内容正文:
暑假作业十三 生物的进化
摘要:
1.说明现代生物进化理论的主要内容。
2.概述生物进化与生物多样性的形成。
1.请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的
形成。
2.如 何理解自然选择学说四点内容之间的
关系?
3.生物进化的实质是什么? 如何判断一个种群
是否发生了进化?
4.物种的形成是否必须要经过隔离? 是否必须
要经过地理隔离?
【例】 如图是我国黄河两岸a、b、c、d4个物种
及其演化关系的模型,请据图分析下列说法
错误的是 ( )
A.由a物种进化为b、c两个物种经历了从地
理隔离到生殖隔离的过程
B.黄河北岸的b物种迁移到黄河南岸后,不
与c物种进化为同一物种,其原因在于二
者间已形成生殖隔离
C.若c物种的种群基因频率发生了变化,则
该物种一定在进化
D.判断d物种是不是不同于b物种的新品
种的方法是观察两个物种的生物能否交
配,并产生后代
【解析】 a物种分布在黄河两岸进化为b、c两
个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程;b
物种迁移到黄河南岸后,与c物种之间存在生
殖隔离;生物进化的实质是种群基因频率发生
了变化,只要种群的基因频率发生了改变,则生
物一定发生了进化;不同物种的生物之间不能
交配,或交配后不能产生“可育后代”。
【答案】 D
【规律方法】 (1)物种形成过程中的地理隔
离和生殖隔离分别是量变和质变过程。
(2)生物的进化不一定形成新物种;新物种形
成,生物肯定进化。
一、单项选择题
1.因为病毒不能形成化石以及它们复制机制的
复杂,使得研究病毒的起源十分困难。有关
病毒的起源及与细胞的关系,目前最能被接
受的是:生物大分子→细胞→病毒。下列观
点能支持病毒的起源是在细胞产生之后的是
( )
A.病毒既具有化学大分子的属性,又具有生
物的部分特征
B.所有病毒都是寄生的,病毒离开细胞不能
进行新陈代谢
C.病毒的化学组成简单,只有核酸和蛋白质
两类分子
D.有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某
些片段的碱基序列十分相似
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2.某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性试
验,结果显示,70%的致病菌具有耐药性。下
列有关叙述错误的是 ( )
A.若孕妇食用了较多残留抗生素的食品,则
会导致其体内大多数细菌耐药
B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素,感染
的细菌也有可能是耐药菌
C.耐药性是人类在使用抗生素时,细菌发生
基因突变产生的
D.在含有抗生素的环境中,耐药性这种变异
属于有利变异
3.现有一个由 AA、Aa、aa三种基因型个体组
成的动物种群,已知该种群中具有繁殖能力
的个体之间通过随机交配进行繁殖,而aa个
体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代,若子
代中AA∶Aa∶aa=9∶6∶1,则亲代中AA、
Aa和aa的数量比可能为 ( )
A.4∶3∶4 B.5∶5∶1
C.6∶2∶3 D.4∶1∶4
4.科学家在马里亚纳海沟发现了一个新物种
———超深渊狮子鱼,这种狮子鱼通体透明。
研究发现其基因组中与色素、视觉相关的基
因大量丢失,此外与细胞膜稳定有关的基因
也发生了变化,增强了抗压能力使其能够生
活在7000米以下的海沟中,而其他种类的狮
子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁
内。下列有关叙述正确的是 ( )
A.超深渊狮子鱼生活在黑暗的深海中,眼睛
由于很少使用而发生了视觉退化
B.超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的其他
狮子鱼存在地理隔离,但无生殖隔离
C.环境的定向选择提高了超深渊狮子鱼与
细胞膜稳定有关基因的频率
D.超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息
空间中相互选择、协同进化
二、不定项选择题
5.人类在生产和生活中大量使用抗生素是细菌
抗药性增强的重要原因。相关叙述错误的是
( )
A.一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药
性变异
B.抗生素直接对细菌的耐药性基因进行选
择使耐药基因频率增大
C.在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验
中,每代培养时均从抑菌圈边缘挑取细菌
培养,抑菌圈的直径会逐代变小
D.细菌产生的耐药性变异不利于人类的生
存,属于不利变异
6.狮子鱼多分布于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁
内,但在马里亚纳海沟7000米以下的深海环
