内容正文:
现代生物进化理论
一、选择题
1.(2023届皖南八校第一次大联考)2024年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的设计原型是大熊猫。大熊猫最初是食肉动物,经过进化,其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则下列有关说法不正确的是 ( )
A.大熊猫种群中全部个体所含有的全部基因构成其基因库
B.大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食,实质是种群基因频率的定向改变
C.若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌熊猫的概率为57.1%
D.若该对等位基因只位于X染色体上,则XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%
2.(2023届山西大同调研)下列有关生物进化的叙述,不正确的是( )
A.在自然选择的作用下,具有有利变异的个体数量会不断增加
B.随着抗生素的使用,某些细菌对该种抗生素的耐药性不断提高
C.自然选择使种群的基因频率发生定向改变,进而导致产生新物种
D.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
3.(2024河南南阳模拟)下列关于生物进化与生物多样性的说法,正确的是( )
A.共同进化就是生物与生物之间相互影响而进化
B.进化一定能导致新物种产生,进而增加物种多样性
C.进化过程中隔离是物种形成的必要条件
D.生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次
4.(2024安徽六安联考)帝王蝶是北美常见的一种大型蝴蝶。马利筋是帝王蝶常见的食物之一,但马利筋会分泌某种物质M,该物质可与动物体内的钠钾泵结合并使其失去作用。但帝王蝶控制合成钠钾泵的基因发生了突变,马利筋分泌的物质M在其体内不能发挥作用。运用生物进化的相关知识分析,下列相关叙述正确的是( )
A.控制合成钠钾泵的基因发生突变为生物进化提供原材料
B.帝王蝶通过定向突变产生了新基因,从而获得新性状
C.帝王蝶的该种钠钾泵突变是主动适应环境变化的结果
D.物质M使帝王蝶种群基因型频率改变,从而决定进化方向
5.(2024陕西榆林模拟)甲、乙两种植物存在生殖隔离。甲、乙两种植物种群的基因型及比例均为AA∶Aa∶aa=1∶1∶1。分别让甲、乙种群内的植株随机传粉,各得到F1;再让甲种群的F1植株随机传粉,乙种群的F1植株自花传粉,各得到F2。下列相关叙述错误的是( )
A.在甲种群中F2与F1的基因型频率和基因频率均相同
B.在乙种群中,F2与F1的基因型频率相同,基因频率不同
C.与甲种群相比,乙种群的F2中纯合植株所占的比例较高
D.这两个种群在产生F2的过程中,种群都没有发生进化
6.(2023届河南名校联考)对于一个种群而言,种群中全部基因的综合在“传种接代”过程中维持着相对稳定,其中发生的可遗传变异也为新物种的形成提供了原材料。下列关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.种群基因型频率的定向改变导致生物朝着一定的方向进化
B.在自然生态系统中,不同物种之间的杂交可实现基因重组
C.生殖隔离是新物种形成的标志,具体表现为不产生后代或后代不成活或不育
D.新物种形成过程一定发生了生物进化,生物进化过程一定形成了新物种
7.(2024江西七校一联)狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内,但在马里亚纳海沟7 000米以下具有高压、终年无光的特殊极端条件的深海环境中生存着一个通体透明的新物种——超深渊狮子鱼。研究发现,该超深渊狮子鱼的基因组中,与色素、视觉相关的基因发生了大量“丢失”。下列说法正确的是( )
A.超深渊狮子鱼与色素、视觉相关的基因大量“丢失”,发生了进化
B.因为超深渊狮子鱼属于新物种,所以它一定不能和狮子鱼交配
C.特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的基因进行了选择
D.深海高压、终年无光等特殊极端条件诱导超深渊狮子鱼发生了适应环境的变异
8.(2024陕西西安模拟)长颈鹿的祖先经过漫长的进化过程,发展为今天的长颈鹿。下列有关叙述错误的是( )
A.突变和基因重组为长颈鹿的进化提供了原材料
B.现代长颈鹿的各种性状是在长期的进化过程中适应环境的结果
C.长颈性状的出现是干旱导致其发生不定向变异和共同进化的结果
D.与其原始祖先相比,现代长颈鹿某些基因的基因频率发生定向改变
9.三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型(如下图所示)。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测,发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析,下列选项正确的是 ( )
A.溪流型和湖泊型三刺鱼之间存在生殖隔离
B.天然溪流可以定向改变三刺鱼种群的基因频率
C.突变和基因重组使种群产生定向变异,为生物进化提供原材料
