内容正文:
专题06 生物的进化
1.(23-24高一下·天津·期末)人和鱼的胚胎发育经历了有腮裂和有尾阶段,这一事实为人和鱼有共同的祖先提供了( )
A.胚胎学证据
B.化石证据
C.分子生物学证据
D.比较解剖学证据
【答案】A
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据。
【详解】人和鱼的胚胎在早期发育过程中都出现了鳃裂和尾,为人和鱼有共同的祖先提供了胚胎学证据,A正确,BCD错误。
故选A。
2.(23-24高一下·天津·期末)提出自然选择学说进化理论的科学家是( )
A.拉马克 B.达尔文 C.孟德尔 D.杜布赞斯基
【答案】B
【分析】达尔文自然选择学说的内涵是:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存,其中过度繁殖是自然选择的前提,生存斗争是自然选择的动力,遗传变异是自然选择的内因和基础,适者生存是自然选择的结果。变异一般是不定向的,自然选择是定向的,决定生物进化的方向。
【详解】生物进化论最早是由达尔文提出的,达尔文在1859年发表了《物种起源》一书,提出了以“自然选择学说”为核心的生物进化理论,B正确,ACD错误。
故选B。
3.(23-24高一下·天津·期末)下列关于生物进化与生物多样性的叙述,正确的是( )
A.浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性
B.豌豆是严格自花传粉的植物种群内个体之间存在生殖隔离
C.生物多样性的形成是不同物种之间协同进化的结果
D.种群基因型频率的改变是生物进化的实质,但不是物种形成的必要条件
【答案】A
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;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;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖属于同种生物,它们同时存在体现了遗传多样性(基因多样性),A正确;
B、严格自花传粉的豌豆种群内个体属于同种生物,它们不存在生殖隔离,B错误;
C、生物多样性的形成是不同物种之间、生物和无机环境之间协同进化的结果,C错误;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,隔离是物种形成的必要条件,D错误。
故选A。
4.(2024·天津滨海新区·期末)在一个种群中基因型为AA的个体占30%, Aa的个体占40%, aa的个体占30%。该种群中基因A 和基因a的频率分别是( )
A.70%、30% B.55%、45%
C.65%、35% D.50%、50%
【答案】D
【分析】根据基因型频率计算基因频率的方法:显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率÷2,隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率÷2。
【详解】由题意知,种群中AA=30%,aa=30%,则Aa=40%。由此计算:A基因频率=30%+40%÷2=50%,a基因频率=30%+40%÷2=50%,D正确。
故选D。
5.(2024·天津五区县·期末)夏威夷群岛上生活着多种蜜旋木雀,有的岛屿上的蜜旋木雀喙细长而弯曲,适于从管状花中取食花蜜,有的岛屿上的蜜旋木雀喙则粗而短,适于凿开树皮取食昆虫。下列叙述错误的是( )
A.不同岛屿上的蜜旋木雀种群之间存在地理隔离
B.不同岛屿上的蜜旋木雀种群基因库之间存在差异
C.蜜旋木雀和开管状花的植物之间发生了协同进化
D.不同岛屿的食物来源导致蜜旋木雀发生定向变异
【答案】D
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
协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。
【详解】A、不同岛屿上的蜜旋木雀种群之间不能进行基因的交流存在地理隔离,A正确;
B、不同岛屿上的蜜旋木雀数量和基因类型均有差异,即不同岛屿上的蜜旋木雀种群基因库之间存在差异,B正确;
C、有的岛屿上的蜜旋木雀喙细长而弯曲,适于从管状花中取食花蜜,蜜旋木雀和开管状花的植物之间发生了协同进化,利于彼此的生存,C正确;
D、变异是不定向的,D错误。
故选D。
6.(23-24高一·天津·期末)下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.个体是生物进化的基本单位 B.自然选择导致种群基因频率的定向改变
C.突变与基因重组为进化提供原材料 D.生物多样性是共同进化的结果
【答案】A
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,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,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、种群是生物进化的基本单位,A错误;
B、自然选择导致种群基因频率的定向改变,从而决定生物进化的方向,B正确;
C、突变与基因重组等可遗传变异为进化提供原材料,C正确;
