内容正文:
综合拔高练
高考真题练
考点1 自然选择学说和共同由来学说
1.(2025河南,7)系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据,构建了绿色植物的系统进化关系,示意简图如下。下列推断正确的是( )
A.植物的系统进化关系是共同由来学说的体现和自然选择的结果
B.基因重组增强了生物变异的多样性,但不影响进化的速度和方向
C.绿藻化石首次出现地层的年龄小于苔藓植物化石首次出现地层的年龄
D.裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系远
2.(2024黑吉辽,8)鲟类是最古老的鱼类之一,被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组,结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是( )
A.鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据
B.地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用
C.鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境
D.研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值
3.(2024安徽,13)如图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果,字母代表氨基酸,“·”表示该位点上的氨基酸与甲的相同,相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是( )
A.不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大
B.位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要
C.分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系
D.五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异最大,亲缘关系最远
4.(多选题)(2025江苏,18)图示部分竹子的进化发展史,其中A~D和H代表不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A.新热带木本竹与温带木本竹杂交,F1是六倍体
B.竹子的染色体数目变异是可遗传的
C.四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D.竹子化石为研究其进化提供直接证据
考点2 种群基因频率的计算
5.(2024江西,4)某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株,它们的基因型及对应棵数如表。据表分析,这1 000棵植株中W1的基因频率是( )
基因型
W1W2
W1W3
W2W2
W2W3
W3W4
W4W4
棵数
211
114
224
116
260
75
A.16.25% B.32.50% C.50.00% D.67.50%
6.(2025湖北,16)若在一个随机交配的二倍体生物种群中,偶然出现一个有利突变基因,该突变基因可能是隐性或显性,具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图1曲线在1 200代左右时形成了新物种
B.对比图1与图2,推测图1中有利突变基因为隐性①
C.随着世代数的增加,图2曲线的峰值只能接近1,无法等于1
D.图2曲线在200~400代增长慢,推测该阶段含有利基因的纯合体占比少
①辅助设问 图2中有利突变基因为显性还是隐性?
7.(2025安徽,10)粗糙玉蜀螺是一种分布于海岸边的小海螺,其天冬氨酸转氨酶活性受一对等位基因Aat100和Aat120控制。至1987年,这对等位基因的频率在该种群世代间保持相对稳定(低潮带Aat120基因频率为0.4)。1988年,该螺分布区发生了一次有毒藻类爆发增殖,藻类分泌的藻毒素使低潮带个体大量死亡,而高潮带个体受影响较小,此后高潮带个体向低潮带扩散。1993年,种群又恢复到1987年的相对稳定状态。Aat120基因频率变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.1987年,含Aat120基因的个体在低潮带比高潮带具有更强的适应能力