D.溪流型标志基因的基因频率增加是两种三刺鱼共同进化的结果
10.科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒中的花蜜造成的
B.花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C.各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性
D.昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果
二、非选择题
11.(2024山西长治二中六练)1960年1月,科学家首次乘坐“里亚斯特”号深海潜水器成功下潜至马里亚纳海沟进行科考,在近万米深的海底,科学家们惊奇地看到比目鱼和小红虾在游动。
(1)几百万年前的海沟下与海沟上的比目鱼还属于同一物种,但由于马里亚纳海沟中的比目鱼群体长期与较浅水域的比目鱼缺乏基因交流,最终会产生 隔离。依据现代生物进化理论分析,造成这种现象的两个外部因素是自然选择和 。
(2)假设由于地质巨变,最终人类只抢救出一对马里亚纳海沟中的比目鱼,通过人工繁殖,最终产生一个新的比目鱼种群,则此种群的基因库中的基因种类与原种群相比要 。
(3)物种形成包括突变和基因重组、 、隔离三个环节,依据 ,判断种群是否发生了进化。
(4)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为共同进化。共同进化可以概括为 。
(5)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是 。
12.图1为某野兔原种群被一条大河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图2是在某段时间内,种群甲中一对等位基因(A、a)中A基因频率的变化情况,请回答下列问题。
图1
图2
(1)图1中a过程为 ,b过程的实质是 ,新物种的形成必须经过 。
(2)由图1可知,物种形成过程中 是不定向的,而 是定向的。
(3)图2中在 时间段内甲种群生物发生了进化,在T点时 (填“形成”“没有形成”或“不一定形成”)新物种。
(4)若时间单位为年,在某年时,甲种群AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%,则此时A基因频率为 。现假设甲种群所生存的环境发生了一种新的变化,使得生存能力AA=Aa>aa,其中aa个体每年减少10%,而AA和Aa个体每年均增加10%,则下一年时种群中的aa的基因型频率约为 ,该种群 (填“会”或“不会”)发生进化。
参考答案
1.C 解析 基因库指的是种群中所有个体含有的全部基因,A项正确;生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变,大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变,B项正确;若该对等位基因位于常染色体上,Bb的基因型频率=2×60%×40%=48%,BB的基因型频率=60%×60%=36%,则Bb∶BB=4∶3,则显性个体中出现杂合雌熊猫的概率约为4/7×1/2≈28.6%,C项错误;若该对等位基因只位于X染色体上,在雌性个体中,XbXb的基因型频率为40%×40%=16%,在雄性个体中,XbY的基因型频率为40%,而雌雄数量相等,所以该种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%,D项正确。
2.C 解析 自然选择通过作用于具有不同表现型的个体,使种群的基因频率发生定向改变,进而使生物朝着适应环境的方向进化,具有有利变异的个体数量会不断增加,A项正确;随着抗生素的使用,某些细菌对该种抗生素的耐药性不断提高,这是自然选择的结果,B项正确;自然选择使种群的基因频率发生定向改变,并决定生物进化的方向,但不一定导致新物种的产生,C项错误;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,形成了生物多样性,D项正确。
3.C 解析 共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,A项错误;生物进化的过程中发生基因频率的改变,进化不一定能导致新物种产生,B项错误;进化过程中隔离是物种形成的必要条件,C项正确;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,D项错误。
4.A 解析 根据现代生物进化理论的基本观点可知,突变和基因重组(可遗传变异)都能为生物进化提供原材料,A项正确;基因突变是不定向的,B项错误;帝王蝶的该种钠钾泵突变属于基因突变,基因突变是不定向的,有些突变是适应环境的,但大部分的突变是不适应环境的,所以不能说帝王蝶的该种钠钾泵突变是主动适应环境变化的结果,C项错误;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变,并决定生物进化的方向,D项错误。
