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第一節(jié)　生物進化理論 課后篇鞏固探究 一、選擇題 1.仔細分析下列現(xiàn)象,不符合拉馬克的進化學說的是 (　　) A.啄木鳥的長喙是長期啄食樹內(nèi)昆蟲、反復(fù)伸長的結(jié)果 B.在暗洞中生活的盲鼠,因長期不用眼睛而逐漸失去視覺 C.蛇的四肢由于長期不用而退化,因而獲得匍匐行進的習性 D.狼和鹿能迅速奔跑,兩者進行著相互選擇 解析:法國博物學家拉馬克通過對植物和動物的大量觀察,提出了用進廢退和獲得性遺傳的進化觀點,即生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。也就是說,器官用得越多越發(fā)達,器官廢而不用就會造成形態(tài)上的退化。題中A、B、C三項都符合拉馬克的進化學說。 答案:D 2.用生物進化論的觀點解釋病菌抗藥性不斷增強的原因是(　　) ①使用抗生素的劑量不斷加大,病菌向抗藥能力增強的方向變異?、诳股貙Σ【M行人工選擇,生存下來的病菌都是抗藥能力強的?、劭股貙Σ【M行自然選擇,生存下來的病菌都是抗藥能力強的?、懿【性瓉砭陀锌顾幮詮姷膫€體,在使用抗生素的過程中淘汰了抗藥性弱的個體 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:病菌中有少量個體由于基因突變,本身就存在著能夠抵抗某種抗生素的可遺傳的變異,當人們使用抗生素后,抗生素對病菌起了一個選擇的作用(不能稱為人工選擇,人工選擇是向著對人類有利的方向進行的),絕大多數(shù)無抗性的個體死亡,少數(shù)抗性強的個體生存下來,并遺傳給后代,使后代具有抗藥性這一特性。 答案:C 3.達爾文的進化學說不能解釋的問題是(　　) ①生物的多樣性?、诒Ｗo色?、凵镞z傳和變異的本質(zhì)?、茏儺惖牟欢ㄏ蚝瓦x擇的定向?、葑匀贿x擇對遺傳和變異如何起作用　⑥生物的生存斗爭 A.①② B.④⑥ C.③⑤ D.④⑤ 解析:達爾文的進化學說科學地解釋了生物的進化以及生物的多樣性和適應(yīng)性,但受當時科學水平的限制,不能對遺傳和變異的本質(zhì),以及自然選擇如何對可遺傳的變異起作用等問題做出科學的解釋。 答案:C 4.下列關(guān)于生物進化的敘述,正確的是(　　) A.自然選擇的實質(zhì)是保留種群的有利基因,不導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生 B.地理隔離不會導(dǎo)致種群基因庫間的差異,不一定導(dǎo)致生殖隔離 C.自然選擇過程中,直接選擇的是基因型 D.基因突變的方向和生物進化的方向總是不一致 解析:自然選擇的實質(zhì)是保留種群的有利基因,其不導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生,A項正確;地理隔離會導(dǎo)致種群基因庫間的差異,不一定導(dǎo)致生殖隔離,B項錯誤;自然選擇過程中,直接選擇的是個體的表現(xiàn)型,C項錯誤;自然選擇決定的生物進化的方向可能與基因突變的方向一致,D項錯誤。 答案:A 5.某學校男女生比例為1∶1,紅綠色盲患者占0.7%(患者中男∶女=2∶1),紅綠色盲基因攜帶者(表現(xiàn)型正常)占5%,那么該校學生中Xb的基因頻率是(　　) A.3.96% B.3.2% C.2.97% D.0.7% 解析:假設(shè)男女生比例是1 500∶1 500,根據(jù)題中信息可求出學校中一共有14個男色盲,7個女色盲,150個(女性)色盲基因攜帶者,因此總共有Xb數(shù)為150+14+72=178個,所以Xb的頻率為178/(1 500+1 5002)100%≈3.96%。 答案:A 6.導(dǎo)學號75604065下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié),下列敘述正確的是(　　) A.自然選擇過程中,直接受選擇的是基因型,進而導(dǎo)致基因頻率的改變 B.同一物種不同種群基因頻率的改變能導(dǎo)致種群基因庫的差別變大,但生物沒有進化 C.地理隔離能使種群基因庫產(chǎn)生差別,必然導(dǎo)致生殖隔離 D.