教輔同步 現(xiàn)代生物進化理論的主要內容

第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內容1.種群是生物進化的基本單位。1.種群是生物進化的基本單位。2．突變和基因重組產生生物進化的原材料。3．自然選擇決定生物進化的方向。4．隔離是物種形成的必要條件。5．生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變。6．共同進化導致生物多樣性的形成。7．生物多樣性主要包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次的內容。8．生物進化理論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。一、種群是生物進化的基本單位1．種群(1)概念：①三個要素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.生活在一定區(qū)域,b.同種生物,c.全部個體))②實例：一片草地的所有蒲公英。(2)特點：種群中的個體彼此間通過繁殖將各自的基因傳給后代。2．種群基因庫與基因頻率[填圖]二、突變和基因重組產生進化的原材料1．可遺傳變異的來源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(突變\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(基因突變,染色體變異)),基因重組))2．可遺傳變異的形成、特點和作用(1)形成：①基因突變產生等位基因。②通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型。(2)特點：隨機的、不定向的。(3)作用：只是提供生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。三、自然選擇決定生物進化的方向1．原因：不斷淘汰發(fā)生不利變異的個體，選擇積累發(fā)生有利變異的個體。2．實質：種群的基因頻率發(fā)生定向改變。四、隔離與物種的形成1．隔離與物種(1)物種：概念eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(條件\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自然狀態(tài)下,能相互交配)),結果：產生可育后代))(2)隔離：①概念：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。②常見類型：[填表]項目類型發(fā)生范圍結果生殖隔離不同物種間a.不能互相交配b.即使交配成功，也不能產生可育后代地理隔離同種生物使種群間不能發(fā)生基因交流2．隔離在物種形成中的作用(1)新物種的形成過程：(2)結論：隔離是形成新物種的必要條件。五、共同進化與生物多樣性的形成1．共同進化(1)概念：(2)實例eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①開花植物與傳粉動物互助互利,②捕食者與被捕食者相互選擇))2．生物多樣性的形成3．生物進化理論在發(fā)展(1)觀點一：①基因突變對生物適應性的影響并不是非益即害或非害即益的，大量的基因突變是中性的。②決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。(2)觀點二：物種形成不都是漸變的過程，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新物種交替出現(xiàn)的過程。(3)影響廣泛和深遠的觀點是以自然選擇學說為核心的進化理論。1．判斷下列敘述的正誤(1)變異不僅為生物進化提供了原材料，而且決定了生物進化的方向(×)(2)種群的基因頻率不變時，則生物沒有發(fā)生進化(√)(3)地理隔離導致的結果是不能產生可育的后代(×)(4)地理隔離的出現(xiàn)導致基因頻率的改變標志新物種的形成(×)(5)不同的生物之間的相互影響形成了生物的多樣性(×)(6)以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論比其他學說的影響要廣泛(√)2．下列符合現(xiàn)代生物進化理論的敘述是()A．物種的形成可以不經過隔離B．生物進化過程的實質在于有利變異的保存C．基因突變產生的有利變異決定生物進化的方向D．自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率解析：選D物種的形成可以不經過地理隔離，但必須要有生殖隔離；生物進化過程的實質是種群基因頻率的改變；生物進化的方向由自然選擇決定。3．下列關于生物多樣性的敘述，正確的是()A．生物多樣性包括基因多樣性、個體多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次的內容B．生物多樣性的形成是不同生物之間、生物與無機環(huán)境之間共同進化的結果C．地理隔離不利于生物多樣性的形成D．生物多樣性的形成是新物種形成的過程解析：選B生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次；地理隔離有利于生物多樣性的形成；生物多樣性的形成是生物與生物、生物與環(huán)境共同進化的結果。4．下列關于物種形成的敘述錯誤的是()A．經過長期的地理隔離而達到生殖隔離是常見的物種形成方式B．隔離是物種形成的必要條件C．兩個同種種群一旦產生生殖隔離就形成了新的物種D．基因頻率改變一定導致新物種形成解析：選D形成新物種的方式一般是由地理隔離導致生殖隔離；隔離是形成新物種的必要條件，而不是基因頻率的改變。