D、生物多样性是生物与生物、生物与环境共同进化的结果,D正确。
故选A。
7.(23-24高一下·天津·期末)在自然界中黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠,但黄花杓兰由体型较小的熊蜂工蜂传粉,而西藏杓兰由体型较大的熊蜂蜂王传粉,由于传粉者不同,二者在自然界中不能杂交.下列叙述错误的是( )
A.突变和基因重组为黄花杓兰和西藏杓兰种群的进化提供原材料
B.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是自然选择的结果
C.根据材料分析黄花杓兰与西藏杓兰属于同一物种
D.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者大小不同,据此推测它们花的形态结构可能存在差异
【答案】C
【分析】1、生物多样性形成的过程:生物多样性是长期自然选择的结果。地球上生物生存的环境是多种多样的,在不同的环境中自然选择的方向是不同的,不同的选择方向形成不同的生物类型,最后形成不同的物种。不同的物种,其基因库中的基因组成也是不同的,这就形成了遗传基因的多样性;
2、协同进化是指生物的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、突变和基因重组是生物进化的原材料,可见突变和基因重组为黄花杓兰和西藏杓兰种群的进化提供原材料,A正确;
BC、地球上生物生存的环境是多种多样的,在不同的环境中自然选择的方向是不同的,不同的选择方向形成不同的生物类型,最后形成不同的物种;题干信息:在自然界中黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠,但黄花杓兰与西藏杓兰由不同的传粉者传粉,二者在自然界中不能杂交,可见黄花杓兰与西藏杓兰属于不同的物种,黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是自然选择的结果,B正确,C错误;
D、黄花杓兰由体型较小的熊蜂工蜂传粉,而西藏杓兰由体型较大的熊蜂蜂王传粉,黄花杓兰与西藏杓兰传粉者大小不同,据此推测它们花的形态结构可能存在差异,D正确。
故选C。
8.(23-24高一下·天津·期末)某种昆虫(2n=34)为XY 型性别决定的二倍体生物,其触角的刚毛状和丝状由常染色体上的A/a基因控制,其体色的白色和黄色由基因 B/b控制。研究人员将肤色为黄色的雄性与白色雌性杂交,F1体色表现为白色:黄色=1: 1。 回答下列问题:
(1)基因A 和a的本质区别在于______________________________。
(2)现有刚毛状触角昆虫和丝状触角昆虫若干只,为判断触角性状的显隐性,科研小组将将表型相同的雌雄个体相互交配,后代出现________________,则亲本表型为显性。
(3)当该昆虫的体细胞缺失一对同源染色体(常染色体)中的一条染色体时,可称为单体(能存活并可育,染色体数为2n—1)。若体色基因位于Ⅱ号染色体上,让白色Ⅱ号染色体单体与黄色Ⅱ号染色体单体杂交,F1白色:黄色=2:1,出现这种分离比的原因最可能是_________________;若上述解释合理,则让F1自由交配,F2表型及比例为__________。
(4)该昆虫的体色有深棕色和黄褐色,分别受常染色体上的一对等位基因A、a控制。某种群中杂合深棕色个体占44%,黄褐色个体占16%,控制深棕色基因的基因频率是______________。
【答案】(1)碱基对(或脱氧核苷酸)的序列不同
(2)性状分离(既有刚毛状触角又有丝状触角)
(3) 白色对黄色为显性,缺失两条Ⅱ号染色体的个体死亡 白色: 黄色=5: 3
(4)62%
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)A与a为等位基因,两者本质区别在于脱氧核苷酸的排列顺序不同(或碱基的排列顺序不同)。
(2)无中生有为隐性,若将表型相同的雌雄个体相互交配,后代出现性状分离,则新出现的性状为隐性,亲本表型就为显性。
(3)F1白色:黄色=2:1,说明白色是显性性状,黄色为隐性性状,让白色Ⅱ号染色体单体(AO)与黄色Ⅱ号染色体单体(aO)杂交,则子代的基因型及比例为Aa:aO:AO:OO=1:1:1:1,若体色基因位于II号染色体上,缺该体色基因的个体(OO)死亡,则F1白色:黄色=2:1。若上述解释合理,则F1的基因型即比例为Aa:aO:AO=1:1:1,F1产生的配子及比例为A:a:O=1:1:1,F2基因型及比例为AA:Aa:aa:aO:AO:OO=(1/3×1/3):(1/3×1/3×2):(1/3×1/3):(1/3×1/3×2):(1/3×1/3×2):(1/3×1/3)=1:2:1:2:2:1,F2表型及比例为白色:黄色=5:3。
(4)某种群中杂合深棕色个体占44%,说明深棕色是显性,黄褐色为隐性,即Aa占44%,黄褐色个体aa占16%,可求出AA个体占40%,进而求出深棕色基因的基因频率为40%+1/244%=62%。
9.(23-24高一下·天津·期末)某位科学家团队成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA,绘制了尼安德特人基因组草图,在人类进化研究方面做出了突出贡献。
(1)斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于______。
