
第6章 生物的進(jìn)化 理清本章架構(gòu) 初識(shí)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 【主干知識(shí)梳理】 一、達(dá)爾文的生物進(jìn)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(guò)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(jìn)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(guò)的生物的種類(lèi)及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。 3.化石證據(jù)證實(shí)的問(wèn)題 (1)大量化石證據(jù)證實(shí)了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的。 (2)大量化石證據(jù)還揭示出生物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進(jìn)化順序。 三、當(dāng)今生物體上進(jìn)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(dòng)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(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。 (2)脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段,這個(gè)證據(jù)支持了人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的觀點(diǎn)。 3.細(xì)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(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞,細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等,這是對(duì)生物有共同祖先這一論點(diǎn)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(diǎn),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(lèi)親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,以及它們?cè)谶M(jìn)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(duì)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(duì)性。 2.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果 (1)拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō) ①當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)化來(lái)的。 ②各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來(lái)就如此的,而是在進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成的。 ③適應(yīng)的形成是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。 (2)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō) 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(jìn)化的結(jié)果。 (3)達(dá)爾文以后進(jìn)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(rèn)識(shí)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(wèn)題的研究,已經(jīng)從以生物個(gè)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(jìn)化理論。 【教材微點(diǎn)發(fā)掘】 1.下圖表示三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖(教材第102頁(yè)圖63),據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)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(shuō)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(jìn)化而來(lái)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(shuō)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(diǎn)。 2.如圖表示長(zhǎng)期使用一種農(nóng)藥后,害蟲(chóng)種群密度的變化情況,請(qǐng)利用達(dá)爾文的進(jìn)化論觀點(diǎn)分析回答下列問(wèn)題: (1)a點(diǎn)使用農(nóng)藥之前,害蟲(chóng)種群中存在很多種變異類(lèi)型,說(shuō)明變異是不定向的。 (2)使用農(nóng)藥后,大量害蟲(chóng)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(chóng)被殺死,抗藥性強(qiáng)的害蟲(chóng)存活下來(lái),這樣經(jīng)過(guò)農(nóng)藥的長(zhǎng)期選擇,使得害蟲(chóng)抗藥性逐漸加強(qiáng)。 (4)該過(guò)程中,農(nóng)藥誘發(fā)了害蟲(chóng)基因突變還是對(duì)害蟲(chóng)的變異進(jìn)行了選擇? 提示:農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)的抗藥性變異進(jìn)行定向選擇,使害蟲(chóng)的抗藥性個(gè)體逐漸增加。 教材問(wèn)題提示 第1節(jié) (一)思考·討論1(教材第101頁(yè)) 1.圖62所示資料支持達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)。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(jiǎn)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(niǎo)龍既具有恐龍的特征,也具有鳥(niǎo)類(lèi)的特征,屬于恐龍與鳥(niǎo)類(lèi)間的過(guò)渡類(lèi)型,這說(shuō)明鳥(niǎo)類(lèi)很可能是由恐龍進(jìn)化來(lái)的。 3.露西既有現(xiàn)代人類(lèi)的特征,也有黑猩猩的特征,說(shuō)明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一類(lèi)森林古猿。 (二)思考·討論2(教材第102頁(yè)) 1.都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨,其種類(lèi)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(shuō)明它們可能是由共同的祖先進(jìn)化來(lái)的。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,因?yàn)檫m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(lèi)群動(dòng)物的骨骼結(jié)構(gòu)具有許多共同點(diǎn)(具體比較略),支持現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物有著共同原始祖先的觀點(diǎn)。 (三)思考·討論3(教材第103頁(yè)) 1.都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。地球上現(xiàn)存的古細(xì)菌與最古老的古細(xì)菌有相同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式,說(shuō)明二者有共同的祖先。 2.都有呼吸作用,代謝中的酶類(lèi)非常相似,都有相同的能量“貨幣”——ATP,綠色植物能進(jìn)行光合作用,等等。 3.說(shuō)明人和猩猩、長(zhǎng)臂猿、黑猩猩等類(lèi)人猿可能有共同的祖先。 4.人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c,說(shuō)明這些生物都有共同的祖先。細(xì)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(yuǎn)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(yè)) 1.枯葉蝶的天敵有捕食性鳥(niǎo)類(lèi)、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(niǎo)反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)。 3.適應(yīng)性特征來(lái)自遺傳,即來(lái)源于可遺傳的有利變異的逐代積累,是對(duì)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(duì)性的根本原因。 (二)批判性思維1(教材第107頁(yè)) 例如,人用眼過(guò)度,視力反而下降。健美運(yùn)動(dòng)員的后代,如果不進(jìn)行專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練,也不會(huì)擁有健美運(yùn)動(dòng)員那樣發(fā)達(dá)的肌肉和健壯的體格。 (三)思考·討論2(教材第108頁(yè)) 1.容易吃到高處的樹(shù)葉,留下后代的機(jī)會(huì)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(huì)賦予某些個(gè)體生存和繁殖的優(yōu)勢(shì),經(jīng)過(guò)代代繁殖,群體中這樣的個(gè)體就會(huì)越來(lái)越多,有利變異通過(guò)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(yè)) 這種觀點(diǎn)有一定的道理。不過(guò),“適者生存”的原意也包含有更多的機(jī)會(huì)繁殖后代,不改也是可以的。 (五)思考·討論3(教材第109頁(yè)) 1.在西方國(guó)家,當(dāng)時(shí)“神創(chuàng)論”和“物種不變論”占統(tǒng)治地位,人們普遍認(rèn)為所有的物種都是神創(chuàng)造的,自古以來(lái)既沒(méi)有物種的絕滅,也沒(méi)有新物種的產(chǎn)生。 達(dá)爾文認(rèn)為所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的,生物界通過(guò)自然選擇不斷進(jìn)化,這一觀點(diǎn)否定了“神創(chuàng)論”,不能為當(dāng)時(shí)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(lì)國(guó)人奮發(fā)圖強(qiáng),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(shuō)的“我們的觀點(diǎn)”是指辯證唯物主義觀點(diǎn)。 4.人類(lèi)與其他生物有著共同的祖先。人類(lèi)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(wèn)題驅(qū)動(dòng)] 如圖1分別為人和其他脊椎動(dòng)物不同時(shí)期胚胎的比較,圖2是人的上肢和其他動(dòng)物的前肢骨骼的比較。請(qǐng)思考下列問(wèn)題: (1)根據(jù)圖1可以看出,人和其他脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育初期,不僅外形像魚(yú),而且在結(jié)構(gòu)上都有鰓裂和尾,這說(shuō)明了什么?到了胚胎發(fā)育晚期,除魚(yú)之外,人和其他脊椎動(dòng)物的鰓裂都消失了,人的尾也消失了,這又說(shuō)明了什么? 提示:人和其他脊椎動(dòng)物的胚胎發(fā)育初期在結(jié)構(gòu)組成方面相同,這說(shuō)明這些生物是由共同原始祖先進(jìn)化而來(lái)的;胚胎發(fā)育晚期,人和其他脊椎動(dòng)物在形態(tài)方面不一樣,又說(shuō)明這些生物在不同的環(huán)境中向著不同方向進(jìn)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?cè)诮Y(jié)構(gòu)組成方面相同嗎,這說(shuō)明了什么?它們?cè)谛螒B(tài)方面一樣嗎,這又說(shuō)明了什么? 提示:在結(jié)構(gòu)組成方面相同,這說(shuō)明這些生物都起源于一個(gè)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(shuō)明在進(jìn)化過(guò)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(diǎn)撥] 1.化石在研究生物進(jìn)化中的應(yīng)用 2.當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù) 【典題·例析】 [例1] 在沒(méi)有被破壞的地層中,有關(guān)化石分布情況的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.古老地層中的生物化石簡(jiǎn)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(jiǎn)單到復(fù)雜,由低等到高等,由水生到陸生的進(jìn)化順序。因此,在沒(méi)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(jiǎn)單、低等,不會(huì)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 [例2] 下列有關(guān)進(jìn)化證據(jù)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) ①?gòu)氖甲骜R到現(xiàn)代馬的進(jìn)化過(guò)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(dòng)物的前肢骨骼的適應(yīng)性分化中,依稀可見(jiàn)痕跡器官的存在 ③從魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)動(dòng)物的早期胚胎中均有鰓裂這一事實(shí)中,得到比較解剖學(xué)上的證據(jù) ④從比較真核細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞色素c中氨基酸序列的差異性大小,推測(cè)生物之間的親緣關(guān)系遠(yuǎn)近 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ [解析] 生物化石是進(jìn)化過(guò)程中最直接的證據(jù),①正確;鯨、龜、蝙蝠等動(dòng)物的前肢骨骼屬于同源器官,不是痕跡器官,②錯(cuò)誤;魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)動(dòng)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(cuò)誤;比較真核細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞色素c中氨基酸序列的差異性大小,可以推測(cè)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(lèi) (1)遺體化石:指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來(lái)的化石。 (2)遺跡化石:是古生物活動(dòng)或存在過(guò)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(dòng)物的糞便、卵(蛋)以及人類(lèi)祖先使用的工具等。 ————————————————————————————————————— 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.(2023·廣東高考)下列敘述中,能支持將線粒體用于生物進(jìn)化研究的是( ) A.線粒體基因遺傳時(shí)遵循孟德?tīng)柖?B.線粒體DNA復(fù)制時(shí)可能發(fā)生突變 C.線粒體存在于各地質(zhì)年代生物細(xì)胞中 D.線粒體通過(guò)有絲分裂的方式進(jìn)行增殖 解析:選B 孟德?tīng)柖蛇m用于進(jìn)行有性生殖的真核生物細(xì)胞核基因控制的性狀遺傳,線粒體基因遺傳時(shí)不遵循孟德?tīng)柖桑珹不符合題意;線粒體DNA在復(fù)制過(guò)程中可能發(fā)生基因突變,若該突變基因能遺傳給下一代,則可以為生物進(jìn)化提供原材料,B符合題意;真核生物出現(xiàn)前,生物細(xì)胞中不存在線粒體,C不符合題意;有絲分裂為真核細(xì)胞的分裂方式,線粒體是細(xì)胞器,不能通過(guò)有絲分裂的方式進(jìn)行增殖,D不符合題意。 2.(2023·浙江6月選考)不同物種體內(nèi)會(huì)存在相同功能的蛋白質(zhì),編碼該類(lèi)蛋白質(zhì)的DNA序列以大致恒定的速率發(fā)生變異。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內(nèi)編碼某種蛋白質(zhì)的同源DNA序列比對(duì)結(jié)果如下表,表中數(shù)據(jù)表示DNA序列比對(duì)堿基相同的百分率。 下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.表中數(shù)據(jù)為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù) B.猩猩出現(xiàn)的時(shí)間早于大猩猩、黑猩猩 C.人類(lèi)、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D.黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系遠(yuǎn) 解析:選D 同源DNA序列的比對(duì)是在分子水平上進(jìn)行的研究,為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù),A正確;根據(jù)題干可知,不同物種體內(nèi)會(huì)存在相同功能的蛋白質(zhì),編碼該類(lèi)蛋白質(zhì)的DNA序列以大致恒定的速率發(fā)生變異,人在進(jìn)化中出現(xiàn)時(shí)間是最晚的,而猩猩的堿基和人類(lèi)相同的百分率是最小的,說(shuō)明猩猩出現(xiàn)的時(shí)間早于大猩猩、黑猩猩,B正確;多重證據(jù)表明,當(dāng)今生物具有共同的祖先,C正確;黑猩猩和大猩猩的堿基相同率是98.18%,黑猩猩與猩猩的堿基相同率是96.58%,因此黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系近,D錯(cuò)誤。 新知探究(二) 自然選擇與適應(yīng)的形成 【探究·深化】 [問(wèn)題驅(qū)動(dòng)] 下圖是長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化過(guò)程圖,據(jù)圖分析: (1)請(qǐng)利用拉馬克的觀點(diǎn)解釋長(zhǎng)頸鹿脖子長(zhǎng)的原因。 提示:長(zhǎng)頸鹿主要以樹(shù)葉為食,要想獲得足夠的食物就需天天伸長(zhǎng)脖子去取食高處的樹(shù)葉,由于“用進(jìn)廢退”,從而形成了現(xiàn)在的長(zhǎng)頸鹿。 (2)結(jié)合變異知識(shí),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(jìn)而引起的性狀改變,才能遺傳給后代。 (3)與拉馬克相比,達(dá)爾文認(rèn)為生物進(jìn)化的關(guān)鍵是什么? 提示:他改變了拉馬克過(guò)分強(qiáng)調(diào)用進(jìn)廢退即“生物內(nèi)在的自我改進(jìn)的力量”的觀點(diǎn),而是強(qiáng)調(diào)自然選擇的作用。 (4)雄鹿往往用鹿角作為爭(zhēng)奪配偶的武器。按照達(dá)爾文的觀點(diǎn),試討論并解釋現(xiàn)在雄鹿鹿角發(fā)達(dá)的原因。 提示:按照達(dá)爾文的觀點(diǎn),雄鹿的鹿角存在著發(fā)達(dá)和不發(fā)達(dá)的變異,雄鹿之間為爭(zhēng)奪配偶要進(jìn)行生存斗爭(zhēng),生存斗爭(zhēng)過(guò)程中,有發(fā)達(dá)鹿角的個(gè)體能夠得到配偶并把這種變異遺傳給后代,沒(méi)有發(fā)達(dá)鹿角的個(gè)體因爭(zhēng)奪不到配偶,其變異就不會(huì)遺傳給后代。經(jīng)過(guò)一代代的進(jìn)化,使現(xiàn)在的雄鹿鹿角較為發(fā)達(dá)。 [重難點(diǎn)撥] 1.適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性 2.對(duì)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的理解 (1)內(nèi)容:過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異和適者生存。 (2)關(guān)系圖解 ①過(guò)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(zhēng)。 ②生物進(jìn)化是通過(guò)生存斗爭(zhēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,生存斗爭(zhēng)是生物進(jìn)化的動(dòng)力。 ③生物的變異是不定向的,具有有利變異的個(gè)體在生存斗爭(zhēng)中易取得勝利而得以生存,有利變異通過(guò)遺傳得以累積和加強(qiáng),產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新類(lèi)型。 ④適者生存是自然選擇的結(jié)果。 3.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)與拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的比較 【典題·例析】 [例1] 用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)進(jìn)行判斷,下列敘述正確的是( ) A.長(zhǎng)頸鹿經(jīng)常伸長(zhǎng)脖子和前肢去吃樹(shù)上的葉子,因此頸和前肢變得很長(zhǎng) 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(hù)色和鷹銳利的目光是它們長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果 D.在長(zhǎng)期有毒農(nóng)藥的作用下,農(nóng)田害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性 [解析] A項(xiàng)所述屬于用進(jìn)廢退、獲得性遺傳,是拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn),A錯(cuò)誤;變異是不定向的,自然選擇是定向的,B錯(cuò)誤;野兔的保護(hù)色和鷹銳利的目光是它們?cè)陂L(zhǎng)期的生存斗爭(zhēng)和相互選擇中形成的,C正確;害蟲(chóng)的抗藥性是農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)的不定向變異選擇的結(jié)果,而不是農(nóng)藥長(zhǎng)期作用的結(jié)果,D錯(cuò)誤。 [答案] C [例2] 下列事實(shí)中對(duì)達(dá)爾文的進(jìn)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(wú)翅的昆蟲(chóng) B.人類(lèi)長(zhǎng)期使用殺蟲(chóng)劑,不但沒(méi)有消滅害蟲(chóng),反而使害蟲(chóng)的抗藥性越來(lái)越強(qiáng) 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(wàn)年,這在幾十億年生物進(jìn)化史上只能說(shuō)是“一瞬間” D.通過(guò)分子生物學(xué)研究,特別是人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)人與其他哺乳動(dòng)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(shuō)認(rèn)為生物進(jìn)化是個(gè)漸變的過(guò)程,而寒武紀(jì)的生物大爆發(fā)恰恰是自然選擇學(xué)說(shuō)無(wú)法解釋的。 [答案] C 易錯(cuò)提醒————————————————————————————————— 有關(guān)變異和選擇的兩個(gè)注意點(diǎn) (1)環(huán)境因素的作用會(huì)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(duì)不定向的變異進(jìn)行定向選擇。 (2)在運(yùn)用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)分析問(wèn)題時(shí),要注意“變異在前,選擇在后”的思路。 ————————————————————————————————————— 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.當(dāng)某種新藥問(wèn)世時(shí),可有效治療病毒性感冒。幾年后療效逐漸降低,因?yàn)楦忻安《揪哂辛丝顾幮?。根?jù)達(dá)爾文的觀點(diǎn),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(gè)體的出現(xiàn)是選擇的結(jié)果 D.后來(lái)的藥量用得過(guò)多,產(chǎn)生了抗藥性變異 解析:選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(gè)體,而抗藥個(gè)體得以存活。 2.下列不屬于拉馬克進(jìn)化觀點(diǎn)的是( ) A.洞穴里的魚(yú)因長(zhǎng)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(xì)又長(zhǎng),是由于長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果 C.長(zhǎng)頸鹿的脖子之所以很長(zhǎng),是由于其長(zhǎng)期覓食高處樹(shù)葉的結(jié)果 D.獵豹的速度之所以很快,是與瞪羚等動(dòng)物長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果 解析:選D 洞穴里的魚(yú)由于長(zhǎng)期生活在黑暗條件下,眼睛萎縮、退化,強(qiáng)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(jìn)廢退、獲得性遺傳”觀點(diǎn);南美大食蟻獸的舌頭經(jīng)常伸進(jìn)洞穴里舔食螞蟻,其舌頭變得又細(xì)又長(zhǎng),長(zhǎng)頸鹿經(jīng)常努力伸長(zhǎng)頸和前肢去吃樹(shù)上的葉子,因此頸和前肢都變得很長(zhǎng),也都是拉馬克的“用進(jìn)廢退”的進(jìn)化觀點(diǎn);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(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果,這是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn),不是拉馬克的進(jìn)化觀點(diǎn)。故選D。 科學(xué)視野——通過(guò)線粒體DNA和Y染色體研究人類(lèi)的起源 關(guān)于人的起源,存在兩種尖銳對(duì)立的假說(shuō):非洲起源說(shuō)和多地域說(shuō)。前者認(rèn)為目前所有的人都來(lái)自20萬(wàn)年~10萬(wàn)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(lái)形成的古人。后者則認(rèn)為現(xiàn)代人是由擴(kuò)散到不同地域的直立人平行進(jìn)化的結(jié)果。目前支持證據(jù)較多的為非洲起源說(shuō)。 基于線粒體DNA的遺傳學(xué)研究支持了非洲起源說(shuō)。線粒體只在母系中傳承,沒(méi)有機(jī)會(huì)重組,所以對(duì)線粒體DNA(mtDNA)的研究可以追蹤人類(lèi)母系的歷史。研究顯示,歐洲人、亞洲人和美洲人都是在10萬(wàn)~5萬(wàn)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(lái)的。同時(shí),根據(jù)mtDNA建立的族譜顯示,人類(lèi)族譜最早可以追溯至15萬(wàn)年前,換句話(huà)說(shuō),即使現(xiàn)存親緣關(guān)系最遠(yuǎn)的人,在15萬(wàn)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(lèi)進(jìn)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(lèi)性別決定的機(jī)制,任何Y染色體都是“獨(dú)一無(wú)二的”,絕對(duì)不會(huì)有另一個(gè)Y染色體可以與它有遺傳物質(zhì)的交流。通過(guò)對(duì)Y染色體的研究,科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)人類(lèi)族譜的根源在非洲,而且再度證明了人類(lèi)族譜很短,只有15萬(wàn)年。 對(duì)mtDNA與Y染色體的研究顯示,15萬(wàn)年前,人類(lèi)族群可能經(jīng)歷了一場(chǎng)劇烈的遺傳變化。那時(shí)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(gè)mtDNA”和“一個(gè)Y染色體”的后代。也就是說(shuō),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(kāi)非洲,走上了占領(lǐng)全球的漫長(zhǎng)旅程。 【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】 1.生物學(xué)家通過(guò)比較不同生物RNA、DNA的核苷酸序列來(lái)說(shuō)明它們之間的親緣關(guān)系,這屬于證明生物進(jìn)化的( ) A.胚胎學(xué)證據(jù) B.比較解剖學(xué)證據(jù) C.細(xì)胞和分子水平的證據(jù) D.古生物化石證據(jù) 解析:選C 生物學(xué)家通過(guò)比較不同生物RNA、DNA的核苷酸序列來(lái)說(shuō)明他們之間的親緣關(guān)系,屬于證明生物進(jìn)化的細(xì)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(dòng)物進(jìn)化樹(shù),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(lán)鯨與河馬遠(yuǎn) 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:選D 線粒體基因通常遵循母系遺傳,A錯(cuò)誤;從圖可看出,牛與豬的親緣關(guān)系比藍(lán)鯨與河馬近,B錯(cuò)誤;自然選擇決定了生物進(jìn)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(cuò)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(gè)全新的視角詮釋了細(xì)胞進(jìn)化的歷程,認(rèn)為細(xì)菌被吞噬到宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演變,成為宿主細(xì)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?wèn)題: (1)與需氧細(xì)菌比較,原始真核細(xì)胞的表面積與體積比________。 (2)真核細(xì)胞與原核細(xì)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(xì)胞與原核細(xì)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。科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shuō),但基因結(jié)構(gòu)有無(wú)內(nèi)含子不能印證該假說(shuō)。據(jù)此推測(cè)線粒體和葉綠體中的核糖體的沉降系數(shù)為_(kāi)_______S;線粒體基因表達(dá)__________(填“需要”或“不需要”)對(duì)DNA轉(zhuǎn)錄出的前體mRNA進(jìn)行剪切與拼接。 (3)以達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)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(jìn)化的速度。 (4)據(jù)圖示連續(xù)內(nèi)共生學(xué)說(shuō),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(xì)胞的體積比需氧細(xì)菌的體積大,所以原始真核細(xì)胞的相對(duì)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(méi)有與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)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(shuō),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(wú)內(nèi)含子沒(méi)有能印證連續(xù)內(nèi)共生假說(shuō),說(shuō)明線粒體和葉綠體的基因結(jié)構(gòu)和真核細(xì)胞類(lèi)似,所以線粒體基因的表達(dá)過(guò)程中需要對(duì)DNA轉(zhuǎn)錄出的前體mRNA進(jìn)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(jìn)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(lán)細(xì)菌進(jìn)化而來(lái)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(shí)跟蹤檢測(cè)] [理解·鞏固·落實(shí)] 1.判斷下列敘述的正誤,對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”。 (1)人類(lèi)與其他生物有共同的祖先,各類(lèi)生物之間存在或遠(yuǎn)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(shuō)明生物是不斷進(jìn)化的。(√) (3)不同的生物含有的蛋白質(zhì)都是不同的。(×) (4)通過(guò)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(yuǎn)近。(√) (5)達(dá)爾文認(rèn)識(shí)到遺傳和變異的本質(zhì)并作出了科學(xué)的解釋。(×) (6)達(dá)爾文認(rèn)為自然選擇作用于種群,使種群發(fā)生進(jìn)化。(×) 2.下列關(guān)于生物進(jìn)化證據(jù)的說(shuō)法,錯(cuò)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(xì)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(shuō)明兩者存在親緣關(guān)系 解析:選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(dòng)物體內(nèi)相當(dāng)發(fā)達(dá)的闌尾,這可作為生物進(jìn)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:選B 生物進(jìn)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^(guò)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(duì)各類(lèi)脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu),進(jìn)行解剖和比較研究的學(xué)科;胚胎學(xué)是研究動(dòng)植物的胚胎形成和發(fā)育過(guò)程的科學(xué)。人體內(nèi)殘留了哺乳動(dòng)物體內(nèi)相當(dāng)發(fā)達(dá)的闌尾,屬于比較解剖學(xué)證據(jù)。故選B。 4.適應(yīng)相對(duì)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(duì)環(huán)境的適應(yīng)是絕對(duì)的 解析:選B 由于環(huán)境條件的不斷變化使適應(yīng)具有相對(duì)性。故選B。 5.下列有關(guān)遺傳問(wèn)題的敘述,哪一項(xiàng)是達(dá)爾文所未能認(rèn)識(shí)到的( ) A.遺傳是生物界普遍存在的現(xiàn)象 B.遺傳的實(shí)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:選B 由于受到當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制,對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì),達(dá)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(gè)沉積巖層,其中甲巖層更接近地表,A、B是分布在甲、乙兩個(gè)巖層中的生物化石,下列關(guān)于此圖的解讀,觀點(diǎn)正確的是( ) A.生物A是由生物B進(jìn)化而來(lái)的 B.生物A的個(gè)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:選D 生物A比生物B高等,但并不能說(shuō)明生物A是由生物B進(jìn)化而來(lái)的,A錯(cuò)誤;生物A的個(gè)體數(shù)量和生物B的個(gè)體數(shù)量無(wú)法比較,B錯(cuò)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(cuò)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(qiáng),堪稱(chēng)細(xì)菌之最。根據(jù)達(dá)爾文生物進(jìn)化理論,炭疽桿菌的頑強(qiáng)生命力的形成,是由于( ) A.進(jìn)化過(guò)程中環(huán)境對(duì)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(jìn)化過(guò)程中炭疽桿菌產(chǎn)生的定向變異 D.進(jìn)化過(guò)程中炭疽桿菌通過(guò)DNA復(fù)制,使變異逐代積累 解析:選A 由于進(jìn)化過(guò)程中環(huán)境對(duì)炭疽桿菌的定向選擇,導(dǎo)致炭疽桿菌形成頑強(qiáng)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(duì)變異進(jìn)行選擇,B不符合題意;變異是不定向的,C不符合題意;達(dá)爾文生物進(jìn)化理論局限于性狀水平,對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì),還不能作出科學(xué)的解釋?zhuān)珼不符合題意。 8.在我國(guó)云南澄江發(fā)現(xiàn)的動(dòng)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(gè)類(lèi)群,大多已滅絕。其動(dòng)物結(jié)構(gòu)與現(xiàn)存動(dòng)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(dòng)物種類(lèi)在寒武紀(jì)早期“突然”出現(xiàn)的事實(shí)與達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)相矛盾的是( ) A.生物是由其祖先經(jīng)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的 B.現(xiàn)代生物之間有或近或遠(yuǎn)的親緣關(guān)系 C.生物的變異是不定向的 D.生物是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低等到高等進(jìn)化的 解析:選A 達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)認(rèn)為生物是由其祖先經(jīng)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的,而如此多的動(dòng)物種類(lèi)在寒武紀(jì)早期“突然”出現(xiàn)的事實(shí)與這種觀點(diǎn)明顯相矛盾。故選A。 9.孔雀魚(yú)雄魚(yú)的魚(yú)身具有艷麗的斑點(diǎn),斑點(diǎn)數(shù)量多的雄魚(yú)有更多的機(jī)會(huì)繁殖后代,但也更容易受到天敵的捕食。關(guān)于種群中雄魚(yú)的平均斑點(diǎn)數(shù)量,下列推測(cè)正確的是( ) A.若缺少天敵,斑點(diǎn)數(shù)量可能增加 B.自然條件下,斑點(diǎn)數(shù)量多是不利變異 C.天敵存在與否決定斑點(diǎn)數(shù)量相關(guān)基因的變異方向 D.在自然界中,由斑點(diǎn)數(shù)量多的雄魚(yú)產(chǎn)生的后代占據(jù)種群個(gè)體優(yōu)勢(shì) 解析:選A 缺少天敵的環(huán)境中,孔雀魚(yú)的斑點(diǎn)數(shù)量可能逐漸增多,原因是孔雀魚(yú)群體中斑點(diǎn)數(shù)量多的雄性個(gè)體體色艷麗易吸引雌性個(gè)體,從而獲得更多的交配機(jī)會(huì),A正確;若缺少天敵,斑點(diǎn)數(shù)量多的雄魚(yú)有更多的機(jī)會(huì)繁殖后代,是一種有利變異,但自然條件下,斑點(diǎn)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(cuò)誤;生物的變異是不定向的,故天敵存在與否不能決定斑點(diǎn)數(shù)量相關(guān)基因的變異方向,C錯(cuò)誤;由題干信息可知,斑點(diǎn)數(shù)量多的雄魚(yú)有更多機(jī)會(huì)繁殖后代,但也容易受到天敵的捕食,而斑點(diǎn)少的雄魚(yú)繁殖后代的機(jī)會(huì)少,但不易被天敵捕食,所以在自然環(huán)境中,由斑點(diǎn)數(shù)量多的雄魚(yú)產(chǎn)生的后代不一定占據(jù)種群個(gè)體優(yōu)勢(shì),D錯(cuò)誤。 10.如圖表示環(huán)境變化后,害蟲(chóng)種群密度的變化情況,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.a(chǎn)點(diǎn)種群中存在很多種變異類(lèi)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(lèi)型逐代積累的結(jié)果 D.環(huán)境使害蟲(chóng)產(chǎn)生了適應(yīng)環(huán)境的變化 解析:選D 變異具有不定向性,使得種群中存在很多種變異類(lèi)型,A正確;環(huán)境變化后,適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的變異的個(gè)體生存下來(lái),而不能適應(yīng)環(huán)境或適應(yīng)環(huán)境能力弱的變異的個(gè)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(gè)體淘汰,適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的害蟲(chóng)保留,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期選擇,使得害蟲(chóng)適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體越來(lái)越多,因此b→c是適應(yīng)環(huán)境的類(lèi)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(lèi)型的變異,才能自然選擇出適應(yīng)環(huán)境的變異,D錯(cuò)誤。 11.通過(guò)測(cè)定并比較各種生物的細(xì)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(xì)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(yuǎn)近相對(duì)應(yīng)。請(qǐng)據(jù)表回答下列問(wèn)題: (1)從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),生物的細(xì)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(xì)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(yuǎn),因?yàn)閮烧叩腳____________________________________________________________。 (3)你在推斷它們的親緣關(guān)系遠(yuǎn)近時(shí),采用的最主要的方法是________。 (4)表中屬于哺乳類(lèi)的是________________。鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)都是由__________動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)的。 (5)上述對(duì)生物細(xì)胞色素c的氨基酸組成的比較,是從____________方面為生物的進(jìn)化提供了證據(jù)。 解析:(1)通過(guò)題表數(shù)據(jù)的比較可知,親緣關(guān)系越近的生物,細(xì)胞色素c的氨基酸組成差異越小。(2)黑猩猩與人類(lèi)細(xì)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(lèi)的細(xì)胞色素c的氨基酸差異數(shù)最大,與人類(lèi)親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。(3)比較法是通過(guò)觀察、分析,找出研究對(duì)象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),它是認(rèn)識(shí)事物的一種基本方法,是研究動(dòng)物行為的主要方法。(4)表中的哺乳動(dòng)物有黑猩猩、獼猴、兔。鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物都是由古代爬行動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)的。(5)生物細(xì)胞色素c的氨基酸組成的比較,是在分子水平上進(jìn)行分析比較,揭示生物進(jìn)化的現(xiàn)象和本質(zhì)。 