eq\a\vs4\al(核心要點一)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,)))達爾文自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論的關系達爾文學說與現(xiàn)代進化理論比較達爾文自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論基本觀點①遺傳變異是自然選擇的內因②過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭③變異一般是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進化的方向④生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進化的動力⑤適應是自然選擇的結果⑥自然選擇過程是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程①種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質在于種群內基因頻率的改變②突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)③基因突變、基因重組和染色體變異為生物進化提供了原材料④自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向⑤隔離是新物種形成的必要條件不同點①沒有闡明遺傳和變異的本質以及自然選擇的作用機理②著重研究生物個體進化③認為物種形成是微小有利變異積累的結果，沒有認識到隔離的作用①從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機理②強調群體進化，認為種群是生物進化的基本單位③隔離是物種形成的必要條件相同點①都能解釋生物進化的原因和生物的多樣性、適應性②都認為自然選擇決定生物進化的方向[題組沖關]1．下列關于現(xiàn)代生物進化理論的敘述，不正確的是()A．現(xiàn)代生物進化理論是在研究種群中基因頻率變化的基礎上發(fā)展起來的B．種群是生物進化的基本單位C．物種形成包括突變和基因重組、自然選擇、隔離三個基本環(huán)節(jié)D．自然選擇源于過度繁殖和生存斗爭解析：選D現(xiàn)代生物進化理論認為：種群是生物進化的基本單位。突變和基因重組為生物進化提供原材料。自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生改變，并決定生物進化的方向。隔離使兩個種群的基因庫之間失去自由交流的機會，是形成新物種的必要條件，包括地理隔離和生殖隔離。過度繁殖(為自然選擇提供更多的選擇材料)和生存斗爭(自然選擇的方式)是達爾文自然選擇學說的基本觀點。2．現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學說的基礎上發(fā)展起來的，現(xiàn)代生物進化理論對自然選擇學說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在()①突變和基因重組產生進化的原材料②種群是生物進化的基本單位③自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的④自然選擇決定生物進化的方向⑤生物進化的實質是基因頻率的改變⑥隔離導致新物種形成⑦適者生存，不適者被淘汰A．②④⑤⑥⑦B．②③④⑥C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦eq\a\vs4\al(核心要點二)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,)))eq\a\vs4\al(隔離與物種的形成)1．地理隔離和生殖隔離的比較(1)圖中A屬于地理隔離，一旦發(fā)生某種地質變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。(2)圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩(wěn)定。(3)地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質變階段。2．物種形成的方式(1)漸變式(2)爆發(fā)式爆發(fā)式物種形成是在一個較短時間內完成的，主要起源于個體的染色體變異或遠緣雜交以及染色體加倍等，如六倍體普通小麥的形成。3．物種形成與生物進化的關系內容物種形成生物進化標志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物關系屬于不同物種可能屬于一個物種二者關系生物進化的實質是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定導致新物種的形成[題組沖關]3．關于地理隔離和生殖隔離，下列說法不正確的是()A．生殖隔離不一定是地理隔離的必然結果B．存在地理隔離的兩個種群，如果人為地放在一起，一定不能相互交配產生可育后代C．生殖隔離產生的關鍵原因是種群基因庫的差異D．不同的物種之間一定具有生殖隔離解析：選B不經過地理隔離也可能產生生殖隔離；存在地理隔離的兩個種群，如果環(huán)境條件相差不大，也可能不會導致生殖隔離；若地理隔離的兩個種群屬于同一個物種，人為地放在一起，由于不存在生殖隔離仍能產生可育后代。4．下圖表示某小島上蜥蜴進化的基本過程。相關敘述不正確的是()A．圖中X、Y、Z分別表示的是突變和基因重組、自然選擇以及隔離B．小島上蜥蜴原種全部個體的總和稱為種群，是生物進化的基本單位C．蜥蜴原種中不同性狀個體比例變化的本質是種群基因型頻率的改變D．小島上蜥蜴新種全部個體所有基因的總和，稱為蜥蜴新種的基因庫解析：選C物種形成的三個環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇以及隔離，則X表示突變和基因重組，Y表示自然選擇，Z表示隔離；種群是一個地區(qū)內同種生物個體的總和，是生物繁殖和進化的基本單位；蜥蜴原種中不同性狀個體比例變化的本質是種群基因頻率的改變；某種群全部基因的總和稱為該種群的基因庫。[方法規(guī)律]判斷進化與物種形成的標準eq\a\vs4\al(核心要點三)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,)))eq\a\vs4\al(生物多樣性的形成和進化歷程)1．