A.化石证据 B.分子生物学证据
C.胚胎学证据 D.比较解剖学证据
(2)人类线粒体DNA在进化的过程中的变化非常小,一个人的线粒体DNA很可能与他们的远祖非常相似。有关线粒体的叙述错误的是_______。
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
B.线粒体基因与Y染色体上基因传递规律相同
C.线粒体DNA可以指导蛋白质的合成
科学家团队分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,得到的结果如图所示:
(3)依据上图信息,请补充完整下面的进化关系图,方框内填写数字编号
②黑猩猩③尼安德特人
1________2________
研究发现,藏族人身体中携带的EPASI突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型EPAS1基因表达,易导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症,而EPAS1突变基因对低氧不敏感。
(4)结合题干信息及所学的知识,解释EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率高的原因:________。
【答案】(1)B
(2)AB
(3) ② ③
(4)在高原缺氧环境下,藏族人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区,EPASI 突变基因不会使人具有生存优势其基因频率不会由于自然选择而提高
【分析】生物有共同祖先的证据:
化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。
比较解创学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来,这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同 的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。
胎学证据:人和鱼的胎在发育早期都出现裂和尾,人和其它脊椎动物在胎发育早期都有彼此相似的阶段。
细胞水平的证据:细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞,@细胞有共同的物质基础和结构基础。
分子水平的证据;不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】(1)将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较属于分子水平的证据,不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)A、孟德尔的遗传规律适用于真核生物的细胞核遗传,线粒体DNA中的基因不遵循孟德尔的遗传规律,A错误;
B、Y染色体上基因存在于细胞核中,Y染色体上基因遵循遗传规律,而线粒体基因不遵循遗传规律,B错误;
C、线粒体是半自主复制的细胞器,含有少量DNA和RNA,可指导蛋白质合成,C正确。
故选AB。
(3)由上图分析,现代人与尼安德特人的DNA差异更小故亲缘关系更近,所以图中1为②黑猩猩,2为③尼安德特人。
(4)在高原缺氧环境下,藏族人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区,EPASI 突变基因不会使人具有生存优势其基因频率不会由于自然选择而提高。
1.(23-24高一下·天津·期末)不同抗菌药物的抗菌机理有所不同,青霉素(作用于细菌的细胞壁)、利福平、环丙沙星、红霉素对细菌的作用部位或作用原理分别对应图乙中的⑥⑦⑧⑨,图甲表示遗传信息的传递过程。下列叙述正确的是( )
A.健康的人体细胞中通常不发生④⑤过程
B.环丙沙星和红霉素分别抑制②③过程
C.图甲中③⑤所代表的生理过程中都只有氢键的断裂
D.长期滥用青霉素会使细菌产生耐药性突变
【答案】A
【分析】图中①是DNA复制,②是转录,③是翻译,④是RNA复制,⑤是逆转录,⑥是细胞壁,⑦是转录,⑧是DNA复制,⑨是翻译。
【详解】A、④是RNA复制,⑤是逆转录,④⑤过程只能发生在被某些病毒侵染的细胞中,健康的人体细胞中通常不发生④⑤过程,A正确;
B、据题图分析可知,环丙沙星作用于⑧细菌DNA的复制过程,因此能抑制①DNA复制过程;红霉素作用于⑨翻译过程,因此能抑制③翻译过程,B错误;
C、图甲中③翻译⑤逆转录所代表的生理过程中有氢键的断裂也有氢键的形成,C错误;
D、长期滥用青霉素会使细菌产生耐药性,该过程中青霉素只起到选择作用,突变是自发产生的,D错误。
故选A。
2.(23-24高一下·天津·期末)三体是指生物中某一对同源染色体增加了一条。科研人员偶然发现了玉米(2n=20)细胞中增加了一条带有易位片段的2号染色体三体植株(植株基因型为Aaa',其中a'指易位染色体上的基因),该易位染色体不能参与联会,同源染色体分离时,该染色体随机移向细胞一极。其余染色体均能正常分离,下列有关叙述正确的是( )
A.该染色体易位只发生在该植株有丝分裂或者减数分裂过程中
B.该三体植株减数分裂过程中联会形成的四分体数量为9个
