内容正文:
第一节 生物进化理论
[随堂巩固]
1.下列关于达尔文生物进化理论和拉马克生物进化理论的区别的叙述,正确的是( )
A.达尔文生物进化理论认为环境的作用可以引起不定向的变异
B.拉马克生物进化理论认为不定向的变异是由动物的意愿决定的
C.达尔文生物进化理论认为生物变异后就能适应环境
D.拉马克生物进化理论认为生物通过变异适应环境
解析 达尔文进化学说认为环境起选择作用,变异是不定向的,只有具有有利变异的个体才能适应环境,并得到保留。拉马克进化学说认为生物的变异是定向的,生物为了适应环境而产生相应的变异。
答案 D
2.关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.一个池塘内所有生物构成生物进化的基本单位
B.进化的原材料由基因突变、基因重组和染色体变异产生
C.二倍体草莓与四倍体草莓不存在生殖隔离
D.若种群中显隐性个体的数量保持不变,则没有发生进化
解析 生物进化的基本单位为种群,而一个池塘内所有生物构成一个群落,A错误;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,B正确;二倍体草莓和四倍体草莓交配后产生的三倍体草莓不可育,因此二倍体草莓和四倍体草莓不属于同一物种,存在生殖隔离,C错误;发生进化的标志是基因频率是否发生变化,跟显隐性个体的数量没有关系,D错误。
答案 B
3.下图A、B、C代表不同的种群,已知A和B原本属于同一物种,都以物种C作为食物来源。由于地理隔离,且经过若干年的进化,现在不太清楚A和B是否还属于同一物种。下列有关说法正确的是( )
A.若A和B在一起还能进行自由交配,则他们就一定不存在生殖隔离
B.A和B间存在地理隔离,所以它们一定存在生殖隔离
C.若A和B仍然为同一物种,则它们具有共同的基因库
D.A和B种群基因频率的定向改变,导致了它们朝着一定方向进化
解析 生殖隔离包括不能自由交配、胚胎致死、产生的后代不育等,能进行自由交配,不一定不存在生殖隔离,A错误;新物种的形成一般先经过长期的地理隔离后产生生殖隔离,但经过地理隔离不一定形成生殖隔离,B错误;基因库是对种群而言的,A、B属于两个种群,因此不具有共同的基因库,C错误;自然选择使基因频率定向改变,从而决定生物进化的方向,D正确。
答案 D
4.现代生物进化理论与中性学说的区别在于( )
A.现代生物进化理论没有从根本上揭示生物进化的实质
B.中性学说与现代生物进化理论有着根本上的区别,中性学说否定了自然选择
C.通过中性突变的随机固定由生物个体决定保留和淘汰
D.中性学说侧重于微观水平,现代生物进化理论侧重于宏观水平
解析 现代生物进化理论侧重于在个体以及群体水平研究生物进化,揭示了种群进化规律。中性学说侧重于分子水平研究,揭示了分子水平的进化规律。两者是相互补充的关系,更好地解释了生物进化的现象及本质。
答案 D
5.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾。在自然条件下,桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性。19世纪中叶以前,桦尺蛾种群中S基因的频率很低。随着英国工业的发展,桦尺蛾种群中S基因的频率提高了很多,如表。
基因
基因频率
19世纪中叶以前
20世纪中叶
S
5%
95%
s
95%
5%
请根据上述材料回答:
(1)1850年以前,浅色桦尺蛾比例很高,黑色桦尺蛾比例很低,这表明稀有的黑色型是由浅色型通过________产生的。
(2)从1850年到1898年间,黑色桦尺蛾逐渐取代浅色桦尺蛾,这表明黑色基因(S)和浅色基因(s)的频率均发生________。
(3)被污染的环境使得浅色桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势,黑色桦尺蛾由于具有保护色而处于选择优势。这一事实表明,种群中产生的变异是________,经过长期的________,使种群的________________发生定向的改变,导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。
解析 (1)稀有的黑色型是由浅色型通过突变产生的。(2)黑色桦尺蛾逐渐取代浅色桦尺蛾,这表明黑色基因(S)和浅色基因(s)的频率均发生定向改变。(3)种群产生的变异是不定向的,在自然选择的作用下,不利变异不断被淘汰,有利的变异逐渐积累,从而使种群基因频率发生定向改变。
答案 (1)突变 (2)定向改变 (3)不定向的 自然选择 基因频率
[课下作业]
