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現(xiàn)代生物進化理論 (30分鐘　100分) 一、選擇題(共7小題，每小題6分，共42分) 1.下列有關現(xiàn)代生物進化理論的敘述中，正確的是 (　　) A.種群是生物進化的基本單位，個體是繁殖的基本單位 B.種群內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淘汰和保留，決定生物進化的方向 【解析】選C。種群是生物進化的基本單位，也是繁殖的基本單位，A錯誤；種群內基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量的增大而減小，B錯誤；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)型個體和淘汰不利表現(xiàn)型個體，決定生物進化的方向，D錯誤。 2.下列關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改變 B.基因重組一定會導致種群基因頻率發(fā)生改變 C.染色體結構和數(shù)目變異都不能引起種群基因頻率發(fā)生改變 D.生物進化的實質是種群基因頻率的改變 【解析】選D。突變和自然選擇都會改變基因頻率，即使環(huán)境條件穩(wěn)定也會對生物進行選擇，A項錯誤；單純的基因重組不會改變種群基因頻率，B項錯誤；染色體結構和數(shù)目變異可以改變染色體上基因的種類和數(shù)量，從而引起種群基因頻率發(fā)生改變，C項錯誤；生物表現(xiàn)型的改變只有通過基因才能傳遞給子代，對進化才有意義，所以進化的實質是種群基因頻率的改變，D項正確。 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。目前已有188種雜草物種中的324個生物類型對19類化學除草劑產生了抗藥性。下列有關敘述錯誤的是 (　　) A.題干中“生物類型”是指基因多樣性 B.除草劑使種群內抗性基因突變加快 C.沒有使用除草劑的農田生態(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；除草劑對雜草起了選擇作用，使種群內抗性基因頻率增加，B錯誤；沒有使用除草劑的農田生態(tài)系統(tǒng)中，沒有對抗性基因起選擇作用的因素，因此敏感性個體多于抗藥性個體，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個體，則子三代中Aa所占比例為1/23=1/8，A項不符合題意；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個體，則子三代中Aa所占比例為2/(23+1)=2/9，B項不符合題意；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個體，由于存在選擇作用，所以每一代的基因頻率均會發(fā)生改變，需要逐代進行計算?；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個體，則子三代中Aa所占比例為6/16(9/16+6/16)=2/5，故D項符合題意。 【知識總結】自交和自由交配時基因(型)頻率變化規(guī)律 (1)自交：種群個體自交時，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、各種基因型的個體生活力相同時，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物種形成的機制。下列相關敘述正確的是 (　　) A.種群1內部個體間形態(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物種的標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。一個種群中不同個體表現(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物種的標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】生物進化與物種形成的判斷方法 (1)從形成標志方面分析： 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)生了進化。 (2)從二者聯(lián)系方面分析： ①只有不同種群的基因庫產生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種。 ②生物進化不一定產生新物種，新物種產生一定發(fā)生了生物進化。 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，如圖為剛遷入時和遷入多年后決定羽毛顏色相關基因的調查結果(B-黑色、B1-黃色、b-灰色)。下列推測正確的是 (　　) A.三個海島上的這種鳥因長期地理隔離導致生殖隔離 B.鳥類遷入新島嶼后與天敵和無機環(huán)境共同進化 C.甲、丙兩個島嶼的環(huán)境相同決定羽毛顏色朝著相同方向進化 D.乙島上B1基因的出現(xiàn)是羽毛顏色基因發(fā)生定向突變的結果 【解析】選B。題中信息不足以判斷三個海島上的鳥之間產生了生殖隔離；鳥類在遷入新島嶼后會與新島嶼上的天敵和無機環(huán)境相互適應，共同進化；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%，可推斷這兩個島嶼上的環(huán)境不同，進化的方向也不同；基因突變具有不定向性，故乙島嶼的環(huán)境不可能促進羽毛顏色基因發(fā)生定向突變，而只是對其進行了定向選擇。 7.下列有關生物多樣性和進化的敘述中，正確的是 (　　) A.某種十字花科植物的不同品種產生的有毒代謝產物不同，體現(xiàn)了物種多樣性 B.生物進化的實質是新物種的形成 C.