B.在自然选择作用下,1993年后低潮带Aat100基因频率将持续上升
C.1988~1993年,影响低潮带种群基因频率变化的主要因素是个体迁移
D.1993年,含Aat100基因的个体在低潮带种群中所占比例为84%
考点3 现代生物进化理论
8.(2025北京,8)蝴蝶幼虫取食植物叶片,萝藦类植物进化出产生CA的能力,CA抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物产生毒性,从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感,其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是( )
A.斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择
B.斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物
C.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离
D.萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例
9.(2025陕晋青宁,9)专食性绢蝶幼虫以半荷包紫堇叶片为食,成体绢蝶偏好在绿叶型半荷包紫堇植株附近产卵。生长于某冰川地域的半荷包紫堇因bHLH35基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色,不易被成体绢蝶识别。冰川消融导致裸露岩石增多、分布范围扩大,则该地区( )
A.半荷包紫堇突变的bHLH35基因频率会逐渐增加
B.半荷包紫堇bHLH35基因突变会引起绢蝶的变异
C.灰叶型半荷包紫堇的出现标志着新物种的形成
D.冰川消融导致绢蝶受到的选择压力减小
10.(2025广东,12)果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择(如图)。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是 ( )
A.突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成
B.自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境
C.果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成
D.mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离
高考模拟练
应用实践
1.(2025四川成都模拟)某种群雌雄比例接近1∶1,B、b为一对等位基因,基因型为XbY的个体在该种群全部个体中占1%。下列叙述正确的是( )
A.全部XB和Xb构成了该种群的基因库
B.该种群中Xb的基因频率为1%
C.可通过比较同一种群不同时期的基因型频率来判断生物是否发生进化
D.达尔文创立的进化论对生物进化的原因提出了合理的解释
2.(2025湖北联考)管圆线虫可将吸器刺入活细胞中吸取营养,对植物危害极大。在实验室里对两组生理状态和个体数量均相同的管圆线虫进行不同的处理:一组使用杀虫剂处理,另一组使用电离辐射处理促使其不育,连续培育数代并统计群体中个体的数量,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.管圆线虫从1世代到4世代间经过长期自然选择,产生了新物种
B.杀虫剂使管圆线虫的耐药性变异得到保留并逐渐积累,基因频率发生定向改变
C.电离辐射能够提高变异频率,使管圆线虫发生定向突变,产生不育个体
D.不使用杀虫剂和避免接触电离辐射,该种群的基因频率就不会改变
3.(2025山东青岛模拟)假设将细菌的基因型当成一个二维平面(如图),适应度表示基因型平面上的高度。例如,细菌的耐药性进化常有多个适应峰,把细菌的耐药性进化看作是其随机朝着不同方向“上坡”的过程,而在不同的适应峰之间会有一个进化分支点,当细菌在进化过程中的基因型在此进化分支点时,它未来的进化路线就有了多种可能。下列说法错误的是( )
A.不同位点上细菌的基因型不同,表型可能相同
B.进化Ⅰ型菌株达到适应峰后,将保持该峰值不变
C.据此理论可人为设定环境并从最高峰的菌株中筛选目的基因
D.若该细菌种群产生一个有利突变,则可能会产生新的适应峰
4.(2025天津联考)回答下列有关生物进化和多样性的问题:
雄绿头鸭的羽毛有美羽和素羽之分,设定一对等位基因A、a控制雄鸭的羽毛性状,A决定美羽,a决定素羽。美羽雄鸭羽毛艳丽易被天敌发现,但有利于雌鸭的识别,避免与近似鸭种错交,使生殖失败;而素羽雄鸭则有利于躲避天敌,不利于雌鸭的识别。
生境一:近似鸭种多而天敌少的地区;
生境二:近似鸭种少而天敌多的地区;
生境三:食物比较丰富,近似鸭种少天敌也少的地区;
生境四:食物比较贫乏,没有近似鸭种而天敌数量剧增。
(1)试分析生境一与生境三的基因频率变化情况,选择如图中对应的编号。生境一: ;生境三: 。以上四种生境经过一段时间后,生境 中a的基因频率会最高。
(2)“近似鸭种”如琵嘴鸭、绿翅鸭和斑嘴鸭,经常会和绿头鸭在同一栖息地生活。它们的某个基因同源性比较表如下。
物种
某个基因长度(bp)
同源性(%)
绿头鸭
1 041
琵嘴鸭
1 041
90.97
绿翅鸭
1 041
94.62
斑嘴鸭
1 041
100
如表数据属于进化证据中的 证据。斑嘴鸭和绿头鸭同源性100%,能否说明它们是同一物种? 。
(3)科学家们对绿头鸭生活的某一湖泊里不同深度的138种鱼类进行了研究,绘制了部分鱼类的演化过程图(如图,图中不同数字和字母代表不同的鱼类种群)。在图中的①②③④四个物种中,亲缘关系最近的两种是 。种群④和⑤之间的形态、大小差异,直接体现的是 多样性。
迁移创新
5.(2025北京西城模拟)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
同倍体杂交物种的形成
物种形成丰富了生物的多样性。传统观念认为物种形成是渐变的,但有人提出跳跃式物种形成理论,同倍体杂交物种形成(HHS)为该理论提供研究模型。
我国特有植物虎榛子属仅虎榛子、滇虎榛子和居中虎榛子三个物种,均为二倍体(2N=16),对它们调查的部分结果如表。
物种
虎榛子
滇虎榛子
居中虎榛子
分布区域
北方
西南
西南
生境土壤含铁量
低
高
高
叶表面被毛
几乎没有
较多
数量中等
科研人员将虎榛子移栽至西南地区虎榛子属的生境中,第2年虎榛子出现铁中毒症状,第5年约50%死亡。三个物种叶片含铁量、花期重叠情况如图所示。
注:H虎榛子 J居中虎榛子 D滇虎榛子
比对基因组发现,居中虎榛子是虎榛子与滇虎榛子杂交产生的,属于同倍体杂交物种。同倍体杂交能快速形成新物种的关键是什么?居中虎榛子铁耐受相关基因(FR)及花期相关基因(LHY)分别来自不同亲本,这种分别固定不同亲本不同性状等位基因的机制导致杂种与亲本间无法进行基因交流。HHS分子遗传学模型揭示了快速形成新物种的机制。
(1)生物多样性包括 和生态系统多样性,新物种形成的标志是存在 。
(2)下列可作为“居中虎榛子是新物种”的证据是 。
A.居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域
B.居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间
C.居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠
(3)研究人员对三个物种分别进行全基因组测序并比较数据,找到 的基因,与模式生物——拟南芥已知功能的基因比对,确定候选基因并获取它们的等位基因,将其分别导入 的拟南芥,检测转基因植物的开花时间,证明LHY是与花期分化有关的关键基因。
(4)请以居中虎榛子为例,完善HHS分子遗传学模型。
位点1填FR类型,用FH和FL分别表示对铁耐受、敏感基因,位点2填LHY类型,用LE和LL分别表示早开花、晚开花基因。
(5)HHS方式比现代生物进化理论所提出的渐进式物种形成方式更易发生,尤其是在人类活动频繁的当下,请阐述原因:
。
答案与分层梯度式解析
高考真题练
1.A
2.C
3.D
4.BD
5.A
6.D
7.D
8.C
9.A
10.D
1.A 系统进化树展示了绿色植物如何从共同祖先逐渐演变出不同物种的过程,体现了“共同由来学说”(所有生物有共同祖先),同时,自然选择是驱动不同类群适应环境并进化的核心机制,因此植物的系统进化关系是自然选择的结果,A正确。生物通过有性生殖,实现了基因重组,这就增强了生物变异的多样性,生物进化的速度明显加快,B错误。
2.C 化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,鲟类的形态结构属于比较解剖学证据,A正确。鲟类进化存在生物与无机环境之间的协同进化,不同水域的环境条件存在差异,B正确。不同类群的鲟类有着相似、但不完全相同的形态结构,说明鲟类的形态结构变化可更好地适应不断变化的环境,C错误。线粒体基因组作为真核生物基因组的重要组成部分,在研究鲟类进化关系时有重要价值,D正确。