1.雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器,所以它的鹿角发达。下列属于拉马克用进废退的观点的是( )
A.鹿角发达的个体被保留
B.鹿角因经常使用而发达
C.鹿角的变异朝着有利于其生存的方向发展
D.雄鹿为了繁衍后代的需要而使鹿角发达
解析 拉马克的观点是“用进废退”和“获得性遗传”,鹿角因为经常使用所以发达,符合用进废退的观点。
答案 B
2.下图中理论值与实际生存个体数差别很大,可用来解释这一现象的是达尔文进化理论中的( )
A.过度繁殖 B.生存斗争
C.遗传变异 D.适者生存
解析 理论值与实际生存个体数差别很大,说明在生存斗争中一部分个体被淘汰了,B正确。
答案 B
3.决定种群基因频率改变方向的因素是( )
A.过度繁殖 B.生存斗争
C.自然选择 D.遗传和变异
解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变,能够使种群基因频率改变的是自然选择。
答案 C
4.下列因素中对果蝇种群基因频率的变化影响最小的是( )
A.随机交配 B.自然选择
C.基因突变 D.染色体变异
解析 一个个体数无穷大的果蝇群体在理想情况下进行随机交配,经过多代,果蝇种群的基因频率仍可保持稳定的平衡状态。自然选择和变异等都会使果蝇种群的基因频率发生改变。
答案 A
5.在一个种群中随机抽取一定数量的个体,其中基因型为AA的个体占总数的24%,基因型为Aa的个体占总数的72%,基因型为aa的个体占总数的4%,那么,A和a的基因频率分别是( )
A.24%和72% B.36%和64%
C.57%和43% D.60%和40%
解析 根据题意,假设随机抽出的个体数为X个,A、a所控制性状的基因总数为2X个,A基因的数目为(24%×X×2+72%×X×1)=1.2X个,a基因的数目为(4%×X×2+72%×X×1)=0.8X个。依据基因频率的概念——某种基因在某个种群中占全部等位基因的比率,故A基因的频率=A基因在该种群中的数目÷控制该性状的基因的总数=1.2X÷2X=60%;a基因的频率=a基因在该种群中的数目÷控制该性状的基因的总数=0.8X÷2X=40%。
答案 D
6.有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但在经常刮大风的海岛上,这些突变类型的昆虫因不能飞行,从而避免了被风吹到海里淹死。这个事例说明( )
A.突变多数是有害的
B.突变多数是有利的
C.突变的有害和有利并不是绝对的
D.突变的有害和有利是绝对的
解析 基因突变具有多害少利性。有翅昆虫突变成残翅或无翅类型,在正常情况下这些变异类型因不能飞行,活动范围小,在生存斗争中处于劣势。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中,残翅或无翅类型的昆虫因不能飞行而避免了被风吹到海里,更容易活下来。这一事例说明,突变的有利和有害并不是绝对的,它取决于生物的生存环境。
答案 C
7.下列关于物种和种群的说法,错误的是( )
A.同一种群一般不存在地理隔离
B.同一物种可包括多个种群
C.同一物种不存在隔离
D.不同物种一定存在隔离
解析 同一种群是生活在同一区域中的同种生物的总和,一般不存在地理隔离,A正确;同一物种可分散在不同区域,形成多个种群,B正确;同一物种不存在生殖隔离,但可能存在地理隔离,C错误;不同物种存在生殖隔离,D正确。
答案 C
8.下列能形成新物种的是( )
A.二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B.桦尺蛾体色的基因频率由s(浅色)95%变为S(黑色)95%
C.马与驴交配产生了骡
D.克隆多莉羊
解析 判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,说明已形成了新物种,否则还没有形成新物种。A项中,四倍体西瓜自交能产生可育后代,说明四倍体西瓜属于一个物种,四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育,说明二者存在生殖隔离,则四倍体西瓜是一个新物种;B项中,基因频率发生了改变,说明生物进化了,但未突破种的界限,仍属于同一物种;C项中骡子不育,不是一个物种;D项中多莉羊是无性繁殖产生的,其遗传组成基本不变,仍属于原来的物种。
答案 A