生物多樣性三個層次之間的聯(lián)系(1)基因多樣性：由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進而出現(xiàn)了基因多樣性。(2)物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質多樣性是形成物種多樣性的直接原因。(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無機環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。2．生物多樣性的形成過程分析生物進化歷程中的三個關鍵點：(1)真核生物出現(xiàn)以后有性生殖方式的出現(xiàn)：生物進化速度明顯加快。(2)寒武紀大爆發(fā)：形成生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費者，對植物的進化產生重要影響。(3)原始陸生植物和原始兩棲類的出現(xiàn)：生物的登陸改變了陸地環(huán)境，陸地上復雜的環(huán)境為生物的進化提供了廣闊的舞臺。[題組沖關]5．下列關于生物進化與生物多樣性的敘述正確的是()A．基因頻率改變不一定導致新物種產生B．基因頻率改變不一定導致生物進化C．物種的滅絕一定不利于生物多樣性的形成D．生物多樣性最直觀的表現(xiàn)是基因多樣性解析：選A基因頻率改變不一定引起種群基因庫出現(xiàn)顯著差異，因而不一定導致生殖隔離，新物種產生的標志是生殖隔離；生物進化的實質是指“種群基因頻率的定向改變”；一個物種的滅絕會影響到若干其他物種的進化，有可能利于生物多樣性的形成；生物多樣性最直觀的表現(xiàn)是物種多樣性。6.(廣東高考)某種蘭花有細長的花矩(如右圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是()A．蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向B．花矩變長是蘭花新種形成的必要條件C．口器與花矩的相互適應是共同進化的結果D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長解析：選C變異是不定向的；新物種形成的必要條件是隔離；兩種生物之間的種間互助是共同進化的結果；蛾的口器變長是花矩變長對其進行自然選擇的結果。eq\a\vs4\al(種群基因頻率的計算方法)1．基因頻率、基因型頻率與基因庫比較項目含義變化后與進化的關系基因頻率(某個基因的個數(shù)/某基因及其等位基因總數(shù))×100%發(fā)生了定向的生物進化基因型頻率(特定基因型的個體數(shù)/該種群個體總數(shù))×100%生物不一定進化基因庫一個種群中全部個體所含有的全部基因可導致生物進化，它的變化是形成新物種的前提2.基因頻率的計算(1)已知調查的各種基因型的個體數(shù)，計算基因頻率某基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該基因及其等位基因總數(shù))×100%PA＝eq\f(2PAA＋PAa,2PAA＋PAa＋Paa)×100%Pa＝eq\f(PAa＋2Paa,2PAA＋PAa＋Paa)×100%(A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型)(2)已知基因型頻率計算基因頻率設有N個個體的種群，AA、Aa、aa的個體數(shù)分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：PA＝eq\f(2n1＋n2,2N)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,N)＋\f(1,2)×\f(n2,N)))＝PAA＋eq\f(1,2)PAaPa＝eq\f(2n3＋n2,2N)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n3,N)＋\f(1,2)×\f(n2,N)))＝Paa＋eq\f(1,2)PAa由以上公式可以得出下列結論：①在種群中一對等位基因的頻率之和等于1，而各種基因型頻率之和也等于1。②某等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1/2雜合子的頻率。(3)根據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率①遺傳平衡定律：在一個有性生殖的自然種群中，在符合以下5個條件的情況下，各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的。這5個條件是：a．種群是極大的；b．種群中個體間的交配是隨機的；c．沒有突變發(fā)生；d．沒有新基因加入；e．沒有自然選擇。②基因頻率與基因型頻率的特點：設A頻率為p，a頻率為q，則p＋q＝1。雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)即：AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2。③實例：若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為eq\r(m)。[題組沖關]1．德國小蠊(二倍體)是常見的室內昆蟲。隨機取樣的德國小蠊個體中，ss個體數(shù)為6，SS個體數(shù)為26，Ss個體數(shù)為18。則s的基因頻率為()A．0.26 B．0.3C．0.46 D．0.58解析：選B由題意可知，SS＝26，Ss＝18，ss＝6，因此s的基因頻率為(2×6＋18)÷[2×(26＋18＋6)]＝0.3。2．某植物種群中，AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%。若該種群植物自交，后代中AA、aa基因型個體出現(xiàn)的頻率以及A、a基因頻率分別為()A．