答案:(1)越小 (2)黑猩猩 酵母菌 細(xì)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(guó)國(guó)寶大熊貓?jiān)谶M(jìn)化過(guò)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(lèi)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(lái)源,但牙齒和消化道還保持原樣,仍然屬于食肉目。請(qǐng)依據(jù)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)回答以下問(wèn)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(shuō)明在進(jìn)化過(guò)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(huì)發(fā)生激烈的________________,經(jīng)過(guò)________________,最終大熊貓選擇了以竹子為食物來(lái)源,繁衍至今,這表明進(jìn)化的結(jié)果是____________。 (3)科學(xué)家經(jīng)過(guò)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(shuō)明在進(jìn)化過(guò)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(guò)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(huì)發(fā)生激烈的生存斗爭(zhēng),經(jīng)過(guò)自然選擇,最終大熊貓選擇了以竹子為食物來(lái)源,繁衍至今,這表明進(jìn)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(guò)度繁殖 生存斗爭(zhēng) 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(niǎo),其喙長(zhǎng)分布如圖甲,而其唯一的食物是一種生活在樹(shù)干中的蟲(chóng),其深度分布如圖乙。下列關(guān)于子一代鳥(niǎo)喙的可能長(zhǎng)度的說(shuō)法,合理的是( ) A.都比父母的長(zhǎng),因?yàn)轼B(niǎo)需要適應(yīng)它們的環(huán)境 B.都比父母的長(zhǎng),因?yàn)檩^長(zhǎng)的鳥(niǎo)喙是生存所必需的 C.不一定比父母的長(zhǎng),僅一代的時(shí)間還不足以進(jìn)化出較長(zhǎng)的鳥(niǎo)喙 D.不一定比父母的長(zhǎng),因?yàn)橄x(chóng)在樹(shù)干中的深度并不是都很深 解析:選C 根據(jù)圖乙可知,樹(shù)干6~8 cm的深度中蟲(chóng)的數(shù)量最多,4 cm以下的深度中蟲(chóng)的數(shù)量極少,根據(jù)圖甲可知,鳥(niǎo)喙的長(zhǎng)度在1~5 cm,只有更長(zhǎng)的喙才更易啄到食物,因此可預(yù)測(cè)該種啄木鳥(niǎo)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化鳥(niǎo)喙會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)。但是生物的進(jìn)化是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,有利的變異需要逐代積累,僅一代的時(shí)間不足以進(jìn)化出較長(zhǎng)的鳥(niǎo)喙,且由于變異是不定向的,子代的喙不一定比父母的喙長(zhǎng)。故選C。 14.物種中的每一個(gè)基因都有一段來(lái)自其祖先的傳承歷史,我們能夠基于基因的DNA序列比對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)推斷相應(yīng)物種之間的進(jìn)化關(guān)系。同源基因是具有共同的進(jìn)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(gè)基因,分別是基因α和β,隨后這兩個(gè)基因在序列上會(huì)有不同的演變。由共同祖先基因分化而來(lái)的基因?yàn)橹毕低椿?;而起源于祖先基因重?fù)事件的那些基因?yàn)榕韵低椿颉O铝姓f(shuō)法錯(cuò)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(gè)進(jìn)化過(guò)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(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)認(rèn)為研究生物的進(jìn)化則是研究種群基因組成的變化 解析:選D 由共同祖先基因分化而來(lái)的基因?yàn)橹毕低椿?,?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?yàn)榕韵低椿?,?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(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)沒(méi)有對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)進(jìn)行合理解釋?zhuān)珼錯(cuò)誤。 15.螺旋蛆蠅是家畜的毀滅性寄生物,在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩組個(gè)體數(shù)相同的螺旋蛆蠅進(jìn)行不同的處理:一組使用殺蟲(chóng)劑,另一組使用電離輻射促使雄性不育。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題: (1)用殺蟲(chóng)劑處理,可使種群中的個(gè)體數(shù)在短時(shí)間內(nèi)迅速減少,但從處理后的第2世代的個(gè)體數(shù)又逐漸回升了,其原因是螺旋蛆蠅中存在著____________類(lèi)型,而殺蟲(chóng)劑起了____________,選擇出了耐藥個(gè)體,經(jīng)過(guò)逐代______,耐藥變異特性得以逐代積累加強(qiáng),就逐漸形成了耐藥新品種,而使殺蟲(chóng)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(dá)到理想效果,但需要較長(zhǎng)時(shí)間,其原因是______________很低,需要在幾代中反復(fù)進(jìn)行,才能使________________的數(shù)量逐漸增多。 (3)實(shí)驗(yàn)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(gè)體既能保持親本的遺傳性狀,又會(huì)出現(xiàn)變異,出現(xiàn)有利變異的個(gè)體能夠適應(yīng)環(huán)境,從而被保留下來(lái),并將這些變異遺傳下去,出現(xiàn)不利變異的個(gè)體則容易被淘汰。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(lèi)型。則用殺蟲(chóng)劑處理后從第2世代螺旋蛆蠅的個(gè)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(lèi)型,而殺蟲(chóng)劑起了選擇作用,經(jīng)過(guò)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(lèi)需要的變異類(lèi)型,但人工誘變產(chǎn)生的有利變異個(gè)體往往不多,需要在幾代中反復(fù)進(jìn)行,才能使有利變異個(gè)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(shí)驗(yàn)組導(dǎo)致種群個(gè)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(gè)體(或雄性不育個(gè)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 【主干知識(shí)梳理】 一、種群和種群基因庫(kù) 1.種群 (1)概念:三要素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(生活在一定區(qū)域,同種生物,全部個(gè)體)) (2)特點(diǎn):種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位。 2.基因庫(kù):一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。 3.基因頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)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(lái)源eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(基因重組,\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(基因突變,染色體變異))統(tǒng)稱(chēng)為突變)) 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(guò)有性生殖過(guò)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(lèi)型。 (2)可遺傳的變異的特點(diǎn)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(隨機(jī)性,不定向性)) (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(duì)的,是由生存環(huán)境決定的。 4.種群基因突變數(shù)的計(jì)算方法 某種群基因突變數(shù)=個(gè)體基因數(shù)×突變率×個(gè)體數(shù)。 三、自然選擇對(duì)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(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代,種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)不斷提高;相反,具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少,種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)下降。 2.選擇的對(duì)象 (1)直接作用對(duì)象:個(gè)體的表型。 (2)實(shí)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(jìn)化。 (2)基因上:種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變。 4.進(jìn)化的實(shí)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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(條件\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(自然狀態(tài)下,相互交配)),結(jié)果:產(chǎn)生可育后代)) (2)隔離。 ①概念:不同群體間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。 ②常見(jiàn)類(lèi)型: 2.隔離在物種形成中的作用 (1)新物種的形成過(guò)程: (2)結(jié)論:隔離是物種形成的必要條件。 【教材微點(diǎn)發(fā)掘】 1.請(qǐng)根據(jù)圖示,結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容,回答下列問(wèn)題: (1)樺尺蛾種群中產(chǎn)生的可遺傳變異的類(lèi)型有突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組。 (2)對(duì)樺尺蛾種群來(lái)說(shuō),在自然選擇過(guò)程中直接受選擇的是表型還是基因型?請(qǐng)說(shuō)明理由。 提示:直接受選擇的是表型,因?yàn)樘鞌晨吹降氖切誀睿皇强刂菩誀畹幕颉?(3)樺尺蛾種群發(fā)生(填“發(fā)生”或“沒(méi)發(fā)生”)進(jìn)化。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。 (4)決定樺尺蛾進(jìn)化方向的是變異還是自然選擇?為什么? 提示:自然選擇。因?yàn)樽儺愂遣欢ㄏ虻?,自然選擇是定向的,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。 2.斑馬的染色體數(shù)為22對(duì),驢的染色體數(shù)為31對(duì),斑馬和驢雜交產(chǎn)生的后代兼具斑馬和驢的特征,稱(chēng)為斑驢獸或驢斑獸,俗稱(chēng)“斑驢”。(教材第118頁(yè)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?yàn)榘唏R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(wú)法通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子。 教材問(wèn)題提示 (一)思考·討論1(教材第111頁(yè)) 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(jì)算結(jié)果如表所示: 子二代、子三代以及若干代以后,種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣。 2.對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō),這5個(gè)條件不可能同時(shí)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(jī)會(huì)就少些。 3.突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化?;駻2的頻率是上升還是下降,要看這一突變對(duì)生物是有利的還是有害的。 (二)探究·實(shí)踐1(教材第112、113頁(yè)) 1.樹(shù)干變黑會(huì)影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)體的出生率,這是因?yàn)闃?shù)干變黑后,淺色個(gè)體容易被發(fā)現(xiàn),被捕食的概率增加,許多淺色個(gè)體可能在沒(méi)有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食,導(dǎo)致其個(gè)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?yàn)樘鞌吃诓妒硺宄叨陼r(shí),看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。 (三)探究·實(shí)踐2(教材第115頁(yè)) 1.因?yàn)橐志吘壣L(zhǎng)的細(xì)菌可能是耐藥菌。 2.支持。因?yàn)樽儺愂遣欢ㄏ虻?,普遍存在的,所以?xì)菌中耐藥菌是普遍存在的。 3.在本實(shí)驗(yàn)條件下,耐藥菌產(chǎn)生的變異一般來(lái)說(shuō)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(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)與其他同學(xué)的進(jìn)行比較,根據(jù)實(shí)際情況來(lái)回答。 5.這些做法都會(huì)促進(jìn)耐藥菌的產(chǎn)生。 (四)思考·討論2(教材第117頁(yè)) 1.由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠多,基因頻率可能是不一樣的。 2.不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)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(huì)有差別,導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。 4.不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)體間有基因的交流。 (五)旁欄思考(教材第118頁(yè)) 最先在裸露的巖石上生長(zhǎng)的植物往往是地衣,地衣的出現(xiàn)促進(jìn)巖石的分解,形成土壤,為苔蘚植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。 新知探究(一) 基因頻率的相關(guān)計(jì)算 【拓展·深化】 (一)基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 以一對(duì)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 eq \f(該基因數(shù)[A?或a?],該基因及其等位基因總數(shù)?A+a?)×100% 2.AA或Aa或aa的基因型頻率為 eq \f(該基因型個(gè)體數(shù)[AA?或Aa、aa?],該種群個(gè)體總數(shù))×100% (二)常見(jiàn)題型分析 1.題型一 已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù),計(jì)算基因頻率 某基因頻率=eq \f(該基因總數(shù),該基因及其等位基因總數(shù))×100% A=eq \f(2AA+Aa,2?AA+Aa+aa?)×100% a=eq \f(Aa+2aa,2?AA+Aa+aa?)×100% A、a為基因,AA、Aa、aa為三種基因型個(gè)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(gè)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(jì)算 XY型性別決定的生物,基因在X染色體上,Y染色體上無(wú)等位基因,計(jì)算時(shí)只計(jì)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(gè)體數(shù)。 Xb=eq \f(Xb,XB+Xb)=eq \f(2NXbXb+NXBXb+NXbY,2NXX+NXY) 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(jì)算基因型頻率 ①成立前提: a.種群非常大;b.所有雌雄個(gè)體之間自由交配;c.沒(méi)有遷入和遷出;d.沒(méi)有自然選擇;e.沒(méi)有基因突變。 ②計(jì)算公式:當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(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(gè)種群達(dá)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(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體,其中基因型AA的個(gè)體占24%,基因型Aa的個(gè)體占72%,基因型aa的個(gè)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(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)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(gè)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(gè),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】 [例1] 果蠅的長(zhǎng)翅(V)和殘翅(v)由一對(duì)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(gè)體數(shù)量長(zhǎng)期維持在4%,若再向該種群中引入20 000只純合長(zhǎng)翅果蠅,在不考慮其他因素影響的前提下,關(guān)于純合長(zhǎng)翅果蠅引入后種群的敘述,錯(cuò)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(jìn)而計(jì)算出引入純種長(zhǎng)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(zhǎng)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(cuò)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 [例2] 在一個(gè)隨機(jī)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(jī)交配繁殖一代后,AA基因型的個(gè)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(jī)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(jī)交配繁殖一代后,AA基因型的個(gè)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(shí)基因頻率和基因型頻率的變化規(guī)律 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.某植物種群中,AA基因型個(gè)體占30%,aa基因型個(gè)體占20%。若該種群植物自交,后代中AA、aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率以及A、a基因頻率分別為( ) A.55%、45%、45%、55% B.55%、45%、55%、45% C.42.5%、32.5%、45%、55% D.42.5%、32.5%、55%、45% 解析:選D 由題干信息可知,Aa基因型個(gè)體占1-30%-20%=50%,該種群植物自交后,AA基因型個(gè)體占30%+50%×1/4=42.5%,aa基因型個(gè)體占20%+50%×1/4=32.5%,Aa基因型個(gè)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.(2023·湖北高考)某二倍體動(dòng)物種群有100個(gè)個(gè)體,其常染色體上某基因有A1、A2、A3三個(gè)等位基因。對(duì)這些個(gè)體的基因A1、A2、A3進(jìn)行PCR擴(kuò)增,凝膠電泳及統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示。該種群中A3的基因頻率是( ) A.52% B.27% C.26% D.2% 解析:選B 該動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)為100,由題圖可知,其中有2個(gè)個(gè)體的基因型為A3A3,15個(gè)個(gè)體的基因型為A1A3,35個(gè)個(gè)體的基因型為A2A3,則A3的基因頻率=(2×2+15+35)÷(100×2)×100% =27%,B符合題意。 新知探究(二) 種群基因頻率的變化及自然選擇對(duì)生物進(jìn)化的影響 【拓展·深化】 (一)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 (1)由于突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的,因此它們只提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。 (2)變異的有利和有害是相對(duì)的,由生存環(huán)境決定。 (二)自然選擇決定生物進(jìn)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(jìn)化提供原材料嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由。 