C.该Aaa'的三体植株减数分裂产生4种基因型的配子,且比例相等
D.该三体豌豆植株的形成属于染色体变异,该变异不会导致种群基因频率改变
【答案】C
【分析】染色体变异分为结构变异和数量变异两种类型:(1)染色体结构变异:包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位;(2)染色体数目变异:包括了整倍体变异和非整倍体变异。
【详解】A、染色体结构变异(易位)可以发生在任何时间,不只是该植株有丝分裂或者减数分裂过程中,A错误;
B、正常玉米(2n=20),该三体玉米是2号染色体有3条,其中易位的这条2号染色体无法正常配对,其余20条染色体正常联会,因此该三体植株减数分裂过程中联会形成的四分体数量为10个,B错误;
C、减数分裂时,A和a正常分离,a'随机移动,因此可以产生A、a、Aa'、aa'四种配子,比例相同,C正确;
D、该三体豌豆植株的形成属于染色体变异,该变异可能会导致种群基因频率改变,D错误。
故选C。
3.(23-24高一下·天津·期末)碳青霉烯类抗生素是抗菌活性最强的非典型β-内酰胺抗生素,是治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一。其作用方式是抑制胞壁粘肽合成酶(PBPs)的活性,从而抑制细菌细胞壁的形成,但现在已发现多种细菌对其产生了耐药性,且数量越来越多。下列叙述正确的是( )
A.耐药性的产生可能是碳青霉烯类抗生素诱导细菌基因突变导致的
B.控制PBPs的基因突变后,PBPs的氨基酸序列就会随之发生改变
C.耐药细菌数量增加的实质是相关基因的基因频率因抗生素的选择而增加
D.应对细菌耐药率提高的最佳方法是研发和使用新的抗生素
【答案】C
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、细菌基因突变是自发产生的而非碳青霉烯类抗生素诱导产生的,碳青霉烯类抗生素起到选择作用,A错误;
B、控制PBPs的基因突变后,由于密码子的简并性,PBPs的氨基酸序列可能不会随之发生改变,B错误;
C、耐药细菌数量增加的实质是相关基因的基因频率因抗生素的选择而增加,即自然选择使得基因频率定向改变,C正确;
D、应对细菌耐药率提高的最佳方法是减少抗生素的使用,D错误。
故选C。
4.(23-24高一下·天津·期末)医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。人类滥用抗生素往往会导致细菌产生耐药性,下图为菌群耐药性形成的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.易感菌群中的某些耐药基因是基因突变的结果
B.使用抗生素后导致易感菌群中耐药性个体的出现
C.应用抗生素对细菌所起的选择作用往往是不定向的
D.探究抗生素对细菌的选择作用实验中,随着培养代数增多,抑菌圈的直径会变大
【答案】A
【分析】达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡,这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。在抗生素刚被使用的时候,能够杀死大多数类型的细菌。但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性,不能抗生素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代。因此,下一代就有更多的具有抗药性的个体,经过抗生素的长期选择,使得有的细菌已不再受其的影响了,细菌抗药性的产生是抗生素对细菌的变异进行选择的结果其,实质是种群的基因频率发生了定向的改变。
【详解】A、细菌是原核生物,遗传物质是DNA,但没有染色体,因此抗药性变异的来源不是基因重组和染色变异,只能是基因突变,A正确;
B、抗生素使用之前,易感菌群中就存在耐药性个体,抗生素只是起到选择作用,B错误;
C、抗生素起到了定向的选择作用,C错误;
D、探究抗生素对细菌的选择作用实验中,随着培养代数增多,具有抗性的细菌越来越多,且抗性越来越强,抑菌圈的直径会变小,D错误。
故选A。
5.(2024·天津和平·一模)瑞典科学家斯万特•帕博的团队从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,发现除非洲人之外的欧亚大陆现代人均有1%~4%的尼安德特人基因成分。下列叙述错误的是( )
A.欧亚大陆现代人的性状与尼安德特人的相同的概率是1%~4%
B.不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
C.现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定的差异
D.欧亚大陆现代人的直系祖先曾经和尼安德特人发生过基因交流
【答案】A
【分析】进化的实质是种群基因频率的改变。由于DNA分子和蛋白质分子都具有物种特异性,因此可以利用不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异来揭示物种亲缘关系的远近。
【详解】A、基因和性状并不都是一一对应的关系,因此基因相同概率为1%~4%,性状不一定1%~4%相同,A错误;