55%、45%、45%、55%B．55%、45%、55%、45%C．42.5%、32.5%、45%、55%D．42.5%、32.5%、55%、45%解析：選DAa基因型個體占：1－30%－20%＝50%，該種群植物自交后，AA占30%＋50%×1/4＝42.5%，aa占20%＋50%×1/4＝32.5%，Aa占1－42.5%－32.5%＝25%，則a的基因頻率為32.5%＋1/2×25%＝45%，A的基因頻率為1－45%＝55%。3．蝸牛的有條紋(A)對無條紋(a)為顯性。在一個地區(qū)的蝸牛種群內，有條紋(AA)個體占55%，無條紋個體占15%，若蝸牛間進行自由交配得到F1，則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是()A．30%,21% B．30%,42%C．70%,21% D．70%,42%解析：選D基因型為AA的有條紋個體占55%，無條紋(aa)個體占15%，則基因型為Aa的有條紋個體占30%，并且在自由交配的過程中種群基因頻率不變，因此A基因的頻率＝55%＋1/2×30%＝70%，a基因的頻率＝1－70%＝30%，F(xiàn)1中Aa基因型的頻率＝2×70%×30%＝42%。4．在某一種群中，經過調查得知，隱性性狀約占(等位基因用A、a表示)9%，那么該性狀的AA、Aa基因型個體出現(xiàn)的頻率分別約為()A．0.9、0.82 B．0.36、0.55C．0.49、0.42 D．0.18、0.73解析：選C已知隱性性狀即aa的基因型頻率為9%，那么a基因的頻率為0.3，則A基因的頻率為1－0.3＝0.7。在理想的狀態(tài)下，運用遺傳平衡公式進行計算：AA的基因型頻率為0.7×0.7＝0.49；Aa的基因型頻率為2×0.7×0.3＝0.42。5．據(jù)調查，某校高中學生關于某性狀基因型的比例為XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，則該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是()A．60%、8% B．80%、92%C．78%、92% D．92%、8%解析：選D假設有100個個體(50個女性、50個男性)，XBXb有7.36個、XbXb有0.32個、XbY有4個，則基因Xb有7.36＋2×0.32＋4＝12(個)，占全部等位基因XB和Xb總數(shù)150個的比例為12/150×100%＝8%，XB的比例為1－8%＝92%。一、選擇題1．下列關于生物進化的敘述，不正確的是()A．細菌對抗生素抗藥性的產生是定向變異的結果B．生物通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化C．突變和基因重組為進化提供原材料D．現(xiàn)代生物進化理論是以自然選擇學說為基礎的解析：選A變異是不定向的，細菌對抗生素抗藥性的產生是自然選擇的結果；生物通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化；突變和基因重組為進化提供原材料；現(xiàn)代生物進化理論是以自然選擇學說為基礎的。2．英國的椒花蛾身體和翅都有淺色斑點。隨著工業(yè)發(fā)展，煤煙等污染物使該蟲棲息的樹干和墻壁變成黑色，到十九世紀末，英國各工業(yè)區(qū)發(fā)現(xiàn)了越來越多的黑色椒花蛾，這種變化說明()A．生物自發(fā)突變的頻率很低B．生物突變都是有害的C．自然選擇決定生物進化的方向D．基因突變和重組是定向的解析：選C從所提供的資料中可知，環(huán)境條件的改變使種群基因頻率發(fā)生了改變，淺色個體易被淘汰，淺色基因頻率逐漸減小，與環(huán)境顏色相近的黑色斑點基因頻率越來越大，產生了適應環(huán)境的黑色椒花蛾，說明自然選擇決定生物進化的方向。3．在19世紀中葉以前，英國曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖幾乎都是淺色型(s)的，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙逐漸將樹皮熏成黑褐色，到了20世紀中葉，黑色型(S)的樺尺蠖成了常見類型。下列與此相關的敘述正確的是()A．自然選擇的方向發(fā)生了改變，所以自然選擇是不定向的B．樺尺蠖種群進化過程中接受選擇的是各種基因型的個體C．該地區(qū)樺尺蠖種群進化過程中Ss的基因型頻率不會改變D．長時間的環(huán)境污染導致s基因突變成S基因的頻率增加解析：選B自然選擇是定向的；自然選擇直接作用于表現(xiàn)型，選擇的是各種基因型的個體；Ss個體對應的表現(xiàn)型為黑色，適應環(huán)境，通過選擇，其基因型頻率增加；通過自然選擇，S基因的頻率增加。4．判斷侵入甲島和乙島上的兩個蜥蜴種群是否屬于同一個物種，其標志是看這兩個種群的蜥蜴是否具有()A．特定的生理功能 B．不同的形態(tài)結構C．地理隔離現(xiàn)象 D．生殖隔離現(xiàn)象解析：選D新物種形成的標志是產生生殖隔離。5．下列關于隔離與生物進化的敘述，正確的是()A．新物種的形成可以不經過生殖隔離B．地理隔離不會導致種群基因庫間的差異C．只有生殖隔離能阻止種群間的基因交流D．二倍體西瓜和四倍體西瓜可以雜交，但二者存在生殖隔離解析：選D物種的形成不一定經過地理隔離，但是必須經過生殖隔離；地理隔離是由于地理上的障礙，使彼此間無法相遇而不能交配，能阻止種群間的基因交流導致種群基因庫間產生差異；二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交產生的后代三倍體西瓜不可育，故二倍體西瓜與四倍體西瓜之間仍存在生殖隔離。6．下列各項中，形成了新物種的是()A．二倍體西瓜經秋水仙素處理成為四倍體西瓜B．母馬與公驢交配產生不育的騾子C．二倍體水稻花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體水稻D．樺尺蠖體色的基因S的頻率由95%變?yōu)?