提示:能。雖然突變的頻率低,但一個(gè)種群往往由許多個(gè)體組成,而每一個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因,所以在種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量突變。 (3)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是什么?如何判斷一個(gè)種群是否發(fā)生了進(jìn)化? 提示:生物進(jìn)化的實(shí)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】 [例1] (2022·廣東高考)白車(chē)軸草中有毒物質(zhì)氫氰酸(HCN)的產(chǎn)生由H、h和D、d兩對(duì)等位基因決定,H和D同時(shí)存在時(shí),個(gè)體產(chǎn)HCN,能抵御草食動(dòng)物的采食。如圖為某地不同區(qū)域白車(chē)軸草種群中有毒個(gè)體比例,下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.草食動(dòng)物是白車(chē)軸草種群進(jìn)化的選擇壓力 B.城市化進(jìn)程會(huì)影響白車(chē)軸草種群的進(jìn)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(huì)影響種群中H、D的基因頻率 [解析] 草食動(dòng)物和白車(chē)軸草之間的種間關(guān)系為捕食,據(jù)題干信息“H和D同時(shí)存在時(shí),個(gè)體產(chǎn)HCN,能抵御草食動(dòng)物的采食”可知,草食動(dòng)物是白車(chē)軸草種群進(jìn)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(chē)軸草種群中產(chǎn)HCN個(gè)體比例增加,說(shuō)明城市化進(jìn)程會(huì)影響白車(chē)軸草種群的進(jìn)化,B正確;與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中產(chǎn)HCN個(gè)體比例小,即基因型為D_H_的個(gè)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(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合,基因重組不會(huì)影響種群中H、D的基因頻率,D錯(cuò)誤。 [答案] D [例2] (2023·浙江6月選考)浙江浦江縣上山村發(fā)現(xiàn)了距今1萬(wàn)年的稻作遺址,證明我國(guó)先民在1萬(wàn)年前就開(kāi)始了野生稻馴化。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化和改良,現(xiàn)代稻產(chǎn)量不斷提高。尤其是袁隆平院士團(tuán)隊(duì)培育成的超級(jí)雜交稻品種,創(chuàng)造水稻高產(chǎn)新紀(jì)錄,為我國(guó)糧食安全作出杰出貢獻(xiàn)。下列敘述正確的是( ) A.自然選擇在水稻馴化過(guò)程中起主導(dǎo)作用 B.現(xiàn)代稻的基因庫(kù)與野生稻的基因庫(kù)完全相同 C.馴化形成的現(xiàn)代稻保留了野生稻的各種性狀 D.超級(jí)雜交稻品種的培育主要利用基因重組原理 [解析] 在水稻馴化過(guò)程中起主導(dǎo)作用的是人工選擇,A錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化和改良后,現(xiàn)代稻的基因庫(kù)與野生稻的基因庫(kù)不完全相同,B錯(cuò)誤;馴化形成的現(xiàn)代稻并沒(méi)有保留野生稻的各種性狀,野生稻的某些性狀在長(zhǎng)期馴化過(guò)程中可能已消失,C錯(cuò)誤;超級(jí)雜交稻品種的培育屬于雜交育種,利用了基因重組原理,D正確。 [答案] D 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(guò)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(yàn)】 1.下列有關(guān)變異和進(jìn)化的說(shuō)法,正確的是( ) A.自然選擇決定了基因突變的方向 B.若沒(méi)有外界因素的影響,基因就不會(huì)發(fā)生突變 C.自然界中即使沒(méi)有突變發(fā)生,生物也會(huì)進(jìn)化 D.在生物進(jìn)化過(guò)程中,顯性基因頻率比隱性基因頻率增加得快 解析:選C 基因突變是不定向的,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,但不能決定基因突變的方向,A錯(cuò)誤;若沒(méi)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(huì)發(fā)生突變,B錯(cuò)誤;突變和基因重組、自然選擇等都會(huì)導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生變化,因此自然界中即使沒(méi)有突變發(fā)生,生物也會(huì)進(jìn)化,C正確;在生物進(jìn)化過(guò)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(cuò)誤。 2.等位基因F+、F控制某食草昆蟲(chóng)的長(zhǎng)翅和短翅,原種群中F+基因頻率為80%,隨機(jī)分布到三座孤島上后因風(fēng)力較大,阻礙了孤島間個(gè)體基因交流。下列說(shuō)法正確的是( ) A.該昆蟲(chóng)原種群中雜合長(zhǎng)翅個(gè)體所占比例約為16% B.孤島上該昆蟲(chóng)種群中F基因頻率可能會(huì)升高 C.新出現(xiàn)的無(wú)翅個(gè)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(gè)島嶼上的種群個(gè)體間自由交配,種群基因頻率不發(fā)生變化 解析:選B F+基因控制長(zhǎng)翅,其基因頻率為80%,則該昆蟲(chóng)原種群中,雜合長(zhǎng)翅個(gè)體的比例約為80%×20%×2=32%,A錯(cuò)誤;孤島上風(fēng)力大,長(zhǎng)翅昆蟲(chóng)不易成活,而短翅食草昆蟲(chóng)的生存機(jī)會(huì)增大,從而導(dǎo)致孤島上該昆蟲(chóng)種群中F基因頻率可能會(huì)升高,B正確;基因突變是不定向的,大風(fēng)不能使該昆蟲(chóng)產(chǎn)生無(wú)翅突變體,僅起選擇作用,C錯(cuò)誤;每個(gè)島嶼上自然選擇等因素會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變,D錯(cuò)誤。 新知探究(三) 隔離在物種形成中的作用 【探究·深化】 [問(wèn)題驅(qū)動(dòng)] 如圖是我國(guó)黃河兩岸某種生物a的演化過(guò)程模式圖,請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題: (1)自然狀態(tài)下,b、c之間能進(jìn)行基因交流嗎?為什么? 提示:不能,因?yàn)榇嬖诘乩砀綦x。 (2)b、c的進(jìn)化方向相同嗎?為什么? 提示:不同。因?yàn)閎、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(shuō)明二者不是同一物種? 提示:不能。某個(gè)基因頻率的差別不能說(shuō)明二者不是同一物種,只有基因庫(kù)的差別大到可以形成生殖隔離才能說(shuō)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(jìn)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?yàn)槎唠s交的后代為三倍體,高度不育,存在生殖隔離。 [重難點(diǎn)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(gè)分開(kāi)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(duì)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(guò)長(zhǎng)期的地理隔離達(dá)到生殖隔離,形成新物種。 (二)爆發(fā)式 此方式通過(guò)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(shí)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(jìn)化的關(guān)系 【典題·例析】 [例1] (2022·湖南高考)稻蝗屬的三個(gè)近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺(tái)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(jī)制,進(jìn)行了種間交配實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 注:精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲(chóng)占確認(rèn)交配雌蟲(chóng)的百分比。 A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明近緣物種之間也可進(jìn)行交配 B.生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無(wú)關(guān) C.隔離是物種形成的必要條件 D.②和③之間可進(jìn)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(jìn)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(lái)看,說(shuō)明生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無(wú)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(gè)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(jìn)行基因交流,D錯(cuò)誤。 [答案] D [例2] 如圖表示漸變式新物種形成的基本環(huán)節(jié),對(duì)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(jìn)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(huì)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(jìn)化提供原材料,A錯(cuò)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(kù)的差別較大時(shí),就可能產(chǎn)生生殖隔離,進(jìn)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(cuò)誤;種群基因頻率的改變是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì),但不一定會(huì)導(dǎo)致新物種形成,D錯(cuò)誤。 [答案] B 易錯(cuò)提醒————————————————————————————————— 與物種形成有關(guān)的兩個(gè)“不一定” (1)物種的形成不一定都需要經(jīng)過(guò)地理隔離,如多倍體的產(chǎn)生。 (2)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,這種變化可大可小,不一定會(huì)突破物種的界限,即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。但新物種一旦形成,則說(shuō)明生物發(fā)生了進(jìn)化。 ————————————————————————————————————— 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.下列關(guān)于物種和隔離的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.物種是生物分類(lèi)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:選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(cuò)誤的是( ) A.從圖中可以看出,一個(gè)物種可以有很多種群,這些種群間只是因?yàn)榈乩砀綦x,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(gè)種群都在進(jìn)化 解析:選C 從圖中可以看出,一個(gè)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?yàn)榈乩砀綦x阻礙了基因交流,A正確;生物進(jìn)化的實(shí)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(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離,但并不是所有新物種的形成都需要經(jīng)過(guò)地理隔離,C錯(cuò)誤;判斷種群是否進(jìn)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(duì)細(xì)菌的選擇作用 1.實(shí)驗(yàn)原理 一般情況下,一定濃度的抗生素會(huì)殺死細(xì)菌,但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來(lái)。 2.方法步驟 【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】 1.某文章稱(chēng)隨著全球范圍內(nèi)抗生素的廣泛和大量應(yīng)用,抗藥細(xì)菌不斷出現(xiàn),它可以通過(guò)多種途徑對(duì)抗生素產(chǎn)生抗藥性,抗生素在不久的將來(lái)有可能成為一堆廢物。請(qǐng)分析抗生素對(duì)細(xì)菌抗藥性的產(chǎn)生所起的作用( ) A.抗生素的不斷使用,使細(xì)菌逐漸適應(yīng)而產(chǎn)生抗藥性 B.細(xì)菌的變異是不定向的,抗生素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了定向選擇 C.細(xì)菌的變異是定向的,抗生素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了定向選擇 D.抗生素使細(xì)菌產(chǎn)生了定向變異 解析:選B 細(xì)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(cuò)誤;細(xì)菌的變異是不定向的,抗生素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了定向選擇,使具有抗藥性的細(xì)菌留存下來(lái),B正確,C錯(cuò)誤;變異是不定向的,且細(xì)菌變異不是由于抗生素的使用,D錯(cuò)誤。 2.抗青霉素葡萄球菌是一種突變型菌種。將未接觸過(guò)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(lái)。存活下來(lái)的葡萄球菌在相同培養(yǎng)基中經(jīng)多代培養(yǎng)后,對(duì)青霉素的抗性明顯增強(qiáng)。原因是( ) A.青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌對(duì)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(duì)青霉素抗性的增強(qiáng)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 青霉素對(duì)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(gè)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(guò)基因突變產(chǎn)生的。故選B。 3.探究細(xì)菌對(duì)各種抗生素藥敏程度的實(shí)驗(yàn)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?chē)鷶U(kuò)散,如果抑制生長(zhǎng),則在濾紙片周?chē)霈F(xiàn)抑菌圈(圖中里面的圈),結(jié)果如圖所示。回答下列問(wèn)題: (1)衡量本實(shí)驗(yàn)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(duì)細(xì)菌進(jìn)行處理,并測(cè)定細(xì)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(shí)刻為_(kāi)_______點(diǎn)。 ②細(xì)菌種群的進(jìn)化是定向的,而變異是__________,細(xì)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(duì)細(xì)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(xì)菌引起的感染,原因在于細(xì)菌種群中________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)題意分析可知,衡量本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)是抑菌的大小。(2)通過(guò)抑菌圈的大小來(lái)確定殺菌能力,即抑菌圈越大殺菌力越強(qiáng),圖B抑菌圈最大。(3)①抗生素會(huì)使細(xì)菌中不具有抗藥性的個(gè)體大量死亡而數(shù)量下降,所以是在b點(diǎn)使用抗生素。②變異是不定向的,而在自然選擇下進(jìn)化是定向的;由圖可知,使用該抗生素后,細(xì)菌數(shù)量并未降到零,因此細(xì)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(duì)個(gè)體的表型進(jìn)行選擇,而不是誘導(dǎo)相應(yīng)性狀的出現(xiàn)。④在細(xì)菌種群中,含有抗藥性基因的個(gè)體畢竟只占少數(shù),所以抗生素仍然能治療由細(xì)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(gè)體占極少數(shù) [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] [理解·鞏固·落實(shí)] 1.判斷下列敘述的正誤,對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”。 (1)自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向。(×) (2)生物進(jìn)化的原材料來(lái)源于基因突變和基因重組。(×) (3)自然選擇過(guò)程中,直接受選擇的是表型。(√) (4)兩個(gè)魚(yú)塘中的鯽魚(yú)屬于同一物種,也是一個(gè)種群。(×) (5)種群基因庫(kù)間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因。(√) 2.(2022·浙江6月選考)由歐洲傳入北美的耬斗菜已進(jìn)化出數(shù)十個(gè)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(kāi)花期均有顯著差異。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.甲、乙兩種耬斗菜的全部基因構(gòu)成了一個(gè)基因庫(kù) B.生長(zhǎng)環(huán)境的不同有利于耬斗菜進(jìn)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:選A 一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因構(gòu)成一個(gè)基因庫(kù),甲、乙兩種耬斗菜是兩個(gè)物種,A錯(cuò)誤;不同生長(zhǎng)環(huán)境有利于進(jìn)行不同的自然選擇,從而進(jìn)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(jìn)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(cuò)誤的是( ) A.同一物種的個(gè)體可以組成一個(gè)或多個(gè)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(gè)基本環(huán)節(jié) D.新物種的形成不一定經(jīng)過(guò)地理隔離 解析:選C 同一物種的個(gè)體由于地理隔離可以組成一個(gè)或多個(gè)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(huì)以新的方式來(lái)利用環(huán)境條件,B正確;新物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇、生殖隔離,C錯(cuò)誤;多數(shù)物種的形成需要經(jīng)過(guò)地理隔離,但少數(shù)物種,如多倍體的形成可以不經(jīng)過(guò)地理隔離,D正確。 4.根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,下列說(shuō)法正確的是( ) A.自然選擇直接作用的對(duì)象是個(gè)體的表型 B.種群是生物進(jìn)化的基本單位,個(gè)體是繁殖的基本單位 C.物種是生物進(jìn)化的基本單位 D.生物的變異不利于生物的進(jìn)化 解析:選A 自然選擇直接作用的對(duì)象是個(gè)體的表型,進(jìn)而導(dǎo)致基因頻率的改變,A正確;種群是生物進(jìn)化的基本單位,也是繁殖的基本單位,B錯(cuò)誤;種群是生物進(jìn)化的基本單位,C錯(cuò)誤;突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料,D錯(cuò)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(gè)種群間不能進(jìn)行基因交流,說(shuō)明有生殖隔離?、谛挛锓N的形成必須經(jīng)過(guò)生殖隔離?、坌纬尚挛锓N的過(guò)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(jìn)化,而生物不會(huì)使環(huán)境發(fā)生進(jìn)化?、萑扼w西瓜是一個(gè)新物種 A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑤ 解析:選C 地理隔離也會(huì)使兩個(gè)種群不能進(jìn)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(shuō)明生物發(fā)生了進(jìn)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(jìn)化,④不合理;三倍體西瓜由于減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂,所以不能產(chǎn)生后代,不是一個(gè)新物種,⑤不合理。 6.蝸牛的有條紋(A)對(duì)無(wú)條紋(a)為顯性。在一個(gè)地區(qū)的蝸牛種群內(nèi),有條紋(AA)個(gè)體占55%,無(wú)條紋個(gè)體占15%。若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1,則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是( ) A.30%,21% B.30%,42% C.70%,21% D.70%,42% 解析:選D 基因型為AA的有條紋個(gè)體占55%,無(wú)條紋(aa)個(gè)體占15%,則基因型為Aa的有條紋個(gè)體占30%,并且在自由交配的過(guò)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(jìn)化過(guò)程,X、Y、Z表示新物種形成的基本環(huán)節(jié)。