種群基因頻率的改變是產(chǎn)生生殖隔離的前提條件 解析:基因突變、染色體變異和基因重組為生物進化提供原材料;自然選擇過程中,直接受選擇的是表現(xiàn)型,進而導(dǎo)致基因頻率的改變。同一物種不同種群基因頻率的改變能導(dǎo)致種群基因庫的差別變大。新物種的形成標志是生殖隔離,生物進化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變,種群基因頻率的改變是產(chǎn)生生殖隔離的前提條件,但種群基因頻率的改變并不意味著產(chǎn)生生殖隔離。隔離是物種形成的必要條件,但有些生物沒有經(jīng)過地理隔離也會形成新的物種,如植物多倍體的形成;地理隔離能使種群基因庫產(chǎn)生差別,但不一定會導(dǎo)致生殖隔離。 答案:D 7.某海島上經(jīng)常有暴風雨,人們發(fā)現(xiàn)生活在該島上的某種昆蟲有兩種類型:一種翅特別發(fā)達,另一種則退化。由此說明(　　) A.自然選擇是定向的,生物的變異也是定向的 B.自然選擇是定向的,生物的變異是不定向的 C.自然選擇是不定向的,生物的變異是定向的 D.自然選擇和生物的變異都是不定向的 解析:根據(jù)達爾文的進化理論,生物在過度繁殖過程中產(chǎn)生了各種變異,其中有的變異適應(yīng)環(huán)境,有的變異則不適應(yīng)環(huán)境。它們在生存過程中,生活環(huán)境對這些變異類型進行了定向選擇,保留了適應(yīng)環(huán)境的變異個體,淘汰了不適應(yīng)環(huán)境的有害變異個體。 答案:B 8.下列敘述符合中性學說的是(　　) A.中性突變一般不引起生物性狀的改變,因此中性突變不是突變 B.當自然選擇作用于中性突變時,有利的變異被積累 C.當環(huán)境惡劣時,中性突變的進化速率加快了 D.中性學說并沒有否認選擇的作用,承認形態(tài)、行為和生態(tài)性狀,即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進化的 解析:中性學說認為多數(shù)或絕大多數(shù)突變都是中性的,即無所謂有利或有害,因此對于這些中性突變不會發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。突變大多在種群中隨機地被固定或消失,而不是通過選擇才被保留或淘汰的。中性學說沒有否認選擇的作用,承認形態(tài)、行為和生態(tài)性狀,即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進化的。 答案:D 9.某種群中aa為致死基因型,如果調(diào)查的第一代中AA和Aa各占50%,并且此種生物為一年生植物(自花受粉),則該種群的自交第三代中A基因頻率為(　　) A.12/13 B.11/14 C.5/8 D.1/2 解析:據(jù)題意,第一代1/2AA、1/2Aa個體分別自交得第二代,即1/2AA1/2AA,1/2Aa1/2(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),合并基因型得5/8AA,2/8Aa,1/8aa,其中aa被淘汰,因此第二代中AA占5/7,Aa占2/7,再分別自交得第三代,即5/7AA5/7AA,2/7Aa2/7(1/4AA,1/2Aa,1/4aa),合并基因型得11/14AA,2/14Aa,1/14aa,其中aa被淘汰,因此第三代中AA占11/13,Aa占2/13,所以該種群的自交第三代中A的基因頻率=11/13+1/22/13=12/13。 答案:A 10.下列關(guān)于基因庫的敘述,錯誤的是(　　) A.一個種群中的全部個體所含有的全部基因稱為種群基因庫 B.生物個體總是要死亡的,但種群基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳 C.種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因 D.基因突變可改變基因庫的組成 解析:種群中每個個體所含有的基因只是種群基因庫的一個組成部分。 答案:C 11.下列關(guān)于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述,正確的是(　　) A.一個種群中,控制一對相對性狀的基因型頻率的改變說明物種進化 B.