现代生物进化理论(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．在某小岛上的一种啄木鸟，其喙的长度分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫。这种虫在树干的深度分布如图乙。有四位同学围绕“下一代鸟喙的长度可能如何”这一问题展开讨论，四位同学的观点分别阐述如下，其中合理的是( )甲 乙①下一代鸟的喙都比亲本长，因为较长的鸟喙是生存所必需的 ②下一代鸟的喙都比亲本短，因为在树干深处就很容易捕捉到虫 ③下一代鸟的喙不一定比亲本长，因为变异是不定向的 ④下一代鸟的喙不一定比亲本长，仅一代的时间还不能进化成较长的喙A．②③ B．①④C．①③D．③④【解析】 根据现代生物进化理论，生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，生物性状的改变是自然选择的结果，正确选项为D。【答案】 D2．下图表示小鼠原种进化为某种小鼠新种的过程。下列说法正确的是( )A．Y使该种群基因型频率发生定向改变，并决定生物进化的方向B．若图中X、Y、Z表示生物进化中的基本环节，则Z1是形成小鼠新种的必要条件C．根据达尔文的观点可认为，X来源与突变和基因重组D．某个小鼠有利变异的产生不一定引起该小鼠种群的进化【解析】8\n Y是自然选择，可引起种群基因频率的定向改变，从而决定生物进化的方向；Z1为地理隔离，图示由于地理隔离形成的小鼠新品种与原种间可以进行基因交流，没有形成新物种，而Z2为生殖隔离，为形成新物种的必要条件；X表示可遗传的变异，来源于突变和基因重组，这是现代生物进化理论的观点；某个小鼠发生了有利变异，但种群的基因频率若未改变，该小鼠的种群没有进化。【答案】 D3．下列有关生物多样性与进化的叙述中，不正确的是( )A．蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征B．细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存C．异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节D．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向【解析】 细菌在未接触青霉素前就产生了抗药性的突变。在青霉素的选择作用下抗药性变异逐渐变成有利变异。由此推知B项说法不正确。【答案】 B4．一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群，经过连续n代自交，获得的子代中Aa的频率为(1/2)n，AA和aa的频率分别为(1/2)×[1－(1/2)n]。根据现代生物进化理论，可以肯定该种群在这些年中( )A．发生了隔离B．发生了自然选择C．没有发生生物进化D．没有发生基因型频率的改变【解析】 一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群，A、a的基因频率均为1/2，连接自交n代后，所获得的子代中A的基因频率为(1/2)n/2＋(1/2)×[1－(1/2)n]＝1/2，a的基因频率也是1/2，该种群的基因频率没有改变，因此，该种群在这些年中没有进化，C正确、D错误，A、B两项可能没有发生。【答案】 C5．一对等位基因(F、f)位于常染色体上，经调查兔群中，雌兔基因型频率FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)；雄兔基因型频率FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。假设随机交配，则子代中( )A．基因型频率改变，该群体发生了进化B．Ff基因型频率为52%C．F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%D．雌兔、雄兔的基因型频率不同，进化方向相同【解析】 考查种群基因型频率变化的知识。基因型频率＝该基因型个体数/该种群个体总数。故选B。【答案】 B6．如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法正确的是( )8\nA．环境条件发生变化后，使生物产生适应性的变异B．在变化过程中，P点时Aa的基因型频率最小C．Q点表示环境发生了变化，A基因控制的性状更加适应环境D．该种群基因库中A和a的基因频率的变化表示新物种产生【解析】 P点时两曲线相交，此时A基因频率＝a基因频率＝0.50，Aa的基因型频率(2×0.5×0.5)最大。Q点后，A基因频率增大，表示环境发生了变化，A基因控制的性状更加适应环境。形成新物种的标志是生殖隔离。【答案】 C7．以下有关生物进化的叙述，正确的是( )A．二倍体生物经秋水仙素处理形成的四倍体与原来二倍体之间不存在生殖隔离B．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的C．不同物种之间、生物与环境之间的共同进化导致生物的多样性D．突变和基因重组都会引起种群基因频率的定向改变【解析】 二倍体与四倍体属于不同物种，两者交配后产生的后代三倍体是不可育的；物种与物种间可相互选择、共同进化，不一定存在生存斗争；生物与生物间、生物与环境间相互选择，共同进化，最终导致生物多样性形成；突变和基因重组产生的变异是不定向的，能导致种群基因频率改变，但该原因导致的种群基因频率的改变是不定向的。【答案】 C8．家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源敏感性纯合子(%)抗性杂合子(%)抗性纯合子(%)甲地区78202乙地区64324丙地区84151下列叙述正确的是( )A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%8\nC．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果【解析】 解答本题需熟练掌握基因频率的计算方法，理解基因突变的概念和自然选择的作用。某通道蛋白中只有一个氨基酸被替换，可推知控制此蛋白质合成的基因发生了碱基对的替换，A项错误。甲地区家蝇种群中抗性基因的频率为(20＋2×2)/(100×2)×100%＝12%，B项错误。通过计算可知乙地区的抗性基因频率是最高的，但是不能得出抗性基因突变率最高的结论，C项错误。丙地区敏感性基因频率高、抗性基因频率低是自然选择的结果，D项正确。【答案】 D9．已知A、a是一对等位基因。右图中①～③分别表示某种动物存在地理隔离的3个不同的种群的A基因频率的变化情况，3个种群的初始个体数依次为26、260和2600。下列有关分析错误的是( )A．种群越小基因的丧失对该基因频率的影响越大B．②在125代时aa个体约占总数的25%C．150代后3个种群之间可能出现生殖隔离D．自然选择使A基因频率发生定向改变【解析】 从图示看出，种群①到50代时则只有A基因，说明种群越小基因的丧失对该基因频率的影响越大；②在125代时a基因频率为25%，aa基因型频率则为1/16；150代后3个种群基因频率发生了明显的变化，可能会出现生殖隔离；自然选择可使A基因频率发生定向改变。【答案】 B10．下列关于基因频率，基因型频率与生物进化的叙述正确的是( )A．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化B．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因频率之和为1C．