人教版高中生物必修2第6章生物的進化學(xué)案含答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?第6章生物的進化
解讀章首圖文
培養(yǎng)學(xué)習(xí)志向·勇?lián)鐣?zé)任
章引言的第一段從達爾文提出生物進化論開始，指出這一理論雖然轟動世界，但并未解決關(guān)于生物進化的所有問題。接著介紹達爾文在提出進化論之后研究蘭花的進化，對蘭花多種多樣的適應(yīng)性結(jié)構(gòu)既驚嘆好奇又困惑不解，并且指出在達爾文之后這個問題成為百年難解之謎，造成同學(xué)們的驚奇感和困頓感，以此烘托探幽入微的氛圍。
引言第二段宛如一道沖破云霧的陽光，從19世紀(jì)達爾文的困境倏然穿越到21世紀(jì)中國科學(xué)家的創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)：“2017年，我國科學(xué)家以深圳擬蘭為重點研究對象，通過基因組的測序和功能分析，發(fā)現(xiàn)蘭花有474個特有基因家族……”介紹我國科學(xué)家如何從基因水平解開蘭花進化之謎，從而進一步激發(fā)同學(xué)們的好奇心，為接下來提出“生物的多樣性和適應(yīng)性是怎樣形成的？這與基因的變化有關(guān)嗎？”等問題作鋪墊，同時也自然而然地反映我國科技新成就，提升同學(xué)們對國家和民族的自豪感。
引言第三段在上述情境基礎(chǔ)上，提出了本章要研究的中心問題，并且指出關(guān)于生物進化的解釋一直存在各種理論的交鋒，正是在各種理論的交鋒中，進化理論本身也在“進化”，以此來提升同學(xué)們對科學(xué)本質(zhì)的認識。
章題圖是“貝格爾”號艦在一片蒼茫的海上航行的畫面，寓意正如圖中題詩所說，當(dāng)年達爾文所乘的“貝格爾”號艦雖然遠逝，進化論的航程卻遠未終止；研究生物的進化既非易事，同時又有無窮魅力。
理清本章架構(gòu)
初識概念體系·具備系統(tǒng)思維

第1、2節(jié)　生物有共同祖先的證據(jù)　自然選擇與適應(yīng)的形成
學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明
記在平時——核心語句必背
1.基于化石的直接證據(jù)，認同當(dāng)今生物具有共同的祖先。
2.運用比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等間接證據(jù)，說明當(dāng)今生物具有共同的祖先。
3.舉例說明適應(yīng)的普遍性和相對性。
4.運用達爾文的自然選擇學(xué)說解釋適應(yīng)的形成，說明適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。
5.評述達爾文的自然選擇學(xué)說的貢獻和局限性。
1.生物有共同祖先的證據(jù)有化石證據(jù)、比較解剖學(xué)證據(jù)、胚胎學(xué)證據(jù)、細胞和分子水平的證據(jù)等。
2.拉馬克進化學(xué)說的主要內(nèi)容是：用進廢退和獲得性遺傳。
3.達爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容是：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和自然選擇。
4.達爾文自然選擇學(xué)說揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果。
5.適應(yīng)是普遍存在的，有相對性。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。

【主干知識梳理】
一、達爾文的生物進化論

二、地層中陳列的證據(jù)——化石
1．化石的概念
化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。
2．化石的作用
利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。
3．化石證據(jù)證實的問題
(1)大量化石證據(jù)證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的。
(2)大量化石證據(jù)還揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。
三、當(dāng)今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)
1．比較解剖學(xué)證據(jù)
研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。
2．胚胎學(xué)證據(jù)
(1)胚胎學(xué)的概念：研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學(xué)科。
(2)脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段，這個證據(jù)支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。
3．細胞和分子水平的證據(jù)
(1)當(dāng)今生物有許多共同的特征，比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點，提示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序。
四、自然選擇與適應(yīng)的形成
1．適應(yīng)的普遍性和相對性
(1)適應(yīng)的含義：生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能，生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。
(2)適應(yīng)具有普遍性和相對性。
2．適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果
(1)拉馬克的進化學(xué)說
①當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進化來的。
②各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來就如此的，而是在進化過程中逐漸形成的。
③適應(yīng)的形成是由于用進廢退和獲得性遺傳。
(2)達爾文的自然選擇學(xué)說
①主要內(nèi)容

②意義：揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果。
(3)達爾文以后進化理論的發(fā)展
①關(guān)于遺傳和變異的研究，已經(jīng)從性狀水平深入基因水平，人們逐漸認識到了遺傳和變異的本質(zhì)。
②關(guān)于適應(yīng)以及物種的形成等問題的研究，已經(jīng)從以生物個體為單位，發(fā)展到以種群為基本單位。
③形成了以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論。

【教材微點發(fā)掘】

1．下圖表示三種脊椎動物的前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖(教材第102頁圖63)，據(jù)圖回答有關(guān)問題：

(1)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢與人的上肢骨骼相比，在結(jié)構(gòu)上有相似之處，而且排列順序也基本一致，這說明了生物之間存在一定的親緣關(guān)系，它們可能都是由共同的原始祖先進化而來的。
(2)這四種前(上)肢內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式非常一致，但功能迥異，外形差別也很大，這說明了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，也體現(xiàn)了生物適應(yīng)環(huán)境的特點。
2．如圖表示長期使用一種農(nóng)藥后，害蟲種群密度的變化情況，請利用達爾文的進化論觀點分析回答下列問題：

(1)a點使用農(nóng)藥之前，害蟲種群中存在很多種變異類型，說明變異是不定向的。
(2)使用農(nóng)藥后，大量害蟲被殺死，但是還有部分存活，這是自然選擇的結(jié)果。
(3)分析bc段曲線上升的原因是使用農(nóng)藥后，抗藥性弱的害蟲被殺死，抗藥性強的害蟲存活下來，這樣經(jīng)過農(nóng)藥的長期選擇，使得害蟲抗藥性逐漸加強。
(4)該過程中，農(nóng)藥誘發(fā)了害蟲基因突變還是對害蟲的變異進行了選擇？
提示：農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進行定向選擇，使害蟲的抗藥性個體逐漸增加。
教材問題提示
第1節(jié)
(一)思考·討論1(教材第101頁)
1．圖62所示資料支持達爾文的共同由來學(xué)說。不同地層的形成年代不同，越早形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越低等，生物特征越簡單；越晚形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越高等，生物特征越復(fù)雜。
2．基于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍與鳥類間的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進化來的。
3．露西既有現(xiàn)代人類的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。
(二)思考·討論2(教材第102頁)
1．都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類有一致性。
2．排列順序一致。
3．這四種前(上)肢骨骼有相同的起源，說明它們可能是由共同的祖先進化來的。在漫長的進化過程中，因為適應(yīng)不同的環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。
4．不同類群動物的骨骼結(jié)構(gòu)具有許多共同點(具體比較略)，支持現(xiàn)有的脊椎動物有著共同原始祖先的觀點。
(三)思考·討論3(教材第103頁)
1．都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體和DNA。地球上現(xiàn)存的古細菌與最古老的古細菌有相同的細胞結(jié)構(gòu)模式，說明二者有共同的祖先。
2．都有呼吸作用，代謝中的酶類非常相似，都有相同的能量“貨幣”——ATP，綠色植物能進行光合作用，等等。
3．說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。
4．人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關(guān)系的遠近，差異越小，表明親緣關(guān)系越近。
第2節(jié)
(一)思考·討論1(教材第106頁)
1．枯葉蝶的天敵有捕食性鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、獵蝽、青蛙、蟾蜍等?？萑~蝶不能完全免于天敵的捕食。
2．有局限性。例如，如果降雪延遲，已經(jīng)換成一身白色羽毛的雷鳥反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)。
3．適應(yīng)性特征來自遺傳，即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累，是對之前的環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。由于環(huán)境總是處于不斷變化之中，遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應(yīng)相對性的根本原因。
(二)批判性思維1(教材第107頁)
例如，人用眼過度，視力反而下降。健美運動員的后代，如果不進行專業(yè)訓(xùn)練，也不會擁有健美運動員那樣發(fā)達的肌肉和健壯的體格。
(三)思考·討論2(教材第108頁)
1．容易吃到高處的樹葉，留下后代的機會多。
2．逐漸增加。
3．能。
4．在一定環(huán)境的選擇作用下，可遺傳的有利變異會賦予某些個體生存和繁殖的優(yōu)勢，經(jīng)過代代繁殖，群體中這樣的個體就會越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征。
(四)批判性思維2(教材第108頁)
這種觀點有一定的道理。不過，“適者生存”的原意也包含有更多的機會繁殖后代，不改也是可以的。
(五)思考·討論3(教材第109頁)
1．在西方國家，當(dāng)時“神創(chuàng)論”和“物種不變論”占統(tǒng)治地位，人們普遍認為所有的物種都是神創(chuàng)造的，自古以來既沒有物種的絕滅，也沒有新物種的產(chǎn)生。
達爾文認為所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的，生物界通過自然選擇不斷進化，這一觀點否定了“神創(chuàng)論”，不能為當(dāng)時的宗教觀念所容，因此，遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷。
2．激勵國人奮發(fā)圖強，使中華民族能夠立于世界民族之林。
3．馬克思在這封信中所說的“我們的觀點”是指辯證唯物主義觀點。
4．人類與其他生物有著共同的祖先。人類是大自然的一員，而不是凌駕于其他物種之上的“主宰”。

新知探究(一)　生物有共同祖先的證據(jù)
【探究·深化】
[問題驅(qū)動]　
如圖1分別為人和其他脊椎動物不同時期胚胎的比較，圖2是人的上肢和其他動物的前肢骨骼的比較。請思考下列問題：

(1)根據(jù)圖1可以看出，人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育初期，不僅外形像魚，而且在結(jié)構(gòu)上都有鰓裂和尾，這說明了什么？到了胚胎發(fā)育晚期，除魚之外，人和其他脊椎動物的鰓裂都消失了，人的尾也消失了，這又說明了什么？
提示：人和其他脊椎動物的胚胎發(fā)育初期在結(jié)構(gòu)組成方面相同，這說明這些生物是由共同原始祖先進化而來的；胚胎發(fā)育晚期，人和其他脊椎動物在形態(tài)方面不一樣，又說明這些生物在不同的環(huán)境中向著不同方向進化。
(2)根據(jù)圖2觀察，人的上肢、貓的前肢、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手，它們在結(jié)構(gòu)組成方面相同嗎，這說明了什么？它們在形態(tài)方面一樣嗎，這又說明了什么？
提示：在結(jié)構(gòu)組成方面相同，這說明這些生物都起源于一個共同的原始祖先，并且它們的共同原始祖先生活在水中。在形態(tài)方面不一樣，這說明在進化過程中，為適應(yīng)不同的生活環(huán)境，幾種生物的器官逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。

[重難點撥]　
1．化石在研究生物進化中的應(yīng)用

2．當(dāng)今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)
項目
證據(jù)
結(jié)論
比較解剖學(xué)證據(jù)
蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢所在部位和結(jié)構(gòu)組成相似
它們的起源相同，都是由共同的原始祖先進化而來的
胚胎學(xué)
證據(jù)
脊椎動物和魚在發(fā)育早期都有鰓裂和尾，隨著發(fā)育的進行，除魚以外，其他動物和人的鰓裂都消失了，人的尾消失了
脊椎動物和人都是由共同的祖先進化而來的，它們之間存在著或遠或近的親緣關(guān)系；原始祖先生活在水中
細胞水平
的證據(jù)
生物都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
支持生物由共同的祖先進化而來
分子水平
的證據(jù)
不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子既有共同點，又有差異
生物有共同的祖先；生物不同種類之間親緣關(guān)系的遠近

【典題·例析】

[典例1]　在沒有被破壞的地層中，有關(guān)化石分布情況的敘述，錯誤的是(　　)
A．古老地層中的生物化石簡單、低等
B．在極古老的地層中也可找到高等生物化石
C．新近地層中的生物化石復(fù)雜、高等
D．新近地層中也可找到低等生物化石
[解析]　大量化石證據(jù)揭示出生物由簡單到復(fù)雜，由低等到高等，由水生到陸生的進化順序。因此，在沒有被破壞的地層中化石的分布規(guī)律是在古老地層中生物化石簡單、低等，不會存在高等生物化石；在新近地層中生物化石復(fù)雜、高等，但也能找到低等生物化石。故選B。
[答案]　B
[典例2]　下列有關(guān)進化證據(jù)的敘述，錯誤的是(　　)
①從始祖馬到現(xiàn)代馬的進化過程中，古生物化石提供了最直接的證據(jù)
②從鯨、龜、蝙蝠等動物的前肢骨骼的適應(yīng)性分化中，依稀可見痕跡器官的存在
③從魚類、鳥類、哺乳類動物的早期胚胎中均有鰓裂這一事實中，得到比較解剖學(xué)上的證據(jù)
④從比較真核細胞內(nèi)的細胞色素c中氨基酸序列的差異性大小，推測生物之間的親緣關(guān)系遠近
A．①②　　　　　　　 B．②③
C．①④ D．③④
[解析]　生物化石是進化過程中最直接的證據(jù)，①正確；鯨、龜、蝙蝠等動物的前肢骨骼屬于同源器官，不是痕跡器官，②錯誤；魚類、鳥類、哺乳類動物的早期胚胎中均有鰓裂是胚胎學(xué)證據(jù)，而不是比較解剖學(xué)證據(jù)，③錯誤；比較真核細胞內(nèi)的細胞色素c中氨基酸序列的差異性大小，可以推測生物之間的親緣關(guān)系，④正確。故選B。
[答案]　B
歸納拓展—————————————————————————————————
辨析化石的種類
(1)遺體化石：指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。
(2)遺跡化石：是古生物活動或存在過的痕跡的化石，其中最主要的是足跡。
(3)遺物化石：是指古代動物的糞便、卵(蛋)以及人類祖先使用的工具等。
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【應(yīng)用·體驗】
1．生物進化最可靠的證據(jù)是(　　)
A．各類生物化石在地層里按一定的順序出現(xiàn)
B．哺乳動物在胚胎發(fā)育初期非常相似
C．脊椎動物具有結(jié)構(gòu)相似的器官
D．生物都能適應(yīng)一定的環(huán)境
解析：答案：A　研究生物進化最直接、最可靠的證據(jù)是化石，因為化石是保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等，各類生物的化石在地層中的出現(xiàn)是有一定順序的。故選A。
2．下列不屬于生物進化的比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)證據(jù)的是(　　)
A．高等動物胚胎發(fā)育始于受精卵，說明了高等動物起源于單細胞
B．胚胎發(fā)育早期階段有鰓裂，說明古代脊椎動物原始祖先生活在水中
C．人胚胎發(fā)育早期有尾，說明人是從有尾動物進化來的
D．化石證據(jù)揭示了生物進化遵循由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序
解析：答案：D　化石證據(jù)不屬于比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)證據(jù)。
新知探究(二)　自然選擇與適應(yīng)的形成
【探究·深化】
[問題驅(qū)動]　
下圖是長頸鹿的進化過程圖，據(jù)圖分析：

(1)請利用拉馬克的觀點解釋長頸鹿脖子長的原因。
提示：長頸鹿主要以樹葉為食，要想獲得足夠的食物就需天天伸長脖子去取食高處的樹葉，由于“用進廢退”，從而形成了現(xiàn)在的長頸鹿。
(2)結(jié)合變異知識，思考：環(huán)境引起的性狀改變一定能遺傳給后代嗎？
提示：不一定。只有環(huán)境改變導(dǎo)致了遺傳物質(zhì)改變進而引起的性狀改變，才能遺傳給后代。
(3)與拉馬克相比，達爾文認為生物進化的關(guān)鍵是什么？
提示：他改變了拉馬克過分強調(diào)用進廢退即“生物內(nèi)在的自我改進的力量”的觀點，而是強調(diào)自然選擇的作用。
(4)雄鹿往往用鹿角作為爭奪配偶的武器。按照達爾文的觀點，試討論并解釋現(xiàn)在雄鹿鹿角發(fā)達的原因。
提示：按照達爾文的觀點，雄鹿的鹿角存在著發(fā)達和不發(fā)達的變異，雄鹿之間為爭奪配偶要進行生存斗爭，生存斗爭過程中，有發(fā)達鹿角的個體能夠得到配偶并把這種變異遺傳給后代，沒有發(fā)達鹿角的個體因爭奪不到配偶，其變異就不會遺傳給后代。經(jīng)過一代代的進化，使現(xiàn)在的雄鹿鹿角較為發(fā)達。

[重難點撥]　
1．適應(yīng)的普遍性和相對性

2．對達爾文的自然選擇學(xué)說的理解
(1)內(nèi)容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存。
(2)關(guān)系圖解

①過度繁殖為自然選擇提供了更多的選擇材料，加劇了生存斗爭。
②生物進化是通過生存斗爭來實現(xiàn)的，生存斗爭是生物進化的動力。
③生物的變異是不定向的，具有有利變異的個體在生存斗爭中易取得勝利而得以生存，有利變異通過遺傳得以累積和加強，產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新類型。
④適者生存是自然選擇的結(jié)果。
3．達爾文自然選擇學(xué)說與拉馬克進化學(xué)說的比較

達爾文的自然選擇學(xué)說
拉馬克的進化學(xué)說
區(qū)別

變異
變異是不定向的，本來就有，環(huán)境和生物的意愿都不能決定生物變異的方向
變異是定向的，環(huán)境和動物的意愿均可決定變異的方向
適應(yīng)環(huán)境
有利變異→適者生存；
不利變異→不適者被淘汰
環(huán)境和動物的意愿決定的變異都適應(yīng)環(huán)境
進化方向
自然選擇決定
生物自身決定
聯(lián)系
承認生物非神所造，而是由更古老的生物進化而來，即由簡單→復(fù)雜、由低等→高等進化，且都是漸變的結(jié)果

【典題·例析】
[典例1]　用達爾文自然選擇學(xué)說的觀點進行判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．長頸鹿經(jīng)常伸長脖子和前肢去吃樹上的葉子，因此頸和前肢變得很長
B．北極熊生活在冰天雪地的環(huán)境中，它們的身體就產(chǎn)生了定向的白色變異
C．野兔的保護色和鷹銳利的目光是它們長期相互選擇的結(jié)果
D．在長期有毒農(nóng)藥的作用下，農(nóng)田害蟲產(chǎn)生抗藥性
[解析]　A項所述屬于用進廢退、獲得性遺傳，是拉馬克進化學(xué)說的觀點，A錯誤；變異是不定向的，自然選擇是定向的，B錯誤；野兔的保護色和鷹銳利的目光是它們在長期的生存斗爭和相互選擇中形成的，C正確；害蟲的抗藥性是農(nóng)藥對害蟲的不定向變異選擇的結(jié)果，而不是農(nóng)藥長期作用的結(jié)果，D錯誤。
[答案]　C
[典例2]　下列事實中對達爾文的進化理論具有挑戰(zhàn)性的是(　　)
A．在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，生活著大批無翅的昆蟲
B．人類長期使用殺蟲劑，不但沒有消滅害蟲，反而使害蟲的抗藥性越來越強
C．某地區(qū)寒武紀(jì)地層中，突然出現(xiàn)大量新物種的化石，而這些物種的形成大約只用了200萬年，這在幾十億年生物進化史上只能說是“一瞬間”
D．通過分子生物學(xué)研究，特別是人類基因組計劃的實施，發(fā)現(xiàn)人與其他哺乳動物之間相同的基因非常多，不同的基因只是少數(shù)
[解析]　自然選擇學(xué)說認為生物進化是個漸變的過程，而寒武紀(jì)的生物大爆發(fā)恰恰是自然選擇學(xué)說無法解釋的。
[答案]　C
易錯提醒—————————————————————————————————
有關(guān)變異和選擇的兩個注意點
(1)環(huán)境因素的作用會提高突變的頻率，但任何情況下變異都是不定向的，所以環(huán)境不能起到定向誘導(dǎo)變異的作用，它的作用是對不定向的變異進行定向選擇。
(2)在運用達爾文自然選擇學(xué)說分析問題時，要注意“變異在前，選擇在后”的思路。
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【應(yīng)用·體驗】