色盲患者中男性多于女性,所以男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體 C.Aa自交后代所形成的群體中,A基因的頻率大于a基因的頻率 D.一個種群中,控制一對相對性狀的各種基因型頻率之和為1 解析:一個種群中,控制一對相對性狀的基因頻率的改變說明物種進化;計算基因頻率時應(yīng)該包括種群中所有的人,無男性群體和女性群體之分;Aa自交后代所形成的群體中,A基因的頻率與a基因的頻率仍然相等。 答案:D 12.下圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2,經(jīng)過漫長的進化,分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻,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中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同,則b和d是同一物種 D.a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同,則c和d是不同物種 解析: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,雖然有地理隔離,但是不一定會產(chǎn)生生殖隔離,所以A項錯誤。由于d是由a1演變而來的,所以c與d之間可能存在生殖隔離,B項正確?；蝾l率的改變不一定會導(dǎo)致生殖隔離,產(chǎn)生新的物種,但是產(chǎn)生生殖隔離的種群,基因頻率一定會變化。a1中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同,但是b和d由于地理隔離存在,所以可能不是同一物種,所以C項錯誤。即使a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同,只要c和d不存在生殖隔離,它們?nèi)允峭晃锓N。 答案:B 二、非選擇題 13.某動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3,請回答下列問題。 (1)該種群中a基因的頻率為　　　。 (2)如果該種群滿足四個基本條件,即種群　　　　、不發(fā)生　　　　　、不發(fā)生　　　、沒有遷入遷出,且種群中個體間隨機交配,則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為　　　;如果該種群的子一代再隨機交配,其后代中aa的基因型頻率　　　　　(填“會”或“不會”)發(fā)生改變。 (3)假定該動物種群滿足上述四個基本條件,但不發(fā)生隨機交配,只在相同基因型之間進行交配,則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為　　　　　、　　　　　和　　　　　;如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配,其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率　　　(填“會”或“不會”)發(fā)生改變。 解析:(1)AA=0.3,Aa=0.4,aa=0.3,所以a=0.41/2+0.3=0.5。(2)由a=0.5,可以計算出后代中aa的基因型頻率是(0.5)2=0.25,且該基因型的頻率不會發(fā)生改變,但是該結(jié)論的前提條件是種群足夠大、不發(fā)生基因突變、不發(fā)生選擇、沒有遷入遷出,且種群中個體間隨機交配。(3)AA=0.3,Aa=0.4,aa=0.3,題目中敘述的情況下相當于植物的自交,結(jié)果如下:0.3AAAA得到0.3AA,0.4AaAa得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa,0.3aaaa得到0.3aa,所以相同基因型之間進行交配,后代中AA=0.3+0.1=0.4,Aa=0.2,aa=0.3+0.1=0.4,同理可以計算該代相同基因型個體之間的交配后代中AA=0.45,Aa=0.1,aa=0.45,所以基因型頻率會發(fā)生改變。 答案:(1)0.5 (2)足夠大　突變　選擇　0.25　不會 (3)0.4　0.2　0.4　會 14.