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1、第 24 讲 生物的进化第 24 讲 生物的进化 测控导航表 知识点题号 1.现代生物进化理论的主要内容1,2,4,5,11 2.生物进化与生物多样性的形成3,6 3.基因(型)频率及相关计算7,9,12,15 4.综合考查8,10,13,14 一、选择题 1.下列叙述与现代生物进化理论相符的是( D ) A.种群基因频率的变化趋势,决定了群落演替的方向 B.细菌在接触青霉素后才产生抗药性突变个体,青霉素的选择作用使其生存 C.长期的地理隔离一定可以产生生殖隔离,从而形成新物种 D.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是长期共同进化形成的相互适应特征 解析:种群基因频率的变化趋势,决定了生物进化的
2、方向,不决定群落演替的方向;细菌在接触 青霉素前就产生抗药性的突变个体,只是青霉素对其起了选择作用;长期的地理隔离不一定产 生生殖隔离。 2.(2018山东日照高三一模)随着抗生素的使用,细菌耐药性不断增强。研究人员合成的新型 万古霉素,能以新方式阻止细菌细胞壁的构建,还能导致细胞膜渗漏,让致病细菌死亡。该药物 进行耐药性细菌测试时,50 轮后也没有耐药性个体产生,这表明新型万古霉素可能比目前的抗 生素更耐用。下列叙述正确的是( A ) A.新型万古霉素不会诱导细菌发生基因突变 B.新型万古霉素可能抑制细菌高尔基体的活动 C.新型万古霉素使用后细菌将不再发生进化 D.若出现抗新型万古霉素的个体
3、,说明产生了新物种 解析:细菌无高尔基体;新型万古霉素的选择会使细菌发生进化;只有产生了生殖隔离,才会形 成新物种。 3.(2019山西大同月考)下列有关生物进化和生物多样性形成的相关叙述,正确的是( C ) A.共同进化是通过生物之间的生存斗争实现的 B.基因突变不会导致生物多样性的增加 C.现代生物进化理论的核心是自然选择学说 D.种群是生物进化的基本单位,也是自然选择的对象 解析:共同进化是通过生物与生物之间、生物与环境之间相互选择实现的。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,基因发生突变会导致生物多样性的增加;自然选择 的对象是个体即个体的表现型。 4.下列有关生物进
4、化的叙述正确的是( D ) A.母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”,说明并不是所有物种间都存在生殖隔离现象 B.在自然选择过程中,黑色与灰色桦尺蠖的比例发生了改变,表现为共同进化 C.基因型为 Dd 的高茎豌豆逐代自交的过程中,纯种高茎的基因型频率在增加,表明豌豆正在进 化 D.被巨大河流分隔成的两个 Abert 松鼠种群,基因频率的改变互不影响,而种群内的基因频率 改变在世代间具有连续性 解析:“狮虎兽”高度不育,说明了物种间存在生殖隔离现象;黑色与灰色桦尺蠖是同一物种的 不同个体,比例的改变不属于共同进化;基因型为 Dd 的高茎豌豆逐代自交的过程中,纯种高茎 的基因型频率在增加,但种群的基因频
5、率不变,表明豌豆没有进化。 5.(2018河北张家口高三月考)某地有一种植物,同一植株上不同时期所开花的花色会发生变 化,其传粉者包括当地的天蛾和 7 月中旬将开始陆续迁徙离开的蜂鸟。 下图表示 7 月 30 日至 8 月 15 日前后,当地各类群生物的数量变化。下列分析不合理的是( A ) A.8 月份该植物种群的白花基因频率升高 B.该植物的花色变化与基因的选择性表达有关 C.该植物的白花更容易吸引天蛾完成传粉 D.开红花时的该植物需要蜂鸟传粉可能是自然选择的结果 解析:依题意和图示分析可知:同一植株上不同时期所开花的花色会发生变化,与传粉者的选择 作用有关,根本原因是基因的选择性表达。控