境(该环境具有高压、终年无光等特殊极端条
件)生存着通体透明的一个新物种———超深渊
狮子鱼。我国科学家最新研究发现,超深渊狮
子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了
大量丢失,这些遗传变异共同造成了这一物种
的奇特表现型和对超深渊极端环境的适应能
力。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关
的基因发生了大量丢失属于染色体结构
变异中的缺失
B.超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的狮子
鱼基因库之间不存在明显差异
C.种群基因库的改变必将导致新物种的
形成
D.群体中出现可遗传的有利变异和环境的
定向选择是适应形成的必要条件
三、非选择题
7.对于协同进化,可以理解为一种进化机制,不
同物种相互影响共同演化,这种进化机制对
生物演化有重要意义;也可以理解为一种进
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化结果,因为我们所谈到的协同进化实例体
现的是一种协同的关系,从这些实例中归纳
出了协同进化理论。有学者认为,协同进化
就是“生态的舞台,进化的表演”。
(1)协同进化是指 之
间在相互影响中不断进化和发展,进而形成
生物多样性。在帕米尔高原,因低温导致植
物A(2N=20)变成了植物B(4N=40),植物
A和B体现了生物多样性中的 多
样性。
(2)为研究捕食者在协同进化中的作用,生态
学家通过实验获得了以下数据:
实验变量
引入捕食
者之前
适当引入捕食
者10年之后
生物有机物的量
[kJ/(hm2·n)]
15108 14829
物种的种类数 425 451
表中数据表明,适当引入捕食者之后,生物有
机物的量变化不大,但物种的种类数却增加,
出现该结果的原因是捕食者往往捕食
的物种,避免出现
生物占绝对优势的局面,为其他物种的形成
腾出空间,生态学家把此现象称作“收割理
论”。
(3)据调查,蝙蝠有超强的防御能力,能与数
千种病毒长期共存,请用协同进化观点分析、
推测:现存蝙蝠身上病毒的毒性 (填
“较弱”“中等”或“较强”),其原因是
。
在探究细菌对各种抗生素的药敏程度实验
中,将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放
置在已接种被检菌的固体培养基表面,抗生
素向周围扩散,如果抑制生长,则在滤纸片周
围出现抑菌圈(图中阴影所示部分),结果如
图甲所示。
(1)衡量本实验结果的指标是 。
(2)甲图中最有效的是 培养皿
中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,
并测定细菌数量变化,结果如图乙所示。
① 向 培 养 基 中 加 抗 生 素 的 时 刻 为
点。
②细菌的抗药性产生于环境变化之
(填“前”“中”或“后”),抗生素对细菌变异的
作用不是诱导而是 。
③尽管有抗药性基因存在,但使用抗生素仍
然能治疗由细菌引起的感染,是因为细菌中
。
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的概率是3/4;对于半乳糖血症来说,假设半乳糖血症基因
用a表示,分析遗传系谱图可知,该遗传病是常染色体隐性
遗传病,11号基因型是1/3AA、2/3Aa,7号基因型是Aa,8号
基因 型 是1/3AA 或 2/3Aa,Aa×1/3AA→ 1/6AA+
1/6Aa,Aa×2/3Aa→1/6AA+1/3Aa+1/6aa,12号是正常
的,基因型不是aa,基因型是Aa占3/5,AA占2/5,后代患
半乳糖血症的概率是2/3×3/5×1/4=1/10,不患半乳糖
血症病的概率是9/10;两种病都不患的概率是3/4×9/10
=27/40。
【答案】 (1)男
(2)卵细胞 减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后,
移向同一极
(3)1/4 27/40
暑假作业十三
有问必答·固双基
1.提示:长颈鹿在繁殖后代中发生了变异,有的长颈鹿脖子
长,有的脖子短。在干旱的草原上,只有脖子长的才能获
得更多食物,在代代相传过程中,有利变异(脖子长)逐渐
积累,最后形成了长颈鹿物种。
2.提示:①过度繁殖为自然选择提供了更多的原材料,加剧
了生存斗争;②生物进化是通过生存斗争来实现的,生存
斗争是生物进化的动力;③生物的变异是不定向的,具有
有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以生存,微
小有利的变异通过遗传得以累积和加强,产生适应环境的
新类型;④适者生存是自然选择的结果。
3.提示:进化的实质是种群基因频率的改变。判断的依据是
种群基因频率是否发生改变。
4.提示:必须要经过隔离,但可以不经过地理隔离。二倍体
西瓜经秋水仙素诱导成四倍体西瓜就形成了不同的物种。
厚积薄发·勤演练
1.B 病毒离开寄主细胞不能进行复制和增殖,因此先有细
胞,后有病毒,支持生物大分子→细胞→病毒的起源观点,
B正确。
