现代生物进化理论
(45分钟100分)
一、选择题(包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2013·徽州模拟)近年来,由于抗生素的大量使用,使人体内的病菌抗性大增。下图是某细菌的进化过程图,则下列说法正确的是(
)
A.人体中的所有某细菌原种构成一个群落
B.若①②③表示生物进化中的基本环节,则①可能来自于基因突变、基因重组和染色体变异
C.抗生素使细菌发生了定向变异
D.②过程使细菌原种的基因频率发生了定向改变
2.根据现代生物进化理论,下列关于生物进化的叙述错误的是()
A.环境改变使生物产生定向的变异
B.种群是生物进化的基本单位
C.生物进化的实质是种群的基因频率定向变化,导致生物朝着一定的方向不断进化
D.不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化发展,形成生物的多样性
3.根据现代生物进化理论,判断下列说法正确的是()
A.研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为
B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代
C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程
D.生物进化的方向,决定于生物变异的方向
4.下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是()
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A.a表示基因突变和基因重组,是生物进化的原材料 B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志 C.c表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化 D.d表示地理隔离,新物种的形成一定需要经过地理隔离
5.紫茎泽兰是外来入侵物种,如果让其自然生长繁殖若干年后,与原产地紫茎泽兰相比( ) A.基因库变化相互影响 B.性状始终保持一致 C.很快产生生殖隔离
D.进化方向发生变化
6.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( ) A.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变 C.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大
7.(2013·芜湖模拟)下表是种群A、C的规模、等位基因1(T/t)和2(W/w)频率的数据,表中为各自隐性基因的频率。则下列说法不正确的是( )
A.种群C中等位基因1的杂合子逐渐增多
B.种群A和种群C不能再进行基因交流
C.种群C的基因库比种群A的小
D.种群C的种群规模与T/t的频率变化关系密切
8.我国西北部的欧洲玉米螟与东部的亚洲玉米螟由于信息激素的不同而存在生殖隔离,但从外貌上几乎无法区分。以下说法正确的是( )
A.由于外貌形态相同,因此它们属于同一个物种
B.由于具有生殖隔离,因此它们属于不同的物种
C.无法判断
D.以上说法都不对
9.以下有关种群和物种的叙述正确的是( )
A.同一种群的个体间可自由交配并产生后代,同一物种的个体间也可自由交配并产生后代
B.种群是生物进化的基本单位,物种是繁殖的单位
C.种群的基因频率总是在不断变化发展,物种的基因频率往往保持不变
D.种群基因库的基因没有物种基因库的基因丰富
10.(2013·亳州模拟)在某岛屿上相互隔绝的甲、乙两个水潭中,都生活着小型淡水鱼——虹鳉。研究发现,甲中的虹鳉(天敌是狗鱼,以大而成熟的虹鳉为食)比乙中的虹鳉(天敌是花鳉,以幼小的虹鳉为食)常常早熟,即在体重较低时就能繁殖后代。下列观点不正确的是( )
A.两个虹鳉种群中都有成熟早或晚的变异类型,说明变异是不定向的
B.多年后甲中早熟基因的基因频率增加
C.甲、乙中的两个虹鳉种群一定不能产生可育后代
D.若将甲中虹鳉和乙中花鳉转移到一个新水潭中共同饲养,多年后虹鳉成熟个体平均体重将会增加
二、非选择题(包括2小题,共50分)
11.(25分)某小岛上蜥蜴原种的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。下图表示这两种性状比例变化的过程。
(1)由于蜥蜴过度繁殖,导致 加剧。
(2)小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是_______ ____________。
(3)如图所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的 发生了改变。
(4)从生物多样性角度分析,如图所示群体中不同个体的存在反映了 多样性;若从分子水平检测这种多样性,可采用的简便技术是 。
12.(25分)(能力挑战题)细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如下: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(图中里面的圈),结果如下图所示。
(1)衡量本实验结果的指标是。
(2)上述图中最有效的是 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,如右图所