基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率D．因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体【解析】 在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因频率之和为1，基因型频率之和也等于1。【答案】 B8\n二、非选择题(共50分)11．(17分)图中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配。图1、2、3是关于地雀的进化、发展过程示意图。 图1 图2 图3(1)上述地雀之间的关系能体现遗传多样性的类型是________，能体现物种多样性的类型是________。(2)若干年后，小岛上出现了地雀C。在这一变化过程中，起到选择作用的主要因素是______________。这种新物种的形成方式实质上是由于不同种群内的________发生改变。若图2时期，小岛和大陆的两个地雀种群的相关基因型种类和个体数如表所示。甲基因型AATTAaTTaaTTAATtAaTtaaTtAAttAattaatt总数个体数2022420123982100乙基因型AATTAaTTaaTT个体数19616836400(3)甲种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的____________。(4)种群甲的基因A的频率为________。(5)已知表中乙种群每个个体有2×104个基因，每个基因的突变几率都是10－5，则该种群中出现突变的基因数是________。【解析】 (1)地雀A与地雀B可以交配且产生的后代可育，这表明地雀A与地雀B属于同一个物种，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配，表明地雀C与地雀A、B产生了生殖隔离，它们并非同一个物种，因此能体现遗传多样性的类型是地雀A和B，能体现物种多样性的类型是地雀A、B与C。(2)若干年后，小岛上出现了地雀C，在这一变化中起到选择作用的主要因素是海洋环境的变化。这种新物种的形成方式实质是不同种群内的基因频率发生改变。(3)种群的基因库指的是某种群中全部个体所含的全部基因。(4)种群甲中基因A的频率＝(20×2＋22＋20×2＋12＋2×9＋8)/200＝0.7。(5)该种群中出现突变的基因数＝400×2×104×10－5＝80。【答案】 (1)地雀A和B 地雀A、B与C (2)海洋环境的变化 基因频率 (3)基因库 (4)0.7 (5)808\n12．(17分)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。(1)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是__________。材料一 某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。材料二 蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。依据以上材料，回答下列问题：(2)这两则材料中发生的相似事件是__________。A．适应辐射 B．地理隔离C．生存竞争D．生殖隔离(3)在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是__________的结果。(4)在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的__________变小。下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。基因型A种群(个)B种群(个)VaVb2000VaVa50120VbVc100200VcVc15050VaVc10080(5)计算Va在A种群中的频率____________。(6)就V基因而言，比较A种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据：________________________________________________________。【解析】 (1)生物进化的基本单位是种群。(2)材料一说明变化后的蛾与祖先蛾交配不能产生后代，所以二者产生了生殖隔离，材料二中两个种群不能自然交配也产生了生殖隔离。(3)蛾复杂飞行模式的形成是自然选择或适者生存的结果。(4)种群的基因库由种群中全部个体的基因构成，所以种群中个体数的减少，会使种群的基因库变小。(5)A种群中Va的基因频率为：×100%≈33%。8\n(6)因为A种群中的基因型为5种，B种群的基因型为4种，A种群的基因型多于B种群，所以A种群的遗传多样性高于B种群。【答案】 (1)种群 (2)D (3)自然选择/适者生存 (4)基因库(5)33% (6)A种群的遗传多样性高于B种群；因为A种群的基因型为5种，B种群为4种(或A种群基因型多于B种群)13．(16分)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答有关问题。图一 图二(1)用现代生物进化理论解释图一中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐上升的原因：螺旋蛆蝇中存在________在杀虫剂作用下________________________。(2)在电离辐射后，会产生图二所示的基因突变。请阐述你从图二中获得的基因突变的有关信息：①______________；②______________；③______________；④______________。(3)用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，除第(2)小题中所述的原因以外，还有一个重要原因是___________________________________________________________________。(4)比较不同种蝇的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图三为编码甲、乙、丙三种蝇呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。图三如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系最近的蝇是________，上述研究为生物进化提供了________(方面)的证据。【解析】 (1)根据自然选择学说，杀虫剂起到了选择作用，通过选择使抗药个体增加，逐渐形成了抗药的新类型。(2)观察图二可知，A可以通过诱变处理得到多个等位基因，且A→a，a→A，说明基因突变具有不定向性，且是可逆的。(3)基因突变具有低频性，所以诱变处理较长时间后才会达到目的。(4)与甲的碱基序列越相似说明其与甲的亲缘关系越近，从图三可以看出，丙与甲相似程度最高。8\n【答案】 (1)抗药性基因突变 抗药性基因频率增大，逐渐形成了抗药的新类型 (2)①基因突变是不定向的 ②基因突变产生等位基因 ③基因突变是可逆的 ④基因突变可产生复等位基因(内容正确即可) (3)基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多 (4)丙 分子水平上(或分子生物学)8