%解析：選A二倍體西瓜經秋水仙素處理而成的四倍體西瓜可育，是一個新物種；母馬與公驢交配產生不育的騾子，騾子不是一個新物種；二倍體水稻花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體水稻不可育，不是新物種；樺尺蠖體色的基因S的頻率由95%變?yōu)?%，只能說明有生物進化，不能說明產生了新物種。7．鐮刀型細胞貧血癥由基因突變引起，其致病基因為隱性基因(用a表示)。只有隱性純合子才會發(fā)病，攜帶者不發(fā)病，且對瘧疾的抵抗力高于正常人。在非洲某些瘧疾流行的地區(qū)，攜帶者比例在20%左右；現(xiàn)在美洲黑人中攜帶者的比例已降到了8%。下列敘述錯誤的是()A．非洲瘧疾流行地區(qū)a基因的頻率大約為30%B．美洲黑人中a基因頻率的下降是環(huán)境選擇的結果C．鐮刀型細胞貧血癥患者死亡會導致人群基因庫發(fā)生變化D．在一定外界條件下，有害的突變基因可轉變?yōu)橛欣幕蚪馕觯哼xA根據(jù)題干信息無法計算出非洲瘧疾流行地區(qū)a的基因頻率；基因突變能夠改變基因頻率，而基因頻率的改變是自然選擇的結果；一個種群中全部個體所含的全部基因，叫做這個種群的基因庫，人群中鐮刀型細胞貧血癥患者死亡會導致該種群的基因庫發(fā)生變化；在一定外界條件下，有害的突變基因可轉變?yōu)橛欣幕颉?．為控制野兔種群數(shù)量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強毒性病毒比例最高，兔被強毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數(shù)量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數(shù)量維持在低水平。由此無法推斷出()A．病毒感染對兔種群的抗性具有選擇作用B．毒性過強不利于維持病毒與兔的寄生關系C．中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降D．蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同(共同)進化過程中發(fā)揮了作用解析：選C病毒感染可以導致抗性較低的兔子死亡，抗性較強的個體得以生存，從而起到選擇的作用；兔被強毒性病毒感染后很快死亡，但病毒要寄生在活細胞中，所以病毒也不能長期存活，寄生關系難以維持；中毒性病毒比例升高，是兔抗病毒能力增強的結果；蚊子充當了病毒和兔子之間的媒介，在兔子與病毒的協(xié)同進化過程中發(fā)揮了作用。二、非選擇題9．雜交實驗表明，樺尺蛾體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是顯性。在19世紀中期以前，樺尺蛾種群中S基因頻率很低，在5%以下，到了20世紀上升到95%以上。試分析產生這一變化的原因：(1)在19世紀時，樺尺蛾的棲息地曼徹斯特地區(qū)樹干上長滿了地衣，在此環(huán)境條件下，種群s的基因頻率高的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生存，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，種群S的基因頻率升高的原因是____________________________________________________________________________________________________。(3)上述事例說明，種群中產生的變異是____________，經過長期的__________，其中不利變異被不斷________，有利變異則逐漸________，從而使種群的________發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定方向緩慢地進化。因此生物進化的方向是由____________決定的。解析：(1)由于淺色型(ss)樺尺蛾與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類所食，后代繁殖個體多，群體中ss的比例增加，所以s基因頻率增高。(2)由于黑色型(SS或Ss)樺尺蛾的黑色成了一種保護色，黑色型個體逐漸增多，所以S基因頻率升高。(3)種群產生的變異是不定向的，經過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰；有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定方向緩慢地進化。因此生物進化的方向是由自然選擇決定的。答案：(1)淺色型(ss)樺尺蛾與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類所食，后代繁殖個體多，導致s基因頻率高(2)黑色型(SS或Ss)樺尺蛾的黑色成了一種保護色，黑色型個體逐漸增多，導致S基因頻率升高(3)不定向的自然選擇淘汰積累基因頻率自然選擇一、選擇題1．某種有翅昆蟲有時會出現(xiàn)殘翅的突變類型，殘翅昆蟲在大陸上難以生存，但在常刮大風的海島上，殘翅昆蟲在種群中的比例卻上升。下列對該現(xiàn)象的有關敘述，與現(xiàn)代生物進化理論觀點不符的是()A．昆蟲適應海島環(huán)境而產生了殘翅變異B．海島上殘翅昆蟲具有更多的生存繁殖機會C．環(huán)境對昆蟲的變異進行了定向選擇D．昆蟲種群的基因頻率發(fā)生了定向改變解析：選A現(xiàn)代生物進化理論中變異是不定向的，而環(huán)境對變異進行定向的選擇，使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變。2．下列關于生物進化的敘述正確的是()A．自然選擇的實質是保留種群的有利基因，不決定新基因的產生B．地理隔離不會導致種群基因庫間的差異，不一定導致生殖隔離C．自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型，進而導致基因頻率的改變D．