9.人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石,对每个个体背甲的长/宽比都进行了测量,这一长/宽比用S表示。在下图中,p曲线表示1.5亿年前该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中的三个不同地点发现了三个不同的剑尾动物群体,图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况,请据图回答下列问题:
(1)在a、b、c三个群体中,最可能出现新物种的是________,理由是__________________________________。
(2)在发现该动物的三个地区中,环境最可能保持不变的是________,理由是__________________________________。
(3)S值的变化实质反映了________________的变化,这种变化是________的结果,这种作用还决定了生物进化的方向。
(4)要形成新的物种必须经过________、________、________三个环节。
解析 图文转换时要认清a、b、c三曲线与p曲线的区别之处,其中a曲线和p曲线相似,生物的差别很小,也就是说生物的变异较小,两种生物的生存环境相似。
答案 (1)c 变异类型最多,有可能出现适应环境的变异类型而形成新物种 (2)a 群体性状与1.5亿年前的群体p最相似 (3)等位基因频率 自然选择 (4)突变和基因重组 自然选择 隔离
10.下图中的A、B、C表示三个自然条件有差异的地区,地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A地区某些个体由于某种机会开始分布到B、C地区,并逐渐形成两个新物种,③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是( )
A.上述过程说明进化总是由突变引起的,地理隔离是新物种形成的标志
B.甲、乙两个种群在进化过程中等位基因频率总是变化的,其基因库存在较大的差异,不能进行基因交流
C.乙、丙两个种群存在地理隔离,但两种群的等位基因频率相同
D.甲、丙种群存在生殖隔离,两个种群基因库组成完全不同,进化改变的是个体而不是群体
解析 分析题中信息可知,生物进化可能是由地理隔离引起的,生殖隔离是新物种形成的标志。甲、乙两个种群在新环境中等位基因频率会发生变化,基因库存在差异,无法进行基因交流。乙、丙两个种群存在地理隔离,两种群的等位基因频率不会相同。甲、丙种群存在生殖隔离,进化改变的是种群。
答案 B
11.海洋中有由地震形成的大小相似的两个小岛,某时间段内岛上鸟类种类和数量随时间变化的情况如图所示。下列有关叙述中,错误的是( )
A.两岛上的鸟类存在地理隔离,不同种的鸟类之间存在着生殖隔离
B.甲岛较乙岛鸟的种类增加更丰富,可能是甲岛的环境变化更大
C.两岛的鸟类各形成一个种群基因库,且两个基因库间的差异越来越大
D.两岛上鸟类的种类虽然不同,但最终两岛上鸟类的数量趋于相同
解析 每个岛上的鸟类有多种,所以它们是多个种群,每个种群都存在一个基因库,所以C项中“两岛的鸟类各形成一个种群基因库”表述错误。由于两岛位置不同,所以两岛上的鸟类存在地理隔离,但无论是否在一个岛上,不同种类的鸟类之间都存在生殖隔离。由于甲岛上环境变化较大,促使基因库的等位基因频率发生变化的速率快,所以甲岛上鸟类种类增加更多。由于两岛的大小相似,所以鸟类总的数量将趋于相同。
答案 C
12.根据达尔文自然选择学说图解(如图)分析,下列对现代综合进化论的补充、完善等内容中,不正确的是( )
A.现代综合进化论是在研究种群中等位基因频率变化的基础上发展起来的
B.种群是生物进化的基本单位
C.物种形成包括突变和基因重组、选择、隔离三个基本环节
D.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
解析 种群基因库是种群中全部生物个体的全部基因的总和,每个个体只有种群基因库的一部分基因。
答案 D
13.夏威夷群岛上发现了几种蜜旋木雀,用现代综合进化论解释错误的是( )
A.经过长期的地理隔离达到生殖隔离,导致原始蜜旋木雀物种形成现在环境的蜜旋木雀物种
B.生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的蜜旋木雀很快进化形成不同的物种
C.这些蜜旋木雀原先属于同一物种,从某岛迁来后,逐渐分布在不同的群岛,出现不同的突变和基因重组
D.自然选择对不同种群的等位基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐渐出现生殖隔离
