因此種群中A∶a比例是1∶1,產(chǎn)生的配子中A配子∶a配子=1∶1,配子隨機(jī)結(jié)合,后代中基因型A
27、A為×=、基因型Aa為2××=、基因型aa為×=。A的等位基因頻率為AA基因型頻率+的Aa基因型頻率=+×=。(2)該種群隨機(jī)交配后,由于后代只有Aa和aa兩種基因型,說明AA基因型個體死亡。且Aa和aa兩種基因型比例為2∶1,這時種群中產(chǎn)生的配子比例為1/3A、2/3a,依據(jù)哈迪-溫伯格定律,求得后代AA為1/9、Aa為4/9、aa為4/9,其中AA個體死亡,Aa和aa的比例為1∶1。 1.(2017·宜賓二診)下列有關(guān)種群及生物進(jìn)化的敘述,正確的是( ) A.自然選擇直接作用于個體的基因型,并決定了生物的進(jìn)化方向 B.只有突變和基因重組才能導(dǎo)致種群的等位基因頻率發(fā)生改變
28、C.被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個體,利于種群的發(fā)展 D.研究種群間差異的關(guān)鍵是它們能否出現(xiàn)地理隔離和形成生殖隔離 答案 C 解析 自然選擇直接作用于個體的表現(xiàn)型,并決定了生物進(jìn)化的方向,A項錯誤;導(dǎo)致種群的等位基因頻率發(fā)生改變的因素很多,如突變、基因重組、遷入和遷出以及選擇等,B項錯誤;被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個體,利于促進(jìn)種群的發(fā)展,C項正確;研究種群間差異的關(guān)鍵是研究它們的種群特征,D項錯誤。 2.下圖表示種群與物種的關(guān)系,關(guān)于它們的敘述不正確的是( ) A.從圖中可以看出,一個物種可以有很多種群,地理隔離阻礙了這些種群進(jìn)行基因交流 B.若物種2是由物種1形
29、成的,則物種1一定發(fā)生了等位基因頻率的改變 C.由物種1形成物種2的必要條件是地理隔離 D.若種群1與種群2的等位基因頻率都發(fā)生了改變,則這兩個種群都在進(jìn)化 答案 C 解析 隔離是新物種形成的必要條件,新物種的形成通常要經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離,但并不是所有新物種的形成都需要經(jīng)過地理隔離。 3.下列有關(guān)種群和物種的敘述,正確的是( ) A.同一種群個體間可以相互交配產(chǎn)生后代,同一物種的個體間也能相互交配產(chǎn)生后代 B.種群是生物進(jìn)化的基本單位,物種是生物繁殖的基本單位 C.種群的等位基因頻率總是在不斷的變化發(fā)展,物種的等位基因頻率往往保持不變 D.物種基因庫的基因一般
30、不如種群基因庫的基因豐富 答案 A 解析 同一種群內(nèi)的個體都是同一物種,可以相互交配產(chǎn)生后代,A項正確;種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位,B項錯誤;種群的等位基因頻率不是一成不變的,物種的等位基因頻率也是不斷變化的,C項錯誤;物種基因庫是同一物種的各個種群基因的總和,種群基因庫是指該種群中全部個體所含有的全部基因,前者比后者更豐富,D項錯誤。 4.經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),某地區(qū)青菜蟲種群的抗藥性不斷增強(qiáng),其原因是連續(xù)多年對青菜蟲使用農(nóng)藥。下列敘述正確的是( ) A.使用農(nóng)藥導(dǎo)致青菜蟲發(fā)生抗藥性變異 B.青菜蟲抗藥性的增強(qiáng)是人工選擇的結(jié)果 C.通過選擇導(dǎo)致青菜蟲抗藥性不斷積累 D.環(huán)境是造成青
31、菜蟲抗藥性不斷增強(qiáng)的動力 答案 C 解析 青菜蟲先發(fā)生抗藥性變異,農(nóng)藥只是選擇有利變異,A項錯誤;青菜蟲抗藥性的增強(qiáng)是農(nóng)藥選擇的結(jié)果,B項錯誤;通過選擇導(dǎo)致青菜蟲抗藥性不斷積累,C項正確;連續(xù)多年對青菜蟲使用農(nóng)藥是造成青菜蟲抗藥性不斷增強(qiáng)的動力,D項錯誤。 5.(2018·大連質(zhì)檢)如圖所示的是施用某種殺蟲劑以后,昆蟲種群所發(fā)生的改變。下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.①類個體被淘汰的原因并不是該殺蟲劑未能誘發(fā)其產(chǎn)生抗性基因 B.抗性基因的根本來源是可遺傳變異,②③類個體的抗性基因一定來源于遺傳 C.若連續(xù)使用該殺蟲劑,抗該殺蟲劑的等位基因頻率會越來越趨近1 D.殺蟲劑直接選