1．當(dāng)某種新藥問世時，可有效治療病毒性感冒。幾年后療效逐漸降低，因為感冒病毒具有了抗藥性。根據(jù)達爾文的觀點，其根本原因可能是(　　)
A．病毒接觸藥物后，慢慢地產(chǎn)生了抗藥性
B．病毒為了適應(yīng)環(huán)境，產(chǎn)生了抗藥性變異
C．抗藥性個體的出現(xiàn)是選擇的結(jié)果
D．后來的藥量用得過多，產(chǎn)生了抗藥性變異
解析：答案：C　病毒抗藥性的出現(xiàn)是由于感冒藥的“選擇”作用，淘汰了不抗藥的個體，而抗藥個體得以存活。
2．下列不屬于拉馬克進化觀點的是(　　)
A．洞穴里的魚因長期生活在黑暗條件下，眼睛失去原有的作用而退化了
B．南美大食蟻獸的舌頭之所以又細又長，是由于長期舔食螞蟻的結(jié)果
C．長頸鹿的脖子之所以很長，是由于其長期覓食高處樹葉的結(jié)果
D．獵豹的速度之所以很快，是與瞪羚等動物長期相互選擇的結(jié)果
解析：答案：D　洞穴里的魚由于長期生活在黑暗條件下，眼睛萎縮、退化，強調(diào)環(huán)境的變化是物種產(chǎn)生變化的原因，生活在特定環(huán)境中的生物為了適應(yīng)環(huán)境，某些器官由于不用而退化，并且傳遞給下一代，這是拉馬克的“用進廢退、獲得性遺傳”觀點；南美大食蟻獸的舌頭經(jīng)常伸進洞穴里舔食螞蟻，其舌頭變得又細又長，長頸鹿經(jīng)常努力伸長頸和前肢去吃樹上的葉子，因此頸和前肢都變得很長，也都是拉馬克的“用進廢退”的進化觀點；生活在草原上的瞪羚和獵豹都能迅速奔跑，體現(xiàn)了不同物種之間長期相互選擇的結(jié)果，這是現(xiàn)代生物進化理論的觀點，不是拉馬克的進化觀點。故選D。

科學(xué)視野——通過線粒體DNA和Y染色體研究人類的起源
關(guān)于人的起源，存在兩種尖銳對立的假說：非洲起源說和多地域說。前者認為目前所有的人都來自20萬年～10萬年前走出非洲的直立人，這些直立人遷徙至世界各地，取代了當(dāng)?shù)赜筛绲姆侵拗绷⑷诉w徙而來形成的古人。后者則認為現(xiàn)代人是由擴散到不同地域的直立人平行進化的結(jié)果。目前支持證據(jù)較多的為非洲起源說。
基于線粒體DNA的遺傳學(xué)研究支持了非洲起源說。線粒體只在母系中傳承，沒有機會重組，所以對線粒體DNA(mtDNA)的研究可以追蹤人類母系的歷史。研究顯示，歐洲人、亞洲人和美洲人都是在10萬～5萬年前由非洲的種群經(jīng)由亞洲西南部(中東地區(qū))所繁衍下來的。同時，根據(jù)mtDNA建立的族譜顯示，人類族譜最早可以追溯至15萬年前，換句話說，即使現(xiàn)存親緣關(guān)系最遠的人，在15萬年前也有共同的祖先。
如果能夠追蹤父系的路徑，并且得到與母系路徑相似的結(jié)論，那將是研究人類進化十分有利的證據(jù)。Y染色體是基因組中男性特有的成分。根據(jù)人類性別決定的機制，任何Y染色體都是“獨一無二的”，絕對不會有另一個Y染色體可以與它有遺傳物質(zhì)的交流。通過對Y染色體的研究，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)人類族譜的根源在非洲，而且再度證明了人類族譜很短，只有15萬年。
對mtDNA與Y染色體的研究顯示，15萬年前，人類族群可能經(jīng)歷了一場劇烈的遺傳變化。那時有許多具有不同mtDNA和Y染色體的人，但是今天的人卻都是其中“一個mtDNA”和“一個Y染色體”的后代。也就是說，含有其他序列的人都絕滅了，這些族群很可能經(jīng)歷了瘟疫或氣候改變等事件。在這一事件發(fā)生后，我們的祖先離開非洲，走上了占領(lǐng)全球的漫長旅程。

【素養(yǎng)評價】
1．20世紀(jì)70年代，生物學(xué)家開始通過比較不同生物RNA、DNA的核苷酸序列來說明它們之間的親緣關(guān)系，這屬于證明生物進化的(　　)
A．胚胎學(xué)證據(jù)　　　　　　 B．比較解剖學(xué)證據(jù)
C．細胞和分子水平的證據(jù) D．古生物化石證據(jù)
解析：答案：C　生物學(xué)家通過比較不同生物RNA、DNA的核苷酸序列來說明他們之間的親緣關(guān)系，屬于證明生物進化的細胞和分子水平方面的證據(jù)。故選C。
2.如圖是根據(jù)線粒體基因構(gòu)建的幾種哺乳動物進化樹，下列敘述正確的是(　　)

A．線粒體基因通常遵循父系遺傳
B．牛與豬的親緣關(guān)系比藍鯨與河馬遠
C．自然選擇決定了線粒體基因改變的方向
D．基因突變是導(dǎo)致線粒體基因多樣性的重要原因
解析：答案：D　線粒體基因通常遵循母系遺傳，A錯誤；從圖可看出，牛與豬的親緣關(guān)系比藍鯨與河馬近，B錯誤；自然選擇決定了生物進化的方向，且是定向的，而線粒體基因的改變是不定向的，C錯誤；基因突變是導(dǎo)致線粒體基因多樣性的重要原因，D正確。
3．連續(xù)內(nèi)共生理論以一個全新的視角詮釋了細胞進化的歷程，認為細菌被吞噬到宿主細胞的細胞質(zhì)，經(jīng)過長時間的演變，成為宿主細胞的不可分割的一部分，解釋了線粒體和葉綠體的起源?；卮鹣铝袉栴}：

(1)與需氧細菌比較，原始真核細胞的表面積與體積比________。
(2)真核細胞與原核細胞核糖體沉降系數(shù)顯著不同，表現(xiàn)在前者是80S，后者是70S；真核細胞與原核細胞遺傳物質(zhì)的存在方式顯著不同，表現(xiàn)在前者是__________________________________________，后者是環(huán)狀裸露的DNA?？茖W(xué)實驗證明線粒體和葉綠體中的核糖體和遺傳物質(zhì)印證了連續(xù)內(nèi)共生假說，但基因結(jié)構(gòu)有無內(nèi)含子不能印證該假說。據(jù)此推測線粒體和葉綠體中的核糖體的沉降系數(shù)為________S；線粒體基因表達__________(填“需要”或“不需要”)對DNA轉(zhuǎn)錄出的前體mRNA進行剪切與拼接。
(3)以達爾文自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進化理論認為各種各樣的生物是在____________的作用下不斷發(fā)展變化的，真核生物的____________大大加快了生物進化的速度。
(4)據(jù)圖示連續(xù)內(nèi)共生學(xué)說，光合作用真核生物比需氧真核生物出現(xiàn)得________(填“早”或“晚”)。
解析：(1)由示意圖可以看出，原始真核細胞的體積比需氧細菌的體積大，所以原始真核細胞的相對表面積即表面積與體積比小。(2)真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，為規(guī)則的雙螺旋鏈狀結(jié)構(gòu)，并且與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體(染色質(zhì))；原核生物的遺傳物質(zhì)是裸露的環(huán)狀DNA分子，沒有與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)?？茖W(xué)實驗證明線粒體和葉綠體中的核糖體和遺傳物質(zhì)印證了連續(xù)內(nèi)共生假說，即葉綠體和線粒體內(nèi)的核糖體和原核生物相似，沉降系數(shù)應(yīng)該為70S；基因結(jié)構(gòu)有無內(nèi)含子沒有能印證連續(xù)內(nèi)共生假說，說明線粒體和葉綠體的基因結(jié)構(gòu)和真核細胞類似，所以線粒體基因的表達過程中需要對DNA轉(zhuǎn)錄出的前體mRNA進行剪切與拼接。(3)生物的多樣性是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展變化的，真核生物的有性生殖大大加快了生物進化的速度。(4)根據(jù)圖示可知，光合作用真核生物是由需氧真核生物與光合作用藍細菌進化而來的，所以光合作用真核生物比需氧真核生物出現(xiàn)得晚。
答案：(1)小　(2)鏈狀DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體(染色質(zhì))　70　需要　(3)自然選擇　有性生殖　(4)晚
[課時跟蹤檢測]
[理解·鞏固·落實]
1．判斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯的打“×”。
(1)人類與其他生物有共同的祖先，各類生物之間存在或遠或近的親緣關(guān)系。(√)
(2)生物化石在地層里的出現(xiàn)是有一定順序的，這能夠說明生物是不斷進化的。(√)
(3)不同的生物含有的蛋白質(zhì)都是不同的。(×)
(4)通過比較不同生物特定的DNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的相似程度，可確定它們的親緣關(guān)系遠近。(√)
(5)達爾文認識到遺傳和變異的本質(zhì)并作出了科學(xué)的解釋。(×)
(6)達爾文認為自然選擇作用于種群，使種群發(fā)生進化。(×)
2．下列關(guān)于生物進化證據(jù)的說法，錯誤的是(　　)
A．生物的遺物或生活痕跡可形成化石
B．親緣關(guān)系越近的生物，細胞代謝方面的共同特征就越多
C．DNA中的堿基序列相似程度越大，生物的親緣關(guān)系可能越近
D．蝙蝠的翼與人的手是同源器官，說明兩者存在親緣關(guān)系
解析：答案：D　蝙蝠的翼與人的上肢是同源器官，而不是人的手。故選D。
3．人體內(nèi)殘留了哺乳動物體內(nèi)相當(dāng)發(fā)達的闌尾，這可作為生物進化中的證據(jù)，這屬于(　　)
A．化石證據(jù)　　　　　 B．比較解剖學(xué)證據(jù)
C．胚胎學(xué)證據(jù) D．生物遺傳方面的證據(jù)
解析：答案：B　生物進化的證據(jù)主要有化石證據(jù)、比較解剖學(xué)證據(jù)、胚胎學(xué)證據(jù)?；侵竿ㄟ^自然作用保存在巖層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等；比較解剖學(xué)是對各類脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，進行解剖和比較研究的學(xué)科；胚胎學(xué)是研究動植物的胚胎形成和發(fā)育過程的科學(xué)。人體內(nèi)殘留了哺乳動物體內(nèi)相當(dāng)發(fā)達的闌尾，屬于比較解剖學(xué)證據(jù)。故選B。
4．適應(yīng)相對性的根本原因是(　　)
A．自然選擇是定向的
B．環(huán)境條件的不斷變化
C．變異是不定向的
D．現(xiàn)存生物對環(huán)境的適應(yīng)是絕對的
解析：答案：B　由于環(huán)境條件的不斷變化使適應(yīng)具有相對性。故選B。
5．下列有關(guān)遺傳問題的敘述，哪一項是達爾文所未能認識到的(　　)
A．遺傳是生物界普遍存在的現(xiàn)象
B．遺傳的實質(zhì)是遺傳信息的傳遞
C．遺傳是指生物親子代之間性狀的相似性
D．遺傳可以使微小的有利變異逐代積累
解析：答案：B　由于受到當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制，對于遺傳和變異的本質(zhì)，達爾文還不能作出科學(xué)的解釋。故選B。
6.如圖表示未被破壞的甲、乙、丙三個沉積巖層，其中甲巖層更接近地表，A、B是分布在甲、乙兩個巖層中的生物化石，下列關(guān)于此圖的解讀，觀點正確的是(　　)

A．生物A是由生物B進化而來的
B．生物A的個體數(shù)量比生物B多
C．生物A和生物B起源于相同的年代
D．生物A的結(jié)構(gòu)一般比生物B的結(jié)構(gòu)復(fù)雜
解析：答案：D　生物A比生物B高等，但并不能說明生物A是由生物B進化而來的，A錯誤；生物A的個體數(shù)量和生物B的個體數(shù)量無法比較，B錯誤；生物A和生物B起源于不同的年代，生物A比生物B要晚，C錯誤；生物A比生物B出現(xiàn)得晚，所以生物A的結(jié)構(gòu)比生物B的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，D正確。
7．炭疽桿菌生命力之頑強，堪稱細菌之最。根據(jù)達爾文生物進化理論，炭疽桿菌的頑強生命力的形成，是由于(　　)
A．進化過程中環(huán)境對炭疽桿菌的定向選擇
B．不良環(huán)境引起炭疽桿菌發(fā)生的不定向變異
C．進化過程中炭疽桿菌產(chǎn)生的定向變異
D．進化過程中炭疽桿菌通過DNA復(fù)制，使變異逐代積累
解析：答案：A　由于進化過程中環(huán)境對炭疽桿菌的定向選擇，導(dǎo)致炭疽桿菌形成頑強的生命力，A符合題意；變異不是由環(huán)境引起的，環(huán)境只能對變異進行選擇，B不符合題意；變異是不定向的，C不符合題意；達爾文生物進化理論局限于性狀水平，對于遺傳和變異的本質(zhì)，還不能作出科學(xué)的解釋，D不符合題意。
8．在我國云南澄江發(fā)現(xiàn)的動物化石群約處于5.3億年前的寒武紀(jì)早期，該化石群有100多種60多個類群，大多已滅絕。其動物結(jié)構(gòu)與現(xiàn)存動物結(jié)構(gòu)差異很大，在此前的地層中找不到其祖先。如此多的動物種類在寒武紀(jì)早期“突然”出現(xiàn)的事實與達爾文進化觀點相矛盾的是(　　)
A．生物是由其祖先經(jīng)漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的
B．現(xiàn)代生物之間有或近或遠的親緣關(guān)系
C．生物的變異是不定向的
D．生物是從簡單到復(fù)雜，從低等到高等進化的
解析：答案：A　達爾文的共同由來學(xué)說認為生物是由其祖先經(jīng)漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的，而如此多的動物種類在寒武紀(jì)早期“突然”出現(xiàn)的事實與這種觀點明顯相矛盾。故選A。
9．孔雀魚雄魚的魚身具有艷麗的斑點，斑點數(shù)量多的雄魚有更多的機會繁殖后代，但也更容易受到天敵的捕食。關(guān)于種群中雄魚的平均斑點數(shù)量，下列推測正確的是(　　)
A．若缺少天敵，斑點數(shù)量可能增加
B．自然條件下，斑點數(shù)量多是不利變異
C．天敵存在與否決定斑點數(shù)量相關(guān)基因的變異方向
D．在自然界中，由斑點數(shù)量多的雄魚產(chǎn)生的后代占據(jù)種群個體優(yōu)勢
解析：答案：A　缺少天敵的環(huán)境中，孔雀魚的斑點數(shù)量可能逐漸增多，原因是孔雀魚群體中斑點數(shù)量多的雄性個體體色艷麗易吸引雌性個體，從而獲得更多的交配機會，A正確；若缺少天敵，斑點數(shù)量多的雄魚有更多的機會繁殖后代，是一種有利變異，但自然條件下，斑點數(shù)量多，更容易受到天敵的捕食，故又是一種不利的變異，B錯誤；生物的變異是不定向的，故天敵存在與否不能決定斑點數(shù)量相關(guān)基因的變異方向，C錯誤；由題干信息可知，斑點數(shù)量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食，而斑點少的雄魚繁殖后代的機會少，但不易被天敵捕食，所以在自然環(huán)境中，由斑點數(shù)量多的雄魚產(chǎn)生的后代不一定占據(jù)種群個體優(yōu)勢，D錯誤。
10.如圖表示環(huán)境變化后，害蟲種群密度的變化情況，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)

A．a(chǎn)點種群中存在很多種變異類型
B．a(chǎn)→b的變化是環(huán)境作用的結(jié)果
C．b→c是適應(yīng)環(huán)境的類型逐代積累的結(jié)果
D．環(huán)境使害蟲產(chǎn)生了適應(yīng)環(huán)境的變化
解析：答案：D　變異具有不定向性，使得種群中存在很多種變異類型，A正確；環(huán)境變化后，適應(yīng)環(huán)境能力強的變異的個體生存下來，而不能適應(yīng)環(huán)境或適應(yīng)環(huán)境能力弱的變異的個體被淘汰，a→b的變化是環(huán)境作用的結(jié)果，B正確；環(huán)境變化后，把適應(yīng)環(huán)境能力弱的個體淘汰，適應(yīng)環(huán)境能力強的害蟲保留，經(jīng)過長期選擇，使得害蟲適應(yīng)環(huán)境的個體越來越多，因此b→c是適應(yīng)環(huán)境的類型逐代積累的結(jié)果，C正確；變異是不定向的，且變異發(fā)生在自然選擇之前，先有了各種類型的變異，才能自然選擇出適應(yīng)環(huán)境的變異，D錯誤。
11．通過測定并比較各種生物的細胞色素c的化學(xué)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其序列很相似，但也有差別。如表所示是幾種生物與人的細胞色素c的氨基酸數(shù)目的差別，這種結(jié)構(gòu)上的差異程度又恰好與它們的親緣關(guān)系遠近相對應(yīng)。請據(jù)表回答下列問題：
生物
種類
黑猩猩
獼猴
兔
雞
龜
蛇
小麥
酵母菌
氨基酸
差異數(shù)
0
1
9
13
15
23
35
44
(1)從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，生物的細胞色素c的氨基酸組成和生物的親緣關(guān)系是：親緣關(guān)系越近，細胞色素c的氨基酸組成差異________。
(2)表中生物與人的親緣關(guān)系最近的是________。從表中數(shù)據(jù)看，人和________的親緣關(guān)系最遠，因為兩者的_____________________________________________________________。
(3)你在推斷它們的親緣關(guān)系遠近時，采用的最主要的方法是________。
(4)表中屬于哺乳類的是________________。鳥類和哺乳類都是由__________動物進化而來的。
(5)上述對生物細胞色素c的氨基酸組成的比較，是從____________方面為生物的進化提供了證據(jù)。
解析：(1)通過題表數(shù)據(jù)的比較可知，親緣關(guān)系越近的生物，細胞色素c的氨基酸組成差異越小。(2)黑猩猩與人類細胞色素c的氨基酸差異數(shù)最小，二者的親緣關(guān)系最近；酵母菌與人類的細胞色素c的氨基酸差異數(shù)最大，與人類親緣關(guān)系最遠。(3)比較法是通過觀察、分析，找出研究對象的相同點和不同點，它是認識事物的一種基本方法，是研究動物行為的主要方法。(4)表中的哺乳動物有黑猩猩、獼猴、兔。鳥類和哺乳動物都是由古代爬行動物進化而來的。(5)生物細胞色素c的氨基酸組成的比較，是在分子水平上進行分析比較，揭示生物進化的現(xiàn)象和本質(zhì)。
答案：(1)越小　(2)黑猩猩　酵母菌　細胞色素c的氨基酸組成差異最大　(3)比較法　(4)黑猩猩、獼猴、兔　古代爬行　(5)分子生物學(xué)
12．中國國寶大熊貓在進化過程中曾經(jīng)分布比較廣泛，也曾形成一些旁支，如葛氏郊熊貓，但如今有許多種類已經(jīng)滅絕。大熊貓最初是吃肉的，現(xiàn)在以竹子作為食物的主要來源，但牙齒和消化道還保持原樣，仍然屬于食肉目。請依據(jù)達爾文的自然選擇學(xué)說回答以下問題：
(1)由肉食轉(zhuǎn)為素食，表明在原始熊貓種群中存在許多的________，從而為自然選擇提供原材料。大熊貓仍保持食肉的結(jié)構(gòu)特征，這說明在進化過程中，生物的性狀可以________。
(2)大熊貓的祖先曾經(jīng)廣泛分布，數(shù)量眾多，這表明生物種群都有__________的能力。當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變后，生物之間、生物與環(huán)境之間會發(fā)生激烈的________________，經(jīng)過________________，最終大熊貓選擇了以竹子為食物來源，繁衍至今，這表明進化的結(jié)果是____________。
(3)科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在大熊貓的消化道內(nèi)有一種特有的微生物，可幫助大熊貓消化竹子，這是生物與生物之間________的結(jié)果。
解析：(1)由肉食轉(zhuǎn)為素食，表明在原始熊貓種群中存在許多的變異，從而為自然選擇提供原材料。大熊貓仍保持食肉的結(jié)構(gòu)特征，這說明在進化過程中，生物的性狀可以遺傳。(2)大熊貓的祖先曾經(jīng)廣泛分布，數(shù)量眾多，這表明生物種群都有過度繁殖的能力。當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變后，生物之間、生物與環(huán)境之間會發(fā)生激烈的生存斗爭，經(jīng)過自然選擇，最終大熊貓選擇了以竹子為食物來源，繁衍至今，這表明進化的結(jié)果是適者生存。(3)大熊貓的消化道內(nèi)有一種特有的微生物，可幫助大熊貓消化竹子，這是生物與生物之間相互選擇的結(jié)果。
答案：(1)變異　遺傳　(2)過度繁殖　生存斗爭
自然選擇　適者生存　(3)相互選擇

