第24講 現(xiàn)代生物進化理論1(2018許昌三市聯(lián)考)關(guān)于物種形成與生物進化，下列說法不正確的是()A種群基因頻率的改變是產(chǎn)生生殖隔離的前提條件B自然選擇和突變都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生變化C自然選擇過程中，直接受選擇的是個體的表現(xiàn)型，進而導(dǎo)致基因頻率的改變D物種之間的共同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的解析：選D。種群基因頻率的改變是產(chǎn)生生殖隔離的前提條件，A正確；自然選擇和突變都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生變化，B正確；自然選擇過程中，直接選擇的是個體的表現(xiàn)型，進而導(dǎo)致基因頻率的改變，C正確；物種之間的共同進化是通過物種之間及生物與環(huán)境之間的生存斗爭實現(xiàn)的，D錯誤。2(2018山東煙臺一模)樺尺蛾的黑色(A)對淺色(a)是顯性。1870年，某一區(qū)域的樺尺蛾以淺色為主，淺色占70%，雜合子占所有個體的20%。由于工業(yè)污染，該區(qū)域的樺尺蛾每年淺色個體減少10%，黑色個體增加10%。30年后該區(qū)域的樺尺蛾個體以黑色為主，幾乎看不到淺色個體，以下敘述不正確的是()A該區(qū)域的樺尺蛾個體間存在體色的差異，體現(xiàn)的是遺傳多樣性B30年期間樺尺蛾種群形成了新物種C1871年該區(qū)域的樺尺蛾群體中，隱性基因(a)的基因頻率約為77%D種群基因頻率的改變是通過環(huán)境對生物個體的選擇實現(xiàn)的解析：選B。由體色差異可以推測出，個體間基因可能存在差異，體現(xiàn)基因多樣性，A正確；30年間，樺尺蛾并沒有形成生殖隔離，不能形成新物種，B錯誤；由題干可知，1870年：aa70%、Aa20%、AA10%，設(shè)該種群有100個個體，則1871年：aa個數(shù)707010%63，Aa個數(shù)202010%22，AA個數(shù)101010%11；a的基因頻率為：(63222)/2(632211)100%77.08333%77%，C正確；環(huán)境通過選擇個體表現(xiàn)型，進而改變種群的基因頻率，D正確。3(2018陜西咸陽模擬)某小島上有兩種蜥蜴，一種腳趾是分趾性狀(游泳能力弱)，由顯性基因W控制；另一種腳趾是聯(lián)趾性狀(游泳能力強)，由隱性基因w控制。下圖顯示了自然選擇導(dǎo)致蜥蜴基因頻率變化的過程，對該過程的敘述正確的是()A基因頻率的改變標志著新物種的產(chǎn)生Bw基因頻率的增加，可能是小島的環(huán)境發(fā)生改變的結(jié)果CW的基因頻率下降到10%時，兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離D蜥蜴中所有W基因與w基因共同構(gòu)成了蜥蜴的基因庫解析：選B。新物種產(chǎn)生的標志是生殖隔離；基因頻率的改變不一定會導(dǎo)致生殖隔離的發(fā)生；種群的基因庫是指種群中全部個體所含有的全部基因。4(2018湖南株洲質(zhì)檢)北美洲某種臭蟲以當?shù)責o患子科植物的氣球狀蔓生果為食，臭蟲需要用鋒利的喙刺穿果實，據(jù)統(tǒng)計喙長如圖1所示；1920年，有人從亞洲引進平底金蘇雨樹，其果實的果皮比較薄，據(jù)統(tǒng)計到1980年以它為食的臭蟲的喙長如圖2所示。下列敘述不合理的是()A平底金蘇雨樹與臭蟲間發(fā)生了共同進化B平底金蘇雨樹與當?shù)刂参锎嬖诟偁庩P(guān)系C臭蟲體內(nèi)控制喙長度的基因發(fā)生突變可能早于引進平底金蘇雨樹D生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的臭蟲間形成了地理隔離解析：選D。平底金蘇雨樹果實的果皮比較薄，臭蟲喙長度變短，便于取食平底金蘇雨樹果實，平底金蘇雨樹與臭蟲間發(fā)生了共同進化，A正確；平底金蘇雨樹與當?shù)刂参餇帄Z陽光、空間等，它們存在競爭關(guān)系，B正確；平底金蘇雨樹只對臭蟲喙的長度起選擇作用，不能引起其發(fā)生基因突變，C正確；地理隔離是同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的臭蟲沒有地理上的障礙，D錯誤。5(2018湖南湘潭質(zhì)檢)在蝸牛的天敵中，飛鳥最為可怕。