下列說(shuō)法正確的是( ) A.小鼠性狀的改變,一定會(huì)引起該種群的進(jìn)化 B.X表示基因突變和染色體變異,為生物進(jìn)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(jìn)化的方向 D.Z表示生殖隔離,但新物種的形成可以不通過(guò)Z環(huán)節(jié) 解析:選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(huì)引起該種群的進(jìn)化,A錯(cuò)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(cuò)誤;Y表示自然選擇,在生物進(jìn)化過(guò)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(jìn)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(guò)生殖隔離,D錯(cuò)誤。 8.樺尺蛾的體色受一對(duì)等位基因控制,其中黑色(S)對(duì)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(gè)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) 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(jìn)化的方向是由自然選擇決定的 D.據(jù)生物進(jìn)化理論可知生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變化 解析:選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%。可見(jiàn)甲地控制黑色的S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(jìn)化的實(shí)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(yú)起源于海洋,自末次冰期以來(lái)逐漸移居淡水湖和溪流,淡水中因缺乏某些離子使得棘魚(yú)難以發(fā)育其多骨側(cè)板(盔甲)。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化,棘魚(yú)盔甲逐漸消失,同時(shí)個(gè)體尺寸也變得更大??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),棘魚(yú)盔甲消失的原因之一是棘魚(yú)體內(nèi)抑制其外殼“盔甲”生長(zhǎng)的基因表達(dá)增強(qiáng)。根據(jù)上述資料,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.淡水環(huán)境使得棘魚(yú)產(chǎn)生抑制其外殼“盔甲”生長(zhǎng)的基因 B.淡水環(huán)境決定了棘魚(yú)的進(jìn)化方向 C.棘魚(yú)“盔甲”的相關(guān)基因頻率在長(zhǎng)時(shí)間的演化過(guò)程中發(fā)生定向改變 D.棘魚(yú)放棄生長(zhǎng)“盔甲”,不影響其在淡水中生存 解析:選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(gè)體,沒(méi)有抑制棘魚(yú)產(chǎn)生外殼“盔甲”生長(zhǎng)的基因,A錯(cuò)誤;環(huán)境決定了生物進(jìn)化的方向,所以淡水環(huán)境決定了棘魚(yú)的進(jìn)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(yú)難以發(fā)育其多骨側(cè)板(盔甲)”和“通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化,棘魚(yú)盔甲逐漸消失”,可以推測(cè)棘魚(yú)放棄生長(zhǎng)“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(duì)滅鼠靈藥物的抗性及對(duì)維生素K的依賴(lài)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(dòng))的表型如表。若對(duì)維生素K含量不足環(huán)境中的褐鼠種群長(zhǎng)期連續(xù)使用滅鼠靈進(jìn)行處理,則褐鼠種群( ) A.基因r的頻率最終下降至0 B.抗性個(gè)體的基因型及比例為RR∶Rr=1∶1 C.RR基因型個(gè)體數(shù)量增加,rr基因型個(gè)體數(shù)量減少 D.絕大多數(shù)抗性個(gè)體的基因型為Rr 解析:選D 由于環(huán)境中維生素K含量不足,所以對(duì)維生素K依賴(lài)度較高的RR基因型個(gè)體數(shù)量減少,長(zhǎng)期使用滅鼠靈導(dǎo)致rr基因型個(gè)體數(shù)量大量減少,所以Rr基因型個(gè)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(jìn)化的問(wèn)題: (1)圖1表示某小島上蜥蜴進(jìn)化的基本過(guò)程,X、Y、Z表示生物進(jìn)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(gè)體組成,這些個(gè)體的總和稱(chēng)為_(kāi)_______,這是生物進(jìn)化的__________。 (3)小島上能進(jìn)行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因,稱(chēng)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(guò)程。 ①由于蜥蜴過(guò)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(guò)程說(shuō)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(gè)體的總和構(gòu)成種群,是生物進(jìn)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(chēng)為基因庫(kù)。(4)①蜥蜴過(guò)度繁殖導(dǎo)致生存斗爭(zhēng)(種內(nèi)斗爭(zhēng))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(shí),聯(lián)趾個(gè)體的生存和繁殖機(jī)會(huì)較多,數(shù)量比例逐漸增加。③圖2所示的過(guò)程說(shuō)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(kù) (4)①生存斗爭(zhēng)(種內(nèi)斗爭(zhēng)) ②聯(lián)趾個(gè)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(shí),聯(lián)趾個(gè)體的生存和繁殖機(jī)會(huì)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(xì)菌中提取一種新型抗生素(Ljrsocin E),它能對(duì)抗常見(jiàn)抗生素?zé)o法對(duì)付的超級(jí)細(xì)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(lái)源于突變或基因重組 B.按現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋超級(jí)細(xì)菌形成的實(shí)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(jí)細(xì)菌的形成意味著該種群一定發(fā)生了進(jìn)化 D.施用新型抗生素(Ljrsocin E)會(huì)使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕 解析:選C 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌屬于原核生物,不進(jìn)行減數(shù)分裂,其可遺傳變異不會(huì)來(lái)自基因重組,A錯(cuò)誤;按現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋?zhuān)?jí)細(xì)菌形成的實(shí)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(cuò)誤;進(jìn)化的實(shí)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(jí)細(xì)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(jìn)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(gè)體差異,施用新型抗生素(Ljrsocin E)不會(huì)使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕,D錯(cuò)誤。 13.自然選擇有3種類(lèi)型:①穩(wěn)定選擇,把種群中極端變異個(gè)體淘汰,保留中間類(lèi)型;②分裂選擇,把種群中極端變異個(gè)體按照不同方向保留,淘汰中間個(gè)體;③單向選擇,在群體中保存趨于某一極端變異個(gè)體,淘汰另一極端變異個(gè)體。3種自然選擇類(lèi)型建模如圖Ⅰ~Ⅲ,相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.進(jìn)化過(guò)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(gè)物種 C.三種自然選擇類(lèi)型都會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變 D.非洲鐮狀細(xì)胞貧血雜合個(gè)體對(duì)瘧疾的感染率比正常人低屬于單向選擇 解析:選B Ⅰ屬于穩(wěn)定選擇,因此進(jìn)化過(guò)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(cuò)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(lèi)型都會(huì)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(gè)體,淘汰另一極端變異個(gè)體”可知:非洲鐮狀細(xì)胞貧血雜合個(gè)體對(duì)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(niǎo)的羽毛中的羽虱大量繁殖會(huì)造成羽毛失去光澤和尾羽殘缺不全,影響雄鳥(niǎo)的求偶繁殖?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)若某種群中對(duì)羽虱具有抵抗力的個(gè)體AA和Aa分別占20%和40%,則a的基因頻率為_(kāi)_______。 (2)請(qǐng)預(yù)測(cè)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(lái)(標(biāo)明基因,繪出大致趨勢(shì))。 (3)研究者認(rèn)為雄鳥(niǎo)能否吸引雌鳥(niǎo)到它的領(lǐng)地筑巢,與雄鳥(niǎo)尾羽長(zhǎng)短有關(guān),為了驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn),選取若干只尾羽長(zhǎng)度相似且生長(zhǎng)狀況一致的雄鳥(niǎo)均分成A、B、C三組,做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。 ①本實(shí)驗(yàn)的自變量是________________,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何操作以實(shí)現(xiàn)對(duì)自變量的控制? ________________________________________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_______________________________________________________________。 解析:(1)該種群中AA和Aa基因型的個(gè)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(gè)體對(duì)羽虱沒(méi)有抵抗力,故aa基因型個(gè)體將減少,a的基因頻率將降低。繪圖時(shí)應(yīng)注意起點(diǎn)和趨勢(shì)。(3)由圖可知,雄鳥(niǎo)A的尾羽最短,雄鳥(niǎo)C的尾羽最長(zhǎng),雄鳥(niǎo)B的尾羽長(zhǎng)度在A、C之間,所以是將A組鳥(niǎo)的尾羽剪下粘在C組鳥(niǎo)的尾羽上,B組鳥(niǎo)作為對(duì)照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是雌鳥(niǎo)筑巢數(shù)C>B>A,由此得出雄鳥(niǎo)的尾羽越長(zhǎng)越易吸引雌鳥(niǎo)到它的領(lǐng)地筑巢。 答案:(1)60% (2)如圖: (3)①雄鳥(niǎo)尾羽的長(zhǎng)度 將A組雄鳥(niǎo)的尾羽剪短,把剪下來(lái)的尾羽粘在C組雄鳥(niǎo)的尾羽上,B組雄鳥(niǎo)的尾羽不作任何處理?、谖灿痖L(zhǎng)的雄鳥(niǎo)更能吸引雌鳥(niǎo)到它的領(lǐng)地筑巢 第4節(jié) 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成 【主干知識(shí)梳理】 一、協(xié)同進(jìn)化 1.概念 2.實(shí)例eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(①開(kāi)花植物與傳粉動(dòng)物互助互利,②捕食者與被捕食者相互選擇)) 3.結(jié)果:通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)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(kù),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(guò)程 三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展 1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)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(jìn)化的基本單位。 (3)突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料,自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進(jìn)而通過(guò)隔離形成新的物種。 (4)生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程。 (5)生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。 2.生物進(jìn)化理論的發(fā)展 (1)觀點(diǎn)1:大量的基因突變是中性的,決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。 (2)觀點(diǎn)2:物種形成并不都是漸變的過(guò)程,而是物種長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過(guò)程。 (3)影響廣泛的觀點(diǎn):以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的生物進(jìn)化理論。 【教材微點(diǎn)發(fā)掘】 據(jù)圖(教材第119頁(yè)圖612)回答相關(guān)問(wèn)題: (1)大自然中,獵物可通過(guò)快速奔跑來(lái)逃脫被捕食,而捕食者則通過(guò)更快速的奔跑來(lái)獲得捕食獵物的機(jī)會(huì),獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變,這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱(chēng)為協(xié)同進(jìn)化。 (2)捕食者的存在促進(jìn)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(gè)體,客觀上起到了促進(jìn)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(gè)過(guò)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(gè)體數(shù)量多的物種,為其他物種的形成騰出空間。 教材問(wèn)題提示 (一)思考·討論(教材第122頁(yè)) 1.最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物,它們生活在原始海洋中。 2.植物先登陸,否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。 3.當(dāng)時(shí)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(duì)生物多樣性的影響是復(fù)雜的。恐龍的絕滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛。 (二)旁欄思考(教材第124頁(yè)) 這是一道開(kāi)放性問(wèn)題,可結(jié)合所學(xué)的物理和化學(xué)知識(shí)各抒己見(jiàn)。(略) 新知探究(一) 協(xié)同進(jìn)化 【拓展·深化】 (一)協(xié)同進(jìn)化的實(shí)例 (1)某種蘭花具有細(xì)長(zhǎng)的花矩某種蛾類(lèi)具有細(xì)長(zhǎng)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(wú)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(duì)協(xié)同進(jìn)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(jìng)爭(zhēng)。任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。 (2)無(wú)機(jī)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(jìn)化;生物的進(jìn)化反過(guò)來(lái)又會(huì)影響無(wú)機(jī)環(huán)境。 (3)協(xié)同進(jìn)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(jìn)化只是生物之間共同進(jìn)化嗎? 提示:協(xié)同進(jìn)化包括生物之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間共同進(jìn)化和發(fā)展。 (2)物種之間的協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的嗎? 提示:不是。物種之間的協(xié)同進(jìn)化有通過(guò)種間互助實(shí)現(xiàn)的,如某種蘭花和專(zhuān)門(mén)給它傳粉的蛾;也有通過(guò)種間斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的,如獵豹和斑馬。 【典題·例析】 [例1] 不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,下列不屬于協(xié)同進(jìn)化實(shí)例的是( ) A.獵豹捕食斑馬 B.某種長(zhǎng)有細(xì)長(zhǎng)花矩的蘭花和生有細(xì)長(zhǎng)口器專(zhuān)門(mén)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(chóng)的保護(hù)色越來(lái)越逼真,而它們天敵的視覺(jué)也越來(lái)越發(fā)達(dá) [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(jìn)化,A不符合題意;某種長(zhǎng)有細(xì)長(zhǎng)花矩的蘭花和生有細(xì)長(zhǎng)口器專(zhuān)門(mén)為它傳粉的蛾是通過(guò)長(zhǎng)期的協(xié)同進(jìn)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(jìn)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(huì)退化,C符合題意;昆蟲(chóng)的保護(hù)色越來(lái)越逼真,能夠避免被天敵捕食,而它們的天敵視覺(jué)也越來(lái)越發(fā)達(dá),以方便捕食昆蟲(chóng),這是雙方在相互選擇中協(xié)同進(jìn)化,D不符合題意。 [答案] C [例2] 安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食,其中長(zhǎng)舌蝠的舌長(zhǎng)為體長(zhǎng)的1.5倍,只有長(zhǎng)舌蝠能從長(zhǎng)筒花狹長(zhǎng)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(cuò)誤的是( ) A.長(zhǎng)筒花狹長(zhǎng)的花冠筒是自然選擇的結(jié)果 B.不同舌長(zhǎng)的蝙蝠個(gè)體之間出現(xiàn)存活率和繁殖率的差異 C.蝙蝠微小的長(zhǎng)舌變異經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇積累為顯著變異 D.上述實(shí)例說(shuō)明自然選擇是進(jìn)化的唯一因素 [解析] 長(zhǎng)筒花狹長(zhǎng)的花冠筒是自然選擇的結(jié)果,A正確;不同舌長(zhǎng)的蝙蝠個(gè)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(zhǎng)舌變異經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇積累為顯著變異,C正確;上述實(shí)例說(shuō)明自然選擇是進(jìn)化的主要因素,D錯(cuò)誤。 [答案] D 易錯(cuò)提醒————————————————————————————————— 有關(guān)協(xié)同進(jìn)化的兩個(gè)注意點(diǎn) (1)生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化,僅發(fā)生在不同物種之間,同種生物不存在協(xié)同進(jìn)化。 (2)生物與無(wú)機(jī)環(huán)境間的協(xié)同進(jìn)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。 ————————————————————————————————————— 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.下列選項(xiàng)不支持協(xié)同進(jìn)化觀點(diǎn)的是( ) A.昆蟲(chóng)和體內(nèi)共生菌的關(guān)系 B.有長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)花距的蘭花,就必有同樣長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)吸管似的口器的昆蟲(chóng) C.除草劑殺死玉米田中的雜草,玉米長(zhǎng)勢(shì)良好 D.隨著光合放氧生物藍(lán)細(xì)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:選C 協(xié)同進(jìn)化指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展;A、B兩項(xiàng)都屬于物種之間的協(xié)同進(jìn)化,D項(xiàng)屬于生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化;不同物種在進(jìn)化過(guò)程中相互選擇,協(xié)同進(jìn)化,并非彼此孤立,雜草滅絕,玉米由于競(jìng)爭(zhēng)者減少,長(zhǎng)勢(shì)良好,但這并不屬于協(xié)同進(jìn)化。