[遷移·應(yīng)用·發(fā)展]

13．某小島上有一種啄木鳥，其喙長分布如圖甲，而其唯一的食物是一種生活在樹干中的蟲，其深度分布如圖乙。下列關(guān)于子一代鳥喙的可能長度的說法，合理的是(　　)

A．都比父母的長，因為鳥需要適應(yīng)它們的環(huán)境
B．都比父母的長，因為較長的鳥喙是生存所必需的
C．不一定比父母的長，僅一代的時間還不足以進化出較長的鳥喙
D．不一定比父母的長，因為蟲在樹干中的深度并不是都很深
解析：答案：C　根據(jù)圖乙可知，樹干6～8 cm的深度中蟲的數(shù)量最多，4 cm以下的深度中蟲的數(shù)量極少，根據(jù)圖甲可知，鳥喙的長度在1～5 cm，只有更長的喙才更易啄到食物，因此可預(yù)測該種啄木鳥經(jīng)過長期進化鳥喙會越來越長。但是生物的進化是一個長期的過程，有利的變異需要逐代積累，僅一代的時間不足以進化出較長的鳥喙，且由于變異是不定向的，子代的喙不一定比父母的喙長。故選C。
14．物種中的每一個基因都有一段來自其祖先的傳承歷史，我們能夠基于基因的DNA序列比對數(shù)據(jù)來推斷相應(yīng)物種之間的進化關(guān)系。同源基因是具有共同的進化起源，序列結(jié)構(gòu)和功能相似的基因，如圖所示。圖中祖先物種的基因α發(fā)生基因重復(fù)后，

產(chǎn)生了兩個基因，分別是基因α和β，隨后這兩個基因在序列上會有不同的演變。由共同祖先基因分化而來的基因為直系同源基因；而起源于祖先基因重復(fù)事件的那些基因為旁系同源基因。下列說法錯誤的是(　　)
A．圖中α1和α2為直系同源基因，α1和β1為旁系同源基因
B．基因重復(fù)是一種突變，在整個進化過程中是不定向的
C．一般情況下，物種之間基因的DNA序列的相似程度越高，其親緣關(guān)系就越近
D．達爾文的自然選擇學(xué)說認為研究生物的進化則是研究種群基因組成的變化
解析：答案：D　由共同祖先基因分化而來的基因為直系同源基因，α1和α2為直系同源基因；起源于祖先基因重復(fù)事件的那些基因為旁系同源基因，α1和β1為旁系同源基因，A正確；由題干信息可知，基因重復(fù)后基因的序列發(fā)生改變，是一種突變，突變是不定向的，B正確；一般情況下，物種之間基因的DNA序列的相似程度越高，其親緣關(guān)系就越近，C正確；達爾文自然選擇學(xué)說沒有對遺傳和變異的本質(zhì)進行合理解釋，D錯誤。
15．螺旋蛆蠅是家畜的毀滅性寄生物，在實驗室里對兩組個體數(shù)相同的螺旋蛆蠅進行不同的處理：一組使用殺蟲劑，另一組使用電離輻射促使雄性不育。實驗結(jié)果如圖所示，請回答下列有關(guān)問題：

(1)用殺蟲劑處理，可使種群中的個體數(shù)在短時間內(nèi)迅速減少，但從處理后的第2世代的個體數(shù)又逐漸回升了，其原因是螺旋蛆蠅中存在著____________類型，而殺蟲劑起了____________，選擇出了耐藥個體，經(jīng)過逐代______，耐藥變異特性得以逐代積累加強，就逐漸形成了耐藥新品種，而使殺蟲劑失效。
(2)用電離輻射促使雄性不育的方法，在遺傳學(xué)上叫____________，用這種方法最終能達到理想效果，但需要較長時間，其原因是______________很低，需要在幾代中反復(fù)進行，才能使________________的數(shù)量逐漸增多。
(3)實驗結(jié)果表明，使用______________________的方法消滅螺旋蛆蠅的效果較好。
解析：(1)在自然界中，生物個體既能保持親本的遺傳性狀，又會出現(xiàn)變異，出現(xiàn)有利變異的個體能夠適應(yīng)環(huán)境，從而被保留下來，并將這些變異遺傳下去，出現(xiàn)不利變異的個體則容易被淘汰。經(jīng)過長期的自然選擇，微小的有利變異得到積累而成為顯著的有利變異，從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類型。則用殺蟲劑處理后從第2世代螺旋蛆蠅的個體數(shù)又逐漸回升，其原因是螺旋蛆蠅中存在著耐藥變異類型，而殺蟲劑起了選擇作用，經(jīng)過逐代選擇，耐藥變異特性得以逐代積累，逐漸形成耐藥新品種。(2)用電離輻射促使雄性不育的方法在遺傳學(xué)上叫人工誘變，人工誘變能夠提高變異的頻率，創(chuàng)造人類需要的變異類型，但人工誘變產(chǎn)生的有利變異個體往往不多，需要在幾代中反復(fù)進行，才能使有利變異個體的數(shù)量逐漸增多。(3)分析題圖可知，用電離輻射促使雄性不育的實驗組導(dǎo)致種群個體數(shù)低，不反彈，消滅螺旋蛆蠅的效果較好。
答案：(1)耐藥變異　選擇作用　選擇　(2)人工誘變　有利變異突變率　有利變異個體(或雄性不育個體)　(3)電離輻射促使雄性不育

第3節(jié)　種群基因組成的變化與物種的形成
學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明
記在平時——核心語句必背
1.闡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內(nèi)涵。
2.運用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。
3.闡明自然選擇對種群基因頻率變化的影響。
4.說明隔離在物種形成中的作用。
1.種群是生物進化的基本單位。
2.突變和基因重組提供進化的原材料。
3.在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。
4.隔離是物種形成的必要條件。

【主干知識梳理】

一、種群和種群基因庫
1．種群
(1)概念：三要素
(2)特點：種群是生物進化和繁殖的基本單位。
2．基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。
3．基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比值。
二、種群基因頻率的變化
1．可遺傳的變異來源
2．可遺傳的變異的形成
(1)可遺傳的變異的形成：基因突變產(chǎn)生的等位基因，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，從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
(2)可遺傳的變異的特點
(3)可遺傳的變異的結(jié)果：使種群基因頻率發(fā)生了改變。
3．可遺傳的變異的利害性
變異的有利和有害是相對的，是由生存環(huán)境決定的。
4．種群基因突變數(shù)的計算方法
某種群基因突變數(shù)＝個體基因數(shù)×突變率×個體數(shù)。
三、自然選擇對種群基因頻率變化的影響
1．原因：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產(chǎn)生后代，種群中相應(yīng)基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應(yīng)基因的頻率會下降。
2．選擇的對象
(1)直接作用對象：個體的表型。
(2)實質(zhì)：決定表型的基因。
3．選擇的結(jié)果
(1)生物性狀上：朝著有利變異的方向不斷進化。
(2)基因上：種群的基因頻率會發(fā)生定向改變。
4．進化的實質(zhì)：種群基因頻率的改變。
四、隔離在物種形成中的作用
1．物種與隔離
(1)物種
(2)隔離。
①概念：不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
②常見類型：
類型
發(fā)生范圍
結(jié)果
生殖隔離
不同物種間
a.不能相互交配
b.即使交配成功，也不能產(chǎn)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(jié)論：隔離是物種形成的必要條件。

【教材微點發(fā)掘】

1．請根據(jù)圖示，結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：

(1)樺尺蛾種群中產(chǎn)生的可遺傳變異的類型有突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組。
(2)對樺尺蛾種群來說，在自然選擇過程中直接受選擇的是表型還是基因型？請說明理由。
提示：直接受選擇的是表型，因為天敵看到的是性狀，而不是控制性狀的基因。
(3)樺尺蛾種群發(fā)生(填“發(fā)生”或“沒發(fā)生”)進化。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。
(4)決定樺尺蛾進化方向的是變異還是自然選擇？為什么？
提示：自然選擇。因為變異是不定向的，自然選擇是定向的，自然選擇決定生物進化的方向。
2．斑馬的染色體數(shù)為22對，驢的染色體數(shù)為31對，斑馬和驢雜交產(chǎn)生的后代兼具斑馬和驢的特征，稱為斑驢獸或驢斑獸，俗稱“斑驢”。(教材第118頁練習(xí)“拓展應(yīng)用”第1題發(fā)掘)
(1)雜交產(chǎn)生的后代是不可育的，因為斑馬和驢存在生殖隔離。
(2)從染色體組的角度解釋雜交產(chǎn)生的后代不可育的原因是斑馬和驢的雜交后代染色體數(shù)為53條，無法通過減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子。
教材問題提示
(一)思考·討論1(教材第111頁)
1．(1)A配子占60%，a配子占40%。
(2)子代的基因型頻率：AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
(3)子代種群的基因頻率：A占60%，a占40%。
(4)計算結(jié)果如表所示：
親代基因型的比值
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比值
A(30%)
A(30%)
a(30%)
a(10%)
子代基因型頻率
AA(36%)
Aa(48%)
aa(16%)
子代基因頻率
A(60%)
a(40%)

子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣。
2．對自然界的種群來說，這5個條件不可能同時都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機會就少些。
3．突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因A2的頻率是上升還是下降，要看這一突變對生物是有利的還是有害的。
(二)探究·實踐1(教材第112、113頁)
1．樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率，這是因為樹干變黑后，淺色個體容易被發(fā)現(xiàn)，被捕食的概率增加，許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食，導(dǎo)致其個體數(shù)減少，影響出生率。
2．直接受選擇的是表型(體色)，而不是基因型?；蛐筒⒉荒茉谧匀贿x擇中起直接作用，因為天敵在捕食樺尺蛾時，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。
(三)探究·實踐2(教材第115頁)
1．因為抑菌圈邊緣生長的細菌可能是耐藥菌。
2．支持。因為變異是不定向的，普遍存在的，所以細菌中耐藥菌是普遍存在的。
3．在本實驗條件下，耐藥菌產(chǎn)生的變異一般來說是有利的，有利于生物在特定環(huán)境中生存和繁殖的變異在此環(huán)境中就是有利變異。
4．將自己實驗獲得的數(shù)據(jù)與其他同學(xué)的進行比較，根據(jù)實際情況來回答。
5．這些做法都會促進耐藥菌的產(chǎn)生。
(四)思考·討論2(教材第117頁)
1．由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。
2．不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。
3．不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。
4．不會。因為個體間有基因的交流。
(五)旁欄思考(教材第118頁)
最先在裸露的巖石上生長的植物往往是地衣，地衣的出現(xiàn)促進巖石的分解，形成土壤，為苔蘚植物的生長創(chuàng)造條件。

新知探究(一)　基因頻率的相關(guān)計算

【拓展·深化】

(一)基因頻率和基因型頻率的計算
以一對等位基因(A、a)和其組成的基因型(AA、Aa、aa)為例
1．A或a的基因頻率為
×100%
2．AA或Aa或aa的基因型頻率為
×100%
(二)常見題型分析
1．題型一　已知調(diào)查的各種基因型的個體數(shù)，計算基因頻率
某基因頻率＝×100%
A＝×100%
a＝×100%
A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個體數(shù)。
2．題型二　已知基因型頻率求基因頻率
常染色體上一個等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1/2×雜合子的頻率
A＝AA＋1/2Aa；a＝aa＋1/2Aa。
3．題型三　X染色體上基因的基因頻率計算
XY型性別決定的生物，基因在X染色體上，Y染色體上無等位基因，計算時只計算X染色體上的基因數(shù)，不考慮Y染色體。ZW型性別決定也是這樣。例如：N表示個體數(shù)。
Xb＝＝
不涉及Y染色體，XB＋Xb＝1。
4．題型四　利用哈迪-溫伯格定律，由基因頻率計算基因型頻率
①成立前提：
a．種群非常大；b.所有雌雄個體之間自由交配；c.沒有遷入和遷出；d.沒有自然選擇；e.沒有基因突變。
②計算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€時(A、a)，設(shè)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＝p2；
基因型Aa的頻率＝2pq；
基因型aa的頻率＝q2。
如果一個種群達到遺傳平衡，其基因型頻率應(yīng)符合：p2＋2pq＋q2＝1。
[思考·討論]
(1)在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型AA的個體占24%，基因型Aa的個體占72%，基因型aa的個體占4%。該種群中基因A和基因a的頻率分別是多少？
提示：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。
(2)某工廠有男女職工各200名，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15人，患者為5人，男性患者為11人。那么，這個群體中色盲基因的頻率為多少？
提示：色盲是伴X染色體隱性遺傳病，設(shè)相關(guān)基因用B、b表示，據(jù)題意分析可知，XBXb有15人，XbXb有5人，XbY有11人，所以Xb共有36個，女性有2條X染色體，男性只有1條X染色體，所以等位基因總數(shù)＝200×2＋200＝600。因此，Xb的基因頻率是36/600×100%＝6%。

【典題·例析】

[典例1]　果蠅的長翅(V)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20 000只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%，若再向該種群中引入20 000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的敘述，錯誤的是(　　)
A．v基因頻率降低了50%
B．V基因頻率增加了50%
C．雜合果蠅比例降低了50%
D．殘翅果蠅比例降低了50%
[解析]　因該果蠅種群vv的基因型頻率為4%，由遺傳平衡定律公式算出v基因頻率＝0.2，V基因頻率＝0.8，進而計算出引入純種長翅果蠅前，基因型為vv的果蠅有0.04×20 000＝800(只)，基因型為Vv的果蠅有2×0.2×0.8×20 000＝6 400(只)，基因型為VV的果蠅有0.8×0.8×20 000＝12 800(只)。再引入20 000只純合長翅果蠅后，v基因頻率＝(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，A正確，B錯誤；因基因型為Vv、vv的果蠅數(shù)目不變，而該種群的總數(shù)增加一倍，所以Vv、vv的基因型頻率降低了50%，C、D正確。
[答案]　B
[典例2]　在一個隨機交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為20%，Aa基因型的頻率為80%，aa基因型(致死型)的頻率為0。那么隨機交配繁殖一代后，AA基因型的個體占(　　)
A．1/5　　　　　　　　 B．1/4
C．3/7 D．11/21
[解析]　根據(jù)題干信息，親代中，A的基因頻率為20%＋80%×1/2＝60%，a基因的頻率為80%×1/2＝40%。隨機交配得到的子一代的基因型及其比例為AA∶Aa∶aa＝(60%×60%)∶(2×60%×40%)∶(40%×40%)＝36%∶48%∶16%。又因aa基因型為致死型，故隨機交配繁殖一代后，AA基因型的個體占36%/(36%＋48%)＝3/7。故選C。
[答案]　C
方法規(guī)律—————————————————————————————————
自交和自由交配時基因頻率和基因型頻率的變化規(guī)律

交配方式
基因頻率
基因型頻率
自交
不改變
改變，且純合子增多，雜合子減少
自由交配
處于遺傳平衡
不改變
不改變
不處于遺傳平衡
不改變
改變

【應(yīng)用·體驗】

1．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：答案：D　由題干信息可知，Aa基因型個體占1－30%－20%＝50%，該種群植物自交后，AA基因型個體占30%＋50%×1/4＝42.5%，aa基因型個體占20%＋50%×1/4＝32.5%，Aa基因型個體占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%。故選D。
2．在一個隨機交配的種群中，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA占20%，Aa占40%，aa占40%，在某種條件發(fā)生變化的情況下，顯性個體每年遞增10%，隱性個體每年遞減10%，則一年后A基因的頻率約為(　　)
A．43.1%　B．40%　C．36.7%　D．44%
解析：答案：A　設(shè)該種群中有100個個體，則調(diào)查時AA為20個，Aa為40個，aa為40個。由題干信息可知，顯性個體每年遞增10%，隱性個體每年遞減10%，則一年后AA為22個，Aa為44個，aa為36個。則此時A的基因頻率為[(22×2)＋44]/[(22＋44＋36)×2]＝88/204≈43.1%。

新知探究(二)　種群基因頻率的變化及自然選擇對生物進化的影響
【拓展·深化】
(一)突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料
(1)由于突變和基因重組都是隨機的、不定向的，因此它們只提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。
(2)變異的有利和有害是相對的，由生存環(huán)境決定。
(二)自然選擇決定生物進化的方向

[思考·討論]
(1)所有的變異都能導(dǎo)致種群基因頻率的改變嗎？為什么？
提示：不是。只有可遺傳的變異才能影響種群基因的組成，才能改變基因頻率。
(2)突變具有低頻性，還能為生物進化提供原材料嗎？請說明理由。
提示：能。雖然突變的頻率低，但一個種群往往由許多個體組成，而每一個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產(chǎn)生大量突變。
(3)生物進化的實質(zhì)是什么？如何判斷一個種群是否發(fā)生了進化？
提示：生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。判斷的依據(jù)是種群基因頻率是否發(fā)生改變。
【典題·例析】
[典例1]　白車軸草中有毒物質(zhì)氫氰酸(HCN)的產(chǎn)生由H、h和D、d兩對等位基因決定，H和D同時存在時，個體產(chǎn)HCN，能抵御草食動物的采食。如圖為某地不同區(qū)域白車軸草種群中有毒個體比例，下列分析錯誤的是(　　)

A．草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力
B．城市化進程會影響白車軸草種群的進化
C．與鄉(xiāng)村相比，市中心種群中h的基因頻率更高
D．基因重組會影響種群中H、D的基因頻率
[解析]　草食動物和白車軸草之間的種間關(guān)系為捕食，據(jù)題干信息“H和D同時存在時，個體產(chǎn)HCN，能抵御草食動物的采食”可知，草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力，A正確；根據(jù)曲線圖可知，從市中心到市郊再到鄉(xiāng)村，白車軸草種群中產(chǎn)HCN個體比例增加，說明城市化進程會影響白車軸草種群的進化，B正確；與鄉(xiāng)村相比，市中心種群中產(chǎn)HCN個體比例小，即基因型為D_H_的個體所占比例小，則與鄉(xiāng)村相比，市中心種群中d和h的基因頻率更高，C正確；基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，基因重組不會影響種群中H、D的基因頻率，D錯誤。
[答案]　D
[典例2]　18世紀(jì)初，一位生物學(xué)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，由于修筑一條水壩，使老鼠的棲息地成了沼澤。若干年后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這個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(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．有趾蹼的老鼠是適應(yīng)沼澤環(huán)境的類型
B．若山谷中老鼠過度繁殖，將導(dǎo)致生存斗爭加劇
C．為了適應(yīng)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(zhì)是種群基因頻率的改變
[解析]　沼澤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(yīng)沼澤環(huán)境的類型，A正確；若山谷中老鼠過度繁殖，則它們之間競爭食物、生存空間等加劇，即將導(dǎo)致生存斗爭加劇，B正確；有趾蹼的性狀在環(huán)境變化前就已經(jīng)突變形成，而不是沒有趾蹼的老鼠為了適應(yīng)環(huán)境而長出了趾蹼，C錯誤；老鼠性狀比例變化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變，D正確。
[答案]　C
歸納拓展—————————————————————————————————
變異與選擇之間的關(guān)系
(1)變異是不定向的，在自然選擇的作用下，基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致自然選擇是定向的。
(2)自然選擇的過程十分緩慢，其結(jié)果符合優(yōu)勝劣汰、適者生存的原則。
—————————————————————————————————————

【應(yīng)用·體驗】
1．下列有關(guān)變異和進化的說法，正確的是(　　)
A．自然選擇決定了基因突變的方向
B．若沒有外界因素的影響，基因就不會發(fā)生突變
C．自然界中即使沒有突變發(fā)生，生物也會進化
D．在生物進化過程中，顯性基因頻率比隱性基因頻率增加得快
解析：答案：C　基因突變是不定向的，自然選擇決定生物進化的方向，但不能決定基因突變的方向，A錯誤；若沒有外界因素的影響，在生物體內(nèi)部因素的作用下，基因也會發(fā)生突變，B錯誤；突變和基因重組、自然選擇等都會導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生變化，因此自然界中即使沒有突變發(fā)生，生物也會進化，C正確；在生物進化過程中，種群基因頻率總是變化的，而基因頻率的改變方向決定于自然選擇，顯性基因頻率與隱性基因頻率增加的快慢取決于哪種性狀表現(xiàn)更能適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境，D錯誤。
2．等位基因F＋、F控制某食草昆蟲的長翅和短翅，原種群中F＋基因頻率為80%，隨機分布到三座孤島上后因風(fēng)力較大，阻礙了孤島間個體基因交流。下列說法正確的是(　　)
A．該昆蟲原種群中雜合長翅個體所占比例約為16%
B．孤島上該昆蟲種群中F基因頻率可能會升高
C．新出現(xiàn)的無翅個體是大風(fēng)環(huán)境造成的基因突變且突變率與風(fēng)力大小呈正相關(guān)
D．每個島嶼上的種群個體間自由交配，種群基因頻率不發(fā)生變化
解析：答案：B　F＋基因控制長翅，其基因頻率為80%，則該昆蟲原種群中，雜合長翅個體的比例約為80%×20%×2＝32%，A錯誤；孤島上風(fēng)力大，長翅昆蟲不易成活，而短翅食草昆蟲的生存機會增大，從而導(dǎo)致孤島上該昆蟲種群中F基因頻率可能會升高，B正確；基因突變是不定向的，大風(fēng)不能使該昆蟲產(chǎn)生無翅突變體，僅起選擇作用，C錯誤；每個島嶼上自然選擇等因素會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變，D錯誤。

