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現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 (30分鐘　100分) 一、選擇題(共7小題，每小題6分，共42分) 1.下列有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述中，正確的是 (　　) A.種群是生物進(jìn)化的基本單位，個(gè)體是繁殖的基本單位 B.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量的增大而增大 C.在長期的進(jìn)化過程中，捕食者的存在有利于增加物種多樣性 D.自然選擇是生物變異的隨機(jī)淘汰和保留，決定生物進(jìn)化的方向 【解析】選C。種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是繁殖的基本單位，A錯(cuò)誤；種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量的增大而減小，B錯(cuò)誤；捕食者的存在可以控制被捕食者的數(shù)量，從而為其他生物的生存提供資源和空間，有利于增加物種多樣性，C正確；自然選擇通過保留有利表現(xiàn)型個(gè)體和淘汰不利表現(xiàn)型個(gè)體，決定生物進(jìn)化的方向，D錯(cuò)誤。 2.下列關(guān)于種群基因頻率的敘述，正確的是 (　　) A.環(huán)境條件穩(wěn)定，種群基因頻率就不會(huì)改變 B.基因重組一定會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變 C.染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異都不能引起種群基因頻率發(fā)生改變 D.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 【解析】選D。突變和自然選擇都會(huì)改變基因頻率，即使環(huán)境條件穩(wěn)定也會(huì)對(duì)生物進(jìn)行選擇，A項(xiàng)錯(cuò)誤；單純的基因重組不會(huì)改變種群基因頻率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異可以改變?nèi)旧w上基因的種類和數(shù)量，從而引起種群基因頻率發(fā)生改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生物表現(xiàn)型的改變只有通過基因才能傳遞給子代，對(duì)進(jìn)化才有意義，所以進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，D項(xiàng)正確。 3.由于除草劑的使用，全球抗藥性雜草的發(fā)生率呈上升趨勢(shì)。目前已有188種雜草物種中的324個(gè)生物類型對(duì)19類化學(xué)除草劑產(chǎn)生了抗藥性。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.題干中“生物類型”是指基因多樣性 B.除草劑使種群內(nèi)抗性基因突變加快 C.沒有使用除草劑的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中抗性基因頻率較低 D.除草劑交替使用是延緩抗藥性雜草發(fā)生的措施之一 【解析】選B。題干中“生物類型”并非是指物種，而是指基因多樣性，A正確；除草劑對(duì)雜草起了選擇作用，使種群內(nèi)抗性基因頻率增加，B錯(cuò)誤；沒有使用除草劑的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，沒有對(duì)抗性基因起選擇作用的因素，因此敏感性個(gè)體多于抗藥性個(gè)體，抗性基因頻率較低，C正確；除草劑交替使用是延緩抗藥性雜草發(fā)生的措施之一，D正確。 4.某植物可自交或自由交配，在不考慮生物變異和致死的情況下，下列哪種情況可使基因型為Aa的該植物連續(xù)交配3次后所得子三代中Aa所占比例為2/5 (　　) A. 基因型為Aa的該植物連續(xù)自交3次，且每代子代中不去除aa個(gè)體 B.基因型為Aa的該植物連續(xù)自交3次，且每代子代中均去除aa個(gè)體 C.基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次，且每代子代中不去除aa個(gè)體 D.基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次，且每代子代中均去除aa個(gè)體 【解析】選D。基因型為Aa的該植物連續(xù)自交3次，且每代子代中不去除aa個(gè)體，則子三代中Aa所占比例為1/23=1/8，A項(xiàng)不符合題意；基因型為Aa的該植物連續(xù)自交3次，且每代子代中均去除aa個(gè)體，則子三代中Aa所占比例為2/(23+1)=2/9，B項(xiàng)不符合題意；基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次，且每代子代中不去除aa個(gè)體，符合遺傳平衡定律。