3.D 相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系,差异数越大,亲缘关系越远。比较五种生物的β-珠蛋白前40个氨基酸的序列知,甲与乙的氨基酸序列差异数为11,而乙和丙的氨基酸序列差异数为13,且由于β-珠蛋白第40位氨基酸之后的序列比对结果未知,因此无法判断甲与乙的亲缘关系是否最远,D错误。
4.BD 新热带木本竹(BBCC)与温带木本竹(CCDD)杂交,F1有4个染色体组(BCCD),属于四倍体,A错误;染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异,均属于可遗传变异,B正确;生物进化的基本单位是种群,由题图可知,四种类群的竹子不属于同一种群,C错误;化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,D正确。
5.A 根据基因频率计算公式可得:W1的基因频率=×100%=16.25%,A符合题意。
6.D 真题降维
辅助设问答案:显性基因在杂合子中即可表达其有利性状,从而更有效地被自然选择所作用;而隐性基因只有在纯合子中才表达有利性状,选择效率较低,故显性基因有利时基因频率增加的速率比隐性基因有利时基因频率增加的速率快,即图1中有利突变基因为显性,图2中有利突变基因为隐性。
由上述分析可知,B错误。图1曲线在1 200代左右时,有利突变基因频率接近1,但不能说明已经产生了生殖隔离,形成了新物种,A错误。随世代数的增加,当显性性状个体全部被淘汰时,图2曲线的峰值可能等于1,C错误。因隐性基因频率的增加主要靠隐性纯合子间交配产生后代,图2曲线在200~400代有利突变基因频率增长慢,推测该阶段含有利的隐性基因纯合子个体占比少,D正确。
7.D
信息提取
选项分析
题图信息:1987年,高潮带Aat120基因频率明显高于低潮带
1987年,含Aat120基因的个体在高潮带比低潮带具有更强的适应能力,A错误
题干信息:1993年,种群又恢复到1987年的相对稳定状态
1993年后低潮带Aat100基因频率不会持续上升,B错误
题干信息:Aat100基因和Aat120基因是一对等位基因;
题图信息:1993年,低潮带种群中Aat120基因频率约为0.4
低潮带种群:Aat100基因频率=1-0.4(Aat120基因频率)=0.6,含Aat100基因的个体(即Aat100Aat100、Aat100Aat120)所占比例=(0.6×0.6+2×0.6×0.4)×100%=84%,D正确
题干信息:1988年,有毒藻类爆发增殖,导致低潮带个体大量死亡,而高潮带个体受影响较小,此后高潮带个体向低潮带扩散,导致Aat120基因频率显著上升,但含Aat120基因的个体不能更好地适应低潮带,导致Aat120基因频率又显著下降,C错误。
8.C 斑蝶类蝴蝶的N酶发生了一个氨基酸替换的根本原因是基因突变,自然选择可保留有利变异(对CA不敏感),推知斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择,A正确;萝藦类植物因对动物产生毒性而阻止大部分蝴蝶幼虫取食,斑蝶类蝴蝶因N酶发生基因突变导致其幼虫可取食萝藦,减少与其他蝴蝶竞争食物,B正确;生殖隔离体现在不同物种间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,题干中并未体现N酶基因突变导致的斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶是否存在生殖隔离,C错误。
9.A 冰川消融导致裸露岩石增多、分布范围扩大,岩石呈现灰色,因此bHLH35基因突变的灰叶型半荷包紫堇不易被成体绢蝶识别,其生存优势增加,有利于繁殖,所以突变的bHLH35基因频率会逐渐增加,A正确;半荷包紫堇bHLH35基因突变只是改变了自身的性状,不会引起绢蝶的变异,绢蝶的变异是由自身基因突变、基因重组、染色体变异等引起的,B错误;新物种形成的标志是出现生殖隔离,灰叶型半荷包紫堇是由绿叶型半荷包紫堇发生基因突变导致性状改变形成的,这种改变不一定使其与原绿叶型半荷包紫堇产生生殖隔离,所以灰叶型半荷包紫堇的出现并不能说明形成了新物种,C错误;冰川消融后导致绢蝶生活的环境发生变化,绢蝶会受到更大的选择压力,D错误。
10.D 突变为进化提供原材料,自然选择可使果蝇种群A和种群B朝不同的方向进化,使A和B两个种群间的基因库差异逐渐变大,推动了果蝇物种A和物种B的形成,A正确;自然选择使适应相应环境的个体生存,不适应的个体被淘汰,具有低表皮烃性状的果蝇种群A在潮湿环境中形成果蝇物种A,说明自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境,B正确;种群A和种群B交配减少,基因交流减少,会使两个种群基因库差异越来越大,加快生殖隔离的形成,进而加速新物种的形成,C正确;mFAS基因突变的双重效应:一是性状改变导致交配选择改变,但突变后未立即形成生殖隔离,二是环境适应性改变,但生殖隔离一般是长期进化的结果,故一个基因突变的“双重效应”还不足以导致生殖隔离,D错误。