32、擇的對象是昆蟲的抗藥性或不抗藥性的表現(xiàn)型 答案 B 解析 觀察題圖可知,②類個體是在施用殺蟲劑之前,已經(jīng)發(fā)生基因突變產(chǎn)生抗性基因的個體,②③類個體的抗性基因可能來源于原種群中含抗性基因的個體,殺蟲劑在此只起選擇作用,①類個體被淘汰的原因是其本身不含抗性基因,A正確、B錯誤;若連續(xù)使用該殺蟲劑,不含抗性基因的個體被淘汰,而含抗性基因的個體所占比例越來越高,故抗殺蟲劑的等位基因頻率會越來越趨近1,C正確;施用殺蟲劑后,具有抗藥性的個體生存下來,不具有抗藥性的個體被淘汰,故殺蟲劑直接選擇的對象是昆蟲的抗藥性或不抗藥性的表現(xiàn)型,D正確。 6.某昆蟲的長翅(B)對殘翅(b)、黑體(E)對灰體(e)
33、為顯性,這兩對性狀獨(dú)立遺傳。環(huán)境導(dǎo)致bbE_ _基因型和B_ _ee基因型的胚胎致死。若純合的雄蟲(BBEE)與雌蟲(bbee)交配,則F2群體中E的等位基因頻率是( ) A.50% B.60% C.40% D.100% 答案 B 解析 BBEE和bbee交配,F(xiàn)1基因型均為BbEe,由于bbE_ _和B_ _ee基因型的胚胎致死,則F2中能存活下來的個體基因型及比例為BBEE∶BBEe∶BbEE∶BbEe∶bbee=1∶2∶2∶4∶1,關(guān)于E、e的基因型及比例整合后為EE∶Ee∶ee=3∶6∶1,則E的等位基因頻率為(3×2+6)/20×100%=60%。 7.甲海島上
34、的某種鳥一部分遷徙到乙、丙兩個海島(三個島嶼相互隔絕),下圖所示為剛遷入時和遷入多年后決定羽毛顏色的相關(guān)基因的調(diào)查結(jié)果(B—黑色、b—灰色、B1—黃色)。下列推測正確的是( ) A.三個海島上的這種鳥既存在地理隔離,又存在生殖隔離 B.鳥類遷入新海島后會與其食物、天敵和非生物環(huán)境共同進(jìn)化 C.甲、丙兩個海島的相同環(huán)境決定羽毛顏色朝著相同方向進(jìn)化 D.乙海島的環(huán)境促進(jìn)羽毛顏色基因發(fā)生定向突變,產(chǎn)生B1基因 答案 B 解析 三個海島上的這種鳥之間存在地理隔離,但是無法確定是否存在生殖隔離,A項錯誤;鳥類遷入新海島后與島上原有的生物、非生物環(huán)境相互影響,共同進(jìn)化,B項正確;多年后,
35、對于甲海島上的種群而言,b的等位基因頻率下降,而對于丙海島上的種群而言,b的等位基因頻率上升,故甲、丙兩個海島上鳥類羽毛顏色進(jìn)化的方向是不同的,C項錯誤;基因突變是不定向的,環(huán)境通過選擇作用對這些突變后的基因進(jìn)行了篩選,D項錯誤。 8.下列關(guān)于現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的敘述,不合理的是( ) A.發(fā)生在生物體內(nèi)的基因突變,有可能使種群的等位基因頻率發(fā)生變化 B.自然選擇決定生物進(jìn)化和基因突變的方向 C.自然狀態(tài)下得到的四倍體西瓜與二倍體西瓜不是同一物種 D.兩個種群間的生殖隔離一旦形成,這兩個種群就屬于兩個物種 答案 B 解析 影響種群等位基因頻率改變的因素有遺傳漂變、突變、遷移和選擇等
36、,A正確。自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,但是不能決定基因突變的方向,基因突變具有多向性,B錯誤。自然狀態(tài)下四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交的后代三倍體西瓜高度不育,所以四倍體西瓜與二倍體西瓜存在生殖隔離,不是同一物種,C正確。生殖隔離的產(chǎn)生是物種形成的標(biāo)志,D正確。 9.如圖是加拉帕戈斯群島上物種演化的模型:圖中上為甲島,下為乙島,A、B、C、D為四個物種及其演化關(guān)系,請據(jù)圖回答問題: (1)由A物種進(jìn)化為B、C兩個物種的內(nèi)因是__________,外因是_______________________,進(jìn)化的實質(zhì)是________________________。 (2)甲島上的B物種遷到乙
37、島后,不與C物種發(fā)生基因交流,其原因是________________。 (3)遷到乙島的B物種可能會__________________。 (4)假設(shè)種群中有一對等位基因A、a,A的等位基因頻率為10%,a的等位基因頻率為90%,那么AA、Aa、aa三種基因型的頻率分別為__________________;若環(huán)境的選擇作用使a的等位基因頻率逐漸下降,A的等位基因頻率逐漸上升,則后代中基因型為aa的個體的數(shù)量變化趨勢是__________。 答案 (1)遺傳變異 甲、乙兩島環(huán)境不同且有地理隔離 種群等位基因頻率的改變 (2)已形成生殖隔離 (3)形成新的物種(答案合理即可) (4)1%