它們擁有敏銳的視力、飛快的速度和鋒利的爪子，蝸牛只要離開樹蔭和草叢的庇護，就很容易被飛鳥發(fā)現(xiàn)。已知蝸牛外殼有條紋(B)對無條紋(b)為顯性，由常染色體上的一對等位基因控制。(1)在一個人工養(yǎng)殖的自由交配的蝸牛種群中，基因型為bb的蝸牛大約占64%，則一年后基因B的頻率為_，基因型為Bb的個體概率為_。(2)在自然界中兩種蝸牛被其天敵捕食的情況如圖。由圖可推測，_蝸牛更容易被其天敵捕食。預(yù)計若干年后，無條紋的基因頻率將發(fā)生的變化是_(填“增加”“減小”或“不變”)，此變化是通過_實現(xiàn)的，根據(jù)此變化可知蝸牛將發(fā)生進化還是形成新物種？_。解析：(1)由題意可知，該蝸牛種群符合遺傳平衡定律，因為基因型為bb的蝸牛占64%，故b基因的頻率為80%，B基因的頻率為20%，則Bb的基因型頻率為280%20%32%。(2)由題圖可知，有條紋蝸牛被捕食的概率大于無條紋蝸牛，所以預(yù)計若干年后，有條紋基因的頻率將逐漸減小，無條紋的基因頻率將增加這種變化是通過自然選擇實現(xiàn)的，由于這種變化只是基因頻率改變，并未形成生殖隔離，所以蝸牛將發(fā)生進化，而不會形成新物種。答案：(1)20%32%(2)有條紋增加自然選擇發(fā)生進化【課下作業(yè)】基礎(chǔ)達標1(2018宜賓二診)下列有關(guān)種群及生物進化的敘述，正確的是()A自然選擇直接作用于個體的基因型，并決定了生物的進化方向B只有突變和基因重組才能導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生改變C被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個體，有利于種群的發(fā)展D研究種群間差異的關(guān)鍵是它們能否出現(xiàn)地理隔離和形成生殖隔離解析：選C。自然選擇直接作用于個體的表現(xiàn)型，并決定了生物進化的方向；導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生改變的因素很多，如突變、基因重組、遷入和遷出以及選擇等；被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個體，有利于促進種群的發(fā)展；研究種群間差異的關(guān)鍵是研究它們的種群特征。2(2018衡水檢測)下列有關(guān)基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述，正確的是()A因色盲患者中男性數(shù)量多于女性，所以男性群體中色盲基因頻率大于女性群體B一個種群中，控制一對相對性狀的基因型頻率改變說明物種在進化C基因型為Aa的個體逐代自交，后代所形成的種群中，A的基因頻率大于a的基因頻率D可遺傳變異為進化提供原材料，突變是生物發(fā)生進化的重要原因解析：選D?；蝾l率是針對種群而言的，男性群體和女性群體都不是一個種群，兩者無法比較基因頻率的大小；生物進化的實質(zhì)是基因頻率的變化而非基因型頻率的變化；Aa個體逐代自交的過程中A、a傳遞給子代的概率相同，因此后代所形成的種群中A和a基因頻率相等；可遺傳變異包括突變和基因重組，為生物進化提供原材料，生物通過突變產(chǎn)生大量的可遺傳變異，使種群的基因頻率發(fā)生改變，生物發(fā)生進化。3根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是()A在自然選擇過程中，黑色與灰色樺尺蠖表現(xiàn)為共同進化B超級細菌感染病例的出現(xiàn)，是因為抗生素的濫用促使細菌發(fā)生基因突變C持續(xù)選擇條件下，決定某不良性狀的基因頻率將逐漸減小D隔離與新物種形成是達爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容解析：選C。黑色樺尺蠖與灰色樺尺蠖為同一物種，不能表現(xiàn)為共同進化；基因突變是自發(fā)的，與環(huán)境無關(guān)；持續(xù)選擇條件下，決定某不良性狀的基因頻率將逐漸減小；隔離與新物種形成是現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容之一。4(2018河南鄭州質(zhì)檢)某動物的基因A、a和B、b分別位于兩對同源染色體上。當只存在一種顯性基因時，胚胎不能成活。若AABB和aabb個體交配，F(xiàn)1雌雄個體相互交配，F(xiàn)2群體中a的基因頻率是()A40%B45%C50% D60%解析：選A。