高考模拟练
1.D 一个种群中全部个体所含有的全部基因称为该种群的基因库,不仅包括XB和Xb基因,A错误;题干信息:该种群雌雄比例接近1∶1,基因型为XbY的个体在该种群全部个体中占1%,则基因型为XbY的个体在雄性个体中占2%,Xb的基因频率在雄性中为2%,该种群中Xb的基因频率=雄性中Xb的基因频率=2%,B错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因型频率改变,但基因频率不一定改变,生物不一定发生进化,C错误。
2.B 根据题图信息无法得知管圆线虫从1世代到4世代间产生了生殖隔离,不能确定是否产生了新物种,A错误;管圆线虫本身存在耐药性变异,杀虫剂起到选择作用,使耐药性变异得到保留并逐渐积累,导致种群基因频率发生定向改变,B正确;变异是不定向的,电离辐射能提高变异频率,但不能使管圆线虫发生定向突变,C错误;不使用杀虫剂和避免接触电离辐射,该种群内部也可能由基因突变、基因重组等因素导致基因频率改变,D错误。
3.B 由于基因之间的相互作用以及环境等因素,即使基因型不同,表型也可能相同,A正确。生物的进化是持续进行的,环境也在不断变化,进化Ⅰ型菌株达到适应峰后,若环境改变,其适应度可能会发生变化,不会一直保持该峰值不变,B错误。根据该理论,人为设定特定环境,就可以对细菌进行选择,从具有最高适应度(最高峰)的菌株中筛选出目的基因,C正确。若该细菌种群产生一个有利突变,这可能会改变细菌的适应度,使其在基因型平面上出现新的高度,即可能会产生新的适应峰,D正确。
4.答案 (1)B A 四 (2)分子水平 不能 (3)①和② 物种
解析 (1)
生境及其特点
基因频率变化情况的分析
生境一:近似鸭种多,天敌少
美羽为有利性状,素羽为不利性状,A基因频率升高,基因频率变化情况为B图
生境二:近似鸭种少,天敌多
美羽为不利性状,素羽为有利性状,a基因频率升高
生境三:食物比较丰富,近似鸭种少,天敌也少
美羽和素羽无明显的有利和不利之分,二者基因频率处于动态平衡中,基因频率变化情况为A图
生境四:食物比较贫乏,没有近似鸭种,天敌数量剧增
美羽为不利性状,素羽为有利性状,美羽雄鸭易被天敌发现,数量会急剧减少,素羽雄鸭易躲避天敌,且因没有近似鸭种不影响种内生殖,生存更多,种群中素羽雄鸭数量在四个生境中最多,该种群a的基因频率最高
(2)题表数据为基因碱基序列的比较,属于分子水平的证据。斑嘴鸭和绿头鸭某个基因同源性100%,说明它们之间亲缘关系较近,但不是同一个物种,这只是众多基因中的一种,且同一物种是能进行交配产生可育后代的,而近似鸭种存在生殖隔离。(3)种群④和⑤为不同物种,它们之间的形态、大小差异,直接体现的是物种多样性。
5.答案 (1)遗传多样性(基因多样性)、物种多样性 生殖隔离 (2)C (3)差异较大 敲除相应基因
(4)
(5)同倍体杂交物种形成最少涉及两对基因重组,概率远高于因长期自然选择导致基因库积累多种差异而出现的生殖隔离,且人类活动(如动植物的引种、栽培等)的引入导致不同物种间的地理隔离消失,种间杂交概率增加
解析 (2)居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域,不能说明居中虎榛子是新物种,地理隔离不一定导致生殖隔离,A不符合题意;居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间,这只是形态上的特征,不能作为新物种的有力证据,B不符合题意;居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠,说明二者在自然状态下很难进行交配,可能存在生殖隔离,可以作为新物种的证据,C符合题意。(3)目的是证明LHY是与花期分化有关的关键基因,利用实验的加法原理,将相关基因转入不存在类似基因的个体中,观察相关基因对性状的控制情况。(4)由题干信息“将虎榛子移栽至西南地区虎榛子属的生境中,第2年虎榛子出现铁中毒症状,第5年约50%死亡”、题表和图甲可知虎榛子对铁敏感(FL),滇虎榛子、居中虎榛子对铁耐受(FH),由图乙可知滇虎榛子开花较晚(LL),虎榛子、居中虎榛子开花时间相似,开花较早(LE)。
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