示:
①向培养基中加抗生素的时刻为 点。
②细菌种群的进化是定向的,而变异是 的,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,原因在于细菌种群中 。
答案解析
1.【解析】选D。人体中的所有某细菌原种构成的是一个种群。依题意,①②③分别为突变和基因重组、自然选择、隔离,其中细菌为原核生物,其变异的来源只有基因突变;自然选择使种群的基因频率发生定向改变,生物发生进化。抗生素只是对细菌的抗性变异进行定向选择,而不能使其发生定向变异。
2.【解析】选A。环境条件的改变会使生物发生变异,但是变异是不定向的。
3.【解析】选C。现代生物进化理论认为,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。自然选择决定生物进化的方向。
4.【解题指南】(1)考查实质:物种的形成过程。
(2)知识储备:
①突变和基因重组为生物进化提供原材料。
②地理隔离导致基因库的差别,生殖隔离是物种形成的标志。
【解析】选C。突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料;生物进化的标志是基因频率的改变,不是生殖隔离;隔离是物种形成的条件,但有些生物没有经过地理隔离也会形成新物种,如植物多倍体的形成。
5.【解析】选D。紫茎泽兰为多年生草本植物,是外来入侵物种,因缺乏环境阻力(无天敌、生活环境优越等)而大量繁殖,若干年后,与原产地的紫茎泽兰相比,其进化方向发生变化(自然选择决定了生物进化的方向)。
6.【解析】选C。种群中,A基因频率=16%+1/2×(1-16%-36%)=40%,a基因频率为60%。根据遗传平衡定律可知,随机交配后,基因频率及基因型频率不变。16%AA(自交)→16%AA;48%Aa(自交)→48%(1/4AA∶1/2Aa∶1/4aa),即12%AA∶24%Aa∶12%aa,因此自交产生后代中AA频率=16%+12%=28%,A基因频率=28%+1/2×24%=40%。
7.【解析】选B。分析图表,种群A与种群C中,等位基因1和2都没有消失或改变,不能说明它们之间已经不能进行基因交流;图表中种群C等位基因1中t的比例在不断增大,可见Tt杂合子会逐渐增多。分析表中数据,种群C的规模明显小于种群A,与等位基因1(T/t)基因频率的变化密切相关。
8.【解析】选B。判断物种的标准是看是否具有生殖隔离,只要存在生殖隔离,说明它们属于不同的物种,只要不存在生殖隔离,它们就属于同一物种,如东北虎与华南虎虽然在形态、结构上存在着一定的差异,但它们之间不存在生殖隔离,仍属于同一物种。
【方法技巧】判断是否属于同一物种的方法
(1)两个种群是否属于同一物种,判断依据:是否具有生殖隔离。具有生殖隔离,两个种群属于两个物种,不具有生殖隔离,两个种群属于同一个物种。
(2)下列不能作为判断两个种群是否属于同一物种的依据:
①形态、结构:
两个种群形态、结构相同,不一定是同一物种,如两个种群的生物形态、结构相同,但繁殖期不同,不能交配,则两个种群属于两个物种。
②是否能够交配:
两个种群的生物能够交配,不一定属于同一物种,如果交配后代不育,则两个种群不属于一个物种,如马和驴相互交配产生骡子,骡子不能经过有性生殖产生后代,所以马和驴不属于同一物种。
9.【解析】选D。同一物种的个体间由于地理隔离,不一定能自由交配并产生后代;种群是生物进化、生殖繁衍的单位;由于变异及自然选择的作用,种群、物种的基因频率都发生变化。
10.【解题指南】解答本题时,应注意明确以下两个方面:
(1)生物进化的基本单位是种群而不是个体。
(2)自然选择的作用使基因频率发生定向变化。
【解析】选C。甲、乙中的两个虹鳉种群存在地理隔离,但不一定有生殖隔离,所以它们仍然可能产生可育后代。
11.【解析】生物进化过程中存在着因过度繁殖而引起的生存斗争现象,在生存斗争中适者生存。联趾型个体趾间有蹼,适于游泳,可以从水中获取食物,因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多,因而出现个体比例逐渐上升的现象。生物进化的实质是种群基因频率的改变。性状由基因控制,所以生物性状的多样性是由基因的多样性决定的。DNA分子的多样性可以用PCR(多聚酶链式反应)技术检测。
答案：(1)生存斗争(种内斗争)
(2)联趾型个体趾间有蹼,适于游泳,可以从水中获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)
(3)基因频率 (4)基因 PCR(多聚酶链式反应)
12.【解析】(1)衡量实验的指标即对实验结果的表述。本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果。(2)通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力,即抑菌圈越大杀菌能力越强。(3)①抗生素会使细菌中不具抗药性的个体大量死亡而数量下降,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,自然选 - 6 -
择是性状的选择者,而不是诱导者。③在细菌种群中,含有抗药性基因的个体毕竟只占极少数。 答案：(1)抑菌圈的大小 (2)B
(3)①b ②不定向 前 选择
③有抗药性基因的个体占极少数
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