新知探究(三)　隔離在物種形成中的作用

【探究·深化】
[問題驅(qū)動]　
如圖是我國黃河兩岸某種生物a的演化過程模式圖，請據(jù)圖分析回答下列問題：

(1)自然狀態(tài)下，b、c之間能進行基因交流嗎？為什么？
提示：不能，因為存在地理隔離。
(2)b、c的進化方向相同嗎？為什么？
提示：不同。因為b、c兩種群生活的環(huán)境不同，自然選擇的方向不同，基因頻率改變的方向就不同。
(3)研究表明，某基因的頻率在b、d之間有很大差別，是否說明二者不是同一物種？
提示：不能。某個基因頻率的差別不能說明二者不是同一物種，只有基因庫的差別大到可以形成生殖隔離才能說明二者不是同一物種了。
(4)黃河北岸的b物種遷到黃河南岸后，不與c物種進化為同一物種，其原因可能是什么？
提示：二者間已形成生殖隔離。
(5)若在黃河南岸，由于某種原因，二倍體c的染色體加倍成了四倍體e，那么c和e還是同一物種嗎？為什么？
提示：二倍體c與四倍體e不是同一物種，因為二者雜交的后代為三倍體，高度不育，存在生殖隔離。

[重難點撥]　
一、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(zhì)變化，兩個分開的小種群若重新相遇，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(zhì)變階段。
二、物種形成的兩種方式
(一)漸變式

此方式經(jīng)過長期的地理隔離達到生殖隔離，形成新物種。
(二)爆發(fā)式

此方式通過異源多倍體的染色體變異方式形成新物種，一旦出現(xiàn)，在很短時間內(nèi)即可形成生殖隔離(基因頻率改變)。
三、物種形成與生物進化的關(guān)系
內(nèi)容
物種形成
生物進化
標(biāo)志
生殖隔離出現(xiàn)
種群基因頻率改變
變化后生物與原生物的關(guān)系
屬于不同物種
可能屬于一個物種
二者關(guān)系
生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定會導(dǎo)致新物種的形成

【典題·例析】
[典例1]　稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中，①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊，②與③的分布區(qū)域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機制，進行了種間交配實驗，結(jié)果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
交配(♀×♂)
①×②
②×①
①×③
③×①
②×③
③×②
交配率/%
0
8
16
2
46
18
精子傳送率/%
0
0
0
0
100
100
注：精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認交配雌蟲的百分比。
A．實驗結(jié)果表明近緣物種之間也可進行交配
B．生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)
C．隔離是物種形成的必要條件
D．②和③之間可進行基因交流
[解析]　由表格中的交配率的結(jié)果可知，近緣物種之間也可進行交配，A正確；已知①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊，②與③的分布區(qū)域不重疊，但從交配率和精子傳送率來看，說明生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)，B正確；隔離包括地理隔離和生殖隔離，隔離是物種形成的必要條件，C正確；②和③之間的分布區(qū)域不重疊，故存在地理隔離；兩者屬于兩個近緣物種，表中②×③交配精子傳送率100%，即使交配成功，由于存在生殖隔離，也不能進行基因交流，D錯誤。
[答案]　D
[典例2]　如圖表示漸變式新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示的相關(guān)分析正確的是(　　)

A．圖中①表示基因突變和基因重組，為進化提供了原材料
B．圖中②表示地理隔離，地理隔離使種群間基因交流受阻
C．圖中③表示生殖隔離，指兩種生物不能交配且不能產(chǎn)生可育后代
D．種群基因型頻率的改變一定會導(dǎo)致新物種形成
[解析]　基因突變、基因重組和染色體變異為生物進化提供原材料，A錯誤；地理隔離使種群間不能發(fā)生基因交流，當(dāng)?shù)乩砀綦x導(dǎo)致種群基因庫的差別較大時，就可能產(chǎn)生生殖隔離，進而形成新的物種，B正確；生殖隔離是指不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，C錯誤；種群基因頻率的改變是生物進化的實質(zhì)，但不一定會導(dǎo)致新物種形成，D錯誤。
[答案]　B
易錯提醒—————————————————————————————————
與物種形成有關(guān)的兩個“不一定”
(1)物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生。
(2)生物進化不一定導(dǎo)致新物種的形成。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種變化可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導(dǎo)致新物種的形成。但新物種一旦形成，則說明生物發(fā)生了進化。
—————————————————————————————————————
【應(yīng)用·體驗】

1．下列關(guān)于物種和隔離的敘述，錯誤的是(　　)
A．物種是生物分類的基本單位
B．二倍體西瓜與四倍體西瓜屬于同一物種
C．不同的物種之間必然存在著生殖隔離
D．雖然馬和驢交配能產(chǎn)生騾，但其屬于不同物種
解析：答案：B　二倍體西瓜與四倍體西瓜之間存在著生殖隔離，屬于不同的物種。故選B。
2．如圖所示為種群與物種的關(guān)系圖解，關(guān)于它們的敘述，錯誤的是(　　)

A．從圖中可以看出，一個物種可以有很多種群，這些種群間只是因為地理隔離，阻礙了基因交流
B．若物種2是由物種1形成的，則物種1一定發(fā)生了基因頻率的改變
C．由物種1形成物種2的必要條件是地理隔離
D．若種群1與種群2的基因頻率都發(fā)生了改變，則這兩個種群都在進化
解析：答案：C　從圖中可以看出，一個物種可以有很多種群，同一物種的不同種群間不存在生殖隔離，只是因為地理隔離阻礙了基因交流，A正確；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，若物種2是由物種1形成的，則物種1一定發(fā)生了基因頻率的改變，B正確；生殖隔離是新物種形成的必要條件，新物種的形成通常要經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，但并不是所有新物種的形成都需要經(jīng)過地理隔離，C錯誤；判斷種群是否進化的標(biāo)準(zhǔn)是看基因頻率是否發(fā)生改變，D正確。

科學(xué)探究——探究抗生素對細菌的選擇作用
1．實驗原理
一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。
2．方法步驟

【素養(yǎng)評價】
1．某文章稱隨著全球范圍內(nèi)抗生素的廣泛和大量應(yīng)用，抗藥細菌不斷出現(xiàn)，它可以通過多種途徑對抗生素產(chǎn)生抗藥性，抗生素在不久的將來有可能成為一堆廢物。請分析抗生素對細菌抗藥性的產(chǎn)生所起的作用(　　)
A．抗生素的不斷使用，使細菌逐漸適應(yīng)而產(chǎn)生抗藥性
B．細菌的變異是不定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇
C．細菌的變異是定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇
D．抗生素使細菌產(chǎn)生了定向變異
解析：答案：B　細菌抗藥性在使用抗生素之前就已存在，而不是由于抗生素的不斷使用，A錯誤；細菌的變異是不定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇，使具有抗藥性的細菌留存下來，B正確，C錯誤；變異是不定向的，且細菌變異不是由于抗生素的使用，D錯誤。
2．抗青霉素葡萄球菌是一種突變型菌種。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：答案：B　青霉素對葡萄球菌只起到選擇作用；青霉素的選擇作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的頻率，淘汰掉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。故選B。
3．探究細菌對各種抗生素藥敏程度的實驗方法如圖：將含有一定濃度不同抗生素的濾紙片放置在已接種被檢菌的固體培養(yǎng)基表面，抗生素向周圍擴散，如果抑制生長，則在濾紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈(圖中里面的圈)，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

(1)衡量本實驗結(jié)果的指標(biāo)是________________。
(2)上圖中最有效的是__________培養(yǎng)皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素對細菌進行處理，并測定細菌數(shù)量變化，如圖所示。據(jù)此分析：

①向培養(yǎng)基中加抗生素的時刻為________點。
②細菌種群的進化是定向的，而變異是__________，細菌的抗藥性產(chǎn)生在環(huán)境變化之________(填“前”“中”或“后”)。
③抗生素對細菌變異的作用不是“誘導(dǎo)”而是______。
④盡管有抗藥性基因存在，但使用抗生素仍然能治療由細菌引起的感染，原因在于細菌種群中________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根據(jù)題意分析可知，衡量本實驗結(jié)果的指標(biāo)是抑菌的大小。(2)通過抑菌圈的大小來確定殺菌能力，即抑菌圈越大殺菌力越強，圖B抑菌圈最大。(3)①抗生素會使細菌中不具有抗藥性的個體大量死亡而數(shù)量下降，所以是在b點使用抗生素。②變異是不定向的，而在自然選擇下進化是定向的；由圖可知，使用該抗生素后，細菌數(shù)量并未降到零，因此細菌的抗藥性在環(huán)境變化之前就已經(jīng)產(chǎn)生了。③自然選擇對個體的表型進行選擇，而不是誘導(dǎo)相應(yīng)性狀的出現(xiàn)。④在細菌種群中，含有抗藥性基因的個體畢竟只占少數(shù)，所以抗生素仍然能治療由細菌引起的感染。
答案：(1)抑菌圈的大小　(2)B
(3)①b　②不定向的　前?、圻x擇
④有抗藥性基因的個體占極少數(shù)

[課時跟蹤檢測]
[理解·鞏固·落實]
1．判斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯的打“×”。
(1)自然選擇決定了生物變異和進化的方向。(×)
(2)生物進化的原材料來源于基因突變和基因重組。(×)
(3)自然選擇過程中，直接受選擇的是表型。(√)
(4)兩個魚塘中的鯽魚屬于同一物種，也是一個種群。(×)
(5)種群基因庫間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因。(√)
2．由歐洲傳入北美的耬斗菜已進化出數(shù)十個物種。分布于低海拔潮濕地區(qū)的甲物種和高海拔干燥地區(qū)的乙物種的花結(jié)構(gòu)和開花期均有顯著差異。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲、乙兩種耬斗菜的全部基因構(gòu)成了一個基因庫
B．生長環(huán)境的不同有利于耬斗菜進化出不同的物種
C．甲、乙兩種耬斗菜花結(jié)構(gòu)的顯著差異是自然選擇的結(jié)果
D．若將甲、乙兩種耬斗菜種植在一起，也不易發(fā)生基因交流
解析：答案：A　一個種群中全部個體所含有的全部基因構(gòu)成一個基因庫，甲、乙兩種耬斗菜是兩個物種，A錯誤；不同生長環(huán)境有利于進行不同的自然選擇，從而進化出不同的物種，B正確；自然選擇導(dǎo)致物種朝不同的方向進化，甲、乙兩種耬斗菜花結(jié)構(gòu)的顯著差異是自然選擇的結(jié)果，C正確；不同物種之間存在生殖隔離，不能發(fā)生基因交流，D正確。
3．下列關(guān)于物種的敘述，錯誤的是(　　)
A．同一物種的個體可以組成一個或多個種群
B．新物種形成意味著生物能以新的方式利用環(huán)境條件
C．突變、基因重組和生殖隔離是新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)
D．新物種的形成不一定經(jīng)過地理隔離
解析：答案：C　同一物種的個體由于地理隔離可以組成一個或多個種群，A正確；形成新物種表示生物的性狀和適應(yīng)環(huán)境的能力有所改變，即會以新的方式來利用環(huán)境條件，B正確；新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇、生殖隔離，C錯誤；多數(shù)物種的形成需要經(jīng)過地理隔離，但少數(shù)物種，如多倍體的形成可以不經(jīng)過地理隔離，D正確。
4．根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是(　　)
A．自然選擇直接作用的對象是個體的表型
B．種群是生物進化的基本單位，個體是繁殖的基本單位
C．物種是生物進化的基本單位
D．生物的變異不利于生物的進化
解析：答案：A　自然選擇直接作用的對象是個體的表型，進而導(dǎo)致基因頻率的改變，A正確；種群是生物進化的基本單位，也是繁殖的基本單位，B錯誤；種群是生物進化的基本單位，C錯誤；突變和基因重組為生物進化提供原材料，D錯誤。
5．隔離是物種形成的必要條件。下列關(guān)于隔離的敘述，不合理的是(　　)
①兩個種群間不能進行基因交流，說明有生殖隔離
②新物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離?、坌纬尚挛锓N的過程中，基因頻率不一定發(fā)生變化?、墉h(huán)境能使生物發(fā)生進化，而生物不會使環(huán)境發(fā)生進化?、萑扼w西瓜是一個新物種
A．①②③④　　　　　 B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②③⑤
解析：答案：C　地理隔離也會使兩個種群不能進行基因交流，①不合理；新物種形成的標(biāo)志是出現(xiàn)生殖隔離，②合理；新物種形成，說明生物發(fā)生了進化，基因頻率一定發(fā)生改變，③不合理；光合生物的出現(xiàn)使環(huán)境中增加了氧氣，環(huán)境也發(fā)生了進化，④不合理；三倍體西瓜由于減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，所以不能產(chǎn)生后代，不是一個新物種，⑤不合理。
6．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(nèi)，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：答案：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%。
7．如圖表示某種小鼠的進化過程，X、Y、Z表示新物種形成的基本環(huán)節(jié)。下列說法正確的是(　　)

A．小鼠性狀的改變，一定會引起該種群的進化
B．X表示基因突變和染色體變異，為生物進化提供原材料
C．Y使該種群基因頻率發(fā)生定向改變，決定生物進化的方向
D．Z表示生殖隔離，但新物種的形成可以不通過Z環(huán)節(jié)
解析：答案：C　小鼠性狀的改變不一定導(dǎo)致基因頻率的變化，故不一定會引起該種群的進化，A錯誤；X表示可遺傳的變異，可遺傳的變異除了基因突變和染色體變異外，還有基因重組，B錯誤；Y表示自然選擇，在生物進化過程中，自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，決定生物進化的方向，C正確；Z表示生殖隔離，新物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離，D錯誤。
8．樺尺蛾的體色受一對等位基因控制，其中黑色(S)對淺色(s)為顯性。將某樺尺蛾種群分成兩組，分別遷移到甲、乙兩個區(qū)域，甲地是煤炭工業(yè)重鎮(zhèn)，乙地是閉塞的山區(qū)，數(shù)年后抽樣調(diào)查，結(jié)果如表所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
區(qū)域
SS/%
Ss/%
ss/%
甲
80
18
2
乙
2
8
90

A．甲地S基因的頻率為89%，乙地S基因的頻率為6%
B．甲地的大部分s基因突變?yōu)镾基因，故S基因的頻率升高
C．從上述材料得知生物進化的方向是由自然選擇決定的
D．據(jù)生物進化理論可知生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的變化
解析：答案：B　由表中的數(shù)據(jù)可知，甲地的樺尺蛾種群內(nèi)S基因的頻率＝80%＋1/2×18%＝89%，s基因的頻率＝1－89%＝11%；而乙地的樺尺蛾種群內(nèi)S基因的頻率＝(2×2＋8)/(100×2)×100%＝6%，s基因的頻率＝1－6%＝94%?？梢娂椎乜刂坪谏腟基因的頻率較高，而乙地控制淺色的s基因的頻率較高，這與兩地的生活環(huán)境有關(guān)。生物進化的實質(zhì)是自然選擇使生物的基因頻率發(fā)生改變。故選B。
9．棘魚起源于海洋，自末次冰期以來逐漸移居淡水湖和溪流，淡水中因缺乏某些離子使得棘魚難以發(fā)育其多骨側(cè)板(盔甲)。通過長時間的演化，棘魚盔甲逐漸消失，同時個體尺寸也變得更大?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，棘魚盔甲消失的原因之一是棘魚體內(nèi)抑制其外殼“盔甲”生長的基因表達增強。根據(jù)上述資料，下列敘述錯誤的是(　　)
A．淡水環(huán)境使得棘魚產(chǎn)生抑制其外殼“盔甲”生長的基因
B．淡水環(huán)境決定了棘魚的進化方向
C．棘魚“盔甲”的相關(guān)基因頻率在長時間的演化過程中發(fā)生定向改變
D．棘魚放棄生長“盔甲”，不影響其在淡水中生存
解析：答案：A　根據(jù)題干信息分析可知，淡水環(huán)境淘汰了具有外殼盔甲的個體，沒有抑制棘魚產(chǎn)生外殼“盔甲”生長的基因，A錯誤；環(huán)境決定了生物進化的方向，所以淡水環(huán)境決定了棘魚的進化方向，B正確；由于環(huán)境的選擇作用，使種群的基因頻率發(fā)生了定向的改變，C正確；根據(jù)題干中“淡水中因缺乏某些離子使得棘魚難以發(fā)育其多骨側(cè)板(盔甲)”和“通過長時間的演化，棘魚盔甲逐漸消失”，可以推測棘魚放棄生長“盔甲”，不影響其在淡水中生存，D正確。
10．不同基因型的褐鼠對滅鼠靈藥物的抗性及對維生素K的依賴性(即需要從外界環(huán)境中獲取維生素K才能維持正常的生命活動)的表型如表。若對維生素K含量不足環(huán)境中的褐鼠種群長期連續(xù)使用滅鼠靈進行處理，則褐鼠種群(　　)
基因型
rr
Rr
RR
對滅鼠靈的抗性
敏感
抗性
抗性
對維生素K的依賴性
無
中度
高度

A．基因r的頻率最終下降至0
B．抗性個體的基因型及比例為RR∶Rr＝1∶1
C．RR基因型個體數(shù)量增加，rr基因型個體數(shù)量減少
D．絕大多數(shù)抗性個體的基因型為Rr
解析：答案：D　由于環(huán)境中維生素K含量不足，所以對維生素K依賴度較高的RR基因型個體數(shù)量減少，長期使用滅鼠靈導(dǎo)致rr基因型個體數(shù)量大量減少，所以Rr基因型個體的數(shù)量最多，RR和rr兩種基因型頻率都不為0。故選D。
11．回答下列有關(guān)生物進化的問題：

(1)圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是________、____________________。
(2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為________，這是生物進化的__________。
(3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的________。
(4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因；w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。

①由于蜥蜴過度繁殖，導(dǎo)致____________加劇。
②小島上食物短缺，聯(lián)趾蜥蜴數(shù)量比例反而逐漸上升，其原因可能是______________
________________________________________________________________________。
③圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質(zhì)是蜥蜴群體內(nèi)的________發(fā)生了改變。
解析：(1)由圖1可知，X表示突變(變異)，Y表示自然選擇。(2)小島上蜥蜴原種個體的總和構(gòu)成種群，是生物進化的基本單位。(3)小島上生存的蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因稱為基因庫。(4)①蜥蜴過度繁殖導(dǎo)致生存斗爭(種內(nèi)斗爭)加劇，使小島上食物短缺。②聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體趾間有蹼，適于游泳，可以從水中獲取食物，因此，在島上食物短缺時，聯(lián)趾個體的生存和繁殖機會較多，數(shù)量比例逐漸增加。③圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，這種變化的本質(zhì)是種群基因頻率的變化。
答案：(1)突變(變異)　自然選擇　(2)種群　基本單位　(3)基因庫　(4)①生存斗爭(種內(nèi)斗爭)　②聯(lián)趾個體趾間有蹼，適于游泳，可以從水中獲取食物。因此，在島上食物短缺時，聯(lián)趾個體的生存和繁殖機會較多(合理即可)?、刍蝾l率
[遷移·應(yīng)用·發(fā)展]
12．某雜志載文：科研人員從一種溶桿菌屬的細菌中提取一種新型抗生素(Ljrsocin E)，它能對抗常見抗生素?zé)o法對付的超級細菌——耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抗藥性變異來源于突變或基因重組
B．按現(xiàn)代生物進化理論解釋超級細菌形成的實質(zhì)是自然選擇使耐藥性變異定向積累的結(jié)果
C．耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這一超級細菌的形成意味著該種群一定發(fā)生了進化
D．施用新型抗生素(Ljrsocin E)會使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕
解析：答案：C　耐甲氧西林金黃色葡萄球菌屬于原核生物，不進行減數(shù)分裂，其可遺傳變異不會來自基因重組，A錯誤；按現(xiàn)代生物進化理論解釋，超級細菌形成的實質(zhì)是自然選擇使金黃色葡萄球菌的基因頻率發(fā)生定向變化，B錯誤；進化的實質(zhì)是種群基因頻率的變化，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這一超級細菌的形成伴隨著種群基因頻率的變化，意味著該種群一定發(fā)生了進化，C正確；耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群中存在著抗新型抗生素的個體差異，施用新型抗生素(Ljrsocin E)不會使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕，D錯誤。
13．自然選擇有3種類型：①穩(wěn)定選擇，把種群中極端變異個體淘汰，保留中間類型；②分裂選擇，把種群中極端變異個體按照不同方向保留，淘汰中間個體；③單向選擇，在群體中保存趨于某一極端變異個體，淘汰另一極端變異個體。3種自然選擇類型建模如圖Ⅰ～Ⅲ，相關(guān)說法錯誤的是(　　)