故選C。 2.某種蘭花有細(xì)長(zhǎng)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(xì)長(zhǎng)口器的蛾在吸食花蜜的過(guò)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(zhǎng)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(jìn)化的結(jié)果 D.蛾的口器會(huì)因吸食花蜜而越變?cè)介L(zhǎng) 解析:選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(jìn)化的結(jié)果。蛾的口器越來(lái)越長(zhǎng)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(gè)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(wú)機(jī)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(jìn)化的歷程 【典題·例析】 [例1] 下列關(guān)于生物多樣性及生物進(jìn)化歷程的敘述,錯(cuò)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(gè)層次 B.生物多樣性的形成原因是生存斗爭(zhēng) C.地球上生物進(jìn)化的歷程是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生 D.研究生物進(jìn)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(jìn)化。故選B。 [答案] B [例2] 下列關(guān)于生物進(jìn)化的說(shuō)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 ②生物之間的協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的?、塾行陨撤绞降某霈F(xiàn),加快了生物進(jìn)化的速度?、苌锒鄻有缘男纬梢簿褪切碌奈锓N不斷形成的過(guò)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(huì)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(duì)優(yōu)勢(shì)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(jìn)化是指生物與生物之間,生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,因此物種之間的生存斗爭(zhēng)只是其中一種影響,②錯(cuò)誤;有性生殖經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)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(diǎn)是后代產(chǎn)生更多的變異類(lèi)型,使后代產(chǎn)生新的性狀,生活力比較強(qiáng),更有利于適應(yīng)環(huán)境,有利于種族的繁衍,加快了生物進(jìn)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(cuò)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(jìn)化。 (3)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù):化石。 ————————————————————————————————————— 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 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(jìn)化而來(lái) D.物種乙一定從物種甲進(jìn)化而來(lái) 解析:選B 根據(jù)進(jìn)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(guò)了物種競(jìng)爭(zhēng)之后生存下來(lái)的,相對(duì)來(lái)說(shuō),甲的結(jié)構(gòu)肯定比乙復(fù)雜,但是甲是否由乙進(jìn)化而來(lái),取決于它們的親緣關(guān)系。故選B。 2.人類(lèi)祖先的毛發(fā)顏色都是深色的,之后發(fā)生了多個(gè)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(mén)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(cuò)誤的是( ) A.題中所述可體現(xiàn)基因突變具有隨機(jī)性的特點(diǎn) B.全球不到1%的“紅發(fā)”人是進(jìn)化產(chǎn)生的新物種 C.人類(lèi)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(lèi)頭發(fā)顏色多種多樣體現(xiàn)了基因的多樣性 解析:選B 基因突變的隨機(jī)性可表現(xiàn)在細(xì)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(jī)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(cuò)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(lèi)頭發(fā)顏色多種多樣體現(xiàn)了基因的多樣性,D正確。 [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] [理解·鞏固·落實(shí)] 1.判斷下列敘述的正誤,對(duì)的打“√”,錯(cuò)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(guò)有性生殖,實(shí)現(xiàn)了基因重組,增強(qiáng)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(jìn)化提供了更廣闊的舞臺(tái)。(√) (4)中性突變理論認(rèn)為決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累。(√) 2.協(xié)同進(jìn)化就是“生態(tài)的舞臺(tái),進(jìn)化的表演”,下列關(guān)于協(xié)同進(jìn)化的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是( ) A.協(xié)同進(jìn)化可發(fā)生在不同物種之間 B.協(xié)同進(jìn)化可發(fā)生在生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間 C.獵豹與羚羊之間的“軍備競(jìng)賽”實(shí)現(xiàn)了二者的協(xié)同進(jìn)化 D.研究協(xié)同進(jìn)化無(wú)法預(yù)測(cè)某物種的存在 解析:選D 協(xié)同進(jìn)化可發(fā)生在不同物種之間,也可發(fā)生在生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間,A、B正確;獵豹與羚羊之間的“軍備競(jìng)賽”淘汰了二者中的老、弱、病、殘等個(gè)體,實(shí)現(xiàn)了二者的協(xié)同進(jìn)化,C正確;研究協(xié)同進(jìn)化可預(yù)測(cè)某物種的存在,如達(dá)爾文根據(jù)某種蘭花具有細(xì)長(zhǎng)花距而預(yù)測(cè)出為其傳粉的某種昆蟲(chóng)應(yīng)具有同樣細(xì)長(zhǎng)的吸管似的口器,D錯(cuò)誤。 3.甲、乙兩物種在某一地區(qū)共同生存了上百萬(wàn)年,甲以乙為食。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.甲、乙的進(jìn)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(jìn)化會(huì)阻礙物種甲的進(jìn)化 C.若甲是動(dòng)物,乙可能是植物,也可能是動(dòng)物 D.甲基因頻率改變可能引起乙基因頻率的改變 解析:選B 根據(jù)協(xié)同進(jìn)化的觀點(diǎn),物種乙的存在與進(jìn)化會(huì)促進(jìn)物種甲的進(jìn)化,有利于提高生物多樣性,B錯(cuò)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:選B 原始大氣中沒(méi)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:選A 基因的多樣性是指物種的種內(nèi)個(gè)體或種群間的基因變化,每個(gè)物種都是一個(gè)獨(dú)特的基因庫(kù),基因的多樣性決定了生物種類(lèi)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里亞納海溝發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新物種——盲魚(yú)。下列敘述正確的是( ) A.盲魚(yú)和某種淺水魚(yú)種群的基因庫(kù)存有顯著差異,一定不能相互交配 B.盲魚(yú)個(gè)體間在生存競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中相互選擇、協(xié)同進(jìn)化 C.原始魚(yú)類(lèi)進(jìn)化為盲魚(yú)的根本原因是漆黑、低氧、高壓的生存環(huán)境 D.即使盲魚(yú)和原始魚(yú)類(lèi)再次生活在相同環(huán)境也不能進(jìn)化為同一物種 解析:選D 盲魚(yú)和某種淺水魚(yú)種群的基因庫(kù)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(cuò)誤;盲魚(yú)個(gè)體間在生存競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中不是協(xié)同進(jìn)化,B錯(cuò)誤;原始魚(yú)類(lèi)進(jìn)化為盲魚(yú)的根本原因是種群基因頻率的改變,C錯(cuò)誤;盲魚(yú)和原始魚(yú)類(lèi)再次生活在相同環(huán)境也不能進(jìn)化為同一物種,D正確。 7.某植物葉片含有對(duì)昆蟲(chóng)有毒的香豆素,經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強(qiáng)。烏鳳蝶可以將香豆素降解,消除其毒性??椚~蛾能將葉片卷起,取食內(nèi)部葉片,不會(huì)受到毒害。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.烏鳳蝶進(jìn)化形成香豆素降解體系,是香豆素對(duì)其定向選擇的結(jié)果 B.影響烏鳳蝶對(duì)香豆素降解能力的基因突變具有不定向性 C.為防止取食含有強(qiáng)毒素的部分,織葉蛾采用卷起葉片再攝食的策略 D.植物的香豆素防御體系和昆蟲(chóng)的避免被毒殺策略是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果 解析:選A 烏鳳蝶進(jìn)化形成香豆素降解體系,是突變和基因重組的結(jié)果,香豆素可以把能降解香豆素的烏鳳蝶選擇出來(lái),A錯(cuò)誤;基因突變具有不定向性,B正確;據(jù)題中信息“經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強(qiáng)”“織葉蛾能將葉片卷起,取食內(nèi)部葉片,不會(huì)受到毒害”可知,C正確;協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,植物的香豆素防御體系和昆蟲(chóng)的避免被毒殺策略是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果,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(duì)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:選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(duì)的排列順序不同,B錯(cuò)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(cuò)誤。 9.(2023·淮北月考)下列有關(guān)生物進(jìn)化的說(shuō)法,正確的是( ) A.研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是化石,消費(fèi)者的出現(xiàn)明顯加快了生物進(jìn)化的速度 B.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物個(gè)體是生物進(jìn)化的基本單位,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 C.種群基因頻率的變化一定會(huì)導(dǎo)致生物的進(jìn)化,地理隔離的形成標(biāo)志著新物種的產(chǎn)生 D.狼和兔奔跑力的提高是兩者協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果,漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化逐漸形成生物多樣性 解析:選D 化石在地層中出現(xiàn)的先后順序反映生物的進(jìn)化歷程,可作為研究生物進(jìn)化的主要依據(jù),有性生殖生物的出現(xiàn)加快了生物進(jìn)化的速度,A錯(cuò)誤;現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位,B錯(cuò)誤;生殖隔離的形成是新物種形成的標(biāo)志,C錯(cuò)誤;捕食者(狼)與被捕食者(兔)奔跑力的提高是兩者協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果,生物與生物或生物與無(wú)機(jī)環(huán)境間共同發(fā)展、協(xié)同進(jìn)化,增加了生物的多樣性,D正確。 10.協(xié)同進(jìn)化就是“生態(tài)的舞臺(tái),進(jìn)化的表演”,協(xié)同進(jìn)化豐富了生物的多樣性。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.研究協(xié)同進(jìn)化無(wú)法預(yù)測(cè)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(jìn)化導(dǎo)致了生物多樣性的形成 D.種群內(nèi)部個(gè)體間的差異體現(xiàn)了遺傳多樣性 解析:選A 研究協(xié)同進(jìn)化可預(yù)測(cè)某種生物的存在。 11.適應(yīng)輻射現(xiàn)象表現(xiàn)為由一個(gè)祖先物種進(jìn)化產(chǎn)生各種各樣不同的新物種,從而適應(yīng)不同環(huán)境,形成一個(gè)同源的輻射狀的進(jìn)化系統(tǒng),如圖1所示。通常適應(yīng)輻射可以分為3種基本類(lèi)型:Ⅰ.環(huán)境性適應(yīng),指物種能夠在不斷變化的環(huán)境中生存,并分化出不同物種;Ⅱ.普遍性適應(yīng),指物種建立了一種全新的特性或能力來(lái)適應(yīng)新環(huán)境;Ⅲ.群島化適應(yīng),指生物類(lèi)群遷入到一系列相互隔離的生態(tài)系統(tǒng)中(如島嶼和山地),進(jìn)而發(fā)生快速的適應(yīng)性進(jìn)化。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)適應(yīng)輻射是___________的結(jié)果,__________等可遺傳的變異是適應(yīng)形成的必要條件之一。 (2)達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島發(fā)現(xiàn)的13種地雀就是適應(yīng)輻射的產(chǎn)物,屬于適應(yīng)輻射中的_____________類(lèi)型,這13種地雀的存在體現(xiàn)了生物的__________多樣性。 (3)為了探索鼠尾草屬部分植物的適應(yīng)輻射機(jī)制,科研小組對(duì)傳粉者熊蜂的體長(zhǎng)與鼠尾草花冠長(zhǎng)度的關(guān)系進(jìn)行研究,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。熊蜂的體長(zhǎng)與鼠尾草花冠長(zhǎng)度呈_____________(填“正相關(guān)”或“負(fù)相關(guān)”)。這一結(jié)果與傳統(tǒng)上“長(zhǎng)口器吸食長(zhǎng)花冠內(nèi)的花蜜”的進(jìn)化模式相悖,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是當(dāng)體型大的熊蜂訪問(wèn)花冠______(填“長(zhǎng)”或“短”)的花時(shí),因受花冠口限制而導(dǎo)致____________________________。還有部分鼠尾草屬植物的傳粉媒介從蜂類(lèi)向鳥(niǎo)類(lèi)轉(zhuǎn)變,這說(shuō)明植物、蜂類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)在相互選擇中__________。 解析:(1)適應(yīng)輻射的形成是(長(zhǎng)期)自然選擇的結(jié)果,突變和基因重組能為生物進(jìn)化提供原材料,即突變和基因重組產(chǎn)生的可遺傳的變異是適應(yīng)形成的必要條件之一。(2)達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島發(fā)現(xiàn)的13種地雀就是適應(yīng)輻射的產(chǎn)物,根據(jù)題意可判斷該適應(yīng)輻射屬于群島化適應(yīng)(或Ⅲ)類(lèi)型,這13種地雀已經(jīng)成為了不同的物種,因此它們的存在體現(xiàn)了生物的物種多樣性。(3)結(jié)合圖2分析可知,熊蜂的體長(zhǎng)與鼠尾草花冠長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)。這一結(jié)果與傳統(tǒng)上“長(zhǎng)口器吸食長(zhǎng)花冠內(nèi)的花蜜”的進(jìn)化模式相悖,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是當(dāng)體型大的熊蜂訪問(wèn)花冠長(zhǎng)的花時(shí),因受花冠口限制而導(dǎo)致熊蜂無(wú)法完全進(jìn)入花冠內(nèi)吸取花蜜,影響傳粉。還有部分鼠尾草屬植物的傳粉媒介從蜂類(lèi)向鳥(niǎo)類(lèi)轉(zhuǎn)變,這是植物、蜂類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)在相互選擇中協(xié)同進(jìn)化的實(shí)例。 答案:(1)(長(zhǎng)期)自然選擇 突變和基因重組(基因突變、基因重組和染色體變異) (2)群島化適應(yīng)(或Ⅲ) 物種 (3)負(fù)相關(guān) 長(zhǎng) 熊蜂無(wú)法完全進(jìn)入花冠內(nèi)吸取花蜜,影響傳粉 協(xié)同進(jìn)化 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 12.關(guān)于生物進(jìn)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(chóng)的兩類(lèi)翅形的形成是對(duì)環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng) C.圖3是兩種體色的樺尺蛾,它們的性狀分化證實(shí)了物種形成的機(jī)制 D.圖4中兩種動(dòng)物之間的關(guān)系對(duì)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:選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(duì)環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng)所導(dǎo)致的,A、B錯(cuò)誤;生物性狀的分化是變異的結(jié)果,并不能證實(shí)物種形成的機(jī)制,C錯(cuò)誤;生物之間的捕食關(guān)系,對(duì)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(jìn)化,D正確。 13.(2023·華南師大附中檢測(cè))非洲草原上的鬣狗是一種群居性動(dòng)物,它們會(huì)成群結(jié)隊(duì)地獵捕食物,但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)個(gè)別鬣狗在覓食時(shí)表現(xiàn)出求偶或其他與覓食無(wú)關(guān)的行為,此種行為一經(jīng)出現(xiàn),經(jīng)常被群體攻擊,這種現(xiàn)象屬于進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策有利于種群基因頻率的定向改變 B.進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策不利于種群基因多樣性的發(fā)展 C.進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策的發(fā)生有利于生物間的協(xié)同進(jìn)化 D.當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境的劇烈改變時(shí),進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策將會(huì)被削弱 解析:選C 由題干信息知,當(dāng)鬣狗表現(xiàn)出與覓食無(wú)關(guān)的行為時(shí)會(huì)被群體攻擊,“不合群”的動(dòng)物被攻擊也是一種自然選擇,進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策有利于種群基因頻率的定向改變,A正確;群體對(duì)“不合群”的動(dòng)物進(jìn)行攻擊,會(huì)導(dǎo)致這一類(lèi)動(dòng)物的減少,不利于種群基因多樣性的發(fā)展,B正確;不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展叫協(xié)同進(jìn)化,而進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策發(fā)生在同一物種之間,對(duì)協(xié)同進(jìn)化影響不大,C錯(cuò)誤;當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境的劇烈改變時(shí),由于物種要適應(yīng)環(huán)境,進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策將會(huì)被削弱,D正確。 14.研究者對(duì)分布在喜馬拉雅山東側(cè)不同海拔高度的鳴禽進(jìn)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(hào)和字母代表不同鳴禽物種的種群)。回答下列問(wèn)題: (1)種群①內(nèi)部個(gè)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(gè)物種中,親緣關(guān)系最近的兩個(gè)物種是________。 (3)該研究發(fā)現(xiàn),種群分布區(qū)域的擴(kuò)大是喜馬拉雅鳥(niǎo)類(lèi)新物種形成的關(guān)鍵步驟之一,就⑥⑦形成過(guò)程而言,種群X分布區(qū)域擴(kuò)大的意義是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)由種群X進(jìn)化成為⑥⑦兩個(gè)物種的歷程約為七百萬(wàn)年,⑥和⑦成為兩個(gè)不同物種的標(biāo)志是____________。