A的基因頻率=a的基因頻率=1/2，而且每一代的基因型頻率均不變，則子三代中Aa的基因型頻率(所占比例)=21/21/2=1/2，C項(xiàng)不符合題意；基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次，且每代子代中均去除aa個(gè)體，由于存在選擇作用，所以每一代的基因頻率均會(huì)發(fā)生改變，需要逐代進(jìn)行計(jì)算?；蛐蜑锳a的該植物自由交配一次，子一代中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，去除aa個(gè)體，則子一代中有1/3AA和2/3Aa。子一代中A的基因頻率=1/3+1/22/3=2/3，a的基因頻率=1/3，子一代再自由交配，子二代中AA的基因型頻率=(2/3)2=4/9、Aa的基因型頻率=22/31/3=4/9，去除aa個(gè)體，子二代中有1/2AA和1/2Aa。子二代中A的基因頻率=1/2+1/21/2=3/4，a的基因頻率=1/4，子二代再自由交配，在子三代中AA的基因型頻率=(3/4)2=9/16、Aa的基因型頻率=23/41/4=6/16，去除aa個(gè)體，則子三代中Aa所占比例為6/16(9/16+6/16)=2/5，故D項(xiàng)符合題意。 【知識(shí)總結(jié)】自交和自由交配時(shí)基因(型)頻率變化規(guī)律 (1)自交：種群個(gè)體自交時(shí)，純合子增多，雜合子減少，基因型頻率發(fā)生改變。自交過程不改變基因頻率。 (2)自由交配：在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率不變。如果一個(gè)種群沒有處于遺傳平衡狀態(tài)，自由交配不改變基因頻率，但改變基因型頻率。 5.(2019呼和浩特模擬)如圖表示蒙古冰草和沙生冰草兩個(gè)物種形成的機(jī)制。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A.種群1內(nèi)部個(gè)體間形態(tài)和大小方面的差異體現(xiàn)的是物種多樣性 B.蒙古冰草和沙生冰草為兩個(gè)物種的標(biāo)志是二者之間存在生殖隔離 C.a是地理隔離，自然選擇的直接對(duì)象是種群中不同的等位基因 D.蒙古冰草和沙生冰草一直利用相同的生物和非生物資源 【解析】選B。一個(gè)種群中不同個(gè)體表現(xiàn)型的差異體現(xiàn)了生物多樣性層次中的基因多樣性。蒙古冰草和沙生冰草為兩個(gè)物種的標(biāo)志是二者之間存在生殖隔離。a是地理隔離，自然選擇的直接對(duì)象是生物的表現(xiàn)型。蒙古冰草和沙生冰草生活的區(qū)域環(huán)境不同，所以利用的生物和非生物資源可能不同。 【方法技巧】生物進(jìn)化與物種形成的判斷方法 (1)從形成標(biāo)志方面分析： ①如果生物之間出現(xiàn)了生殖隔離，則說明形成了新物種。 ②如果只是種群基因頻率改變，則只能說明生物一定發(fā)生了進(jìn)化。 (2)從二者聯(lián)系方面分析： ①只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種。 ②生物進(jìn)化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定發(fā)生了生物進(jìn)化。 6.(2019寶雞模擬)甲海島上的某種鳥部分遷徙到相互隔絕的乙、丙兩海島上，如圖為剛遷入時(shí)和遷入多年后決定羽毛顏色相關(guān)基因的調(diào)查結(jié)果(B-黑色、B1-黃色、b-灰色)。下列推測(cè)正確的是 (　　) A.三個(gè)海島上的這種鳥因長期地理隔離導(dǎo)致生殖隔離 B.鳥類遷入新島嶼后與天敵和無機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化 C.甲、丙兩個(gè)島嶼的環(huán)境相同決定羽毛顏色朝著相同方向進(jìn)化 D.乙島上B1基因的出現(xiàn)是羽毛顏色基因發(fā)生定向突變的結(jié)果 【解析】選B。題中信息不足以判斷三個(gè)海島上的鳥之間產(chǎn)生了生殖隔離；鳥類在遷入新島嶼后會(huì)與新島嶼上的天敵和無機(jī)環(huán)境相互適應(yīng)，共同進(jìn)化；由題圖可知，遷徙若干年后，甲島嶼上B的基因頻率從34%上升至68%，丙島嶼上B的基因頻率從79%下降至68%，可推斷這兩個(gè)島嶼上的環(huán)境不同，進(jìn)化的方向也不同；基因突變具有不定向性，故乙島嶼的環(huán)境不可能促進(jìn)羽毛顏色基因發(fā)生定向突變，而只是對(duì)其進(jìn)行了定向選擇。 7.下列有關(guān)生物多樣性和進(jìn)化的敘述中，正確的是 (　　) A.某種十字花科植物的不同品種產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物不同，體現(xiàn)了物種多樣性 B.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是新物種的形成 C.