基因突變的方向、自然選擇的方向和生物進化的方向總是一致的解析：選A同一群體內的不同個體具有性狀差異，通過自然環(huán)境的選擇淘汰不利性狀，保留有利性狀，而新基因是通過基因突變形成的；地理隔離可能會導致種群基因庫間出現(xiàn)差異，但不一定導致生殖隔離；自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型；基因突變是不定向的。3．18世紀初，一位生物學家在某山谷里發(fā)現(xiàn)老鼠種群中有少量的個體有輕微的趾蹼(絕大多數(shù)個體無趾蹼)。1900年，由于修筑一條沙壩，使老鼠的棲息地成了沼澤。若干年后調查發(fā)現(xiàn)，這條山谷的老鼠絕大部分有趾蹼，偶爾才能找到少數(shù)無趾蹼的老鼠。下列相關敘述，錯誤的是()A．有趾蹼的老鼠是適應沼澤環(huán)境的類型B．若島上老鼠過度繁殖，將導致生存斗爭加劇C．為了適應沼澤環(huán)境，沒有趾蹼的老鼠長出了趾蹼D．老鼠性狀比例變化的本質是種群基因頻率的改變解析：選C沼澤地中絕大部分老鼠有趾蹼，少數(shù)無趾蹼，說明有趾蹼的老鼠是適應沼澤環(huán)境的類型；有趾蹼的性狀在環(huán)境變化前就已經突變形成，而不是沒有趾蹼的老鼠為了適應環(huán)境而長出了趾蹼。4．(北京高考)安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食。其中，長舌蝠的舌長為體長的1.5倍。只有這種蝙蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者。由此無法推斷出()A．長舌有助于長舌蝠避開與其他蝙蝠的競爭B．長筒花可以在沒有長舌蝠的地方繁衍后代C．長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結果D．長舌蝠和長筒花相互適應，共同(協(xié)同)進化解析：選B長舌蝠與其他蝙蝠都以花蜜為食，它們之間是競爭關系，其長舌能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，從而可以避開與其他蝙蝠的競爭；在沒有長舌蝠的地方，長筒花不能完成傳粉受精的過程，故不能繁衍后代；長舌蝠和長筒花之間相互適應，共同進化。5．在一個隨機交配的足夠大的種群中，某一相對性狀中顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.36，則()A．該種群繁殖一代后雜合子Aa的頻率是0.32B．顯性基因的基因頻率大于隱性基因的基因頻率C．若該種群基因庫中的基因型頻率發(fā)生變化，說明該種生物進化了D．若該種群中A基因頻率為0.4，A所控制性狀的個體在種群中占到40%解析：選A顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.36，則隱性性狀aa的基因型頻率是0.64，則a的基因頻率為0.8，A的基因頻率為0.2，繁殖一代后Aa的基因型頻率為2×0.2×0.8＝0.32；顯性基因的頻率為0.2，小于隱性基因的頻率；生物進化的標志是種群基因頻率的改變，而不是基因型頻率的改變；A的基因頻率為0.4，則顯性個體在種群中的比例為1－0.62＝0.64，即64%。6．大約一萬年前，某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群，兩個種群現(xiàn)在已經發(fā)生了明顯的分化，過程如下圖所示，相關說法正確的是()A．地球上新物種的形成都必須先經歷a過程B．b過程的實質就是定向改變種群的基因頻率C．①～⑥只能表示物種形成過程中基因突變是不定向的D．品系1和品系2種群基因庫出現(xiàn)了較大差異，立刻形成物種1和物種2解析：選B圖中a為地理隔離，b為自然選擇。多倍體的形成，可以不經過地理隔離形成新物種；①～⑥能表示物種形成過程中變異是不定向的，包括基因突變、基因重組和染色體變異；只有當品系1和品系2出現(xiàn)生殖隔離時，才會形成兩個物種。7．在調查某小麥種群時發(fā)現(xiàn)T(抗銹病)對t(易感染)為顯性，在自然情況下該小麥種群可以自由傳粉，據(jù)統(tǒng)計TT為20%，Tt為60%，tt為20%，該小麥種群突然大面積感染銹病，致使易感染小麥在開花之前全部死亡。計算該小麥種群在感染銹病之前與感染銹病且開花之后基因T的頻率分別是()A．50%和50% B．50%和62.5%C．62.5%和50% D．50%和100%解析：選B小麥種群中TT為20%，Tt為60%，tt為20%，所以T的基因頻率為20%＋(1/2)×60%＝50%；感染銹病后易感染小麥在開花之前全部死亡，所以感染銹病且開花之后TT、Tt的基因型頻率分別為1/4、3/4，T的基因頻率是1/4＋(1/2)×(3/4)＝62.5%。二、非選擇題8．寄生在某種鳥的羽毛中的羽虱大量繁殖會造成鳥的羽毛失去光澤和尾羽殘缺不全，影響雄鳥的求偶繁殖。(1)若該種群中對羽虱具有抵抗力的個體AA和Aa分別占20%和40%，則a基因的基因頻率為________。(2)下面甲圖是該種群一段時間以后相關基因頻率的變化趨勢，由圖可知________(填數(shù)字)代表A基因頻率的變化，________(填數(shù)字)代表a基因頻率的變化。(3)研究者認為雄鳥能否吸引雌鳥到它的領地筑巢，與雄鳥尾羽長短有關，為了驗證這個觀點，做了如下實驗，結果如乙圖所示。①將若干只尾羽長度相似且生長狀況一致的雄鳥均分成A、B、C三組，B組雄鳥的尾羽不做任何處理，作為對照。將________組雄鳥的尾羽剪短，把剪下來的尾羽用黏合劑粘在另一組雄鳥的尾羽上。給三組雄鳥帶上標志后放歸野外進行觀察。②實驗結論：________________________________________________________。解析：(1)a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率＝(1－20%－40%)＋1/2×40%＝60%。(2)由于自然選擇的作用，對羽虱有抵抗能力的A的基因頻率會不斷上升，所以用曲線1表示，a的基因頻率下降，用曲線2表示。(3)由于三組鳥的尾羽起始長度是相同的，若將A組的尾羽剪下并用黏合劑粘在另一組雄鳥的尾羽上，給三組雄鳥帶上標志后放歸野外進行觀察，則長尾羽的雄鳥更能吸引雌鳥到它的領地筑巢。