AABB與aabb交配，F(xiàn)1的基因型為AaBb，F(xiàn)1的雌雄個體相互交配，F(xiàn)2的基因型有AABB(1/10)、AABb(2/10)、AaBB(2/10)、AaBb(4/10)、aabb(1/10)(注意：A_bb和aaB_均胚胎致死)，只考慮A和a基因，則F2的基因型為AA(3/10)、Aa(6/10)、aa(1/10)，則a的基因頻率為1/26/101/1040%。5人工繁殖的瀕危野生動物在放歸野外前通常要進行野化訓(xùn)練。如果將人工繁殖的瀕危大型食肉森林野生動物放在草原環(huán)境中進行野化訓(xùn)練，通常很難達到野化訓(xùn)練目的。對于這一結(jié)果，下列解釋最合理的是()A野化訓(xùn)練的時間太短，不足以適應(yīng)森林環(huán)境B草本植物矮小，被野化訓(xùn)練的動物無法隱藏身體C沒有選擇正確的野化訓(xùn)練環(huán)境，訓(xùn)練條件不合適D草原上食肉動物與被野化訓(xùn)練動物激烈爭奪食物解析：選C。森林環(huán)境中的野生動物與草原環(huán)境中的野生動物取食等生存方式不同，野化訓(xùn)練的環(huán)境和條件只有與該種野生動物所處的野外環(huán)境一致，才能使其盡快完成野化訓(xùn)練，且草原上食肉動物與被野化訓(xùn)練動物的食物相同程度有限，一般不會出現(xiàn)激烈爭奪食物的現(xiàn)象，因此很難達到野化訓(xùn)練的目的。6無花果的隱頭花序花托的頂端有一個很小的開孔，專有的、高度特化的榕小蜂雌蜂進入小孔后在花上產(chǎn)卵，雌蜂在花序上爬行時能進行傳粉，無花果隱頭花序是榕小蜂幼體唯一的棲息場所和食物來源。下列分析正確的是()A榕小蜂特殊的生殖行為決定了無花果的變異方向B兩者的依存關(guān)系是相互選擇共同進化的結(jié)果C花序的特化是無花果新物種形成的必要條件D兩種生物所發(fā)生的可遺傳的變異決定了進化的方向解析：選B。變異是不定向的，榕小蜂特殊的生殖行為只是起了選擇作用；榕小蜂和無花果之間互利共生，兩者的依存關(guān)系是相互選擇共同進化的結(jié)果；花序的特化并未產(chǎn)生生殖隔離，故不是新物種形成的必要條件；自然選擇決定了生物進化的方向。7某一小島上的野兔原種種群由于某種原因造成部分個體分別遷移到了兩個其他的小島上。下圖表示野兔原種進化的過程，相關(guān)說法錯誤的是()A新物種1與新物種2基因庫不同B由野兔原種形成新物種顯示了物種形成的一種方式，即經(jīng)地理隔離而達到生殖隔離C圖中X、Y分別表示突變和基因重組、自然選擇，Z僅表示自然選擇過程D在新物種形成的過程中一定存在種群基因頻率的改變解析：選C。新物種1與新物種2的基因庫不同；圖中顯示了經(jīng)過地理隔離而達到生殖隔離形成新物種的方式；種群產(chǎn)生不同性狀是突變和基因重組的結(jié)果，有利性狀個體保存是自然選擇的結(jié)果，因此，X、Y分別表示突變和基因重組、自然選擇，Z表示若干次突變和基因重組，以及自然選擇的作用；在新物種形成的過程中由于自然選擇的作用使種群的基因頻率發(fā)生了定向改變。能力提升8抗青霉素葡萄球菌是一種突變型。將未接觸過青霉素的葡萄球菌接種到含青霉素的培養(yǎng)基上，結(jié)果有極少數(shù)存活下來。存活下來的葡萄球菌在相同培養(yǎng)基中經(jīng)多代培養(yǎng)后，對青霉素的抗性明顯增強。原因是()A青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌對青霉素的抗性B青霉素的選擇作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的頻率C葡萄球菌對青霉素抗性的增強是定向突變的結(jié)果D葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后產(chǎn)生的解析：選B。青霉素只起到選擇作用；青霉素的選擇作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的頻率，淘汰了不抗青霉素的個體；突變是不定向的；葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素前通過基因突變產(chǎn)生的。9.(2018貴陽監(jiān)測)甲海島上的某種鳥一部分遷徙到乙、丙兩個海島(如圖，三個島嶼相互隔絕)，下表為科研人員在調(diào)查初期和若干年后獲得的決定羽毛顏色相關(guān)基因的調(diào)查結(jié)果(B黑色、b灰色、B1黃色)。