A．進化過程中生存環(huán)境最穩(wěn)定的可能是Ⅰ
B．Ⅱ中的自然選擇是不定向的，可能形成兩個物種
C．三種自然選擇類型都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變
D．非洲鐮狀細胞貧血雜合個體對瘧疾的感染率比正常人低屬于單向選擇
解析：答案：B　Ⅰ屬于穩(wěn)定選擇，因此進化過程中生存環(huán)境最穩(wěn)定的可能是Ⅰ，A正確；根據(jù)圖Ⅱ可知：自然選擇是定向的，B錯誤；自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，因此三種自然選擇類型都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變，C正確；根據(jù)題干“單向選擇，在群體中保存趨于某一極端變異個體，淘汰另一極端變異個體”可知：非洲鐮狀細胞貧血雜合個體對瘧疾的感染率比正常人低屬于單向選擇，D正確。
14．寄生在某種鳥的羽毛中的羽虱大量繁殖會造成羽毛失去光澤和尾羽殘缺不全，影響雄鳥的求偶繁殖。回答下列問題：
(1)若某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的基因頻率為________。
(2)請預(yù)測以后基因頻率的變化規(guī)律，將該變化在右面的坐標(biāo)圖中以曲線的形式表示出來(標(biāo)明基因，繪出大致趨勢)。

(3)研究者認為雄鳥能否吸引雌鳥到它的領(lǐng)地筑巢，與雄鳥尾羽長短有關(guān)，為了驗證這個觀點，選取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，做了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。

①本實驗的自變量是________________，本實驗應(yīng)如何操作以實現(xiàn)對自變量的控制？ ________________________________________________________________________。
②實驗結(jié)論：_______________________________________________________________。
解析：(1)該種群中AA和Aa基因型的個體分別占20%和40%，則aa的基因型頻率為1－20%－40%＝40%，a的基因頻率為40%＋1/2×40%＝60%。(2)由于aa基因型的個體對羽虱沒有抵抗力，故aa基因型個體將減少，a的基因頻率將降低。繪圖時應(yīng)注意起點和趨勢。(3)由圖可知，雄鳥A的尾羽最短，雄鳥C的尾羽最長，雄鳥B的尾羽長度在A、C之間，所以是將A組鳥的尾羽剪下粘在C組鳥的尾羽上，B組鳥作為對照。實驗結(jié)果是雌鳥筑巢數(shù)C＞B＞A，由此得出雄鳥的尾羽越長越易吸引雌鳥到它的領(lǐng)地筑巢。
答案：(1)60%
(2)如圖：

(3)①雄鳥尾羽的長度　將A組雄鳥的尾羽剪短，把剪下來的尾羽粘在C組雄鳥的尾羽上，B組雄鳥的尾羽不作任何處理　②尾羽長的雄鳥更能吸引雌鳥到它的領(lǐng)地筑巢

第4節(jié)　協(xié)同進化與生物多樣性的形成

學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明
記在平時——核心語句必背
1.舉例說明協(xié)同進化。
2.概述生物多樣性及其形成的過程。
3.概述以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進化理論的要點，認同其在現(xiàn)有生物進化理論中的主流和核心地位。
4.通過了解現(xiàn)代生物進化理論存在的爭論和疑點，認同科學(xué)理論是不斷發(fā)展的。
1.生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
2.生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。
3.生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。

【主干知識梳理】
一、協(xié)同進化
1．概念

2．實例
3．結(jié)果：通過漫長的協(xié)同進化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。
二、生物多樣性的形成
1．生物多樣性的含義

2．生物多樣性的形成過程

三、生物進化理論在發(fā)展
1．現(xiàn)代生物進化理論對自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋
(1)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。
(2)種群是生物進化的基本單位。
(3)突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種。
(4)生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。
(5)生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。
2．生物進化理論的發(fā)展
(1)觀點1：大量的基因突變是中性的，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2：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。
(3)影響廣泛的觀點：以自然選擇學(xué)說為核心的生物進化理論。
【教材微點發(fā)掘】
據(jù)圖(教材第119頁圖612)回答相關(guān)問題：

(1)大自然中，獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食，而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機會，獵物和捕食者的每一點進步都會促進對方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為協(xié)同進化。
(2)捕食者的存在促進被捕食者種群發(fā)展的理由是捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用。
(3)根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個過程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，為其他物種的形成騰出空間。
教材問題提示
(一)思考·討論(教材第122頁)
1．最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細胞生物，它們生活在原始海洋中。
2．植物先登陸，否則動物登陸后就會餓死。
3．當(dāng)時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。
4．恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。
(二)旁欄思考(教材第124頁)
這是一道開放性問題，可結(jié)合所學(xué)的物理和化學(xué)知識各抒己見。(略)

新知探究(一)　協(xié)同進化
【拓展·深化】
(一)協(xié)同進化的實例
(1)某種蘭花具有細長的花矩某種蛾類具有細長的吸管似的口器。
(2)斑馬的奔跑速度加快獵豹的奔跑速度加快。
(3)生物影響環(huán)境、環(huán)境影響生物：地球最早是無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有了氧氣→出現(xiàn)好氧生物。
(二)對協(xié)同進化的理解
(1)不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間競爭。任何一個物種都不是單獨進化的。
(2)無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定方向進化；生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。
(3)協(xié)同進化是千姿百態(tài)的物種和多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)的形成原因。

[思考·討論]
(1)協(xié)同進化只是生物之間共同進化嗎？
提示：協(xié)同進化包括生物之間以及生物與無機環(huán)境之間共同進化和發(fā)展。
(2)物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的嗎？
提示：不是。物種之間的協(xié)同進化有通過種間互助實現(xiàn)的，如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾；也有通過種間斗爭實現(xiàn)的，如獵豹和斑馬。

【典題·例析】

[典例1]　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，下列不屬于協(xié)同進化實例的是(　　)
A．獵豹捕食斑馬
B．某種長有細長花矩的蘭花和生有細長口器專門為它傳粉的蛾
C．草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量劇增
D．昆蟲的保護色越來越逼真，而它們天敵的視覺也越來越發(fā)達
[解析]　獵豹捕食斑馬是二者相互選擇的結(jié)果，屬于協(xié)同進化，A不符合題意；某種長有細長花矩的蘭花和生有細長口器專門為它傳粉的蛾是通過長期的協(xié)同進化形成的，B不符合題意；草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量劇增不屬于協(xié)同進化，在這種情況下鹿群由于缺乏捕食者的選擇作用，很可能會退化，C符合題意；昆蟲的保護色越來越逼真，能夠避免被天敵捕食，而它們的天敵視覺也越來越發(fā)達，以方便捕食昆蟲，這是雙方在相互選擇中協(xié)同進化，D不符合題意。
[答案]　C
[典例2]　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，只有長舌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。下列敘述錯誤的是(　　)
A．長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結(jié)果
B．不同舌長的蝙蝠個體之間出現(xiàn)存活率和繁殖率的差異
C．蝙蝠微小的長舌變異經(jīng)過長期自然選擇積累為顯著變異
D．上述實例說明自然選擇是進化的唯一因素
[解析]　長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結(jié)果，A正確；不同舌長的蝙蝠個體之間出現(xiàn)存活率和繁殖率的差異，B正確；蝙蝠微小的長舌變異經(jīng)過長期自然選擇積累為顯著變異，C正確；上述實例說明自然選擇是進化的主要因素，D錯誤。
[答案]　D
易錯提醒—————————————————————————————————
有關(guān)協(xié)同進化的兩個注意點
(1)生物與生物之間的協(xié)同進化，僅發(fā)生在不同物種之間，同種生物不存在協(xié)同進化。
(2)生物與無機環(huán)境間的協(xié)同進化，表現(xiàn)在生物能夠適應(yīng)一定的環(huán)境，也能影響環(huán)境。
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【應(yīng)用·體驗】

1．下列選項不支持協(xié)同進化觀點的是(　　)
A．昆蟲和體內(nèi)共生菌的關(guān)系
B．有長著細長花距的蘭花，就必有同樣長著細長吸管似的口器的昆蟲
C．除草劑殺死玉米田中的雜草，玉米長勢良好
D．隨著光合放氧生物藍細菌的出現(xiàn)，地球上有了氧氣，這為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件
解析：答案：C　協(xié)同進化指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展；A、B兩項都屬于物種之間的協(xié)同進化，D項屬于生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化；不同物種在進化過程中相互選擇，協(xié)同進化，并非彼此孤立，雜草滅絕，玉米由于競爭者減少，長勢良好，但這并不屬于協(xié)同進化。故選C。
2.某種蘭花有細長的花距(如圖)，花距頂端貯存著花蜜，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距變異的方向
B．花距變長是蘭花新物種形成的必要條件
C．蛾的口器與花距的相互適應(yīng)是協(xié)同進化的結(jié)果
D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長
解析：答案：C　蘭花花距的變異是不定向的，蛾口器的特征和蘭花花距起到相互選擇的作用。物種形成的必要條件是生殖隔離。蛾的口器與花距的相互適應(yīng)正是協(xié)同進化的結(jié)果。蛾的口器越來越長是自然選擇的結(jié)果，而不是因吸食花蜜。故選C。

新知探究(二)　生物多樣性的形成
【拓展·深化】
(一)生物多樣性三個層次之間的聯(lián)系

(1)遺傳(基因)多樣性：生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，因而出現(xiàn)了遺傳多樣性。
(2)物種多樣性：遺傳的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，遺傳多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)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。
(二)生物進化的歷程
項目
進化歷程
意義
細胞數(shù)目
單細胞→多細胞
為功能復(fù)雜化提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
細胞結(jié)構(gòu)
原核細胞→真核細胞
結(jié)構(gòu)和功能更加完善
代謝類型
厭氧型→需氧型
能量供應(yīng)更加充足
生殖方式
無性生殖→有性生殖
實現(xiàn)基因重組，增強了變異的多樣性，明顯加快進化的速度
生態(tài)系統(tǒng)成分　　
只有分解者→出現(xiàn)生產(chǎn)者→出現(xiàn)消費者
①光合自養(yǎng)生物的出現(xiàn)改變了原始大氣成分，為需氧型生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件
②消費者的出現(xiàn)使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對植物進化更加有利
生活環(huán)境
海洋→陸地
陸地復(fù)雜的環(huán)境為生物進化提供了廣闊的舞臺

【典題·例析】

[典例1]　下列關(guān)于生物多樣性及生物進化歷程的敘述，錯誤的是(　　)
A．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
B．生物多樣性的形成原因是生存斗爭
C．地球上生物進化的歷程是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生
D．研究生物進化歷程的主要證據(jù)是化石
[解析]　生物多樣性的形成原因是協(xié)同進化。故選B。
[答案]　B
[典例2]　下列關(guān)于生物進化的說法正確的組合是(　　)
①“收割理論”提出捕食者的存在有利于增加生物多樣性?、谏镏g的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的?、塾行陨撤绞降某霈F(xiàn)，加快了生物進化的速度　④生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程
A．①②③　B．③④　C．①③　D．②③④
[解析]　“收割理論”指出：捕食者往往捕食數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間，因此捕食者的存在有利于增加物種的多樣性，①正確；協(xié)同進化是指生物與生物之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，因此物種之間的生存斗爭只是其中一種影響，②錯誤；有性生殖經(jīng)過兩性生殖細胞的結(jié)合，因而子代具有父母雙方的遺傳物質(zhì)，其優(yōu)點是后代產(chǎn)生更多的變異類型，使后代產(chǎn)生新的性狀，生活力比較強，更有利于適應(yīng)環(huán)境，有利于種族的繁衍，加快了生物進化的速度，③正確；生物多樣性的內(nèi)容包括：遺傳(基因)的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，故生物多樣性的形成不一定有新物種的產(chǎn)生，④錯誤。
[答案]　C
歸納拓展—————————————————————————————————
生物多樣性的形成
(1)內(nèi)容：遺傳(基因)多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
(2)形成原因：協(xié)同進化。
(3)研究生物進化歷程的主要依據(jù)：化石。
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【應(yīng)用·體驗】
1．已知物種甲的化石比物種乙的化石在地層中出現(xiàn)晚得多，由此可知(　　)
A．物種甲比物種乙數(shù)量多
B．物種甲比物種乙結(jié)構(gòu)復(fù)雜
C．物種甲一定從物種乙進化而來
D．物種乙一定從物種甲進化而來
解析：答案：B　根據(jù)進化論，乙的化石在甲的化石之前出現(xiàn)，所以甲的化石是經(jīng)過了物種競爭之后生存下來的，相對來說，甲的結(jié)構(gòu)肯定比乙復(fù)雜，但是甲是否由乙進化而來，取決于它們的親緣關(guān)系。故選B。
2．人類祖先的毛發(fā)顏色都是深色的，之后發(fā)生了多個基因突變，毛發(fā)顏色在一定程度上都變淺了：東亞人的直而濃密的黑頭發(fā)與EDAR基因發(fā)生突變有關(guān)，所羅門群島人群的金黃色頭發(fā)與TYRPI基因發(fā)生突變有關(guān)，全球不到1%的“紅發(fā)”人的出現(xiàn)與MCIR基因發(fā)生突變有關(guān)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．題中所述可體現(xiàn)基因突變具有隨機性的特點
B．全球不到1%的“紅發(fā)”人是進化產(chǎn)生的新物種
C．人類頭發(fā)顏色可能是基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果
D．人類頭發(fā)顏色多種多樣體現(xiàn)了基因的多樣性
解析：答案：B　基因突變的隨機性可表現(xiàn)在細胞不同的DNA分子上，題干中各種毛發(fā)突變的基因各不相同，這體現(xiàn)了基因突變的隨機性，A正確；全球不到1%的“紅發(fā)”人與其他地區(qū)的人種屬于同一物種，B錯誤；生物體的性狀是由基因和環(huán)境因素共同決定的，C正確；生物多樣性包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，人類頭發(fā)顏色多種多樣體現(xiàn)了基因的多樣性，D正確。

[課時跟蹤檢測]

[理解·鞏固·落實]

1．判斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯的打“×”。
(1)不同生物之間的相互影響形成了生物的多樣性。(×)
(2)生物通過有性生殖，實現(xiàn)了基因重組，增強了生物變異的多樣性。(√)
(3)生物登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物進化提供了更廣闊的舞臺。(√)
(4)中性突變理論認為決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累。(√)
2．協(xié)同進化就是“生態(tài)的舞臺，共同的表演”，下列關(guān)于協(xié)同進化的說法，錯誤的是(　　)
A．協(xié)同進化可發(fā)生在不同物種之間
B．協(xié)同進化可發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間
C．獵豹與羚羊之間的“軍備競賽”實現(xiàn)了二者的協(xié)同進化
D．研究協(xié)同進化無法預(yù)測某物種的存在
解析：答案：D　協(xié)同進化可發(fā)生在不同物種之間，也可發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間，A、B正確；獵豹與羚羊之間的“軍備競賽”淘汰了二者中的老、弱、病、殘等個體，實現(xiàn)了二者的協(xié)同進化，C正確；研究協(xié)同進化可預(yù)測某物種的存在，如達爾文根據(jù)某種蘭花具有細長花距而預(yù)測出為其傳粉的某種昆蟲應(yīng)具有同樣細長的吸管似的口器，D錯誤。
3．甲、乙兩物種在某一地區(qū)共同生存了上百萬年，甲以乙為食。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲、乙的進化可能與該地區(qū)環(huán)境變化有關(guān)
B．物種乙的存在與進化會阻礙物種甲的進化
C．若甲是動物，乙可能是植物，也可能是動物
D．甲基因頻率改變可能引起乙基因頻率的改變
解析：答案：B　根據(jù)協(xié)同進化的觀點，物種乙的存在與進化會促進物種甲的進化，有利于提高生物多樣性，B錯誤。
4．地球上出現(xiàn)需氧型生物，自養(yǎng)型生物，真核生物的先后順序依次為(　　)
A．需氧型生物，自養(yǎng)型生物，真核生物
B．自養(yǎng)型生物，需氧型生物，真核生物
C．自養(yǎng)型生物，真核生物，需氧型生物
D．需氧型生物，真核生物，自養(yǎng)型生物
解析：答案：B　原始大氣中沒有氧氣，所以只有出現(xiàn)自養(yǎng)型生物后才有可能在大氣中出現(xiàn)氧氣，使需氧型生物的出現(xiàn)成為可能，真核生物的出現(xiàn)晚于原核生物。故選B。
5．生物多樣性的本質(zhì)是(　　)
A．基因多樣性　　　　　 B．蛋白質(zhì)多樣性
C．生態(tài)系統(tǒng)多樣性 D．物種多樣性
解析：答案：A　基因的多樣性是指物種的種內(nèi)個體或種群間的基因變化，每個物種都是一個獨特的基因庫，基因的多樣性決定了生物種類的多樣性；基因多樣性是生物多樣性的根本原因。故選A。
6．“蛟龍?zhí)枴痹隈R里亞納海溝7 062米處，發(fā)現(xiàn)了一個新物種——盲魚。下列敘述正確的是(　　)
A．盲魚和某種淺水魚種群的基因庫存有顯著差異，一定不能相互交配
B．盲魚個體間在生存競爭過程中相互選擇、協(xié)同進化
C．原始魚類進化為盲魚的根本原因是漆黑、低氧、高壓的生存環(huán)境
D．即使盲魚和原始魚類再次生活在相同環(huán)境也不能進化為同一物種
解析：答案：D　盲魚和某種淺水魚種群的基因庫存有顯著差異，但有可能是同一物種，并非一定不能相互交配，A錯誤；盲魚個體間在生存競爭過程中不是協(xié)同進化，B錯誤；原始魚類進化為盲魚的根本原因是種群基因頻率的改變，C錯誤；盲魚和原始魚類再次生活在相同環(huán)境也不能進化為同一物種，D正確。
7．美國白蛾是外來入侵物種，對果樹等農(nóng)作物可造成嚴(yán)重的危害?？茖W(xué)家利用某病毒防治該害蟲，防治結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　)