解析 原来属于同一物种的蜜旋木雀,从某岛迁来后,因在不同的群岛上生活(地理隔离),产生不同的突变和基因重组,由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同,自然选择对其等位基因频率的改变所起的作用就有差别。在一个种群中,某些基因被保留下来,而在另一个种群中,被保留下来的可能是另一些基因。久而久之,由于自然选择的不同使各个种群的基因库变得很不相同,并逐渐出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成,原来属于同一个物种的蜜旋木雀就成为不同的物种。不过物种的进化是十分缓慢的,往往要经过成千上万年才能实现,不是一朝一夕就可形成的。
答案 B
14.杂交实验表明,桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制,黑色S对灰色s为显性。在曼彻斯特地区,19世纪中叶以前,种群中S基因频率很低,约为5%。到了20世纪,则上升到95%以上。请分析回答下列问题:
(1)从遗传的角度分析:
①最初的S基因是通过________出现的,它为生物进化提供了________。
②S基因频率增高的遗传基础是________。
(2)试用生物进化理论分析这一变化的原因:
①19世纪,桦尺蛾的栖息地的树干上长满了地衣。在此环境下,种群s基因频率高的原因是___________________________。
②随着英国工业的发展,工厂排出的煤烟使地衣不能生存,树皮裸露并被煤烟熏成褐色,在此环境条件下,种群S基因频率升高的原因是_______________________。
解析 (1)突变和基因重组为生物进化提供了原材料,因此最初的S基因是通过基因突变获得的。(2)而S基因频率的增高是通过等位基因的分离、基因重组从而形成多种多样的基因型实现的。又由于自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,因此19世纪,种群中s基因频率高的原因是灰色(ss)桦尺蛾体色与环境色彩一致,不易被鸟类捕食。后来桦尺蛾栖息地变成褐色,灰色个体易被鸟类捕食,黑色个体由于具有了保护色而容易生存,久而久之,黑色个体逐代积累增多,S基因频率也随着增高。
答案 (1)①基因突变 原材料 ②等位基因的分离、基因重组 (2)①灰色(ss)桦尺蛾体色与环境色彩一致,不易被鸟类捕食 ②灰色个体易被鸟类捕食,黑色个体因有了保护色而易生存,久而久之,黑色个体逐代积累增多,S基因频率也随着升高
15.根据以下资料回答问题:
根据分类学的记载,地球上现存的生物约有200多万种,但是每年都有新物种被发现。近年来在3 000 m深的深海热泉孔周围,发现了以前没有记载的生物。这就说明,生物界还有待人们的继续发现,有人估计现存生物的实际种类应当在450万种左右。
(1)从遗传水平看,生物新性状的出现主要是________的结果,而进行有性生殖的生物,后代的不同表型主要是________的结果。
(2)从进化角度看,生物物种的多样性主要是_______________________。
(3)我国的四川、甘肃等地,在海拔2 000~4 000 m的高山中生活着珍稀动物大熊猫,据统计,目前野生大熊猫仅存800只左右。而2008年5月12日四川汶川大地震又使大熊猫的生存环境变得更加恶劣。①造成大熊猫濒危的因素很多,如食物结构简单,繁殖力______,但主要原因是_________________________。
②从生物多样性的角度看,如果大熊猫灭绝,就意味着该物种所拥有的全部________从地球上永远消失,从长远发展来看,必定会对生态系统的稳定性造成影响。
③有的学者提出,通过克隆技术大量繁殖大熊猫,然后再将它们送回野生环境以增加其种群数目。从遗传多样性的角度分析,这样做的最大弊端是________________。
解析 (1)(2)变异的来源有基因突变、基因重组、染色体变异,而生物性状具有多样性主要是由基因突变造成的。由于变异的不定向性及生物生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的自然选择导致生物性状多样性。(3)①大熊猫濒临灭绝的原因有多方面,如食物单一,繁殖力很弱;但主要原因是人类活动干扰和破坏了大熊猫的生存环境。②一种生物的灭绝,导致该种生物的基因全部消失。③克隆技术的运用能够实现种群数目的增加,但会破坏种群基因库中基因的多样性。
答案 (1)基因突变 基因重组 (2)环境的多样性及突变和基因重组、自然选择及隔离综合作用的结果 (3)①很弱 人类活动干扰和破坏了大熊猫的生存环境 ②基因 ③破坏种群基因库中基因的多样性
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