下列推測正確的是()海島調(diào)查初期若干年后甲B(34%)，b(66%)B(68%)，b(32%)乙B(91%)，b(9%)B(45%)，B1(5%)，b(50%)丙B(79%)，b(21%)B(68%)，b(32%)A三個島嶼上的這種鳥既存在地理隔離，也存在生殖隔離B鳥類遷入新島嶼后會與天敵和無機環(huán)境共同進化C甲、丙兩個島嶼的海鳥與羽毛顏色有關(guān)基因的進化方向相同D乙島嶼的環(huán)境促進羽毛顏色基因發(fā)生定向突變，產(chǎn)生B1基因解析：選B。生殖隔離是生物體之間不能進行交配，或者交配后產(chǎn)生的后代不可育，分析題意，三個島嶼的鳥之間存在地理隔離，但不確定是否存在生殖隔離，A錯誤；生物與生物、生物與環(huán)境之間存在共同進化，B正確；種群基因頻率的改變是生物進化的標志，分析表中數(shù)據(jù)，甲、丙兩個島嶼相互隔離，該種鳥羽毛顏色的基因頻率在兩個島嶼上變化的趨勢不同，因此兩者進化的方向不同，C錯誤；基因突變具有不定向性，D錯誤。10為研究番茄的抗冷性，將美國不同緯度和不同種的番茄幼苗培養(yǎng)在相同溫室中，然后將所有幼苗經(jīng)歷7天的冷處理(0 )，再轉(zhuǎn)移至溫室，培養(yǎng)7天。統(tǒng)計其存活率，結(jié)果如圖所示，下列相關(guān)敘述不合理的是()A生長在高低緯度的番茄之間存在地理隔離B高緯度地區(qū)的番茄更容易產(chǎn)生抗冷性突變C高低緯度番茄之間抗冷性的差異是長期自然選擇的結(jié)果D高低緯度番茄種群之間基因頻率有差異解析：選B。生長在高低緯度的番茄之間由于地理位置的不同而存在地理隔離；變異是不定向的，在實驗之前已經(jīng)出現(xiàn)了抗冷性突變，自然選擇使高緯度地區(qū)的番茄抗冷性較強，故冷處理后高緯度地區(qū)的種子存活率高；高低緯度番茄之間抗冷性的差異是長期自然選擇的結(jié)果；由于自然選擇不同，高低緯度番茄種群之間基因頻率有差異。11.某自由交配的種群在、時間段都經(jīng)歷多次繁殖過程，定期隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、aa的個體數(shù)量變化曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A在段內(nèi)A的基因頻率是40%BA基因突變?yōu)閍基因?qū)е禄蛐皖l率在段發(fā)生劇變C在、段，AA個體比aa個體的適應(yīng)能力弱DAa個體在、段數(shù)量均為40，說明種群沒有發(fā)生進化解析：選C。段AA個體為40個，aa個體為20個，Aa個體為40個，故A的基因頻率40%40%1/260%；導(dǎo)致基因型頻率在段發(fā)生劇變的原因是自然選擇，即環(huán)境對不同表現(xiàn)型的個體的選擇作用，而不是基因突變；在、段，AA的基因型頻率下降，說明AA個體比aa個體的適應(yīng)能力弱，所以在自然選擇的作用下，AA個體逐漸被淘汰；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，在、段，A和a的基因頻率發(fā)生了改變，說明種群發(fā)生了進化。12科學(xué)家在研究北美兩種不同物種果蠅(物種1與物種2)的進化過程時發(fā)現(xiàn)，在百萬年之前，北美大陸只有一種果蠅，其基因型為aabbccDDeeff。隨后不同區(qū)域的果蠅出現(xiàn)了不同的基因(見下圖)；當基因A與B同時出現(xiàn)在個體中會發(fā)生胚胎早亡；同樣，基因C與D或E與F同時出現(xiàn)也有胚胎期早亡現(xiàn)象。據(jù)此回答下列問題：(1)甲地所有的果蠅構(gòu)成一個_。北美大陸不同區(qū)域在歷史階段出現(xiàn)了基因的差異，這種變化說明基因突變的_特性。(2)果蠅最多只能飛躍鄰近兩地的距離。對歷史階段而言，甲地與乙地果蠅之間的差異可能屬于_多樣性，判斷的理由是_；甲、丙兩地的果蠅之間的差異可能屬于_多樣性。(3)甲地與戊地果蠅最終進化成兩個物種，運用現(xiàn)代綜合進化理論解釋其可能的主要原因：_。最終導(dǎo)致生殖隔離。若甲地果蠅(物種1)一個基因組含有15 000個基因，甲地共有果蠅50 000只；戊地果蠅(物種2)一個基因組比甲地果蠅多了25個新基因，戊地共有果蠅38 000只。比較兩地的果蠅種群基因庫的大?。篲。