下列關(guān)于這一進(jìn)化歷程的敘述,正確的是________(多選)。 A.X中的個(gè)體發(fā)生了可遺傳的突變 B.⑥⑦中每個(gè)個(gè)體是進(jìn)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(duì)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(gè)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(gè)物種中②和③親緣關(guān)系最近,因?yàn)棰冖凼怯勺罱耐晃锓N進(jìn)化而來(lái)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(kuò)大,則有利于在⑥⑦原種群之間形成地理隔離,使⑥⑦原種群個(gè)體失去交配機(jī)會(huì),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(gè)不同物種的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離。可遺傳變異為生物進(jìn)化提供原材料,A正確;生物進(jìn)化的基本單位不是個(gè)體,而是種群,B錯(cuò)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(cuò)誤;自然選擇的直接對(duì)象是表型,D錯(cuò)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(gè)體失去交配機(jī)會(huì) (4)產(chǎn)生生殖隔離 AE 階段驗(yàn)收評(píng)價(jià)(四) 第5、6章 基因突變及其他變異 生物的進(jìn)化 (時(shí)間:60分鐘 滿(mǎn)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(shuō)法,正確的是( ) A.染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)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:選C 染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)缺失不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,可能是基因突變,A錯(cuò)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(duì)的增添、缺失或替換,不能用光學(xué)顯微鏡直接觀察,B錯(cuò)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(cuò)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(lái)的,如不考慮染色體變異,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)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(shí)使用同一套遺傳密碼 D.基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中 解析:選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(gè)體細(xì)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(gè)染色體組,不可能含有一對(duì)等位基因,因此B1、B2基因不能同時(shí)存在于同一個(gè)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(shí)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(cuò)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(shí)定會(huì)發(fā)生染色體的斷裂和重新連接 D.該變異類(lèi)型會(huì)導(dǎo)致染色體上的基因座位發(fā)生改變 解析:選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(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變,A錯(cuò)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(shí)定會(huì)發(fā)生染色體的斷裂和重新連接,C正確;染色體易位會(huì)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(guò)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(guò)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:選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(cuò)誤;圖甲屬于基因重組,沒(méi)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(cuò)誤。 5.下列現(xiàn)象中,與減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體聯(lián)會(huì)行為均有關(guān)的是( ) ①人類(lèi)的XYY綜合征個(gè)體的形成?、诰€粒體DNA突變會(huì)導(dǎo)致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時(shí)出現(xiàn)少數(shù)小菌落 ③三倍體西瓜植株的高度不育?、芤粚?duì)等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比 ⑤卵裂時(shí)個(gè)別細(xì)胞染色體異常分離,可形成人類(lèi)的21三體綜合征個(gè)體 A.①② B.①⑤ C.③④ D.④⑤ 解析:選C?、廴扼w西瓜植株的高度不育是因?yàn)槠浼?xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為奇數(shù),減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)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(shí)質(zhì)是位于同源染色體上的等位基因在減數(shù)分裂過(guò)程中伴隨同源染色體聯(lián)會(huì)、分離造成的;①為染色體個(gè)別數(shù)目變異造成的人類(lèi)遺傳病,與減數(shù)分裂Ⅱ異常有關(guān);⑤卵裂過(guò)程中只能進(jìn)行有絲分裂,不會(huì)發(fā)生同源染色體的聯(lián)會(huì);②是細(xì)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(duì)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(guò)程中,控制一對(duì)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(lái)DNA序列不屬于基因突變 D.小麥植株在有性生殖時(shí),一對(duì)等位基因一定不會(huì)發(fā)生基因重組 解析:選D 由堿基對(duì)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(qiáng)調(diào)的是基因結(jié)構(gòu)的改變,A錯(cuò)誤;若一對(duì)相對(duì)性狀由位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因控制,則在減數(shù)分裂過(guò)程中可能發(fā)生基因重組,B錯(cuò)誤;淀粉分支酶基因中插入了一段外來(lái)DNA序列,屬于基因結(jié)構(gòu)的改變,為基因突變,C錯(cuò)誤;有性生殖中,一對(duì)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(xún),醫(yī)生通過(guò)產(chǎn)前診斷技術(shù)從孕婦體內(nèi)取出胎兒細(xì)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),可以檢測(cè)和預(yù)防所有先天性人類(lèi)遺傳病 B.體外培養(yǎng)胎兒細(xì)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(xì)胞,可判斷胎兒是否患有青少年型糖尿病 D.從胎兒細(xì)胞中提取DNA并檢測(cè)相關(guān)基因,可判斷胎兒是否患貓叫綜合征 解析:選B 借助B超檢查技術(shù),可以檢測(cè)和預(yù)防部分遺傳病,A錯(cuò)誤;體外培養(yǎng)胎兒細(xì)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(wú)法判斷胎兒是否患有青少年型糖尿病,C錯(cuò)誤;貓叫綜合征屬于染色體結(jié)構(gòu)異常遺傳病,從胎兒細(xì)胞中提取DNA并檢測(cè)相關(guān)基因,無(wú)法判斷胎兒是否患貓叫綜合征,D錯(cuò)誤。 8.正常果蠅(二倍體)體細(xì)胞中含8條染色體。一只雌蠅的一個(gè)卵原細(xì)胞中X染色體、Ⅱ號(hào)染色體發(fā)生如圖所示變異。下列分析錯(cuò)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(xì)胞可能產(chǎn)生正常卵細(xì)胞 D.該卵原細(xì)胞形成的初級(jí)卵母細(xì)胞中含有6個(gè)DNA分子 解析:選D 分析題圖可知,一條X染色體移接到一條Ⅱ號(hào)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(xì)胞減數(shù)分裂時(shí),新染色體同時(shí)與X染色體、Ⅱ號(hào)染色體聯(lián)會(huì),若后期X染色體、Ⅱ號(hào)染色體進(jìn)入次級(jí)卵母細(xì)胞則能夠產(chǎn)生正常卵細(xì)胞;該卵原細(xì)胞形成的初級(jí)卵母細(xì)胞中含有14個(gè)DNA分子。 9.研究人員對(duì)生長(zhǎng)在山區(qū)中的某二倍體植物種群進(jìn)行了兩次調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)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(duì)r+、r為顯性,r+對(duì)r為顯性。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 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(gè)體的全部基因共同構(gòu)成該種群的基因庫(kù) C.初次調(diào)查時(shí)種群中R的基因頻率為40%,二次調(diào)查時(shí)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:選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(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,叫作這個(gè)種群的基因庫(kù),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(cuò)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(shuō)法正確的是( ) A.有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中才能發(fā)生該種染色體變異 B.DNA的斷裂、錯(cuò)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(xì)胞中都能表達(dá) D.甲→乙發(fā)生的變異類(lèi)型為倒位,不能在顯微鏡下分辨 解析:選B 染色體變異是隨機(jī)的,無(wú)論細(xì)胞是否發(fā)生分裂,均有可能發(fā)生染色體變異,A錯(cuò)誤;甲→乙發(fā)生的染色體結(jié)構(gòu)變異類(lèi)型為倒位,其根本原因是DNA的斷裂、錯(cuò)接,這種變異在顯微鏡下能分辨,B正確,D錯(cuò)誤;在不同細(xì)胞中,選擇性表達(dá)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(xì)胞中不一定都能表達(dá),C錯(cuò)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(xì)胞都含有2個(gè)染色體組 B.經(jīng)③產(chǎn)生④的過(guò)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(guò)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(guò)程,若要獲得顯性純合子則需多次測(cè)交 解析:選A?、馐怯们锼伤貙?duì)單倍體幼苗處理獲得的,部分細(xì)胞只含有一個(gè)染色體組,A正確;經(jīng)③產(chǎn)生④的過(guò)程,基因中堿基數(shù)量不一定發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;經(jīng)③產(chǎn)生⑨的過(guò)程可以發(fā)生突變,也可以發(fā)生基因重組,C錯(cuò)誤;經(jīng)③產(chǎn)生⑧的過(guò)程,若要獲得顯性純合子則需多次自交,D錯(cuò)誤。 12.隨著工業(yè)化的發(fā)展,環(huán)境不斷惡化,英國(guó)曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾(其幼蟲(chóng)稱(chēng)樺尺蠖)種群中,與從前淺色個(gè)體占多數(shù)相比,黑色個(gè)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(guò)進(jìn)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(shì)體現(xiàn)了協(xié)同進(jìn)化 解析:選D 變異是不定向的,A錯(cuò)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(jìn)化的結(jié)果,但沒(méi)有產(chǎn)生新物種,B錯(cuò)誤;黑色樺尺蛾增多是自然選擇的結(jié)果,達(dá)爾文提出了自然選擇學(xué)說(shuō),而獲得性遺傳是拉馬克的觀點(diǎn),C錯(cuò)誤;不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是協(xié)同進(jìn)化。樺尺蛾體色變化趨勢(shì)體現(xiàn)了協(xié)同進(jìn)化,D正確。 13.某自由交配的種群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)間段都經(jīng)歷多次繁殖過(guò)程,定期隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為AA、aa的個(gè)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(gè)體在Ⅰ、Ⅲ段數(shù)量均為40,說(shuō)明種群沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化 D.在Ⅱ、Ⅲ段,AA基因型個(gè)體的適應(yīng)能力比aa基因型個(gè)體的弱 解析:選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(cuò)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(duì)不同表型的個(gè)體的選擇作用,B錯(cuò)誤;生物進(jìn)化的實(shí)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(shuō)明種群發(fā)生了進(jìn)化,C錯(cuò)誤;在Ⅱ、Ⅲ段,AA基因型個(gè)體的適應(yīng)能力比aa基因型個(gè)體的弱,所以在自然選擇的作用下,AA基因型個(gè)體逐漸被淘汰,D正確。 14.下圖表示生物多樣性的形成過(guò)程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.圖中P決定生物進(jìn)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(gè)動(dòng)物交配后能產(chǎn)生后代,則它們一定屬于同一物種 解析:選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(jìn)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(cuò)誤。 15.(2023·湖北高考)現(xiàn)有甲、乙兩種牽牛花,花冠的顏色由基因A、a控制。含A基因的牽牛花開(kāi)紫花,不含A基因的牽?;ㄩ_(kāi)白花。甲開(kāi)白花,釋放的揮發(fā)物質(zhì)多,主要靠蛾類(lèi)傳粉;乙開(kāi)紫花,釋放的揮發(fā)物質(zhì)少,主要靠蜂類(lèi)傳粉。若將A基因轉(zhuǎn)入甲,其花顏色由白變紫,其他性狀不變,但對(duì)蛾類(lèi)的吸引下降,對(duì)蜂類(lèi)的吸引增強(qiáng)。根據(jù)上述材料,下列敘述正確的是( ) A.甲、乙兩種牽?;▊鞣劾ハx(chóng)的差異,對(duì)維持兩物種生殖隔離具有重要作用 B.在蛾類(lèi)多而蜂類(lèi)少的環(huán)境下,甲有選擇優(yōu)勢(shì),A基因突變加快 C.將A基因引入甲植物種群后,甲植物種群的基因庫(kù)未發(fā)生改變 D.甲釋放的揮發(fā)物是吸引蛾類(lèi)傳粉的決定性因素 解析:選A 由題可知,甲、乙兩種牽?;▊鞣劾ハx(chóng)不同,不會(huì)使甲和乙之間相互傳粉,對(duì)維持兩物種生殖隔離具有重要作用,A正確;在蛾類(lèi)多而蜂類(lèi)少的環(huán)境下,有利于甲傳粉,但是A基因突變頻率不會(huì)加快,B錯(cuò)誤;甲開(kāi)白花,說(shuō)明甲中不存在A基因,將A基因引入甲植物種群后,其基因庫(kù)會(huì)發(fā)生改變,C錯(cuò)誤;據(jù)題干信息分析,將A基因引入甲后,甲花色由白變紫,其他性狀不變,但是對(duì)蛾類(lèi)的吸引下降,推測(cè)吸引蛾類(lèi)傳粉的決定性因素不是甲釋放的揮發(fā)物,可能是植物的花色,D錯(cuò)誤。 16.許多動(dòng)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(gè)體大量繁殖,形成一個(gè)如下圖所示的瓶頸模式,圖中eq \a\vs4\al(●)為抗藥性個(gè)體,瓶頸部分表示動(dòng)物數(shù)量減少的時(shí)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(jìn)化的方向 B.在圖中所示的三年間,該種群進(jìn)化形成了新物種 C.在自然越冬無(wú)殺蟲(chóng)劑作用時(shí),害蟲(chóng)中敏感性基因頻率反而升高,說(shuō)明變異的有利或有害取決于環(huán)境的變化 D.在使用殺蟲(chóng)劑防治害蟲(chóng)時(shí),其抗藥性基因頻率的增加,是因?yàn)橛锌顾幮曰虻暮οx(chóng)繁殖能力增強(qiáng)了 解析:選C 突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向,A錯(cuò)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(shuō)明該種群發(fā)生了進(jìn)化,但不能說(shuō)明形成了新物種,因?yàn)樯掣綦x是新物種形成的標(biāo)志,B錯(cuò)誤;分析圖示可知,抗藥性個(gè)體不耐寒冷,敏感性個(gè)體耐寒冷,在冬季寒冷環(huán)境的選擇下,害蟲(chóng)中敏感性基因頻率反而升高,說(shuō)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(chóng)劑防治害蟲(chóng)時(shí),其抗藥基因頻率的增加,說(shuō)明含有殺蟲(chóng)劑的環(huán)境對(duì)害蟲(chóng)的抗藥性變異進(jìn)行了定向選擇,D錯(cuò)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(jìn)化理論的概念圖,請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題: (1)②導(dǎo)致①改變的內(nèi)因是生物的______和________,它為生物進(jìn)化提供原材料。 (2)圖中③指______,③的觀點(diǎn)沒(méi)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(gè)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(gè)體占20%,基因型為aa的個(gè)體占50%。倘若人為舍棄隱性性狀類(lèi)型僅保留顯性性狀類(lèi)型,令其自交,則自交一代中基因型為AA的個(gè)體占________,基因型為aa的個(gè)體占________,此時(shí)種群中A的基因頻率為_(kāi)_____。經(jīng)這種人工選擇作用,該種群是否發(fā)生了進(jìn)化?______,原因是_________________________________ _________________________________________________________。 解析:(1)突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料,是進(jìn)化的內(nèi)因。(2)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心是自然選擇學(xué)說(shuō)。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(gè)體占20%,基因型為aa的個(gè)體占50%,則基因型為Aa的個(gè)體占30%。倘若人為舍棄隱性性狀類(lèi)型,僅保留顯性性狀類(lèi)型,則AA的個(gè)體占40%,Aa的個(gè)體占60%。該種群自交,AA的個(gè)體自交后代仍為AA,占40%;Aa的個(gè)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(gè)體占55%,基因型為aa的個(gè)體占15%。此時(shí)種群中A的基因頻率為55%+30%×1/2=70%。生物進(jìn)化的實(shí)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(shuō) 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(gè)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(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)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(guò)程。 (1)由品種①②經(jīng)過(guò)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程培育出新品種⑥的育種方法是__________,其依據(jù)的原理是________________________________________________________________________。 (2)過(guò)程Ⅵ常利用____________________獲得單倍體幼苗,再通過(guò)Ⅶ,即用____________(填某種化學(xué)試劑名稱(chēng))處理幼苗獲得⑥ttRR,該化學(xué)試劑的作用機(jī)理是__________________________________。