共同進化是指生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展 D.絲蘭蛾細長的吸管似口器與絲蘭的細長花距是它們長期共同進化形成的相互適應特征 【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生的有毒代謝產物不同，體現(xiàn)了基因多樣性，A項錯誤；生物進化的實質是種群基因頻率的改變，B項錯誤；共同進化是指不同生物之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，C項錯誤；絲蘭蛾細長的吸管似口器與絲蘭的細長花距是它們長期共同進化形成的相互適應特征，D項正確。 二、非選擇題(共2小題，共28分) 8.(12分)假設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?；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交配產生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為_______________，A基因頻率為_______________。 (2)若該果蠅種群隨機交配的實驗結果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，則對該結果最合理的解釋是_______________。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機交配，第二代中Aa和 aa基因型個體數(shù)量的比例應為_________。 【解析】(1)該果蠅種群中雌雄個體數(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_______________共同構成了物種形成過程的基本環(huán)節(jié)。 (2)在當?shù)厣L的這種植物因為環(huán)境的變化，AA基因型個體不斷被淘汰，則該種群AA、Aa、aa三種基因型頻率的變化過程為__________________(用圖中序號和箭頭表示)。 (3)在對移植到原產地這種植物的某一種群進行的調查中，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%(各種基因型個體生存能力相同)，第二年對同一種群進行的調查中，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)生了進化？_______________，理由是_______________。 【解析】(1)物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇及隔離。(2)AA個體被淘汰，則aa個體比例將增大，Aa個體比例將減小。(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種群基因庫的動態(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，種群1所處地區(qū)工業(yè)污染較為嚴重 D.若干年后，若此地環(huán)境無變化，這兩個種群可能產生生殖隔離 【解析】選C?；蛑亟M不會產生新基因，A基因突然出現(xiàn)最可能的原因是基因突變，A項錯誤；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項錯誤；由圖可推測，種群1所處地區(qū)工業(yè)污染較為嚴重，理由是其中的黑色個體數(shù)目較多，C項正確；由于兩個種群之間能突破地理屏障進行基因交流，若干年后，這兩個種群不會產生生殖隔離，D項錯誤。 2.(5分)假設羊毛的黑色、白色由一對基因B、b控制，一個隨機交配多代的羊群中，基因B和b頻率各占一半，現(xiàn)需要對羊群進行人工選擇，逐代淘汰白色個體。下列說法正確的是 (　　) A.該隨機交配多代的羊群中黑色個體數(shù)量與白色個體數(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。起始羊群中黑色個體(BB和Bb)都要多于白色個體(bb)，隨機交配多代，還要逐代淘汰白色個體，所以羊群中黑色個體數(shù)量永遠多于白色個體數(shù)量，A錯誤；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改變，B錯誤；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基因的個體即基因型為Bb的頻率也會逐漸減小，C錯誤；淘汰F1中白色個體后，羊群中只剩下BB和Bb兩種基因型的個體，比例為1∶2，此時B的頻率占2/3，b的頻率占1/3，隨機交配的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，殺蟲劑與靶位點結合形成_______________，基因pen的自然突變是_______________(填“定向的”或“不定向的”)，_______________決定了進化的方向。 (2)從圖中信息得知，_______________為昆蟲進化提供了原材料。 (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；基因突變具有不定向性，自然選擇決定進化的方向。(2)基因突變?yōu)槔ハx進化提供原材料。(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　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)上題中抗藥靶位點的形成是殺蟲劑作用的結果嗎？為什么？ 提示：不是?？顾幇形稽c的形成是基因突變的結果，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)生了進化，但未形成新物種，因為沒有產生生殖隔離。