青霉素是一種抗生素。幾十年來,青霉素的反復(fù)使用致使某些細菌對青霉素的抗性越來越強。請回答問題。 (1)青霉素使用之前,細菌對青霉素的抗性存在著　　　　;患者使用青霉素后,體內(nèi)絕大多數(shù)細菌被殺死,這叫做　　　　　　　　　　　　　　　;極少數(shù)抗藥性強的細菌活了下來并繁殖后代,這叫做　　　　　　　　。青霉素的使用對細菌起了　　　　　　　　,這種作用是通過細菌與青霉素之間的　　　　　　　　實現(xiàn)的。青霉素的反復(fù)使用會使抗藥性狀逐代　　　　并加強。從這個過程可以看出,雖然生物的　　　　是不定向的,但　　　　　　　　在很大程度上是定向的。 (2)自然選擇是把自然界中早已存在的　　　變異選擇出來,并使之逐代積累、加強,最終形成生物新品種。 (3)上述過程表明自然選擇是一個　　　　　　　　　　　　　　　　　　的過程。 解析:(1)青霉素在此過程中相當于達爾文進化理論中的自然環(huán)境,對生物體具有選擇作用,而細菌個體之間具有一定的差異,這種差異是通過變異獲得的,它為生物進化提供了原材料。由于差異的存在,抗藥性強的個體得到保留,抗藥性弱的個體因不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰,從而使細菌定向地進化。(2)自然選擇保留了有利于生物生存的性狀,并通過繁衍而逐代積累、加強。(3)自然選擇的過程既淘汰了不適應(yīng)環(huán)境的個體,同時又保留了適應(yīng)環(huán)境的個體。 答案:(1)差異　不適者被淘汰　適者生存　選擇作用　生存斗爭　積累　變異　自然選擇　(2)有利　(3)適者生存、不適者被淘汰 15.細菌對各種抗生素的藥敏程度實驗方法如下:將含有一定濃度不同抗生素的濾紙片放置在已接種被檢菌的固體培養(yǎng)基表面,抗生素向周圍擴散,如果其抑制細菌生長,則在濾紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈(圖中里面的圈),結(jié)果如圖甲所示。 甲 (1)本實驗的結(jié)果可用　　　　　　　　　　　　　　　表示。 (2)上圖中抑菌效果最佳的是　　　　　培養(yǎng)皿中的抗生素。 (3)用上述抑菌效果最佳的抗生素對細菌進行處理,并測定細菌數(shù)量變化,如圖乙所示。 乙 ①向培養(yǎng)基中加抗生素的時間為　　　　　點。 ②細菌種群的進化是定向的,而變異是　　　　　　　　,細菌的抗藥性產(chǎn)生于環(huán)境變化之　　(填“前”“中”或“后”),抗生素對細菌變異的作用不是“誘導(dǎo)”而是　　　　　。 ③盡管有抗藥性基因存在,但使用抗生素仍然能治療由細菌引起的感染,原因在于細菌種群中　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)抑菌圈的大小 (2)D (3)①B?、诓欢ㄏ虻摹∏啊∵x擇　③有抗藥性基因的個體占極少數(shù) 16.導(dǎo)學號75604066下圖是加拉帕戈斯群島上物種演化的模型,A、B、C、D為四個物種及其演化關(guān)系。據(jù)圖回答下列問題。 (1)A物種進化為B、C兩個物種的外部因素是　　　　　　　　和　　　　　　　　。 (2)甲島上的B物種遷到乙島后,不與C物種進化為同一物種的原因是　　　　　　。 (3)遷到乙島的B物種進化為D物種的原因是　。 解析:A物種原是同一自然區(qū)域的生物類群,后來,同一物種的生物有的在甲島生活,有的在乙島生活,由于甲、乙兩島的環(huán)境條件不同,使得同物種的兩個種群的基因頻率發(fā)生不同的改變。再加上甲、乙兩島由于地理隔離,甲島上生活的種群不能跟乙島生活的種群自由交配,使不同種群的基因庫各不相同。最后的進化結(jié)果是形成兩個物種。甲島上的B物種遷入乙島后,由于各自種群的基因庫已發(fā)生改變,加之二者已形成生殖隔離,因此,B物種不會與C物種共同進化為同一個物種,而是各自獨立地進化,如遷入乙島的B物種進化為D物種。B物種進化為D物種的原因是甲、乙兩島的環(huán)境條件不同,再加上由于地理隔離導(dǎo)致生殖隔離,不能與B物種自由交配。 答案:(1)自然選擇　地理隔離 (2)B和C之間已形成生殖隔離 (3)甲、乙兩島的環(huán)境條件不同,自然選擇的作用不同,再加上地理隔離使它們基因頻率的差別得到累積形成了生殖隔離