A．a(chǎn)→b年間，美國白蛾能適應(yīng)入侵地的環(huán)境
B．c年時，美國白蛾種群的基因庫與b年時的相同
C．該病毒對美國白蛾種群的抗性具有選擇作用
D．美國白蛾與該病毒和當(dāng)?shù)匚锓N相互適應(yīng)、協(xié)同進化
解析：答案：B　a→b年間，美國白蛾的種群數(shù)量增長較快，說明其能適應(yīng)入侵地的環(huán)境，A正確。c年時，由于種群數(shù)量減少，因此美國白蛾種群的基因庫與b年時不一定相同，B錯誤。引入病毒后，白蛾種群數(shù)量下降，說明該病毒對美國白蛾種群的抗性具有選擇作用，C正確。引入病毒后，白蛾在病毒的影響下，數(shù)量減少，兩者之間存在共同選擇，因此美國白蛾與該病毒和當(dāng)?shù)匚锓N發(fā)生了共同進化，D正確。
8．下列關(guān)于生物多樣性的敘述，正確的是(　　)
A．生物界的豐富多彩，起控制作用的是DNA的多樣性
B．DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性主要表現(xiàn)為4種堿基配對方式的多樣性
C．生物界的多樣性是由物種的多樣性體現(xiàn)的
D．生物多樣性包括基因多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性
解析：答案：A　生物界的豐富多彩，起控制作用的是DNA的多樣性，A正確；DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性主要表現(xiàn)在堿基對的排列順序不同，B錯誤；生物界的多樣性是由基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性體現(xiàn)的，C、D錯誤。
9．世界自然基金會發(fā)表報告指出，在1998～2008年10年間，新幾內(nèi)亞島上發(fā)現(xiàn)了1 060種新物種，其中有12種為哺乳動物，如居住在山上的羊毛鼠、生活在水中惹人喜愛的扁鰭海豚等。下列關(guān)于協(xié)同進化與生物多樣性形成的敘述，正確的是(　　)
A．物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的
B．生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程
C．一個物種的形成或滅絕會影響到若干其他物種的進化
D．不同物種之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是協(xié)同進化
解析：答案：C　物種之間的協(xié)同進化既可以是相互斗爭、相互淘汰，從而改變種群基因頻率，導(dǎo)致進化發(fā)生，也可以是在互利的條件下，相互選擇、共同進化，A錯誤；生物多樣性包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性，B錯誤；一個物種的形成或滅絕，會影響到若干其他物種的進化，因為不同物種之間存在協(xié)同進化，C正確；協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，D錯誤。
10．協(xié)同進化就是“生態(tài)的舞臺，進化的表演”，協(xié)同進化豐富了生物的多樣性。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A．研究協(xié)同進化無法預(yù)測某物種的存在
B．可遺傳變異提高了種群的基因多樣性
C．協(xié)同進化導(dǎo)致了生物多樣性的形成
D．種群內(nèi)部個體間的差異體現(xiàn)了遺傳多樣性
解析：答案：A　研究協(xié)同進化可預(yù)測某種生物的存在。
11．根據(jù)以下資料回答問題：
根據(jù)分類學(xué)的記載，地球上生活著的生物約有200多萬種，但是每年都有新物種被發(fā)現(xiàn)。近年來在3 000 m深的深海熱泉孔周圍，發(fā)現(xiàn)了以前沒有記載的生物。這就說明，生物界還有待人們的繼續(xù)發(fā)現(xiàn)，有人估計現(xiàn)存生物的實際種類應(yīng)當(dāng)在450萬種左右。
(1)從遺傳水平看，生物新性狀的出現(xiàn)主要是______的結(jié)果，而進行有性生殖的生物，后代的不同表型主要是________的結(jié)果。
(2)從進化角度看，物種的多樣性主要是由______________________________________
____________________________________________________________綜合作用的結(jié)果。
(3)我國的四川、甘肅等地，在海拔2 000～4 000 m的高山中生活著珍稀動物大熊貓，據(jù)統(tǒng)計，目前野生大熊貓僅存800只左右。
①造成大熊貓瀕危的因素很多，如食物結(jié)構(gòu)簡單，繁殖力________，但主要原因是
________________________________________________________________________。
②從生物多樣性的角度看，如果大熊貓滅絕，就意味著該物種所擁有的全部________從地球上永遠消失，從長遠發(fā)展來看，必定會對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。
③有的學(xué)者提出，通過克隆技術(shù)大量繁殖大熊貓，然后再將它們送回野生環(huán)境以增加其種群數(shù)目。從遺傳多樣性的角度分析，這樣做的最大弊端是__________________________
__________________________________________________________________________。
解析：(1)變異的來源有基因突變、基因重組、染色體變異，而生物新性狀的出現(xiàn)是由基因突變造成的，進行有性生殖的生物，后代的不同表型主要是基因重組的結(jié)果。(2)由于變異的不定向性及生物生存的多種多樣的環(huán)境對生物進行不同方向的自然選擇導(dǎo)致生物性狀多樣性。(3)①大熊貓瀕臨滅絕的原因有多個方面：食物單一，繁殖能力很弱等，但主要原因是人類活動干擾和破壞了大熊貓的生存環(huán)境。②一種生物的滅絕，會導(dǎo)致該物種的基因從地球上全部消失。③克隆技術(shù)的運用能夠?qū)崿F(xiàn)種群數(shù)目的增加，但會破壞種群基因庫中基因的多樣性。
答案：(1)基因突變　基因重組　(2)環(huán)境的多樣性及突變和基因重組、自然選擇及隔離　(3)①很弱　人類活動干擾和破壞了大熊貓的生存環(huán)境?、诨颉、燮茐姆N群基因庫中基因的多樣性

[遷移·應(yīng)用·發(fā)展]

12．關(guān)于生物進化方面的證據(jù)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．圖1四種地雀喙的差異是由于不同環(huán)境食物的刺激所致的不同變異
B．圖2昆蟲的兩類翅形的形成是對環(huán)境的主動適應(yīng)
C．圖3是兩種體色的樺尺蛾，它們的性狀分化證實了物種形成的機制
D．圖4中兩種動物之間的關(guān)系對兩者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物種多樣性
解析：答案：D　生物變異的產(chǎn)生是體內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的結(jié)果，并不是環(huán)境食物的刺激以及生物對環(huán)境的主動適應(yīng)所導(dǎo)致的，A、B錯誤；生物性狀的分化是變異的結(jié)果，并不能證實物種形成的機制，C錯誤；生物之間的捕食關(guān)系，對捕食者和被捕食者都是有利的，二者之間相互選擇，協(xié)同進化，D正確。
13．北美洲某種臭蟲以當(dāng)?shù)責(zé)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)生了協(xié)同進化
B．平底金蘇雨樹與當(dāng)?shù)刂参锎嬖诜N間競爭關(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生殖隔離
解析：答案：D　平底金蘇雨樹引進后，臭蟲喙長變短，因此它們在相互影響中發(fā)生了協(xié)同進化；平底金蘇雨樹與當(dāng)?shù)刂参锔偁庩柟夂屯寥乐械乃趾宛B(yǎng)分等；臭蟲體內(nèi)控制喙長度的基因發(fā)生突變的時間可能早于引進平底金蘇雨樹的時間，平底金蘇雨樹只不過起了選擇作用；生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的臭蟲種群，由于自然選擇的差異，基因頻率定向改變，導(dǎo)致兩個種群的基因庫有差異，由題干信息無法判斷兩者之間是否已形成生殖隔離。
14．研究者對分布在喜馬拉雅山東側(cè)不同海拔高度的358種鳴禽進行了研究，繪制了該地區(qū)鳴禽物種的演化圖表(部分)及其在不同海拔分布情況的示意圖(圖中數(shù)字編號和字母代表不同鳴禽物種的種群)。回答下列問題：

(1)種群①內(nèi)部個體間形態(tài)和大小方面的差異，體現(xiàn)的是________多樣性。
(2)在②③④⑤四個物種中，親緣關(guān)系最近的兩個物種是________。
(3)該研究發(fā)現(xiàn)，種群分布區(qū)域的擴大是喜馬拉雅鳥類新物種形成的關(guān)鍵步驟之一，就⑥⑦形成過程而言，種群X分布區(qū)域擴大的意義是________________________________
______________________________________________________________。
(4)由種群X進化成為⑥⑦兩個物種的歷程約為七百萬年，⑥和⑦成為兩個不同物種的標(biāo)志是____________。下列關(guān)于這一進化歷程的敘述，正確的是________(多選)。
A．X中的個體發(fā)生了可遺傳的突變
B．⑥⑦中每個個體是進化的基本單位
C．⑥⑦一直利用相同的生物和非生物資源
D．自然選擇的直接對象是種群X中不同的等位基因
E．不同海拔高度的選擇有利于不同種群的基因頻率朝不同方向演化
解析：(1)同一種群內(nèi)不同個體表型的差異體現(xiàn)了生物多樣性層次中的基因(遺傳)多樣性。(2)分析題圖可知，在②③④⑤四個物種中②和③親緣關(guān)系最近，因為②③是由最近的同一物種進化而來的。(3)由于喜馬拉雅地區(qū)地形和氣候條件復(fù)雜，若種群分布區(qū)域擴大，則有利于在⑥⑦原種群之間形成地理隔離，使⑥⑦原種群個體失去交配機會，從而導(dǎo)致新物種的形成(產(chǎn)生生殖隔離)。(4)⑥和⑦成為兩個不同物種的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離?？蛇z傳變異為生物進化提供原材料，A正確；生物進化的基本單位不是個體，而是種群，B錯誤；⑥⑦生活的區(qū)域不同，所以利用的生物和非生物資源不同，C錯誤；自然選擇的直接對象是表型，D錯誤；不同海拔高度的選擇是自然選擇，有利于不同種群的基因頻率朝不同方向演化，E正確。
答案：(1)基因(遺傳)　(2)②③　(3)有利于在⑥⑦原種群之間形成地理隔離，使⑥⑦原種群個體失去交配機會　(4)產(chǎn)生生殖隔離　AE

階段驗收評價(四)　第5、6章　基因突變及其他變異　生物的進化

(時間：60分鐘　滿分：100分)

一、選擇題(共16小題，每小題3分，共48分)
1．下列有關(guān)變異的說法，正確的是(　　)
A．染色體中DNA的一個堿基對缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
B．染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察
C．同源染色體上非姐妹染色單體之間的互換屬于基因重組
D．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是抑制著絲粒的分裂
解析：答案：C　染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色體中DNA的一個堿基對缺失不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，可能是基因突變，A錯誤；染色體的數(shù)目變異和結(jié)構(gòu)變異在光學(xué)顯微鏡下都可觀察到，基因突變是基因中堿基對的增添、缺失或替換，不能用光學(xué)顯微鏡直接觀察，B錯誤；基因重組包含非同源染色體上非等位基因的自由組合和同源染色體上非姐妹染色單體之間的互換，C正確；秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是抑制紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍，D錯誤。
2．某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯誤的是(　　)
A．該突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的
B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可能相同，也可能不同
C．基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時使用同一套遺傳密碼
D．基因B1和B2可同時存在于同一個體細胞中或同一個配子中
解析：答案：D　B1與B2為等位基因，存在于同源染色體上，所以二者可以存在于同一個體細胞中。由于二倍體生物的配子中遺傳物質(zhì)減半，不考慮染色體變異的情況下，配子中只含有一個染色體組，不可能含有一對等位基因，因此B1、B2基因不能同時存在于同一個配子中。故選D。
3．在家蠶的飼養(yǎng)中，人們常利用輻射的方法，誘發(fā)家蠶常染色體上的卵色基因轉(zhuǎn)移到性染色體上，這樣就可在未孵化時區(qū)分出雌雄，及早淘汰雌蠶，提高蠶絲的產(chǎn)量和質(zhì)量。下列關(guān)于該方法的敘述錯誤的是(　　)
A．該變異可引起基因結(jié)構(gòu)的改變
B．該變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
C．該變異發(fā)生時定會發(fā)生染色體的斷裂和重新連接
D．該變異類型會導(dǎo)致染色體上的基因座位發(fā)生改變
解析：答案：A　該變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，染色體易位不會引起基因結(jié)構(gòu)的改變，A錯誤，B正確；易位是染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異，發(fā)生時定會發(fā)生染色體的斷裂和重新連接，C正確；染色體易位會導(dǎo)致染色體上的基因座位發(fā)生改變，D正確。
4．下列有關(guān)圖示兩種生物變異的敘述，正確的是(　　)

A．圖甲過程發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期
B．圖甲中的變異未產(chǎn)生新的基因，但可以產(chǎn)生新的基因型
C．圖乙過程表示染色體數(shù)目的變異
D．圖乙中的變異未產(chǎn)生新的基因，也不改變基因的排列次序
解析：答案：B　圖甲是同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期，A錯誤；圖甲屬于基因重組，沒有產(chǎn)生新基因，但是可以產(chǎn)生新的基因型，B正確；圖乙是非同源染色體之間的易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，改變了染色體上的基因排列次序，C、D錯誤。
5．下列現(xiàn)象中，與減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會行為均有關(guān)的是(　　)
①人類的XYY綜合征個體的形成　②線粒體DNA突變會導(dǎo)致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時出現(xiàn)少數(shù)小菌落?、廴扼w西瓜植株的高度不育?、芤粚Φ任换螂s合子的自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比?、萋蚜褧r個別細胞染色體異常分離，可形成人類的21三體綜合征個體
A．①②　　　　　　　 B．①⑤
C．③④ D．④⑤
解析：答案：C?、廴扼w西瓜植株的高度不育是因為其細胞內(nèi)染色體組數(shù)為奇數(shù)，減數(shù)分裂聯(lián)會時出現(xiàn)紊亂，不能形成正常配子而造成高度不育；④中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比的實質(zhì)是位于同源染色體上的等位基因在減數(shù)分裂過程中伴隨同源染色體聯(lián)會、分離造成的；①為染色體個別數(shù)目變異造成的人類遺傳病，與減數(shù)分裂Ⅱ異常有關(guān)；⑤卵裂過程中只能進行有絲分裂，不會發(fā)生同源染色體的聯(lián)會；②是細胞質(zhì)基因突變的結(jié)果。故選C。
6．下列有關(guān)生物體內(nèi)基因重組和基因突變的敘述，正確的是(　　)
A．由堿基對改變引起的DNA分子結(jié)構(gòu)的改變就是基因突變
B．減數(shù)分裂過程中，控制一對性狀的基因不能發(fā)生基因重組
C．淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列不屬于基因突變
D．小麥植株在有性生殖時，一對等位基因一定不會發(fā)生基因重組
解析：答案：D　由堿基對改變引起的DNA分子中基因結(jié)構(gòu)的改變是基因突變，基因突變強調(diào)的是基因結(jié)構(gòu)的改變，A錯誤；若一對相對性狀由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制，則在減數(shù)分裂過程中可能發(fā)生基因重組，B錯誤；淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列，屬于基因結(jié)構(gòu)的改變，為基因突變，C錯誤；有性生殖中，一對等位基因只能發(fā)生分離，不能發(fā)生基因重組，D正確。
7．為指導(dǎo)遺傳咨詢，醫(yī)生通過產(chǎn)前診斷技術(shù)從孕婦體內(nèi)取出胎兒細胞，以此判斷胎兒是否患病。下列敘述正確的是(　　)
A．借助B超檢查技術(shù)，可以監(jiān)測和預(yù)防所有先天性人類遺傳病
B．體外培養(yǎng)胎兒細胞并分析染色體，診斷胎兒是否患唐氏綜合征
C．用光學(xué)顯微鏡檢查胎兒細胞，可判斷胎兒是否患有青少年型糖尿病
D．從胎兒細胞中提取DNA并檢測相關(guān)基因，可判斷胎兒是否患貓叫綜合征
解析：答案：B　借助B超檢查技術(shù)，可以監(jiān)測和預(yù)防部分遺傳病，A錯誤；體外培養(yǎng)胎兒細胞并分析染色體，根據(jù)其染色體數(shù)目是否正常，診斷胎兒是否患唐氏綜合征，B正確；青少年型糖尿病屬于多基因遺傳病，用光學(xué)顯微鏡無法判斷胎兒是否患有青少年型糖尿病，C錯誤；貓叫綜合征屬于染色體結(jié)構(gòu)異常遺傳病，從胎兒細胞中提取DNA并檢測相關(guān)基因，無法判斷胎兒是否患貓叫綜合征，D錯誤。
8．正常果蠅(二倍體)體細胞中含8條染色體。一只雌蠅的一個卵原細胞中X染色體、Ⅱ號染色體發(fā)生如圖所示變異。下列分析錯誤的是(　　)

A．圖示變異屬于染色體數(shù)目變異
B．圖示變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
C．該卵原細胞可能產(chǎn)生正常卵細胞
D．該卵原細胞形成的初級卵母細胞中含有6個DNA分子
解析：答案：D　分析題圖可知，一條X染色體移接到一條Ⅱ號染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；變異后染色體數(shù)目減少一條，屬于染色體數(shù)目變異；該卵原細胞減數(shù)分裂時，新染色體同時與X染色體、Ⅱ號染色體聯(lián)會，若后期X染色體、Ⅱ號染色體進入次級卵母細胞則能夠產(chǎn)生正常卵細胞；該卵原細胞形成的初級卵母細胞中含有14個DNA分子。
9．研究人員對生長在山區(qū)中的某二倍體植物種群進行了兩次調(diào)查，結(jié)果見下表。已知控制植株紅花、黃花和白花性狀的基因依次為R、r＋和r，且R對r＋、r為顯性，r＋對r為顯性。下列敘述錯誤的是(　　)
性狀
紅花植株
白花植株
黃花植株
初次調(diào)查
64%
36%
0
二次調(diào)查
36%
25%
39%
A．基因突變是該植物花色基因頻率變化的原因之一
B．該種植物所有個體的全部基因共同構(gòu)成該種群的基因庫
C．初次調(diào)查時種群中R的基因頻率為40%，二次調(diào)查時為20%
D．基因r＋的產(chǎn)生與遺傳為該植物基因多樣性的形成奠定了基礎(chǔ)
解析：答案：C　基因突變是該植物花色基因頻率變化的原因之一，A正確；一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫，B正確；由于不知道紅花植株中RR、Rr和Rr＋各基因型的具體比例，所以不能確定種群中R基因的基因頻率，C錯誤；基因r＋的產(chǎn)生與遺傳為該植物基因多樣性的形成奠定了基礎(chǔ)，D正確。
10．玉米某條染色體上部分基因的分布如圖甲所示，該條染色體經(jīng)變異后部分基因的分布如圖乙所示。下列說法正確的是(　　)

A．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中才能發(fā)生該種染色體變異
B．DNA的斷裂、錯接是形成圖乙異常染色體的根本原因
C．該染色體上的所有基因在玉米的所有細胞中都能表達
D．甲→乙發(fā)生的變異類型為倒位，不能在顯微鏡下分辨
解析：答案：B　染色體變異是隨機的，無論細胞是否發(fā)生分裂，均有可能發(fā)生染色體變異，A錯誤；甲→乙發(fā)生的染色體結(jié)構(gòu)變異類型為倒位，其根本原因是DNA的斷裂、錯接，這種變異在顯微鏡下能分辨，B正確，D錯誤；在不同細胞中，選擇性表達的基因不完全相同，因此該染色體上的所有基因在玉米的所有細胞中不一定都能表達，C錯誤。
11．下列關(guān)于育種的敘述，正確的是(　　)

A．⑩植株體內(nèi)不是所有細胞都含有2個染色體組
B．經(jīng)③產(chǎn)生④的過程，基因中堿基數(shù)量發(fā)生了改變
C．經(jīng)③產(chǎn)生⑨的過程可以發(fā)生突變，但不發(fā)生基因重組
D．經(jīng)③產(chǎn)生⑧的過程，若要獲得顯性純合子則需多次測交
解析：答案：A?、馐怯们锼伤貙伪扼w幼苗處理獲得的，部分細胞只含有一個染色體組，A正確；經(jīng)③產(chǎn)生④的過程，基因中堿基數(shù)量不一定發(fā)生改變，B錯誤；經(jīng)③產(chǎn)生⑨的過程可以發(fā)生突變，也可以發(fā)生基因重組，C錯誤；經(jīng)③產(chǎn)生⑧的過程，若要獲得顯性純合子則需多次自交，D錯誤。
12．從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉，隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境不斷惡化，英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾(其幼蟲稱樺尺蠖)種群中，與從前淺色個體占多數(shù)相比，黑色個體所占比例逐漸增加。下列敘述正確的是(　　)
A．控制樺尺蛾體色的基因發(fā)生了定向變異
B．黑色樺尺蛾是通過進化產(chǎn)生的新物種
C．黑色樺尺蛾增多是獲得性遺傳的證據(jù)
D．樺尺蛾體色變化趨勢體現(xiàn)了協(xié)同進化
解析：答案：D　變異是不定向的，A錯誤；生殖隔離是新物種產(chǎn)生的標(biāo)志，黑色樺尺蛾增多是進化的結(jié)果，但沒有產(chǎn)生新物種，B錯誤；黑色樺尺蛾增多是自然選擇的結(jié)果，達爾文提出了自然選擇學(xué)說，而獲得性遺傳是拉馬克的觀點，C錯誤；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，這就是協(xié)同進化。樺尺蛾體色變化趨勢體現(xiàn)了協(xié)同進化，D正確。
13.某自由交配的種群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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Ⅰ段內(nèi)A的基因頻率是40%
B．A基因突變?yōu)閍基因?qū)е禄蛐皖l率在Ⅱ段發(fā)生劇變
C．Aa基因型個體在Ⅰ、Ⅲ段數(shù)量均為40，說明種群沒有發(fā)生進化
D．在Ⅱ、Ⅲ段，AA基因型個體的適應(yīng)能力比aa基因型個體的弱
解析：答案：D　據(jù)題意分析可知，Ⅰ段內(nèi)A的基因頻率是60%，a的基因頻率是40%，A錯誤；導(dǎo)致基因型頻率在Ⅱ段發(fā)生劇變的原因是自然選擇對不同表型的個體的選擇作用，B錯誤；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，在Ⅰ、Ⅲ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，C錯誤；在Ⅱ、Ⅲ段，AA基因型個體的適應(yīng)能力比aa基因型個體的弱，所以在自然選擇的作用下，AA基因型個體逐漸被淘汰，D正確。
14．下圖表示生物多樣性的形成過程，下列說法錯誤的是(　　)