B、DNA分子和蛋白质分子都具有物种特异性,故不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近,B正确;
C、现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定的差异,C正确;
D、“发现除非洲人之外的欧亚大陆现代人均有1%~4%的尼安德特人基因成分”,说明欧亚大陆现代人的直系祖先曾经和尼安德特人交配并产生后代,D正确。
故选A。
6.(23-24高一下·天津·期末)某种蛾类后翅具有类似脊椎动物眼睛的斑纹,当遇到其他动物袭击时,其前翅展开,露出后翅,将袭击者吓跑。下列相关叙述错误的是( )
A.这种物种的形成离不开生殖隔离
B.最初这种特征的出现是自然选择导致的
C.该种蛾类会被捕食,说明适应是相对的
D.该种蛾类和它的捕食者在相互影响中不断进化
【答案】B
【分析】现代生物进化理论的内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,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,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、新物种形成的标志是产生生殖隔离,A正确;
B、最初这种特征的出现突变导致的,B错误;
C、该蛾类虽然会将袭击者吓跑,但依然会被捕食,说明产生后翅具有类似脊椎动物眼睛的斑纹这种适应是相对的,C正确;
D、捕食者和被捕食者在相互影响中共同进化,D正确。
故选B。
7.(23-24高一下·天津河北·期末)如图为甲、乙两岛屿上鸟类的分布情况,甲岛上分布有S、L两种鸟,乙岛上的鸟类是迁移的S鸟的后代。请回答下列问题:
(1)甲岛上S鸟全部个体的集合称为一个_______,它是__________的基本单位。
(2)由于甲岛与乙岛彼此独立,两岛上的S鸟存在______ 在长期进化过程中,甲、Z两岛上S鸟的喙出现差异。让两岛上的S鸟雌雄个体交配,若_________.则说明两岛上的S鸟存在__________,已不是同一个物种。
(3)科学家通过研究发现,乙岛上的S鸟中基因型为Ee的个体占48%,基因型为ee的个体占8%,则乙岛上的S鸟中E的基因频率是________%。
(4)近几年岛上鸟的数量明显减小,专家提出要加以保护,这是在_________层次上保护生物的多样性。
【答案】(1) 种群 生物进化
(2) 地理隔离 不能产生后代或产生的后代不可育 生殖隔离
(3)68%
(4)物种多样性/基因多样性
【分析】生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。不同物种之间一般不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可与的后代,这种现象叫作生殖隔离;同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,叫作地理隔离。
【详解】(1)生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群,故甲岛上S鸟全部个体的集合称为一个种群,它是生物进化和繁殖的基本单位。
(2)同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,叫作地理隔离,由于甲岛与乙岛彼此独立,所以两岛上的S鸟存在地理隔离;不同物种之间一般不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫作生殖隔离。让两岛上的S鸟雌雄个体交配,若不能产生后代或产生的后代不可育,则说明两岛上的S鸟存在生殖隔离,已不是同一个物种。
(3)已知乙岛上 S 鸟中基因型为 Ee 的个体占 48%,基因型为 ee 的个体占 8%,则基因型为 EE 的个体占 1-48%-8%=44%,E 的基因频率=(44%×2+48%)÷(100%×2)=68%。
(4)生物多样性主要包括三个层次的内容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性,近几年岛上鸟的数量明显减小,专家提出要加以保护,这是在物种多样性/基因多样性层次上保护生物的多样性。
8.(22-23高一下·天津和平·期末)一万多年前,某地区有许多湖泊(A、B、C、D),湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊(如图1),湖中的鱼形态差异也变得明显。请分析回答下列问题:
(1)溪流消失后,各个湖泊中的鳉鱼不再发生基因交流,原因是存在____________各个种群通过____________产生进化的原材料。现代生物进化理论认为:____________是生物进化的基本单位,进化的方向由_____________决定。
(2)C湖泊中全部鳉鱼所含有的全部基因称为该种群的____________。鳉鱼某对染色体上有一对等位基因A和a,该种群内的个体自由交配。图2为某段时间内种群A基因频率的变化情况,假设无基因突变,则该种群在____________时间段内发生了进化,判断依据是_______________。在Y3-Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为_____________。经历了图示变化之后,鳉鱼是否产生了新物种?____________(填“是”、“否”、“不确定”)。