解析：(1)在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體稱為一個種群，故甲地所有的果蠅構(gòu)成一個種群。北美大陸不同區(qū)域出現(xiàn)了基因的差異，說明基因突變具有不定向性的特點。(2)甲、乙兩地果蠅之間存在生殖隔離，它們之間的差異屬于物種多樣性，物種內(nèi)基因和基因型的多樣性叫做遺傳多樣性。(3)由于環(huán)境對變異的影響，加上兩物種間不能進行基因交流，最終導(dǎo)致甲地與戊地果蠅的生殖隔離。種群基因庫是指一個種群中能進行生殖的生物個體所含有的全部基因，所以甲地果蠅種群基因庫較大。答案：(1)種群不定向(隨機、不確定、多樣性)(2)物種甲、乙兩地果蠅交配后代不能存活或基因不能交流(或生殖隔離)遺傳(3)由于兩地距離遙遠，超越果蠅飛行距離，基因不能發(fā)生交流；兩地環(huán)境不同，環(huán)境對變異的選擇不同，基因頻率發(fā)生不同的改變甲地大磨尖培優(yōu)13(2018東營一模)隨著生物科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物種形成、生物多樣性發(fā)展機制的理論探索也在不斷地發(fā)展與完善。如圖是科學(xué)家利用果蠅所做的進化實驗，兩組實驗僅喂養(yǎng)食物不同，其他環(huán)境條件一致。據(jù)此回答下列問題：(1)第一期時，甲箱和乙箱中的全部果蠅屬于兩個_。(2)經(jīng)過八代或更長時間后，甲箱果蠅體色變淺，乙箱果蠅體色變深。再混養(yǎng)時，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)嚴重的同體色選擇偏好，以此推斷，甲、乙品系果蠅之間的差異可能體現(xiàn)的是_多樣性，判斷的理由是_。(3)經(jīng)過八代或更長的時間后，兩箱中的果蠅體色發(fā)生了很大變化，用現(xiàn)代綜合進化理論解釋這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：兩箱分養(yǎng)造成_，當兩箱中果蠅發(fā)生變異后，由于_不同，導(dǎo)致_變化，形成兩個體色差異很大的群體。(4)下表是甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因Aa、T(T1、T2)t、Ee的顯性基因頻率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)：世代甲箱乙箱果蠅數(shù)AT1E果蠅數(shù)AT2E第一代20100%064%20100%065%第四代35089%15%64.8%28597%8%65.5%第七代50067%52%65.2%42096%66%65.8%第十代56061%89%65%43095%93%65%甲、乙兩箱果蠅的基因庫較大的是_，頻率基本穩(wěn)定的基因是_，第十代時，甲箱中果蠅的該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是_%。解析：(1)種群是一定區(qū)域內(nèi)同種生物的全部個體，因此甲箱和乙箱中的果蠅屬于兩個種群。(2)由題意知，經(jīng)過八代或更長時間后再混養(yǎng)時，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)嚴重的同體色選擇偏好，兩品系果蠅之間可能產(chǎn)生了生殖隔離，屬于兩個物種，因此可能體現(xiàn)生物多樣性中的物種多樣性。(3)由于兩箱分養(yǎng)造成地理隔離，不同種群間不能進行基因交流，當兩箱中果蠅發(fā)生變異后，由于食物的差異與自然選擇的方向不同，導(dǎo)致基因頻率向不同方向變化，形成兩個體色差異很大的群體。(4)分析甲箱和乙箱的果蠅數(shù)量可知，甲的種群數(shù)量大，因此甲箱果蠅的種群基因庫大；分析表格中信息可知，E基因頻率在不同世代之間的變化不大，最穩(wěn)定；第十代時，甲箱中E的基因頻率為65%，則e的基因頻率為35%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是265%35%45.5%。答案：(1)種群(2)物種由于交配的同體色偏好，造成兩品系果蠅之間發(fā)生生殖隔離現(xiàn)象(或遺傳雖然交配選擇上有體色偏好，但可能依然不影響兩者交配的行為與后代的可育性)(3)地理隔離而不能進行基因交流食物的差異與選擇基因頻率向不同方向(4)甲E45.5