5.B 解析 甲种群F2与F1的基因型频率均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,基因频率均为A=1/2,a=1/2,A项正确。乙种群F1的基因型频率为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,基因频率A=1/2,a=1/2;F2的基因型频率为3/8AA、1/4Aa、3/8aa,基因频率A=1/2,a=1/2,故F2与F1的基因频率相同,基因型频率不同,B项错误。甲种群F2的纯合子比例为1/2,乙种群的F2的纯合子比例为3/4,因此乙种群的F2中纯合植株所占的比例较高,C项正确。这两个种群的基因频率都没发生改变,因此两个种群都没有发生进化,D项正确。
6.C 解析 在自然选择的作用下,种群基因频率的定向改变导致生物朝着一定的方向不断进化,A项错误;不同物种之间不能杂交或杂交不能产生可育后代,不能实现基因重组,B项错误;生殖隔离是新物种形成的标志,不同物种之间杂交不能产生后代,或者产生的后代不成活或不育,C项正确;新物种的形成过程一定发生了生物进化,生物进化过程不一定形成新物种,D项错误。
7.A 解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变,超深渊狮子鱼与色素、视觉相关的基因大量“丢失”,基因频率发生改变,因此发生了进化,A项正确;物种之间的界限是生殖隔离,存在生殖隔离的两种生物要么不能交配,要么交配后不能产生可育后代,超深渊狮子鱼属于新物种,有可能可以和狮子鱼交配,只是不能产生可育后代,B项错误;特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的表现型进行选择,进而对基因进行了选择,C项错误;突变是不定向的,且深海高压、终年无光等特殊极端条件只是选择能适应环境的变异的超深渊狮子鱼,D项错误。
8.C 解析 长颈鹿是能进行有性生殖的真核生物,能发生基因突变、基因重组和染色体变异,故突变和基因重组为长颈鹿的进化提供了原材料,A项正确;自然选择决定生物进化的方向,现代长颈鹿的各种性状是在长期的进化过程中适应环境的结果,B项正确;长颈鹿可产生可遗传变异,变异具有不定向性,变异并不是干旱环境诱导发生的,C项错误;进化的实质是种群基因频率发生改变,与其原始祖先相比,现代长颈鹿发生了进化,故现代长颈鹿某些基因的基因频率发生定向改变,D项正确。
9.B 解析 湖泊型和溪流型三刺鱼能进行几代杂交,说明属于同一物种,故溪流型和湖泊型三刺鱼之间不存在生殖隔离,A项错误;自然选择可以定向改变种群的基因频率,导致生物朝着一定的方向不断进化,故天然溪流可以定向改变三刺鱼种群的基因频率,B项正确;突变和基因重组可以使种群产生可遗传的变异,为生物进化提供原材料,但变异是不定向的,C项错误;共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,两种三刺鱼属于同一物种,溪流型三刺鱼适于生活在天然溪流中,故溪流型标志基因的基因频率增加,D项错误。
10.A 解析 昆虫口器的不同长度是昆虫与具花冠筒的植物共同进化的结果,A项错误;通过图示可知,不同口器长度的昆虫可取食对应花冠筒深度的植物花蜜,因此,花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度,B项正确;各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性,C项正确;昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择、共同进化的结果,D项正确。
11.答案 (1)生殖 地理隔离
(2)少
(3)自然选择 种群基因频率是否发生变化
(4)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
(5)捕食者往往捕食数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间
12.答案 (1)地理隔离 定向改变种群的基因频率 生殖隔离 (2)变异 自然选择 (3)QR 不一定形成 (4)25% 55.1% 会
解析 (1)图1中a过程为地理隔离,b为自然选择,b过程的实质是定向改变种群的基因频率,新物种形成必须经过c(生殖隔离)。(2)由图1可知,物种形成过程中变异是不定向的,而图中b过程(自然选择)是定向的。(3)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,图中QR时间段内种群基因频率发生改变,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;新物种形成的标志是产生生殖隔离,从图中无法判断出是否形成生殖隔离,因此在T点时不一定形成新物种。(4)该动物种群中,AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%,A的基因频率=AA的基因型频率+Aa的基因型频率×1/2=10%+30%×1/2=25%。现假设甲种群中共有100个个体,则AA、Aa和aa的个体数依次是10、30、60个,若aa个体每年减少10%,而AA和Aa个体每年均增加10%,则下一年时种群中AA、Aa和aa的个体数依次是11、33、54个,因此aa的基因型频率=54/(54+11+33)×100%≈55.1%。由于基因频率发生了改变,因此该种群会发生进化。
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