(3)现在有人将四个湖泊中的一些鱼混合养殖,结果发现:A、B两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,A、B两湖内鳉鱼的差异体现了_____________多样性:来自C、D两湖的鳉鱼交配,能生育且有正常生殖能力的子代,且子代个体间存在一定的性状差异,这体现了_____________多样性。这些多样性的形成是不同物种之间、生物与环境之间_____________的结果。
(4)在5000年前,A湖的浅水滩生活着甲水草(二倍体),如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草,经基因组分析发现,甲、乙两种水草完全相同。经染色体组分析,水草甲含有18对同源染色体,水草乙的染色体组数是水草甲的2倍。则乙水草染色体数目加倍的原因最可能是____________。
【答案】(1) 地理隔离 突变和基因重组 种群 自然选择
(2) 基因库 Y1-Y3 种群中基因A的基因频率发生变化 18% 不确定
(3) 物种 基因 协同进化
(4)低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加形成四倍体水草乙
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,种群是一定区域内的同种生物的全部个体,种群中所有个体的全部基因叫基因库;突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率改变;隔离是新物种形成的必要条件;生物进化是共同进化;通过漫长的共同进化形成生物多样性;生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。
【详解】(1)溪流消失后,不同湖泊之间产生了地理隔离,各个湖泊中的鳉鱼不再发生基因交流。突变和基因重组产生进化的原材料,但由于突变和基因重组都是随机的,不定向的,因此突变和基因重组不能决定生物进化的方向。现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,自然选择决定了生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
(2)C湖中的所有鳉鱼构成一个种群,种群是生物进化的单位,湖中的所有鳉鱼所含的全部基因称为鳉鱼种群的基因库,生物进化的实质是基因频率的改变。由题图曲线可知,鳉鱼种群的A基因频率在Y1-Y3之间发生变化,因此该阶段发生了进化。该种群在Y3-Y4时间段内保持遗传平衡,A的基因频率是0.9,a的基因频率为0.1,该时间段Aa的基因频率是2×0.9×0.1×100%=18%。生殖隔离是新物种形成的标志,图示过程基因频率发生了变化,说明生物进化了,但不能确定是否形成了新物种。
(3)A、B两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,说明二者之间存在生殖隔离,它们属于2个物种,因此A、B两湖内鳉鱼的差异体现了物种多样性;C、D两湖的鳉鱼交配,能生育具有正常生殖能力的子代,说明他们属于同一个物种,子代之间存在一定的性状差异,这体现了生物多样性中的基因(遗传)多样性。生物多样性的形成是不同物种之间、生物与环境之间共同进化的结果。
(4)水草乙的染色体组数是水草甲的2倍,属于多倍体,自然条件下多倍体产生的原因可能是低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加形成四倍体水草乙。
试卷第1页,共3页
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专题06 生物的进化
1.(23-24高一下·天津·期末)人和鱼的胚胎发育经历了有腮裂和有尾阶段,这一事实为人和鱼有共同的祖先提供了( )
A.胚胎学证据
B.化石证据
C.分子生物学证据
D.比较解剖学证据
2.(23-24高一下·天津·期末)提出自然选择学说进化理论的科学家是( )
A.拉马克 B.达尔文 C.孟德尔 D.杜布赞斯基
3.(23-24高一下·天津·期末)下列关于生物进化与生物多样性的叙述,正确的是( )
A.浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性
B.豌豆是严格自花传粉的植物种群内个体之间存在生殖隔离
C.生物多样性的形成是不同物种之间协同进化的结果
D.种群基因型频率的改变是生物进化的实质,但不是物种形成的必要条件
4.(2024·天津滨海新区·期末)在一个种群中基因型为AA的个体占30%, Aa的个体占40%, aa的个体占30%。该种群中基因A 和基因a的频率分别是( )
A.70%、30% B.55%、45%
C.65%、35% D.50%、50%
5.(2024·天津五区县·期末)夏威夷群岛上生活着多种蜜旋木雀,有的岛屿上的蜜旋木雀喙细长而弯曲,适于从管状花中取食花蜜,有的岛屿上的蜜旋木雀喙则粗而短,适于凿开树皮取食昆虫。下列叙述错误的是( )
A.不同岛屿上的蜜旋木雀种群之间存在地理隔离
B.不同岛屿上的蜜旋木雀种群基因库之间存在差异
C.蜜旋木雀和开管状花的植物之间发生了协同进化
D.不同岛屿的食物来源导致蜜旋木雀发生定向变异