6、制花色的基因没有改变,只是开白花的数量增多, 因此 8 月份该植物种群的白花基因频率不变。 6.(2018吉林长春高三检测)关于物种形成和生物进化的叙述,正确的是( D ) A.生物变异决定了生物进化的方向 B.地理隔离是物种形成的必要条件 C.物种的形成必须经过长期自然选择 D.共同进化可发生在生物和无机环境之间 解析:生物变异是不定向的,生物进化的方向是由自然选择决定的;生殖隔离是新物种形成的必 要条件;物种的形成一般需要经过长期自然选择;共同进化发生于生物与生物之间或者生物与 无机环境之间。 7.设某种群中只存在基因型为 Aa 的个体,由于外界因素的改变,该种群被分割成两个种群甲和 乙,
7、如图表示分割后的两个种群 A 基因频率的变化。下列叙述正确的是( A ) A.T 时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率可能相同 B.T 时刻将甲、乙种群混合后,A 的基因频率为 0.5 C.甲、乙种群从 T 时刻开始出现生殖隔离 D.环境直接通过对基因型的选择影响基因频率 解析:T时刻甲种群中A的频率为0.8,a的频率为0.2,乙种群中A的频率为0.2,a的频率为0.8, 甲、 乙种群中杂合子的基因型频率都是 0.80.22=0.32;由于甲和乙这两个种群的大小不知, 因此 T 时刻将甲、乙种群混合后,A 的基因频率无法计算;T 时刻无法确定甲、 乙种群是否出现生殖隔离;环境直接通过对表现型的选
8、择影响基因 频率。 8.(2018湖北联考)在 17 世纪,鸣禽 A 和鸣禽 B 的喙大小相仿,均捕食树枝头上的昆虫,在 21 世纪,鸣禽 A 依然捕食树枝头上的昆虫,而鸣禽 B 的喙发生显著变化,捕食树干上的昆虫,下列 叙述正确的是( C ) A.鸣禽 B 通过自然选择导致遗传物质发生相应的改变 B.进化过程中,鸣禽 A 和鸣禽 B 的种间关系未发生改变 C.21 世纪两种鸣禽呈现垂直分布,有利于资源的利用 D.进化过程中控制喙的基因频率只在鸣禽 B 中发生改变 解析:自然选择决定生物进化的方向,但不会导致遗传物质发生相应的改变;17世纪两种鸣禽竞 争食物和空间,到 21 世纪基本不发生竞争
9、;群落中生物的垂直分布有利于资源的利用;进化过 程中,两种鸣禽控制喙的基因频率都会发生改变。 9.(2018山东德州高三期末)玉米的白化基因 a 纯合时出现白化苗,白化苗在幼苗期死亡。在 一个非常大的、处于成熟期的玉米种群中,AA 占 1/3,随机交配两代,发现两代中 AA 所占比例 均小于理论值。下列分析错误的是( C ) A.亲代中,a 的基因频率为 1/3 B.理论上,子一代成熟植株中,AA 和 Aa 基因型频率相等 C.理论上,a 的基因频率逐代下降,AA 所占比例不变 D.AA 所占比例均小于理论值的原因可能是 Aa 具有杂种优势 解析:由题意可知在亲代成熟的种群中 AA 占 1/3
10、,Aa 占 2/3,此时 a 的基因频率为 1/3。因为是 随机交配,理论上子一代成熟植株中,AA 和 Aa 都占 1/2,它们的基因型频率相等。理论上 a 基 因频率逐代下降,AA所占比例升高。 Aa具有杂种优势,则Aa个体数量会多于AA的个体可导致AA 的个体所占的比例小于理论值。 10.(2018山东潍坊高三二模)下列与生物变异和进化的叙述,正确的是( A ) A.同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换会导致染色单体上的基因重组 B.染色体变异只发生在减数分裂过程中 C.突变为生物进化提供原材料,是生物变异的根本来源 D.隔离是形成新物种的必要条件,也是生物进化的必要条件 解析:染色体变异也