答案：(1)60%(2)12(3)①A②長尾羽的雄鳥更能吸引雌鳥到它的領地筑巢階段質量檢測(四)基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現(xiàn)代生物進化理論（時間：45分鐘滿分：50分）一、選擇題(每小題2分，共24分)1．2015年諾貝爾化學獎頒給了研究DNA修復細胞機制的三位科學家。納米科技是跨世紀新科技，將激光束的寬度聚焦到納米范圍內，可對人體細胞內的DNA分子進行超微型基因修復，有望把尚令人類無奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除，這種對DNA進行的修復屬于()A．基因重組 B．基因互換C．基因突變 D．染色體畸變解析：選C癌癥的根本原因是基因突變，這種對DNA進行的修復能將癌癥徹底根除，說明這種對DNA進行的修復屬于基因突變。2．下列有關單倍體的敘述不正確的是()①未經受精的卵細胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體②含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體③生物的精子或卵細胞一定都是單倍體④含有奇數(shù)染色體組的個體一定是單倍體⑤基因型是Abcd的生物體一般是單倍體⑥基因型是aaaBBBCcc的植株一定是單倍體A．①③④⑤ B．②③④⑥C．①③④⑥ D．①②⑤⑥解析：選B未經受精的卵細胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體，①正確；含有兩個染色體組的生物體，由配子發(fā)育而來即為單倍體，由受精卵發(fā)育而來即為二倍體，②錯誤；生物的精子或卵細胞屬于生殖細胞，不屬于單倍體，③錯誤；含有奇數(shù)染色體組的個體可能是多倍體，如三倍體，④錯誤；基因型是Abcd的生物體只含有1個染色體組，一般是單倍體，⑤正確；基因型是aaaBBBCcc的植株含有三個染色體組，由受精卵發(fā)育而來為三倍體，由配子發(fā)育而來則為單倍體，⑥錯誤。3．以下情況，一定屬于染色體變異的是()①21三體綜合征患者細胞中的第21號染色體有3條②染色體之間發(fā)生了相應部位的交叉互換③染色體數(shù)目增加或減少④花藥離體培養(yǎng)后長成的植株⑤非同源染色體之間自由組合⑥染色體上DNA堿基對的增添、缺失⑦貓叫綜合征患者細胞中5號染色體短臂缺失A．④⑤⑥ B．③④⑤⑦C．①③④⑤⑦ D．①③④⑦解析：選D21三體綜合征患者細胞中的第21號染色體有3條屬于染色體數(shù)目變異；非同源染色體之間的互換屬于染色體結構變異中的易位，而同源染色體之間的互換屬于基因重組；染色體數(shù)目增加或減少包括個別染色體的增加或減少和以染色體組的形式成倍的增加或減少，都屬于染色體數(shù)目變異；花藥離體培養(yǎng)獲得的植株染色體數(shù)目減半，屬于單倍體，原理是染色體變異；在減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體之間自由組合屬于基因重組；染色體上DNA堿基對的增添、缺失或替換屬于基因突變；貓叫綜合征患者細胞中5號染色體短臂缺失屬于染色體結構變異。4．為獲得果實較大的四倍體葡萄(4N＝76)，將二倍體葡萄幼苗莖段經秋水仙素溶液處理后栽培。研究結果顯示，植株中約40%的細胞的染色體被誘導加倍，這種植株含有2N細胞和4N細胞，稱為“嵌合體”，其自交后代有四倍體植株。下列敘述錯誤的是()A．“嵌合體”產生的原因之一是細胞的分裂不同步B．“嵌合體”可以產生含有38條染色體的生殖細胞C．“嵌合體”不同的花之間傳粉后可以產生三倍體子代D．“嵌合體”根尖分生區(qū)的部分細胞可含8個染色體組解析：選D“嵌合體”產生的原因之一是細胞的分裂不同步；“嵌合體”四倍體葡萄(4N＝76)可以產生含有38條染色體的配子；“嵌合體”不同的花(2N細胞和4N細胞)之間傳粉后可以產生三倍體子代；二倍體葡萄的幼苗含有2N細胞和4N細胞，而根尖分生區(qū)只含有2個染色體組，在進行有絲分裂(后期)時，可含有4個染色體組。5．下列有關基因重組、基因突變和染色體變異的敘述，不正確的是()A．基因重組可以產生新的基因型，進而出現(xiàn)新性狀B．基因突變是隨機發(fā)生、不定向的，頻率很低C．染色體結構的變異會使染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變D．三倍體無子西瓜的培育過程利用了染色體變異的原理解析：選A基因重組可以產生新的基因型，進而出現(xiàn)新性狀組合；基因突變是隨機發(fā)生、不定向的，頻率很低；染色體結構的變異會使染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變；三倍體無子西瓜的培育過程利用了染色體變異的原理。6．下列有關生物進化的敘述正確的是()A．母虎和雄獅交配產下了“獅虎獸”，說明了并不是所有物種間都存在生殖隔離現(xiàn)象B．在自然選擇過程中，黑色與灰色樺尺蠖發(fā)生了進化，表現(xiàn)為共同進化C．基因型為Dd的高莖豌豆逐代自交的過程中，純種高莖的基因型頻率在增加，表明豌豆正在進化D．被巨大河流分隔成兩個種群的一種松鼠，兩種群的基因頻率的改變互不影響，而種群內的基因頻率改變在世代間具有連續(xù)性解析：選D母虎和雄獅交配產下了“獅虎獸”，“獅虎獸”不能產生可育后代，故說明了不同物種間存在生殖隔離現(xiàn)象；不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展叫共同進化；黑色與灰色樺尺蠖屬于同種生物，不屬于共同進化；基因型為Dd的高莖豌豆逐代自交的過程中，基因型頻率改變，基因頻率不變，故說明豌豆未發(fā)生進化；被巨大河流分隔成兩個種群的松鼠，兩種群存在地理隔離，基因頻率的改變互不影響，而種群內的基因頻率改變在世代間具有連續(xù)性。7．某基因型為AaBb的二倍體番茄(兩對基因獨立遺傳),自交后代中出現(xiàn)一株三體，基因型為AABbb。下面對該三體的敘述正確的是()A．一定是親本的減數(shù)第二次分裂出現(xiàn)異常B．發(fā)生了基因突變C．屬于可遺傳的變異D．