共同進(jìn)化是指生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展 D.絲蘭蛾細(xì)長的吸管似口器與絲蘭的細(xì)長花距是它們長期共同進(jìn)化形成的相互適應(yīng)特征 【解析】選D。生物的多樣性包括基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，某種十字花科植物的不同品種產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物不同，體現(xiàn)了基因多樣性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；共同進(jìn)化是指不同生物之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，C項(xiàng)錯(cuò)誤；絲蘭蛾細(xì)長的吸管似口器與絲蘭的細(xì)長花距是它們長期共同進(jìn)化形成的相互適應(yīng)特征，D項(xiàng)正確。 二、非選擇題(共2小題，共28分) 8.(12分)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等，且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}： (1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為_______。理論上該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為_______________，A基因頻率為_______________。 (2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的實(shí)驗(yàn)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(duì)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(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為_________。 【解析】(1)該果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)量相等，且只有一種基因型Aa，若不考慮基因突變和染色體變異，那么該果蠅種群中A基因頻率=a基因頻率=0.5。該果蠅種群隨機(jī)交配，依據(jù)遺傳平衡公式，子一代AA基因型頻率=0.52=0.25，Aa基因型頻率=20.50.5=0.5，aa基因型頻率=0.52=0.25，故AA∶Aa∶aa =1∶2∶1，子一代A基因頻率=0.25+1/20.5=0.5。(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配，子一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，可推斷A基因純合致死。由于Aa∶aa=2∶1，則子一代中A基因頻率為1/3，a基因頻率為2/3，子一代隨機(jī)交配，子二代中AA基因型頻率為1/9，Aa基因型頻率為4/9，aa基因型頻率為4/9，因A基因純合致死，故子二代中Aa和aa兩種基因型個(gè)體數(shù)量比例為1∶1。 答案：(1)1∶1　1∶2∶1　0.5 (2)A基因純合致死　1∶1 9.(16分)(2019太原模擬)某種一年生植物種群中AA占25%，Aa占50%，aa占25%，將這種植物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。 (1)將這種植物引種到低緯度和高緯度地區(qū)，使該植物形成_______________，與_______________共同構(gòu)成了物種形成過程的基本環(huán)節(jié)。 (2)在當(dāng)?shù)厣L的這種植物因?yàn)榄h(huán)境的變化，AA基因型個(gè)體不斷被淘汰，則該種群AA、Aa、aa三種基因型頻率的變化過程為__________________(用圖中序號(hào)和箭頭表示)。 (3)在對(duì)移植到原產(chǎn)地這種植物的某一種群進(jìn)行的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)基因型為AA和aa的植株所占的比例分別為10%和70%(各種基因型個(gè)體生存能力相同)，第二年對(duì)同一種群進(jìn)行的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)基因型為AA和aa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_______________。 【解析】(1)物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇及隔離。(2)AA個(gè)體被淘汰，則aa個(gè)體比例將增大，Aa個(gè)體比例將減小。(3)種群某基因頻率等于純合子基因型頻率+雜合子基因型頻率，兩年間該種群的基因頻率未變，故該種群未進(jìn)化。 