11、可发生在有丝分裂过程中;基因突变是生物变异的根本来源;隔离不是生物 进化的必要条件,基因频率的改变一定会引起生物的进化。 11.某小岛上蜥蜴原种的脚趾原为分趾型,以后脚趾逐渐出现两种性状,W 代表蜥蜴脚趾的分趾 基因;w 代表联趾(趾间有蹼)基因。如图表示这两种性状与基因型比例变化的过程。对此图解 释正确的是( D ) A.小岛环境诱导蜥蜴基因发生定向突变 B.上图两种性状比例变化表明两个物种的兴盛与衰退 C.小岛上蜥蜴的基因库就是全部 W 和 w 基因之和 D.至中基因 w 频率定向增大体现了进化的方向 解析:小岛环境对蜥蜴基因突变后的性状进行选择,基因突变是不定向的;图示两种性状属于同 一
12、个物种的性状;小岛上蜥蜴的基因库指的是其含有的所有的基因之和,并非全部 W 和 w 基因 之和;至中基因 w 频率定向增大,是自然选择的结果,体现了生物进化的方向。 12.(2018广东佛山高三模拟)红绿色盲是一种常见的伴 X 染色体隐性遗传病。假设在一个数 量较大的群体中,男女比例相等,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,下列说法正确的是( C ) A.该群体男性中的 Xb的基因频率高于 20% B.一对表现正常的夫妇,不可能生出患色盲的孩子 C.在这一人群中,XbXb、XbY 的基因型频率依次为 2%、10% D.如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施,该群体中色盲的发病率会越来越
13、高 解析:基因频率在男性和女性中相等,因此该群体男性中的 Xb的基因频率等于 20%;一对表现正 常的夫妇,女性可能是携带者,可能生出患色盲的孩子;按照遗传平衡定律计算,XbXb的基因型 频率为20% 20%=4%,但男女比例为 11,则 XbXb在这一人群中的频率为 4%1/2=2%。由于男性只有一条 X 性染色体,则 X 的基因频率就是基因型频率,则 XbY 在这一人群中的频率为 20%1/2=10%;采取 遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率,但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措 施,该群体中色盲的发病率不会越来越高。 二、非选择题 13.20 世纪时,人们在对某地区一湖泊中蚊子
14、进行了如下有关研究。 (1)在对蚊子某一种群进行的调查中,发现基因型为 DD 和 dd 的个体所占的比例分别为 10%和 70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为 DD 和 dd 的个体所占的比例分别为 4%和 64%,在这一年中,该种群是否发生了进化? ,理由 是 。 (2)人们用 DDT(双对氨苯基三氯乙烷,一种高效杀虫剂,在生物体内不易分解)来防治蚊子在某 湖泊中大量繁殖(蚊子的幼虫生活在水中)。人们在 1949 年至 1954 年间反复使用 DDT,在如图 的 b 点至 c 点之间,蚊子幼虫的数量出现了增加。从遗传与进化的角度分析,可能的原因是
15、。 解析:(1)根据第一年的 DD 和 dd 的个体所占的比例分别为 10%和 70%及 Dd 占 20%计算出 D 基因 频率为 20%;根据第二年的 DD 和 dd 的个体所占的比例分别为 4%和 64%及 Dd 占 32%计算出 D 基 因频率为 20%,基因频率没有变化,表明该种群没有进化。 (2)DDT 的使用,抗药性蚊子有更多的机会产生后代,逐代积累,种群中抗药性基因频率会不断 提高。 答案:(1)否 基因频率没有发生改变 (2)DDT 的使用将蚊子种群中抗 DDT 的基因选择下来,逐代积累,使得种群中抗性基因频率增高 14.(2018北京石景山区高三期末)研究化石时发现,某地区在