2.C 食用较多残留抗生素的食品,对体内的细菌进行了定
向选择,具有耐药性的细菌才能存活,A正确;即使孕妇和
新生儿未接触过抗生素,感染的细菌也有可能是耐药菌,B
正确;基因突变发生在抗生素选择之前,C错误;变异的有
利和有害取决于环境,在含有抗生素的环境中,具有抗药
性属于有利变异,D正确。
3.B 设亲代具有繁殖力的个体中AA的比例为X,则 Aa的
比例为1-X,产 生 的 配 子 A的 比 例 为 X+(1-X)/2=
(1+X)/2,a配子的比例为(1-X)/2,随机交配的后代中,
AA所占的比例为[(1+X)/2]2=9/16,可求得X=1/2,即
该种群具有繁殖能 力 的 个 体 中 AA和 Aa所 占 比 例 均 为
1/2,但亲本中aa的数量无法计算,故选项B符合题意。
4.C 变异是不定向的,并非是因为眼睛很少使用而发生了
视觉退化,而是黑暗的环境条件对超深渊狮子鱼进行了选
择,导致超深渊狮子鱼的视觉退化,即自然选择决定其进
化方向,A错误;超深渊狮子鱼与其他狮子鱼是不同的物
种,故存在生殖隔离,同时由于生存场所不同,两者也存在
地理隔离,B错误;结合题干信息超深渊狮子鱼体内“与细
胞膜稳定有关的基因也发生了变化”可知,深海环境的定
向选择提高了超深渊狮子鱼的与细胞膜稳定有关基因的
频率,C正确;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,而超深渊狮子鱼是
一个物种,个体间不存在协同进化,D错误。
5.ABD 抗生素只起到选择作用,不会使细菌产生耐药性变
异,A错误;抗生素直接对细菌的耐药性表型进行选择使
耐药基因频率增大,B错误;细菌耐药性越强,在含有抗生
素的培养基上的细菌生长越好,在“探究抗生素对细菌的
选择作用”实验中,培养基平板上抑菌圈直径越小,说明细
菌耐药性越强,抑菌圈边缘的菌落对该抗生素不敏感(具
有抗药性),从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌继续培养,有
抗性的细菌比例上升,连续选择几代后抑菌圈的直径会变
小,C正确;变异的有利或有害取决于环境,细菌产生的耐
药性变异有利于细菌的生存,属于有利变异,D错误。故
选ABD。
6.BC 超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生
了大量丢失,使得相应的染色体变短,属于染色体结构变
异中的缺失,A正确;超深渊狮子鱼与温带靠海岸分布的
狮子鱼是两个物种,基因库存在明显差异,B错误;种群基
因库的改变不一定导致新物种的形成,新物种形成的标志
是生殖隔离,C错误;群体中出现可遗传的有利变异和环境
的定向选择是适应形成的必要条件,D正确。
7.【解析】 (1)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,进而形成生物多样
性。在帕米尔高原,因低温导致植物A(2N=20)变成了植
物B(4N=40),植物A和植物B是两个不同的物种,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三
个层次,因此植物A和B体现了生物多样性中的物种多样
性。(2)表中数据表明,适当引入捕食者之后,生物有机物
的量变化不大,但物种的种类数却增加,出现该结果的原
因是捕食者往往捕食个体数量多的物种,避免出现一种或
少数几种生物占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出
空间,生态学家把此现象称作“收割理论”。(3)据调查,蝙
蝠有超强的防御能力,能与数千种病毒长期共存,用协同
进化观点分析、推测:现存蝙蝠身上病毒的毒性中等,其原
因是毒性较弱的病毒会被蝙蝠免疫系统淘汰,毒性过强的
病毒已经随蝙蝠的死亡而失去了繁殖的机会,只有毒性中
等的、繁殖力强的病毒在与蝙蝠长期协同进化过程中保留
了下来。
【答案】 (1)不同物种之间、生物与无机环境 物种
(2)个体数量多 一种或少数几种
(3)中等 毒性较弱的病毒会被蝙蝠免疫系统淘汰,毒性
过强的病毒已经随蝙蝠的死亡而失去了繁殖的机会,只有
毒性中等的、繁殖力强的病毒在与蝙蝠长期协同进化过程
中保留了下来
个性飞扬·培素养
【解析】 (1)本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述
实验结果的。通过抑菌圈的大小可以确定抗生素的杀菌
能力,即抑菌圈越大,杀菌能力越强。(2)分析图甲可知,B
培养皿中的 抑 菌 圈 最 大,说 明 该 组 抗 生 素 的 杀 菌 效 果 最
好。(3)①抗生 素 会 使 细 菌 中 不 具 抗 药 性 的 个 体 大 量 死
亡,所以b点是使用抗生素的起点。②变异是不定向的,而
自然选择是定向的,细菌的抗药性在环境变化之前就已经
产生了。③在 细 菌 种 群 中,含 有 抗 药 性 基 因 的 个 体 只 占
少数。
【答案】 (1)抑菌圈的大小 (2)B (3)①b ②前 选择
③有抗药性基因的个体只占少数
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