38、、18%、81% 逐漸減少 解析 (1)生物進(jìn)化的內(nèi)因是遺傳變異;外因是環(huán)境不同以及地理隔離;生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群等位基因頻率的改變。(2)當(dāng)兩個種群不能發(fā)生基因交流時,說明二者之間已經(jīng)形成生殖隔離。(3)因甲、乙兩島的環(huán)境條件不同,再加上地理隔離導(dǎo)致生殖隔離,使B物種不能與C物種自由交配,故B可能會形成新物種。(4)根據(jù)題意可知,AA的基因型頻率是10%×10%=1%,Aa的基因型頻率是2×90%×10%=18%,aa的基因型頻率是90%×90%=81%;若環(huán)境的選擇作用使a的等位基因頻率逐漸下降,A的等位基因頻率逐漸上升,則后代中基因型為aa的個體數(shù)量將逐漸減少。 10.某自由交配
39、的種群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時間段都經(jīng)歷了多次繁殖過程,定期隨機(jī)抽取100個個體測得基因型為 AA、aa的個體數(shù)量變化曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.在Ⅱ、Ⅲ段,AA個體比aa個體的適應(yīng)能力弱 B.A基因突變?yōu)閍基因?qū)е禄蛐皖l率在Ⅱ段發(fā)生劇變 C.在Ⅰ段內(nèi)A的等位基因頻率是40% D.Aa個體在Ⅰ、Ⅲ段數(shù)量均為40,說明種群沒有發(fā)生進(jìn)化 答案 A 解析 在Ⅱ、Ⅲ段,AA減少、aa增多,說明AA個體比aa個體的適應(yīng)能力弱,A項正確;導(dǎo)致基因型頻率在Ⅱ段發(fā)生劇變的原因是自然選擇對不同表現(xiàn)型的個體進(jìn)行了定向選擇,B項錯誤;在Ⅰ段內(nèi),AA的基因型頻率是40%,aa的基因型頻率是
40、20%,Aa的基因型頻率是40%,則A的等位基因頻率=AA的頻率+1/2Aa的頻率=40%+1/2×40%=60%,C項錯誤;在Ⅲ段,AA的基因型頻率是20%,aa的基因型頻率是40%,Aa的基因型頻率是40%,則A的等位基因頻率=20%+1/2×40%=40%,而在Ⅰ段內(nèi),A的等位基因頻率=60%,即種群的等位基因頻率發(fā)生了改變,說明種群發(fā)生了進(jìn)化,D項錯誤。 11.許多年前,某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成甲、乙兩個種群,兩個種群所發(fā)生的變化如下圖所示,①~⑥表示不同的變異結(jié)果,下列敘述錯誤的是( ) A.a表示地理隔離,經(jīng)過長期的地理隔離可能出現(xiàn)生殖隔離 B.b過程表示基因重
41、組和染色體變異,為生物進(jìn)化提供原材料 C.c過程可以定向改變種群的等位基因頻率,導(dǎo)致生物定向進(jìn)化 D.在自然狀態(tài)下,物種1和物種2相互交配可能產(chǎn)生不育后代 答案 B 解析 根據(jù)物種的形成過程可以判斷:a、b、c分別為地理隔離、突變和基因重組及自然選擇,A項正確;為生物進(jìn)化提供原材料的是突變和基因重組,突變包括基因突變與染色體變異,B項錯誤;自然選擇定向改變生物的等位基因頻率,決定生物進(jìn)化的方向,C項正確;不同物種間存在生殖隔離,D項正確。 12.將原產(chǎn)某地的某種一年生植物甲,分別引種到低緯度和高緯度地區(qū)種植,很多年以后移植到原產(chǎn)地,開花時期如圖所示。請回答下列問題: (1)將植
42、物甲引種到低緯度與高緯度地區(qū),這樣原屬于同一個物種的種群a、b和c之間形成______________,種群b和種群c個體之間由于花期不同,已不能正常受粉,說明已產(chǎn)生了______________。種群b和種群c是不是同一物種?______________。 (2)在對植物乙的某一種群進(jìn)行的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為10%和70%(各種基因型個體生存能力相同),第二年對同一種群進(jìn)行的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為4%和64%,在這一年中,該植物種群是否發(fā)生了進(jìn)化?______________,理由是_______________________