A．圖中P決定生物進化的方向
B．生物多樣性主要包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性
C．圖中R表示生殖隔離，它標(biāo)志新物種的形成
D．若兩個動物交配后能產(chǎn)生后代，則它們一定屬于同一物種
解析：答案：D　圖中P使有利基因頻率上升，不利基因頻率下降，表示自然選擇，決定生物進化的方向，A正確；生物多樣性主要包括基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，B正確；圖中R使種群1和種群2形成了物種1和物種2，則R表示生殖隔離，它是新物種形成的標(biāo)志，C正確；物種是指在自然狀態(tài)下可以交配，并產(chǎn)生可育后代的一群生物，如果該后代不可育則不是同一物種，D錯誤。
15．下列有關(guān)物種形成的說法，錯誤的是(　　)
A．自然選擇可以定向改變種群的某些基因頻率，因而可能導(dǎo)致新物種的形成
B．突變和基因重組可以使種群產(chǎn)生定向變異，因而可能導(dǎo)致新物種的形成
C．突變和基因重組、自然選擇及隔離，是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)
D．一些生物可能經(jīng)過長期的地理隔離，最后出現(xiàn)生殖隔離，導(dǎo)致新物種的形成
解析：答案：B　自然選擇可以使種群的某些基因頻率發(fā)生定向改變，因而可能導(dǎo)致新物種的形成，A正確；變異具有不定向性，突變和基因重組只能產(chǎn)生進化的原材料，不能決定生物進化的方向，B錯誤；突變和基因重組、自然選擇及(生殖)隔離，是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)，C正確；一些生物可能經(jīng)過長期的地理隔離，最后出現(xiàn)生殖隔離，生殖隔離的出現(xiàn)標(biāo)志著新物種的形成，D正確。
16．許多動物在不同生活季節(jié)數(shù)量有很大差異。春季繁殖，夏季數(shù)量增加到最多；到了冬季，由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡。第二年春季，由殘存的少量個體大量繁殖，形成一個如下圖所示的瓶頸模式，圖中為抗藥性個體，瓶頸部分表示動物數(shù)量減少的時期。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　)

A．突變和基因重組決定了該種群進化的方向
B．在圖中所示的三年間，該種群進化形成了新物種
C．在自然越冬無殺蟲劑作用時，害蟲中敏感性基因頻率反而升高，說明變異的有利或有害取決于環(huán)境的變化
D．在使用殺蟲劑防治害蟲時，其抗藥性基因頻率的增加，是因為有抗藥性基因的害蟲繁殖能力增強了
解析：答案：C　突變和基因重組為生物進化提供原材料，不能決定生物進化的方向，A錯誤；在圖中所示的三年間，該種群的抗藥性基因頻率發(fā)生了改變，說明該種群發(fā)生了進化，但不能說明形成了新物種，因為生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志，B錯誤；分析圖示可知，抗藥性個體不耐寒冷，敏感性個體耐寒冷，在冬季寒冷環(huán)境的選擇下，害蟲中敏感性基因頻率反而升高，說明變異的有利或有害取決于環(huán)境的變化，C正確；在使用殺蟲劑防治害蟲時，其抗藥基因頻率的增加，說明含有殺蟲劑的環(huán)境對害蟲的抗藥性變異進行了定向選擇，D錯誤。
二、非選擇題(共4小題，共52分)
17．(11分)如圖為現(xiàn)代生物進化理論的概念圖，請據(jù)圖回答相關(guān)問題：

(1)②導(dǎo)致①改變的內(nèi)因是生物的______和________，它為生物進化提供原材料。
(2)圖中③指______，③的觀點沒有提出隔離是物種形成的必要條件，隔離是指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象，也就是物種形成必須要有______隔離。
(3)④指___________________________________________________________________。
(4)某植物種群中基因型為AA的個體占20%，基因型為aa的個體占50%。倘若人為舍棄隱性性狀類型僅保留顯性性狀類型，令其自交，則自交一代中基因型為AA的個體占________，基因型為aa的個體占________，此時種群中A的基因頻率為______。經(jīng)這種人工選擇作用，該種群是否發(fā)生了進化？______，原因是_________________________________
_________________________________________________________。
解析：(1)突變和基因重組為生物進化提供原材料，是進化的內(nèi)因。(2)現(xiàn)代生物進化理論的核心是自然選擇學(xué)說。生殖隔離的形成是新物種形成的標(biāo)志。(3)生物多樣性包括基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(4)種群中基因型為AA的個體占20%，基因型為aa的個體占50%，則基因型為Aa的個體占30%。倘若人為舍棄隱性性狀類型，僅保留顯性性狀類型，則AA的個體占40%，Aa的個體占60%。該種群自交，AA的個體自交后代仍為AA，占40%；Aa的個體自交，后代中AA占15%，Aa占30%，aa占15%。因此自交一代中基因型為AA的個體占55%，基因型為aa的個體占15%。此時種群中A的基因頻率為55%＋30%×1/2＝70%。生物進化的實質(zhì)就是種群基因頻率的改變。
答案：(1)突變　基因重組　(2)自然選擇學(xué)說　生殖　(3)基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性　(4)55%　15%　70%　是　種群的基因頻率發(fā)生了改變
18．(14分)現(xiàn)有兩個純種普通小麥品種，品種①高稈抗病(TTRR)，品種②矮稈易感病(ttrr)，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。下圖表示利用品種①②培育品種⑥矮稈抗病純種的相關(guān)育種方法，其中，Ⅰ～Ⅶ 代表育種過程。

(1)由品種①②經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程培育出新品種⑥的育種方法是__________，其依據(jù)的原理是________________________________________________________________________。
(2)過程Ⅵ常利用____________________獲得單倍體幼苗，再通過Ⅶ，即用____________(填某種化學(xué)試劑名稱)處理幼苗獲得⑥ttRR，該化學(xué)試劑的作用機理是__________________________________。這種育種方法的顯著優(yōu)勢是________________________________________________________________________。
(3)圖中________過程所利用的原理為生物的進化提供了最初的原材料，常用X射線等處理植物，處理對象常選用萌發(fā)的種子或幼苗，其原因是________________________________，發(fā)生基因突變的概率較大。
解析：(1)品種①TTRR、②ttrr經(jīng)過Ⅰ過程的雜交，再經(jīng)過Ⅱ與Ⅲ過程的連續(xù)自交，培育出新品種⑥ttRR的育種方法是雜交育種。雜交育種的原理是基因重組。(2)品種③TtRr經(jīng)過Ⅵ過程得到的④tR為單倍體，單倍體育種常用的方法為花藥離體培養(yǎng)。④tR通過Ⅶ所示的人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過程得到的⑥ttRR為純合子，在此過程中常用的化學(xué)試劑是秋水仙素，該化學(xué)試劑的作用機理是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。綜上分析：經(jīng)過Ⅵ、Ⅶ過程獲得⑥ttRR的育種方法為單倍體育種，其顯著優(yōu)勢是可明顯縮短育種年限。(3)Ⅳ、Ⅴ過程的育種途徑為誘變育種，其原理是基因突變，可為生物的進化提供最初的原材料。由于萌發(fā)的種子或幼苗細胞分裂旺盛，發(fā)生基因突變的概率較大，所以在進行人工誘變育種時，處理對象常選用萌發(fā)的種子或幼苗。
答案：(1)雜交育種　基因重組　(2)花藥(粉)離體培養(yǎng)　秋水仙素　抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍　可明顯縮短育種年限　(3)Ⅳ、Ⅴ　萌發(fā)的種子或幼苗細胞分裂旺盛
19．(11分)人類的遺傳病有常染色體顯性或隱性遺傳病、伴性遺傳病和染色體異常遺傳病?；卮鹨韵聠栴}：
(1)如圖所示的五個家庭，所患遺傳病類型各不相同，且致病基因均位于性染色體上。

①1號家庭所患遺傳病和5號家庭所患遺傳病，在自然人群中男性與女性的患病率大小關(guān)系分別為___________________________________________________________________。
②2號家庭的女兒與一位正常男性婚配，所生子女患該遺傳病的概率為________。
③如控制3號家庭的遺傳病的等位基因為A、a，則患該遺傳病的男性的基因型為__________。
④4號家庭的患病兒子結(jié)婚后，從優(yōu)生角度考慮，他們應(yīng)生_____(填“男孩”或“女孩”)。
(2)克氏綜合征屬于染色體異常遺傳病，患者性染色體為XXY。對一位克氏綜合征個體的染色體進行檢查時得知其兩條X染色體分別來自外祖父和外祖母，說明形成該克氏綜合征個體的原因是_________________________________________________________________。
解析：(1)因1～5號家庭患5種不同的伴性遺傳病(設(shè)等位基因用A、a表示)，綜合分析系譜圖可知，1～5號家庭所患遺傳病類型分別是伴X染色體隱性遺傳(XAY×XAXa→XaY)、性染色體同源區(qū)段顯性遺傳(XaYA×XAXa→XaXa)、性染色體同源區(qū)段隱性遺傳(XaYA×XAXa→XaXa)、伴Y染色體遺傳、伴X染色體顯性遺傳(XAY×XaXa→XAXa)。①1號家庭所患遺傳病在自然人群中男性發(fā)病率大于女性發(fā)病率，5號家庭所患遺傳病在自然人群中，女性發(fā)病率大于男性發(fā)病率。②2號家庭患性染色體同源區(qū)段顯性遺傳病，其女兒與一正常男性婚配，子女應(yīng)均正常。③3號家庭患性染色體同源區(qū)段隱性遺傳病，男性患者的相關(guān)基因型為XaYa。④4號家庭患伴Y染色體遺傳病，女性皆正常，而男性患病，且男性患者的后代中男性皆患病，故他們應(yīng)考慮生女孩。(2)該克氏綜合征患者的兩條X染色體分別來自外祖父和外祖母，即兩條X染色體均來自其母親，也就是說不可能是母親卵細胞形成過程中減數(shù)分裂Ⅱ時兩條X染色體未分離，而是在卵細胞形成過程中的減數(shù)分裂Ⅰ時兩條X染色體未分離。
答案：(1)①男性發(fā)病率大于女性發(fā)病率、男性發(fā)病率小于女性發(fā)病率?、?　③XaYa　 ④女孩　(2)形成卵細胞過程中的減數(shù)分裂Ⅰ時兩條X染色體未分離
20．(16分)某二倍體植物的花色受三對獨立遺傳的基因(B、b，D、d，R、r)控制。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)體細胞中r基因數(shù)多于R基因數(shù)時，R基因的表達會減弱而形成粉紅花突變體。圖甲表示基因控制花色色素合成的途徑，圖乙表示粉紅花突變體①、粉紅花突變體②、粉紅花突變體③的體細胞中基因與染色體的組成(其他基因數(shù)量與染色體均正常)。請分析回答下列問題：

(1)圖甲體現(xiàn)基因?qū)π誀羁刂频姆绞绞莀_________________________，進而控制生物的性狀。
(2)突變體①②③的花色相同，這說明花色色素的合成量與體細胞內(nèi)______________有關(guān)。
(3)基因型為bbDDr和bbDDR的突變體自交所形成的受精卵中都約有1/4不能發(fā)育，推測其最可能的原因是____________________________________________________________。
(4)欲確定基因型為bbDdRrr的植株屬于圖乙中的哪種突變體，設(shè)計實驗如下。
假設(shè)：圖乙所示的染色體上不攜帶B與b、D與d基因；實驗過程中不存在基因突變與互換；各基因型配子活力相同。
實驗步驟：
讓該突變體植株與基因型為bbDDrr的植株雜交，觀察并統(tǒng)計子代表型及比例。
預(yù)測結(jié)果：
Ⅰ.若子代表型及比例為____________________________，則該突變體植株屬于突變體①類型；
Ⅱ.若子代表型及比例為____________________________，則該突變體植株屬于突變體②類型；
Ⅲ.若子代表型及比例為____________________________，則該突變體植株屬于突變體③類型。
解析：(1)由圖甲可知，基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，這是基因控制生物性狀的間接途徑。(2)已知當(dāng)體細胞中r基因數(shù)多于R基因數(shù)時，R基因的表達會減弱而形成粉紅花突變體。突變體①②③細胞中均含有2個r基因、1個R基因，三者的花色相同，說明花色色素的合成量與體細胞內(nèi)R與r基因的數(shù)量有關(guān)。(3)由于基因型為bbDDr和bbDDR的突變體產(chǎn)生的配子均有1/2不含R或r基因，二者自交所形成的受精卵中都有1/4不含R和r基因，而且恰好有1/4的受精卵不能發(fā)育，所以可推測R和r基因是受精卵發(fā)育所必需的。(4)由于基因型為bbDdRrr植株中多了一個r基因，又體細胞中r基因數(shù)多于R基因數(shù)時，R基因的表達減弱而形成粉紅花突變體。因此用基因型為bbDdRrr的植株與基因型為bbDDrr的植株雜交，觀察并統(tǒng)計子代的表型與比例?？捎媚嫱品A(yù)測結(jié)果：Ⅰ.若該突變體植株屬于突變體①類型，該突變體產(chǎn)生的配子及其比例為bDRO∶bDrr∶bDRr∶bDrO∶bdRO∶bdrr∶bdRr∶bdrO＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，基因型為bbDDrr的植株產(chǎn)生的配子是bDr，二者雜交的后代基因型及比例為bbDDRrO(紅)∶bbDDrrr(白)∶bbDDRrr(粉紅)∶bbDDrrO(白)∶bbDdRrO(紅)∶bbDdrrr(白)∶bbDdRrr(粉紅)∶bbDdrrO(白)＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，則子代表型及比例為紅∶粉紅∶白＝1∶1∶2。Ⅱ.若該突變體植株屬于突變體②類型，該突變體產(chǎn)生的配子及其比例為bDRr∶bDr∶bDR∶bDrr∶bdRr∶bdr∶bdR∶bdrr＝2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1，基因型為bbDDrr的植株產(chǎn)生的配子是bDr，二者雜交的后代基因型及比例為bbDDRrr(粉紅)∶bbDDrr(白)∶bbDDRr(紅)∶bbDDrrr(白)∶bbDdRrr(粉紅)∶bbDdrr(白)∶bbDdRr(紅)∶bbDdrrr(白)＝2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1，則子代表型及比例為紅∶粉紅∶白＝1∶2∶3。Ⅲ.若該突變體植株屬于突變體③類型，該突變體產(chǎn)生的配子為bDR∶bDrr∶bdR∶bdrr＝1∶1∶1∶1，基因型為bbDDrr的植株產(chǎn)生的配子是bDr，二者雜交的后代基因型及比例為bbDDRr(紅)∶bbDDrrr(白)∶bbDdRr(紅)∶bbDdrrr(白)＝1∶1∶1∶1，則子代表型及比例為紅∶白＝1∶1。
答案：(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程
(2)R與r基因的數(shù)量　(3)R或r基因是受精卵發(fā)育所必需的　(4)Ⅰ.紅∶粉紅∶白＝1∶1∶2　Ⅱ.紅∶粉紅∶白＝1∶2∶3?、?紅∶白＝1∶1

(時間：60分鐘　滿分：100分)

一、選擇題(共16小題，每小題3分，共48分)
1．下列關(guān)于遺傳學(xué)史上重要探究活動的敘述，錯誤的是(　　)
A．孟德爾用統(tǒng)計學(xué)方法分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律
B．摩爾根等基于性狀與性別的關(guān)聯(lián)證明基因在染色體上
C．赫爾希和蔡斯用對比實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)
D．沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式
解析：答案：D　沃森和克里克結(jié)合查哥夫的實驗結(jié)果構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，得出了堿基配對方式，D錯誤。
2．某二倍體植物的性別是由3個等位基因aD、a＋、ad決定的，其中aD對a＋、ad為顯性，a＋對ad為顯性。aD基因決定雄性，a＋基因決定雌雄同株，ad基因決定雌性。若沒有基因突變發(fā)生，下列說法正確的是(　　)
A．自然條件下，該植物的基因型最多有6種
B．通過雜交的方法能獲得純合二倍體雄性植株
C．利用花藥離體培養(yǎng)可直接獲得純合二倍體雄性植株
D．若子代中1/4是雌株，則母本一定是雌雄同株
解析：答案：D　aD基因決定雄性，a＋基因決定雌雄同株，ad基因決定雌性。aD對a＋、ad為顯性，a＋對ad為顯性，因此雄性基因型為aDa＋、aDad，雌雄同株基因型為a＋a＋、a＋ad，雌性基因型為adad。自然條件下，該植物的基因型最多有5種，不可能有基因型為aDaD的個體，因為aD基因決定雄性，兩個雄性無法雜交，A錯誤；aDaD需要雙親分別提供aD的配子，而aD基因決定雄性，因此不可能通過雜交的方法獲得純合二倍體雄性植株，B錯誤；利用花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體，需加倍才能獲得純合二倍體雄性植株，C錯誤；若子代中1/4是雌株(adad)，雙親均含ad，且能提供ad的配子的概率為1/2，則母本一定是a＋ad(雌雄同株)，D正確。
3．孟德爾驗證“分離定律”假說的證據(jù)是(　　)
A．親本產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離
B．雜合子自交產(chǎn)生3∶1的性狀分離比
C．親本產(chǎn)生的雌雄配子進行隨機結(jié)合
D．雜合子與隱性親本雜交后代發(fā)生1∶1的性狀分離比
解析：答案：D　孟德爾設(shè)計了測交實驗為自己的假說提供證據(jù)，測交指的是雜合子與隱性純合親本雜交，其后代的性狀分離比是1∶1。
4．正常結(jié)球甘藍植株的紫色葉對綠色葉為顯性，控制該對相對性狀的兩對等位基因(A、a和B、b)分別位于3號和8號染色體上。如表是甘藍雜交實驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，下列說法正確的是(　　)
親本組合
F1株數(shù)
F2株數(shù)
紫色葉
綠色葉
紫色葉
綠色葉
①紫色葉×綠色葉
121
0
451
30
②紫色葉×綠色葉
89
0
242
81
A.結(jié)球甘藍葉色性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律
B．表中組合①的兩個親本的基因型分別為AAbb、aaBB
C．理論上組合①的F2紫色葉植株中，純合子所占比例為1/4
D．組合②的F1與綠色葉甘藍雜交，理論上后代表型的比例為3∶1
解析：答案：A　控制該對相對性狀的兩對等位基因(A、a和B、b)分別位于3號和8號染色體上，則結(jié)球甘藍葉色性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律，A正確；由①組F2紫色葉∶綠色葉≈15∶1推知，其F1基因型均為AaBb，親本基因型分別為紫色葉AABB，綠色葉aabb，B錯誤；理論上組合①的F2紫色葉植株中包含了三種純合子，每種占F2的1/16，則F2紫色葉植株中純合子所占比例為1/5，C錯誤；組合②的F2紫色葉∶綠色葉≈3∶1，則F1為Aabb或aaBb，與綠色葉甘藍雜交，理論上后代表型的比例為1∶1，D錯誤。
5．油菜為兩性花，其雄性不育(不能產(chǎn)生可育的花粉)性狀受兩對獨立遺傳的等位基因控制，其中M基因控制雄性可育，m基因控制雄性不育，r基因會抑制m基因的表達(表現(xiàn)為可育)。下列分析錯誤的是(　　)
A．基因型為mmrr的植株作為母本進行雜交前需要做去雄處理
B．基因型為Mmrr的植株自交子代均表現(xiàn)為雄性可育
C．基因型為mmRr的植株不能自交，進行雜交時只能作為母本
D．存在兩株雄性可育植株進行雜交，子代均表現(xiàn)為雄性不育的情況
解析：答案：D　根據(jù)題意可知，M基因控制雄性可育，m基因控制雄性不育，r基因會抑制m基因的表達(表現(xiàn)為可育)，因此基因型為M_R_、M_rr、mmrr的植株表現(xiàn)為雄性可育，基因型為mmR_的植株表現(xiàn)為雄性不育。基因型為mmrr的植株可以產(chǎn)生可育的花粉，其作為母本進行雜交前，需要做去雄處理，A正確；基因型為Mmrr的植株自交，產(chǎn)生的子代中都含有rr基因，r基因會抑制m基因的表達，所以都是雄性可育，B正確；基因型為mmRr的植株雄性不育，不能產(chǎn)生可育的花粉，所以該植株不能自交，進行雜交時只能作為母本，C正確；由題意可知，雄性可育植株的基因型有M_R_、M_rr、mmrr，由此可推知，不存在兩株雄性可育植株進行雜交，子代均為雄性不育(mmR_)的現(xiàn)象，D錯誤。
6．下列關(guān)于T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗和肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的說法，錯誤的是(　　)
A．實驗時，標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要先對宿主細胞進行標(biāo)記
B．T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是
C．在T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，保溫和攪拌的時間都會影響實驗現(xiàn)象
D．格里菲思實驗證明了S型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子，該轉(zhuǎn)化因子可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌
解析：答案：B　噬菌體必須在活細胞內(nèi)才能進行各項生命活動，因此標(biāo)記T2噬菌體前應(yīng)先用含有放射性同位素35S的培養(yǎng)基和含有放射性同位素32P的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用被標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，A項正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，B項錯誤；在T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，保溫時間長短、攪拌是否充分均會影響沉淀物或上清液的放射性強度，C項正確；格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗表明了S型細菌中含有使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的轉(zhuǎn)化因子，D項正確。
7．一對表型正常的夫婦(女方為紅綠色盲基因的攜帶者)，生了一個不患色盲但性染色體組成為XXY的孩子。圖中不能解釋其產(chǎn)生原因的是(　　)