6.(23-24高一·天津·期末)下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.个体是生物进化的基本单位 B.自然选择导致种群基因频率的定向改变
C.突变与基因重组为进化提供原材料 D.生物多样性是共同进化的结果
7.(23-24高一下·天津·期末)在自然界中黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠,但黄花杓兰由体型较小的熊蜂工蜂传粉,而西藏杓兰由体型较大的熊蜂蜂王传粉,由于传粉者不同,二者在自然界中不能杂交.下列叙述错误的是( )
A.突变和基因重组为黄花杓兰和西藏杓兰种群的进化提供原材料
B.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是自然选择的结果
C.根据材料分析黄花杓兰与西藏杓兰属于同一物种
D.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者大小不同,据此推测它们花的形态结构可能存在差异
8.(23-24高一下·天津·期末)某种昆虫(2n=34)为XY 型性别决定的二倍体生物,其触角的刚毛状和丝状由常染色体上的A/a基因控制,其体色的白色和黄色由基因 B/b控制。研究人员将肤色为黄色的雄性与白色雌性杂交,F1体色表现为白色:黄色=1: 1。 回答下列问题:
(1)基因A 和a的本质区别在于______________________________。
(2)现有刚毛状触角昆虫和丝状触角昆虫若干只,为判断触角性状的显隐性,科研小组将将表型相同的雌雄个体相互交配,后代出现________________,则亲本表型为显性。
(3)当该昆虫的体细胞缺失一对同源染色体(常染色体)中的一条染色体时,可称为单体(能存活并可育,染色体数为2n—1)。若体色基因位于Ⅱ号染色体上,让白色Ⅱ号染色体单体与黄色Ⅱ号染色体单体杂交,F1白色:黄色=2:1,出现这种分离比的原因最可能是_________________;若上述解释合理,则让F1自由交配,F2表型及比例为__________。
(4)该昆虫的体色有深棕色和黄褐色,分别受常染色体上的一对等位基因A、a控制。某种群中杂合深棕色个体占44%,黄褐色个体占16%,控制深棕色基因的基因频率是______________。
9.(23-24高一下·天津·期末)某位科学家团队成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA,绘制了尼安德特人基因组草图,在人类进化研究方面做出了突出贡献。
(1)斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于______。
A.化石证据 B.分子生物学证据
C.胚胎学证据 D.比较解剖学证据
(2)人类线粒体DNA在进化的过程中的变化非常小,一个人的线粒体DNA很可能与他们的远祖非常相似。有关线粒体的叙述错误的是_______。
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
B.线粒体基因与Y染色体上基因传递规律相同
C.线粒体DNA可以指导蛋白质的合成
科学家团队分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,得到的结果如图所示:
(3)依据上图信息,请补充完整下面的进化关系图,方框内填写数字编号
②黑猩猩③尼安德特人
1________2________
研究发现,藏族人身体中携带的EPASI突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型EPAS1基因表达,易导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症,而EPAS1突变基因对低氧不敏感。
(4)结合题干信息及所学的知识,解释EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率高的原因:________。
1.(23-24高一下·天津·期末)不同抗菌药物的抗菌机理有所不同,青霉素(作用于细菌的细胞壁)、利福平、环丙沙星、红霉素对细菌的作用部位或作用原理分别对应图乙中的⑥⑦⑧⑨,图甲表示遗传信息的传递过程。下列叙述正确的是( )
A.健康的人体细胞中通常不发生④⑤过程
B.环丙沙星和红霉素分别抑制②③过程
C.图甲中③⑤所代表的生理过程中都只有氢键的断裂
D.长期滥用青霉素会使细菌产生耐药性突变
2.(23-24高一下·天津·期末)三体是指生物中某一对同源染色体增加了一条。科研人员偶然发现了玉米(2n=20)细胞中增加了一条带有易位片段的2号染色体三体植株(植株基因型为Aaa',其中a'指易位染色体上的基因),该易位染色体不能参与联会,同源染色体分离时,该染色体随机移向细胞一极。其余染色体均能正常分离,下列有关叙述正确的是( )
A.该染色体易位只发生在该植株有丝分裂或者减数分裂过程中
B.该三体植株减数分裂过程中联会形成的四分体数量为9个
C.该Aaa'的三体植株减数分裂产生4种基因型的配子,且比例相等
D.该三体豌豆植株的形成属于染色体变异,该变异不会导致种群基因频率改变