產生的花粉只有2種基因型解析：選C該三體可能是親本的減數(shù)第一次分裂出現(xiàn)異常，同源染色體沒有分開，也可能是減數(shù)第二次分裂出現(xiàn)異常，著絲點分裂后的染色體移向了細胞的同一極；該三體只發(fā)生了染色體變異，沒有發(fā)生基因突變；該三體發(fā)生了染色體變異，細胞中遺傳物質已改變，所以屬于可遺傳的變異；產生的花粉可能有4種基因型，分別為AB、Ab、ABb、Abb。8．如下圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③作進一步處理。對此分析錯誤的是()A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBdD．③至④的過程中，所產生的變異都有利于生產解析：選D由⑤得到⑥的育種是雜交育種，其原理是基因重組；圖中秋水仙素的作用是抑制細胞分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍；若③的基因型是AaBbdd，能產生4種配子，則⑨的基因型可能是aBd，也可能是ABd、Abd或abd；基因突變具有不定向性，所以由③至④過程中產生的變異不一定都利于生產。9．英國科學家根據(jù)兩塊頭骨化石碎片鑒別了一個新的小型鱷魚物種，它與恐龍一并生活在1.26億年前，其體長僅61厘米，卻長著鋒利的牙齒。下列有關敘述不符合現(xiàn)代生物進化理論的是()A．恐龍與小型鱷魚沒有親緣關系，小型鱷魚的進化與恐龍沒有關聯(lián)B．突變?yōu)樾⌒枉{魚的進化提供了原材料C．小型鱷魚進化的基本單位是生活在一定區(qū)域的同種鱷魚群體D．自然選擇決定了小型鱷魚的進化方向解析：選A恐龍與小型鱷魚具有共同的祖先，故小型鱷魚的進化與恐龍有關聯(lián)；突變和基因重組產生生物進化的原材料，故突變?yōu)樾⌒枉{魚的進化提供了原材料；種群是生物進化的基本單位，小型鱷魚進化的基本單位是生活在一定區(qū)域的同種鱷魚群體；自然選擇決定了小型鱷魚的進化方向。10．某種群中AA、Aa、aa的基因型頻率如圖，圖中陰影部分表示繁殖成功率低的個體。則該種群經選擇之后，后代中三種基因型頻率的結果最可能是圖中的()解析：選B由陰影部分表示繁殖成功率低的個體可知：aa的繁殖成功率最高，其次是Aa，最后是AA，后代中aa的個體數(shù)比例增大，其次是Aa的個體，最后是AA的個體，所以aa基因頻率升高，Aa次之，AA的最低。11．下列關于“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是()A．沖洗：蒸餾水沖洗2次洗去卡諾氏液B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離C．染色：改良苯酚品紅染液和醋酸洋紅液都可以使染色體著色D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變解析：選C用體積分數(shù)為95%的酒精沖洗2次，洗去卡諾氏液；用鹽酸酒精混合液進行解離，用卡諾氏液固定細胞形態(tài)；改良苯酚品紅染液、龍膽紫溶液和醋酸洋紅液都是堿性染料，都可以使染色體著色；鏡檢發(fā)現(xiàn)視野中多數(shù)細胞處于間期，只有少數(shù)細胞染色體數(shù)目增加。12．(全國卷Ⅰ)理論上，下列關于人類單基因遺傳病的敘述，正確的是()A．常染色體隱性遺傳病在男性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率B．常染色體顯性遺傳病在女性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率C．X染色體顯性遺傳病在女性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率D．X染色體隱性遺傳病在男性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率解析：選D若致病基因位于常染色體上，發(fā)病率與性別無關，根據(jù)哈代－溫伯格定律[當?shù)任换蛑挥袃蓚€時(A、a)，設p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型AA的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2，如果一個種群達到遺傳平衡，其基因型頻率應符合：p2＋2pq＋q2＝1]，發(fā)病率為aa的基因型頻率，即q2；發(fā)病率為AA和Aa的基因型頻率之和，即p2＋2pq；若致病基因位于X染色體上且為顯性，發(fā)病率與性別有關，女性性染色體組成是XX，故發(fā)病率為p2＋2pq；男性的伴X遺傳病(非同源區(qū)段上)，只要X染色體上有一個致病基因就患病，X染色體遺傳病在男性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率。二、非選擇題(除注明外，每空1分，共26分)13．(9分)玉米寬葉基因(T)與窄葉基因(t)是位于9號染色體上的一對等位基因，已知無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用?，F(xiàn)有基因型為Tt的寬葉植株A，其細胞中9號染色體如圖一所示：(1)可通過觀察有絲分裂________期細胞進行分析得知該植株發(fā)生了變異，該寬葉植株的變異類型屬于________變異。(2)為了確定植株A的T基因是位于正常染色體還是異常染色體上，讓其作為父本與正常的窄葉進行測交。如果F1表現(xiàn)型為________，則說明T基因位于異常染色體上。請用遺傳圖解解釋上述現(xiàn)象(3分)。(3)若(2)中測交產生的F1中，發(fā)現(xiàn)了一株寬葉植株B，其染色體及基因型組成如圖二。從細胞水平分析出現(xiàn)該植株的原因是由于父本在減數(shù)分裂過程中________未分離而導致的。(4)若(3)中得到的植株B在減數(shù)第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機地移向細胞兩極并最終