16、距今 10 000 年前生活着长尾山 鸡和中长尾山鸡。距今 5 000 年前,该区域出现了一条宽阔的大河,将该地区分割为甲、乙两区 域。距今约 30 年前,统计发现甲区域山鸡仍为长尾和中长尾山鸡,乙区域全部为短尾山鸡。研 究发现,甲区域的长尾和中长尾山鸡能正常交配、产生可育后代;甲区域的长尾和中长尾山鸡 与乙区域的短尾山鸡均能交配,但受精卵不能发育。回答下列问题: (1)甲区域的山鸡个体间尾部形态的差异,体现的是 多样性。 (2)乙区域出现的短尾山鸡 (填“是”或“不是”)一个新物种。用现代生物进化理论 解释乙区域出现短尾山鸡的原因: 。 (3)近些年,甲区域的环境发生剧烈变化,研究人员对该区
17、域山鸡的数量与山鸡的翅色基因 (A/a)和翅形基因(B/b)频率的研究数据如下表: 中长尾山鸡长尾山鸡 数量 /只 AB 数量 /只 AB 1980 年8 00031%66%5 90038%59% 1988 年7 90029%57%6 05041%60% 1997 年5 90030%48%6 00040%57% 2006 年4 20031%32%5 95039%61% 分析表中数据可知,近些年发生明显进化的山鸡是 。1997 年时,长尾山鸡中基因 型为 AA 的个体数量为 只。 解析:(1)甲区域内山鸡是同一种群,所以个体间尾部形态的差异,体现的是基因多样性。 (2)乙区域内出现的短尾山鸡是一
18、个新物种,因为甲区域的两种山鸡与乙区域的短尾山鸡虽均 能杂交,但受精卵不能发育,说明短尾山鸡与其他山鸡间存在了生殖隔离。乙区域短尾山鸡出 现的原因是突变导致种群的基因频率发生改变,大河阻碍甲、乙区域山鸡间的基因交流,自然 选择使山鸡的基因频率发生定向改变,从而使基因库逐渐产生明显差异,最终导致生殖隔离。 (3)生物进化的实质是种群基因频率的改变,分析表格中长尾山鸡的 B 基因频率变化很大,所以 明显进化的山鸡是中长尾山鸡。 在 1997 年时,长尾山鸡 A 基因频率为 40%,所以基因型为 AA 的 占 40%40%=16%,那么长尾山鸡中基因型为 AA 的个体数量为 6 00016%=960
19、(只)。 答案:(1)基因 (2)是 突变和基因重组使甲、乙两个地区的山鸡产生不同的变异;大河阻碍甲、乙区域山鸡 间的基因交流;自然选择使山鸡的基因频率发生定向改变;基因库逐渐产生明显差异,最终导致 生殖隔离 (3)中长尾鸡 960 15.(2015全国卷)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于 A 和 a 这对等位基因来说 只有 Aa 一种基因型。回答下列问题: (1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中 A 基因频率a 基因频率为 。 理 论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中 AA、Aa 和 aa 的数量比为 ,A 基因频率 为 。 (2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代
20、中只有 Aa 和 aa 两种基因型,且比例为 21, 则 对该结果最合理的解释是 。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中 Aa 和 aa 基因型个体数量的比例应 为 。 解析:(1)在不考虑基因突变和染色体变异的情况下,对于只有一种基因型 Aa 且雌雄个体数目 相等的果蝇群体而言,A 基因频率a 基因频率=11。 从理论上分析,Aa 随机交配相当于 Aa 自 交,故产生的第一代中 AA、Aa、aa 的数量比应为 121,A 基因频率为 0.5。 (2)依据上述分析,若产生的第一代中不是 1AA2Aa1aa,而是 2Aa1aa,则可推知,该群体存 在显性纯合子(AA)致死现象。由第一代的基因型及比例可计算 A、a 所占比例为 A=1/3,a=2/3, 故第二代中 Aa 和 aa 基因型个体数量的比例为(21/32/3)(2/32/3)=11。 答案:(1)11 121 0.5 (2)A 基因纯合致死 11