3.(23-24高一下·天津·期末)碳青霉烯类抗生素是抗菌活性最强的非典型β-内酰胺抗生素,是治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一。其作用方式是抑制胞壁粘肽合成酶(PBPs)的活性,从而抑制细菌细胞壁的形成,但现在已发现多种细菌对其产生了耐药性,且数量越来越多。下列叙述正确的是( )
A.耐药性的产生可能是碳青霉烯类抗生素诱导细菌基因突变导致的
B.控制PBPs的基因突变后,PBPs的氨基酸序列就会随之发生改变
C.耐药细菌数量增加的实质是相关基因的基因频率因抗生素的选择而增加
D.应对细菌耐药率提高的最佳方法是研发和使用新的抗生素
4.(23-24高一下·天津·期末)医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。人类滥用抗生素往往会导致细菌产生耐药性,下图为菌群耐药性形成的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.易感菌群中的某些耐药基因是基因突变的结果
B.使用抗生素后导致易感菌群中耐药性个体的出现
C.应用抗生素对细菌所起的选择作用往往是不定向的
D.探究抗生素对细菌的选择作用实验中,随着培养代数增多,抑菌圈的直径会变大
5.(2024·天津和平·一模)瑞典科学家斯万特•帕博的团队从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,发现除非洲人之外的欧亚大陆现代人均有1%~4%的尼安德特人基因成分。下列叙述错误的是( )
A.欧亚大陆现代人的性状与尼安德特人的相同的概率是1%~4%
B.不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
C.现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定的差异
D.欧亚大陆现代人的直系祖先曾经和尼安德特人发生过基因交流
6.(23-24高一下·天津·期末)某种蛾类后翅具有类似脊椎动物眼睛的斑纹,当遇到其他动物袭击时,其前翅展开,露出后翅,将袭击者吓跑。下列相关叙述错误的是( )
A.这种物种的形成离不开生殖隔离
B.最初这种特征的出现是自然选择导致的
C.该种蛾类会被捕食,说明适应是相对的
D.该种蛾类和它的捕食者在相互影响中不断进化
7.(23-24高一下·天津河北·期末)如图为甲、乙两岛屿上鸟类的分布情况,甲岛上分布有S、L两种鸟,乙岛上的鸟类是迁移的S鸟的后代。请回答下列问题:
(1)甲岛上S鸟全部个体的集合称为一个_______,它是__________的基本单位。
(2)由于甲岛与乙岛彼此独立,两岛上的S鸟存在______ 在长期进化过程中,甲、Z两岛上S鸟的喙出现差异。让两岛上的S鸟雌雄个体交配,若_________.则说明两岛上的S鸟存在__________,已不是同一个物种。
(3)科学家通过研究发现,乙岛上的S鸟中基因型为Ee的个体占48%,基因型为ee的个体占8%,则乙岛上的S鸟中E的基因频率是________%。
(4)近几年岛上鸟的数量明显减小,专家提出要加以保护,这是在_________层次上保护生物的多样性。
8.(22-23高一下·天津和平·期末)一万多年前,某地区有许多湖泊(A、B、C、D),湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊(如图1),湖中的鱼形态差异也变得明显。请分析回答下列问题:
(1)溪流消失后,各个湖泊中的鳉鱼不再发生基因交流,原因是存在____________各个种群通过____________产生进化的原材料。现代生物进化理论认为:____________是生物进化的基本单位,进化的方向由_____________决定。
(2)C湖泊中全部鳉鱼所含有的全部基因称为该种群的____________。鳉鱼某对染色体上有一对等位基因A和a,该种群内的个体自由交配。图2为某段时间内种群A基因频率的变化情况,假设无基因突变,则该种群在____________时间段内发生了进化,判断依据是_______________。在Y3-Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为_____________。经历了图示变化之后,鳉鱼是否产生了新物种?____________(填“是”、“否”、“不确定”)。
(3)现在有人将四个湖泊中的一些鱼混合养殖,结果发现:A、B两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,A、B两湖内鳉鱼的差异体现了_____________多样性:来自C、D两湖的鳉鱼交配,能生育且有正常生殖能力的子代,且子代个体间存在一定的性状差异,这体现了_____________多样性。这些多样性的形成是不同物种之间、生物与环境之间_____________的结果。
(4)在5000年前,A湖的浅水滩生活着甲水草(二倍体),如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草,经基因组分析发现,甲、乙两种水草完全相同。经染色体组分析,水草甲含有18对同源染色体,水草乙的染色体组数是水草甲的2倍。则乙水草染色体数目加倍的原因最可能是____________。
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