解析：答案：B　若與紅綠色盲相關(guān)的基因用B、b表示，則該對夫婦的基因型為XBXb、XbY，A圖中初級精母細胞的XY兩條性染色體沒有正常分離，導(dǎo)致產(chǎn)生染色體組成為XBY的異常精子，與正常卵細胞X－結(jié)合會產(chǎn)生性染色體組成為XBX－Y的孩子，并且該小孩不患色盲，A正確；B圖表示次級精母細胞中兩條Y染色體未分離，導(dǎo)致產(chǎn)生沒有Y染色體和兩條Y染色體的異常精子，與正常卵細胞結(jié)合，不會產(chǎn)生染色體組成為XXY的孩子，B錯誤；C圖表示初級卵母細胞中的兩條X染色體未分離，導(dǎo)致產(chǎn)生染色體組成為XBXb的卵細胞，與正常的精子Y結(jié)合，會產(chǎn)生不患色盲但性染色體組成為XBXbY的孩子，C正確；D圖表示次級卵母細胞中兩條X子染色體移向細胞的同一極，可能導(dǎo)致產(chǎn)生染色體組成為XBXB的卵細胞，與正常的精子Y結(jié)合，會產(chǎn)生不患色盲但性染色體組成為XBXBY的孩子，D正確。
8.如圖為生物體內(nèi)轉(zhuǎn)運亮氨酸的tRNA，對此敘述正確的是(　　)

A．該tRNA還能識別并轉(zhuǎn)運其他氨基酸
B．亮氨酸只能由該tRNA轉(zhuǎn)運
C．亮氨酸的密碼子是AAU
D．tRNA由許多個核糖核苷酸構(gòu)成
解析：答案：D　一種tRNA只能識別一種密碼子，并轉(zhuǎn)運一種相應(yīng)的氨基酸，而一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運，A、B錯誤；亮氨酸的密碼子應(yīng)位于mRNA上，與tRNA上游離的三個堿基配對，因此亮氨酸的密碼子應(yīng)是UUA，C錯誤；tRNA是由多個核糖核苷酸脫水聚合而成，其中有三個游離的堿基(反密碼子)能與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補配對，D正確。
9.右圖表示某動物的精原細胞，該細胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了互換。則由該細胞形成的精子類型可能是(　　)

解析：答案：B　經(jīng)互換的精原細胞會形成4種類型的精細胞，選項A中只有1條染色體發(fā)生了變化，不符合互換的現(xiàn)象；選項C中染色體形態(tài)的顏色沒有發(fā)生互換現(xiàn)象；選項D中只含有兩種類型的配子。故選B。
10．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　)
A．在細胞分裂前的間期，可發(fā)生DNA的復(fù)制
B．DNA復(fù)制過程需要核糖核苷酸、酶和ATP等
C．DNA復(fù)制時嚴(yán)格遵循A—C、G—T的堿基互補配對原則
D．單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈
解析：答案：A　在細胞分裂前的間期，可發(fā)生DNA的復(fù)制，A正確；DNA分子的復(fù)制需要模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸)等，B錯誤；DNA復(fù)制時嚴(yán)格遵循A—T、G—C的堿基互補配對原則，C錯誤；單個脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈，D錯誤。
11.隨著對癌癥發(fā)生機理不斷深入研究，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，多種癌細胞的抑癌基因轉(zhuǎn)錄區(qū)域的上游發(fā)生過量甲基化，進而導(dǎo)致抑癌基因的功能失活。請據(jù)圖判斷下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲基化后的抑癌基因堿基序列沒有發(fā)生改變
B．過量甲基化導(dǎo)致抑癌基因的轉(zhuǎn)錄過程受到抑制
C．嘗試去甲基化可能是癌癥治療的一條新途徑
D．④抑癌基因過量甲基化導(dǎo)致的表型改變是不遺傳變異
解析：答案：D　過量甲基化導(dǎo)致抑癌基因的轉(zhuǎn)錄過程受到抑制；抑癌基因發(fā)生部分片段的甲基化后其堿基序列沒有發(fā)生變化；抑癌基因過量甲基化導(dǎo)致的表型改變屬于可遺傳變異；嘗試去甲基化可能是癌癥治療的新途徑，故A、B、C正確，D錯誤。
12．果蠅的某一對相對性狀由等位基因N/n控制，其中一個基因在純合時能使合子致死(注：NN、XnXn、XnY等均視為純合子)。有人用一對果蠅雜交，得到F1果蠅共185只，其中雄蠅63只。下列說法不合理的是(　　)
A．上述結(jié)果能判定出這對基因是位于常染色體上還是位于X染色體上
B．可以判定出上述實驗親本中雌性果蠅的基因型
C．若F1雌性果蠅只有一種表型，則致死基因為n
D．若致死基因為N，讓F1果蠅隨機交配，理論上F2成活個體中雜合子的比例為1/8
解析：答案：D　由題意可知，在子一代中雌蠅∶雄蠅接近2∶1，說明有一半的雄蠅死亡，那么該基因應(yīng)位于X染色體上，否則后代中雌雄果蠅比應(yīng)為1∶1。因為子代中雄性果蠅死亡了一半，說明雌蠅能產(chǎn)生2種配子，那么該雌蠅應(yīng)是雜合子。如果F1雌性果蠅共有一種表型，則致死基因為n。如果致死基因為N，讓F1果蠅即XNXn、XnXn和XnY隨機交配，理論上F2成活個體(1XNXn、3XnXn、3XnY)中雜合子的比例為1/7。故選D。
13．如圖表示乙醇進入人體后的代謝途徑，如果把能將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的人稱作“千杯不醉者”，把只能將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛的人稱作“紅臉人”，把不能轉(zhuǎn)化乙醇的人稱作“白臉人”。下列說法正確的是(　　)

A．“紅臉人”和“白臉人”的基因型各有4種
B．該圖反映出基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀
C．人群中“白臉人”夫婦所生子女有“白臉人”和“千杯不醉者”2種
D．一對“紅臉人”的夫婦所生子女中，有1個“千杯不醉者”和1個“白臉人”，則該夫婦再生一個“千杯不醉者”女兒的概率是3/32
解析：答案：D　根據(jù)題意和圖示可知：酶1的形成需要基因A；酶2的形成需要基因b?！凹t臉人”體內(nèi)只有酶1，其基因型為A_B_，有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4種；“白臉人”沒有酶1，其基因型為aa__，有aaBB、aaBb和aabb 3種；“千杯不醉者”體內(nèi)既有酶1也有酶2，其基因型為A_bb，有AAbb，Aabb 2種。根據(jù)以上分析可知，“紅臉人”基因型有4種，“白臉人”基因型有3種，A錯誤；根據(jù)以上分析可知，此種基因控制性狀的方式為基因通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物體的性狀，B錯誤；“白臉人”基因型有aaBB、aaBb和aabb 3種，而“千杯不醉者”基因型為A_bb，故人群中“白臉人”夫婦所生子女不可能出現(xiàn)“千杯不醉者”，C錯誤；“紅臉人”基因型為A_B_，一對“紅臉人”(A_B_)的夫婦所生子女中，有1個“千杯不醉者”(A_bb)和1個“白臉人”(aa__)，說明該對夫婦的基因型均為AaBb，二者再生一個“千杯不醉者”(A_bb)女兒的概率是(3/4)×(1/4)×(1/2)＝3/32，D正確。
14．紅綠色盲是一種常見的伴X染色體隱性遺傳病。假設(shè)在一個數(shù)量較大的群體中，男女比例相等，B的基因頻率為80%，b的基因頻率為20%，下列說法正確的是(　　)
A．該群體男性中b的基因頻率高于20%
B．一對表型正常的夫婦不可能生出患色盲的孩子
C．在這一人群中，XbXb、XbY的基因型頻率依次為2%、10%
D．如果不采取遺傳咨詢、基因診斷等措施，該群體中色盲的發(fā)病率會越來越高
解析：答案：C　某個基因占全部等位基因數(shù)的比值叫作基因頻率，基因頻率與性別無關(guān)，因此該群體男性中b的基因頻率等于20%，A錯誤。一對表型正常的夫婦，女性可能是致病基因攜帶者，所以仍然可能生出患色盲的孩子，B錯誤。按照遺傳平衡定律計算，女性XbXb的基因型頻率為20%×20%＝4%，但男女比例為1∶1，則XbXb的基因型頻率為4%×1/2＝2%；由于男性只有一條X性染色體，則男性的Xb基因頻率就是男性基因型Xb的頻率，為20%，但男女比例為1∶1，則XbY的頻率為20%×1/2＝10%，C正確。采取遺傳咨詢、基因診斷等措施可以降低色盲的發(fā)病率，但是如果不采取遺傳咨詢、基因診斷等措施，該群體中色盲的發(fā)病率也不會越來越高，D錯誤。
15.丙型肝炎病毒 (HCV)為單股正鏈(＋RNA)病毒，如圖表示該病毒在宿主細胞內(nèi)增殖的過程(①②③表示過程)。以下分析錯誤的是(　　)
A．HCV的＋RNA復(fù)制時，先合成－RNA再合成＋RNA
B．HCV的＋RNA進入宿主細胞后同時開始復(fù)制和翻譯
C．HCV的＋RNA既可作為復(fù)制的模板，也可作為翻譯的模板
D．HCV的＋RNA的翻譯產(chǎn)物有些參與復(fù)制，有些組成蛋白質(zhì)外殼
解析：答案：B?、佗谶^程都表示RNA的自我復(fù)制，HCV的＋RNA復(fù)制時，先合成－RNA再合成＋RNA，A正確；以HCV的＋RNA為模板翻譯形成病毒的衣殼蛋白和相應(yīng)的蛋白酶，HCV的＋RNA進入宿主細胞后先翻譯后復(fù)制，B錯誤；HCV的＋RNA既可作為復(fù)制的模板通過＋RNA→－RNA→＋RNA途徑合成新的＋RNA；也可作為翻譯的模板合成蛋白質(zhì)，C正確；HCV的＋RNA的翻譯產(chǎn)物有些參與復(fù)制形成的新的＋RNA，有些組成蛋白質(zhì)外殼與＋RNA構(gòu)成新的HCV，D正確。
16．某玉米種群中，基因型AA、Aa、aa的個體的比例分別是30%、60%、10%，則該種群自由交配一代后AA的比例、自由交配一代后A的基因頻率、自交一代后AA的比例、自交一代后A的基因頻率分別發(fā)生的變化是(　　)
A．增大、不變、增大、不變
B．不變、不變、不變、不變
C．減小、不變、減小、不變
D．不變、減小、不變、減小
解析：答案：A　該種群中AA的基因型頻率＝30%，aa的基因型頻率＝10%，Aa的基因型頻率＝60%，因此A的基因頻率為30%＋1/2×60%＝60%，a的基因頻率為10%＋1/2×60%＝40%。種群隨機交配情況下，根據(jù)遺傳平衡定律，AA的基因型頻率是60%×60%＝36%，aa的基因型頻率是40%×40%＝16%，Aa的基因型頻率是2×60%×40%＝48%。因此種群自由交配一代后，AA的基因型頻率由30%增大到36%，A的基因頻率不變?yōu)?0%。種群自交產(chǎn)生的后代中AA＝30%＋1/4×60%＝45%，aa＝10%＋1/4×60%＝25%，Aa＝1/2×60%＝30%。因此種群自交后，AA的基因型頻率由30%增大到45%，A的基因頻率為45%＋1/2×30%＝60%，即不變。
二、非選擇題(共4小題，共52分)
17．(12分)人類血友病是伴X染色體隱性遺傳病?，F(xiàn)有一對非血友病的夫婦生出了兩個非雙胞胎女兒。大女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個患血友病的男孩。小女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚，并已懷孕?；卮鹣铝袉栴}：
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子，請畫出該家系的系譜圖，以表示該家系成員血友病的患病情況。
(2)小女兒生出患血友病男孩的概率為______________；假如這兩個女兒基因型相同，小女兒生出血友病基因攜帶者女孩的概率為____________。
(3)已知一個群體中，血友病的基因頻率和基因型頻率保持不變，且男性群體和女性群體的該致病基因頻率相等。假設(shè)男性群體中血友病患者的比例為1%，則該男性群體中血友病致病基因頻率為________；在女性群體中攜帶者的比例為________。
解析：(1)根據(jù)題意畫出遺傳系譜圖，如答案所示。(2)假設(shè)用H、h表示與血友病相關(guān)的一對等位基因，血友病是伴X染色體隱性遺傳病，由該家系的系譜圖可知，母親的基因型為XHXh，大女兒的基因型為XHXh，小女兒的基因型為1/2XHXh或1/2XHXH，小女兒生出患血友病男孩的概率為1/2×1/4＝1/8；若這兩個女兒基因型相同，即小女兒的基因型為XHXh，則小女兒生出血友病基因攜帶者女孩(XHXh)的概率為1/4。(3)男性群體中血友病患者的比例為1%，則該男性群體中血友病致病基因頻率為0.01；由于男性群體和女性群體的該致病基因頻率相等，所以女性群體的該致病基因(Xh)頻率為0.01，正?；?XH)頻率為0.99，所以女性群體中攜帶者(XHXh)的比例為2×1%×99%＝1.98%。
答案：(1)如圖所示：

(2)1/8　1/4　(3)0.01　1.98%
18．(12分)下圖為肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗圖示，請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：

(1)S型細菌莢膜的主要成分是__________。真正的轉(zhuǎn)化實驗是第__________組，該組與第___________組對照可排除該組小鼠死亡是由于R型細菌。格里菲思實驗的結(jié)論是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)從各組小鼠體內(nèi)分離細菌，預(yù)期可以分離出S型活菌的是__________組。若將第④組分離出來的細菌接種到合適的培養(yǎng)基培養(yǎng)，可觀察到的菌落形態(tài)是______________________
__________________________________________________。
解析：①組注射的只是R型細菌，③組沒有注射活菌，死的S型細菌不會繁殖后代，因此這兩組都不能分離出S型活細菌；第④組是真正的轉(zhuǎn)化實驗，但不是所有R型細菌都能轉(zhuǎn)化，因此小鼠體內(nèi)會有R型細菌和S型細菌。若將第④組分離出來的細菌接種到合適的培養(yǎng)基培養(yǎng)，可觀察到兩種形態(tài)的菌落。
答案：(1)多糖　④?、佟〖訜嶂滤赖腟型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子　(2)②、④　既有光滑菌落也有粗糙型菌落
19．(14分)下圖甲表示某種菊花細胞中蛋白質(zhì)合成過程中的轉(zhuǎn)錄和翻譯，其中①表示相關(guān)的酶，②為轉(zhuǎn)錄mRNA的模板，圖乙為圖甲中④的放大圖?；卮鹣铝袉栴}：

(1)圖甲中①為__________酶，若圖中合成的③______用于構(gòu)成乙圖中D結(jié)構(gòu)，則將會被轉(zhuǎn)運至___________進行組裝。
(2)乙中A表示________鍵，B所攜帶氨基酸的密碼子為___________。
(3)該種菊花的重瓣為突變性狀?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)有三個突變基因可能與重瓣性狀出現(xiàn)有關(guān)。野生型與突變型菊花三個突變基因中堿基及相應(yīng)蛋白質(zhì)的變化如下表所示。

突變基因
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
堿基變化
C→CG
C→T
CTT→C
蛋白質(zhì)
差異
分子結(jié)構(gòu)
有明顯差異
氨基酸的
差異數(shù)(？)
長度有
明顯變化

據(jù)上表分析：基因突變的類型包括______________。上表Ⅱ中(？)內(nèi)可能是________。
解析：(1)用于轉(zhuǎn)錄的酶是RNA聚合酶；D是核糖體，由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，肽鏈③若是用于構(gòu)成核糖體，則需轉(zhuǎn)運進入細胞核，由核仁組裝。(2)連接多肽之間的化學(xué)鍵為肽鍵；密碼子是C(mRNA)上決定一個氨基酸的三個相連的堿基，由于B(tRNA)上的反密碼子為CGA，因此B所攜帶氨基酸的密碼子為GCU。(3)由表內(nèi)突變基因堿基的變化可知，Ⅰ表示堿基的增添，Ⅱ表示堿基的替換，Ⅲ表示堿基的缺失。對于基因Ⅱ上的堿基C替換為T，密碼子肯定發(fā)生改變，但可能決定的氨基酸與未突變表達出的氨基酸是一種，則氨基酸的差異數(shù)為0；也可能突變后決定的氨基酸種類發(fā)生了改變或者變成了終止密碼，則決定的氨基酸差異數(shù)可能有1個或多個。
答案：(1)RNA聚合　肽鏈　細胞核(核仁)
(2)肽　GCU 　(3)堿基的增添、替換、缺失　0、1個或多個
20．(14分)果蠅的長翅(B)和短翅(b)、紅眼(R)與白眼(r)是兩對相對性狀。親代雌果蠅與雄果蠅雜交，F(xiàn)1表型及數(shù)量如下表，回答下列問題：
表型
長翅紅眼
長翅白眼
短翅紅眼
短翅白眼
雌果蠅/只
151
0
52
0
雄果蠅/只
77
75
25
26

(1)這兩對相對性狀的遺傳符合__________定律，基因B與b互為________基因。
(2)F1長翅紅眼雌果蠅的基因型有________種，其中雜合子占______。長翅紅眼雌果蠅細胞中最多有______個染色體組。
(3)現(xiàn)有1只長翅白眼果蠅與1只長翅紅眼果蠅雜交，子代雄果蠅中長翅白眼占3/8，則子代雌果蠅中出現(xiàn)長翅白眼的概率為__________。
(4)為驗證長翅紅眼雄果蠅(BbXRY)產(chǎn)生配子的種類及比例。進行了雜交實驗。其遺傳圖解如下，另一親本的基因型和表型分別為____________、____________。

解析：(1)分析表中信息可知，在F1中，雌果蠅中的長翅∶短翅＝151∶52≈3∶1，雄果蠅中的長翅∶短翅＝(77＋75)∶(25＋26)≈3∶1，說明翅的長短的遺傳與性別無關(guān)，因此控制長翅(B)和短翅(b)的基因位于常染色體上。在F1中，雌果蠅均為紅眼，雄果蠅中的紅眼∶白眼＝(77＋25)∶(75＋26)≈1∶1，說明眼色的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，因此控制紅眼(R)與白眼(r)的基因位于X染色體上。綜上分析，這兩對相對性狀的遺傳符合自由組合定律，基因B與b互為等位基因。(2)結(jié)合以上分析可推知，親代雌果蠅與雄果蠅的基因型分別為BbXRXr與BbXRY，F(xiàn)1長翅紅眼雌果蠅的基因型有2(BB、Bb)×2(XRXR、XRXr)＝4(種)，其中雜合子占1－1/3BB×1/2XRXR＝5/6。果蠅為二倍體生物，其體細胞中含有2個染色體組，當(dāng)體細胞處于有絲分裂后期時，因著絲粒分裂導(dǎo)致細胞中的染色體數(shù)目加倍，染色體組數(shù)目也隨之加倍，所以長翅紅眼雌果蠅細胞中最多有4個染色體組。(3)現(xiàn)有1只長翅白眼果蠅與1只長翅紅眼果蠅雜交，子代雄果蠅中長翅白眼(B_XrY)占3/8，說明在子代雄果蠅中，長翅(B_)占3/4，白眼(XrY)占1/2，進而推知雙親的基因型分別為BbXrY與BbXRXr，則子代雌果蠅中出現(xiàn)長翅白眼的概率為3/4B_×1/2XrXr＝3/8。(4)長翅紅眼雄果蠅(BbXRY)與另一親本雜交。由遺傳圖解可知，子代雄果蠅均為白眼(XrY)，雌果蠅均為紅眼(XRXr)，而且雌、雄果蠅中的長翅∶短翅都是1∶1，說明另一親本的基因型和表型分別為bbXrXr、短翅白眼雌果蠅。
答案：(1)基因自由組合　等位　(2)4　5/6　4
(3)3/8　(4)bbXrXr　短翅白眼雌果蠅