43、_____。 (3)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:____________是生物進(jìn)化的基本單位,______________決定生物進(jìn)化的方向;可遺傳變異、_____________和____________是新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)。 答案 (1)地理隔離 生殖隔離 不是 (2)沒有 該種群的等位基因頻率沒有發(fā)生變化 (3)種群 自然選擇 自然選擇 隔離 解析 (1)將植物甲引種到低緯度和高緯度地區(qū),這樣原屬于同一個物種的種群a、b和c之間會形成地理隔離,種群b和種群c個體之間由于花期不同,已不能正常受粉,說明已產(chǎn)生了生殖隔離,生殖隔離的形成是新物種產(chǎn)生的標(biāo)志。(2)計算可知,兩次調(diào)查種群
44、中D的等位基因頻率都為20%,d的等位基因頻率都為80%,故盡管基因型頻率發(fā)生了改變,但等位基因頻率并沒有改變,因此,沒有發(fā)生進(jìn)化。(3)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:種群是生物進(jìn)化的基本單位,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向;可遺傳變異、自然選擇和隔離是新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)。 13.(2017·泉州模擬)科學(xué)家在研究北美兩種不同物種果蠅(種1與種2)的進(jìn)化過程時發(fā)現(xiàn),在百萬年之前,北美大陸只有一種果蠅,其基因型為aabbccDDeeff。隨后不同區(qū)域的果蠅出現(xiàn)了不同的基因(如圖);當(dāng)基因A與B同時出現(xiàn)在個體中會發(fā)生胚胎早亡;同樣,基因C與D或E與F同時出現(xiàn)也有胚胎早亡現(xiàn)象。請回答問題: (1)
45、甲地所有的果蠅構(gòu)成一個________________。北美大陸不同區(qū)域在歷史階段Ⅰ出現(xiàn)了基因的差異,這種變化說明基因突變的________性。 (2)果蠅最多只能飛躍鄰近兩地的距離。對歷史階段Ⅰ而言,甲地與乙地果蠅之間的差異可能屬于____________________________多樣性,判斷的理由是__________________________; 甲、丙兩地的果蠅之間的差異可能屬于________多樣性。 (3)甲地與戊地果蠅最終進(jìn)化成兩個物種,運(yùn)用現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論解釋其可能的主要原因是__________________________________________
46、______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若甲地果蠅(種1)一個基因組含有15 000個基因,甲地共有果蠅50 000只;戊地果蠅(種2)一個基因組比甲地果蠅多了25個新基因,戊地共有果蠅38 000只。比較兩地的果蠅種群基因庫的大小:______________________
47、________________________。 答案 (1)種群 多向 (2)物種 甲、乙兩地果蠅交配后代不能存活或基因不能交流(或生殖隔離) 遺傳 (3)兩地距離遙遠(yuǎn),超越果蠅飛行距離,基因不能發(fā)生交流;兩地環(huán)境不同,環(huán)境對變異的選擇不同,等位基因頻率發(fā)生不同的改變,最終導(dǎo)致生殖隔離 甲地大 解析 (1)在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體稱為一個種群,故甲地所有的果蠅構(gòu)成一個種群。北美大陸不同區(qū)域出現(xiàn)了基因的差異,說明基因突變具有多向性的特點(diǎn)。(2)由題意可知,甲、乙兩地果蠅之間交配后會發(fā)生胚胎早亡,說明甲、乙兩地果蠅間存在生殖隔離,他們之間的差異屬于物種多樣性,物種內(nèi)基因和基因型的多樣性叫做遺傳多樣性。(3)由于環(huán)境對變異的影響,加上兩物種間不能進(jìn)行基因交流,最終導(dǎo)致甲地與戊地果蠅的生殖隔離。種群基因庫是指一個種群中所有生物個體所含有的全部基因的總和,由此可知,甲地果蠅種群基因庫較大。 16
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