答案：(1)地理隔離　突變和基因重組、自然選擇 (2)③→④→① (3)沒有　該種群的基因頻率沒有發(fā)生變化 1.(5分)圖1顯示了某種甲蟲的兩個(gè)種群基因庫的動(dòng)態(tài)變化過程，甲蟲體色的基因型和表現(xiàn)型如圖2所示。以下推測(cè)正確的是 (　　) A.A基因突然出現(xiàn)最可能的原因是基因重組 B.不同體色的甲蟲體現(xiàn)了生物的物種多樣性 C.由圖可推測(cè)，種群1所處地區(qū)工業(yè)污染較為嚴(yán)重 D.若干年后，若此地環(huán)境無變化，這兩個(gè)種群可能產(chǎn)生生殖隔離 【解析】選C?；蛑亟M不會(huì)產(chǎn)生新基因，A基因突然出現(xiàn)最可能的原因是基因突變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；題中不同體色的甲蟲屬于同一物種，體現(xiàn)了生物的基因多樣性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可推測(cè)，種群1所處地區(qū)工業(yè)污染較為嚴(yán)重，理由是其中的黑色個(gè)體數(shù)目較多，C項(xiàng)正確；由于兩個(gè)種群之間能突破地理屏障進(jìn)行基因交流，若干年后，這兩個(gè)種群不會(huì)產(chǎn)生生殖隔離，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(5分)假設(shè)羊毛的黑色、白色由一對(duì)基因B、b控制，一個(gè)隨機(jī)交配多代的羊群中，基因B和b頻率各占一半，現(xiàn)需要對(duì)羊群進(jìn)行人工選擇，逐代淘汰白色個(gè)體。下列說法正確的是 (　　) A.該隨機(jī)交配多代的羊群中黑色個(gè)體數(shù)量與白色個(gè)體數(shù)量相等 B.淘汰前，隨著交配代數(shù)增加，羊群中純合子的比例增加 C.隨著淘汰代數(shù)的增加，羊群中基因型為Bb的頻率均逐漸增加 D.淘汰2代后b基因頻率下降到25% 【解析】選D。根據(jù)題意可知，在隨機(jī)交配的羊群中，控制黑色的基因B的頻率=1/2，控制白色的基因b的頻率=1/2，因此羊群中BB的頻率=1/4，Bb的頻率=1/2，bb的頻率=1/4。起始羊群中黑色個(gè)體(BB和Bb)都要多于白色個(gè)體(bb)，隨機(jī)交配多代，還要逐代淘汰白色個(gè)體，所以羊群中黑色個(gè)體數(shù)量永遠(yuǎn)多于白色個(gè)體數(shù)量，A錯(cuò)誤；淘汰前，隨著交配代數(shù)增加，由于羊群的基因頻率不改變，則羊群中各種基因型的頻率也不會(huì)改變，B錯(cuò)誤；隨著淘汰代數(shù)的增加，羊群中b基因頻率逐漸減少，所以含有b基因的個(gè)體即基因型為Bb的頻率也會(huì)逐漸減小，C錯(cuò)誤；淘汰F1中白色個(gè)體后，羊群中只剩下BB和Bb兩種基因型的個(gè)體，比例為1∶2，此時(shí)B的頻率占2/3，b的頻率占1/3，隨機(jī)交配的F2中BB的頻率=4/9，Bb的頻率=4/9，bb的頻率=1/9；再淘汰F2中bb個(gè)體，則剩下的羊群中BB∶Bb=1∶1，所以其中b基因頻率=1/4=25%，D正確。 3.(20分)(2016江蘇高考改編)如圖是某昆蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)如圖所示，殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合形成_______________，基因pen的自然突變是_______________(填“定向的”或“不定向的”)，_______________決定了進(jìn)化的方向。 (2)從圖中信息得知，_______________為昆蟲進(jìn)化提供了原材料。 (3)野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲之間_______________(填“存在”或“不存在”)生殖隔離，原因是________。 【解析】(1)從圖中信息可知，pen基因突變后形成了抗藥靶位點(diǎn)；基因突變具有不定向性，自然選擇決定進(jìn)化的方向。(2)基因突變?yōu)槔ハx進(jìn)化提供原材料。(3)野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲屬于同一物種，二者不存在生殖隔離。 答案：(1)抗藥靶位點(diǎn)　不定向的　自然選擇　(2)基因pen的突變　(3)不存在　野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲屬于同一物種 【延伸探究】 (1)上題中抗藥靶位點(diǎn)的形成是殺蟲劑作用的結(jié)果嗎？為什么？ 提示：不是?？顾幇形稽c(diǎn)的形成是基因突變的結(jié)果，殺蟲劑只起到選擇的作用。 (2)從野生型昆蟲到pen基因突變型昆蟲，發(fā)生了進(jìn)化嗎？是否形成了新的物種？ 提示：pen基因突變型昆蟲形成了新的基因，基因頻率發(fā)生改變，昆蟲發(fā)生了進(jìn)化，但未形成新物種，因?yàn)闆]有產(chǎn)生生殖隔離。