這種育種方法的顯著優(yōu)勢(shì)是________________________________________________________________________。 (3)圖中________過(guò)程所利用的原理為生物的進(jìn)化提供了最初的原材料,常用X射線等處理植物,處理對(duì)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(guò)Ⅰ過(guò)程的雜交,再經(jīng)過(guò)Ⅱ與Ⅲ過(guò)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(guò)Ⅵ過(guò)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(guò)Ⅶ所示的人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過(guò)程得到的⑥ttRR為純合子,在此過(guò)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(jī)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(guò)Ⅵ、Ⅶ過(guò)程獲得⑥ttRR的育種方法為單倍體育種,其顯著優(yōu)勢(shì)是可明顯縮短育種年限。(3)Ⅳ、Ⅴ過(guò)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(jìn)化提供最初的原材料。由于萌發(fā)的種子或幼苗細(xì)胞分裂旺盛,發(fā)生基因突變的概率較大,所以在進(jìn)行人工誘變育種時(shí),處理對(duì)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(xì)胞分裂旺盛 19.(11分)人類(lèi)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?wèn)題: (1)如圖所示的五個(gè)家庭,所患遺傳病類(lèi)型各不相同,且致病基因均位于性染色體上。 ①1號(hào)家庭所患遺傳病和5號(hào)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_(kāi)__________________________________________________________________。 ②2號(hào)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_(kāi)_______。 ③如控制3號(hào)家庭的遺傳病的等位基因?yàn)锳、a,則患該遺傳病的男性的基因型為_(kāi)_________。 ④4號(hào)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(duì)一位克氏綜合征個(gè)體的染色體進(jìn)行檢查時(shí)得知其兩條X染色體分別來(lái)自外祖父和外祖母,說(shuō)明形成該克氏綜合征個(gè)體的原因是_________________________________________________________________。 解析:(1)因1~5號(hào)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(hào)家庭所患遺傳病類(lèi)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(lái)自外祖父和外祖母,即兩條X染色體均來(lái)自其母親,也就是說(shuō)不可能是母親卵細(xì)胞形成過(guò)程中減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)兩條X染色體未分離,而是在卵細(xì)胞形成過(guò)程中的減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)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?、??、踃aYa ④女孩 (2)形成卵細(xì)胞過(guò)程中的減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)兩條X染色體未分離 20.(16分)某二倍體植物的花色受三對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(B、b,D、d,R、r)控制。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)體細(xì)胞中r基因數(shù)多于R基因數(shù)時(shí),R基因的表達(dá)會(huì)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(xì)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(qǐng)分析回答下列問(wèn)題: (1)圖甲體現(xiàn)基因?qū)π誀羁刂频姆绞绞莀_________________________,進(jìn)而控制生物的性狀。 (2)突變體①②③的花色相同,這說(shuō)明花色色素的合成量與體細(xì)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(cè)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(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中不存在基因突變與互換;各基因型配子活力相同。 實(shí)驗(yàn)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(jì)子代表型及比例。 預(yù)測(cè)結(jié)果: Ⅰ.若子代表型及比例為_(kāi)___________________________,則該突變體植株屬于突變體①類(lèi)型; Ⅱ.若子代表型及比例為_(kāi)___________________________,則該突變體植株屬于突變體②類(lèi)型; Ⅲ.若子代表型及比例為_(kāi)___________________________,則該突變體植株屬于突變體③類(lèi)型。 解析:(1)由圖甲可知,基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)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(xì)胞中r基因數(shù)多于R基因數(shù)時(shí),R基因的表達(dá)會(huì)減弱而形成粉紅花突變體。突變體①②③細(xì)胞中均含有2個(gè)r基因、1個(gè)R基因,三者的花色相同,說(shuō)明花色色素的合成量與體細(xì)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(cè)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(gè)r基因,又體細(xì)胞中r基因數(shù)多于R基因數(shù)時(shí),R基因的表達(dá)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(jì)子代的表型與比例??捎媚嫱品A(yù)測(cè)結(jié)果:Ⅰ.若該突變體植株屬于突變體①類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)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?、?紅∶粉紅∶白=1∶2∶3?、?紅∶白=1∶1 eq \a\vs4\al( )eq \a\vs4\al(全冊(cè)驗(yàn)收評(píng)價(jià)) (時(shí)間:60分鐘 滿(mǎn)分:100分) 一、選擇題(共16小題,每小題3分,共48分) 1.(2023·廣東高考)科學(xué)理論隨人類(lèi)認(rèn)知的深入會(huì)不斷被修正和補(bǔ)充,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.新細(xì)胞產(chǎn)生方式的發(fā)現(xiàn)是對(duì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)的修正 B.自然選擇學(xué)說(shuō)的提出是對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的修正 C.RNA逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是對(duì)中心法則的補(bǔ)充 D.具催化功能RNA的發(fā)現(xiàn)是對(duì)酶化學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的補(bǔ)充 解析:選B 新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的,新細(xì)胞產(chǎn)生方式的發(fā)現(xiàn)是對(duì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)的修正,A正確。達(dá)爾文的生物進(jìn)化論主要由共同由來(lái)學(xué)說(shuō)和自然選擇學(xué)說(shuō)組成,前者指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的,后者揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制、解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因,B錯(cuò)誤。繼中心法則提出以后,隨著研究的不斷深入,科學(xué)家對(duì)中心法則作出了補(bǔ)充:少數(shù)生物(如一些RNA病毒)的遺傳信息可以從RNA流向RNA(RNA的復(fù)制)以及從RNA流向DNA(逆轉(zhuǎn)錄),C正確。一般來(lái)說(shuō),酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),具催化功能RNA的發(fā)現(xiàn)是對(duì)酶化學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的補(bǔ)充,D正確。 2.某二倍體植物的性別是由3個(gè)等位基因aD、a+、ad決定的,其中aD對(duì)a+、ad為顯性,a+對(duì)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(méi)有基因突變發(fā)生,下列說(shuō)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(guò)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:選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(duì)a+、ad為顯性,a+對(duì)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(gè)體,因?yàn)閍D基因決定雄性,兩個(gè)雄性無(wú)法雜交,A錯(cuò)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(guò)雜交的方法獲得純合二倍體雄性植株,B錯(cuò)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(cuò)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?tīng)栻?yàn)證“分離定律”假說(shuō)的證據(jù)是( ) A.親本產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)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(jìn)行隨機(jī)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:選D 孟德?tīng)栐O(shè)計(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)為自己的假說(shuō)提供證據(jù),測(cè)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(lán)植株的紫色葉對(duì)綠色葉為顯性,控制該對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因(A、a和B、b)分別位于3號(hào)和8號(hào)染色體上。如表是甘藍(lán)雜交實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),下列說(shuō)法正確的是( ) A.結(jié)球甘藍(lán)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(gè)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(lán)雜交,理論上后代表型的比例為3∶1 解析:選A 控制該對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因(A、a和B、b)分別位于3號(hào)和8號(hào)染色體上,則結(jié)球甘藍(lán)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(cuò)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(cuò)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(lán)雜交,理論上后代表型的比例為1∶1,D錯(cuò)誤。 5.(2023·湖南高考)某X染色體顯性遺傳病由SHOX基因突變所致,某家系中一男性患者與一正常女性婚配后,生育了一個(gè)患該病的男孩。究其原因,不可能的是( ) A.父親的初級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期,X和Y染色體片段交換 B.父親的次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期,性染色體未分離 C.母親的卵細(xì)胞形成過(guò)程中,SHOX基因發(fā)生了突變 D.該男孩在胚胎發(fā)育早期,有絲分裂時(shí)SHOX基因發(fā)生了突變 解析:選B 假設(shè)該遺傳病的顯性致病基因?yàn)锳,非致病基因?yàn)閍,一男性患者(XAY)與一正常女性(XaXa)婚配,若父親的初級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期,X染色體上含顯性致病基因的片段和Y染色體片段交換,導(dǎo)致Y染色體上有顯性致病基因,從而生出基因型為XaYA的患病男孩,A不符合題意;若父親的次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體未分離,則會(huì)形成基因型為XAXA或YY的精子,不會(huì)生出患病男孩,B符合題意;若母親的卵細(xì)胞形成過(guò)程中,SHOX基因發(fā)生了突變,可能生出基因型為XAY的患病男孩,C不符合題意;若該男孩在胚胎發(fā)育早期,有絲分裂時(shí)SHOX基因發(fā)生了突變,也可能使其患病,D不符合題意。 6.下列關(guān)于T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)和肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是( ) A.實(shí)驗(yàn)時(shí),標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要先對(duì)宿主細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記 B.T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,保溫和攪拌的時(shí)間都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 D.格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子,該轉(zhuǎn)化因子可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 解析:選B 噬菌體必須在活細(xì)胞內(nèi)才能進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng),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(xiàng)正確;T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)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(xiàng)錯(cuò)誤;在T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中,保溫時(shí)間長(zhǎng)短、攪拌是否充分均會(huì)影響沉淀物或上清液的放射性強(qiáng)度,C項(xiàng)正確;格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明了S型細(xì)菌中含有使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子,D項(xiàng)正確。 7.一對(duì)表型正常的夫婦(女方為紅綠色盲基因的攜帶者),生了一個(gè)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:選B 若與紅綠色盲相關(guān)的基因用B、b表示,則該對(duì)夫婦的基因型為XBXb、XbY,A圖中初級(jí)精母細(xì)胞的XY兩條性染色體沒(méi)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(xì)胞X-結(jié)合會(huì)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(jí)精母細(xì)胞中兩條Y染色體未分離,導(dǎo)致產(chǎn)生沒(méi)有Y染色體和兩條Y染色體的異常精子,與正常卵細(xì)胞結(jié)合,不會(huì)產(chǎn)生染色體組成為XXY的孩子,B錯(cuò)誤;C圖表示初級(jí)卵母細(xì)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(xì)胞,與正常的精子Y結(jié)合,會(huì)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(jí)卵母細(xì)胞中兩條X子染色體移向細(xì)胞的同一極,可能導(dǎo)致產(chǎn)生染色體組成為XBXB的卵細(xì)胞,與正常的精子Y結(jié)合,會(huì)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(yùn)亮氨酸的tRNA,對(duì)此敘述正確的是( ) A.該tRNA還能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)其他氨基酸 B.亮氨酸只能由該tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) C.亮氨酸的密碼子是AAU D.tRNA由許多個(gè)核糖核苷酸構(gòu)成 解析:選D 一種tRNA只能識(shí)別一種密碼子,并轉(zhuǎn)運(yùn)一種相應(yīng)的氨基酸,而一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn),A、B錯(cuò)誤;亮氨酸的密碼子應(yīng)位于mRNA上,與tRNA上游離的三個(gè)堿基配對(duì),因此亮氨酸的密碼子應(yīng)是UUA,C錯(cuò)誤;tRNA是由多個(gè)核糖核苷酸脫水聚合而成,其中有三個(gè)游離的堿基(反密碼子)能與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì),D正確。 9.右圖表示某動(dòng)物的精原細(xì)胞,該細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了互換。則由該細(xì)胞形成的精子類(lèi)型可能是( ) 解析:選B 經(jīng)互換的精原細(xì)胞會(huì)形成4種類(lèi)型的精細(xì)胞,選項(xiàng)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(xiàng)C中染色體形態(tài)的顏色沒(méi)有發(fā)生互換現(xiàn)象;選項(xiàng)D中只含有兩種類(lèi)型的配子。故選B。 10.(2023·湖北高考)人的某條染色體上A、B、C三個(gè)基因緊密排列,不發(fā)生互換。這三個(gè)基因各有上百個(gè)等位基因(例如:A1~An均為A的等位基因)。父母及孩子的基因組成如下表。下列敘述正確的是( ) A.基因A、B、C的遺傳方式是伴X染色體遺傳 B.母親的其中一條染色體上基因組成是A3B44C9 C.基因A與基因B的遺傳符合基因的自由組合定律 D.若此夫妻第3個(gè)孩子的A基因組成為A23A24,則其C基因組成為C4C5 解析:選B 分析父親及兒子的基因型可知,三對(duì)等位基因均成對(duì)存在,不可能是伴X染色體遺傳,A錯(cuò)誤。據(jù)題干信息可知,A、B、C三個(gè)基因在同一條染色體上緊密排列,不發(fā)生交換,則三對(duì)等位基因連鎖,在遺傳中不遵循基因的自由組合定律;對(duì)親代及子代的基因型進(jìn)行分析,可推知,母親染色體上基因組成分別是A3B44C9、A24B8C5,父親染色體上基因組成分別是A23B35C2、A25B7C4,B正確,C錯(cuò)誤。若此夫妻第3個(gè)孩子的A基因組成為A23A24,據(jù)以上分析可知,A23與C2連鎖,A24與C5連鎖,因此其C基因組成為C2C5,D錯(cuò)誤。 11.隨著對(duì)癌癥發(fā)生機(jī)理不斷深入研究,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),多種癌細(xì)胞的抑癌基因轉(zhuǎn)錄區(qū)域的上游發(fā)生過(guò)量甲基化,進(jìn)而導(dǎo)致抑癌基因的功能失活。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.甲基化后的抑癌基因堿基序列沒(méi)有發(fā)生改變 B.過(guò)量甲基化導(dǎo)致抑癌基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)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(guò)量甲基化導(dǎo)致的表型改變是不遺傳變異 解析:選D 過(guò)量甲基化導(dǎo)致抑癌基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)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(méi)有發(fā)生變化;抑癌基因過(guò)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(cuò)誤。 12.果蠅的某一對(duì)相對(duì)性狀由等位基因N/n控制,其中一個(gè)基因在純合時(shí)能使合子致死(注:NN、XnXn、XnY等均視為純合子)。有人用一對(duì)果蠅雜交,得到F1果蠅共185只,其中雄蠅63只。下列說(shuō)法不合理的是( ) A.上述結(jié)果能判定出這對(duì)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(shí)驗(yàn)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?yàn)閚 D.若致死基因?yàn)镹,讓F1果蠅隨機(jī)交配,理論上F2成活個(gè)體中雜合子的比例為1/8 解析:選D 由題意可知,在子一代中雌蠅∶雄蠅接近2∶1,說(shuō)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?yàn)樽哟行坌怨壦劳隽艘话耄f(shuō)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?yàn)閚。如果致死基因?yàn)镹,讓F1果蠅即XNXn、XnXn和XnY隨機(jī)交配,理論上F2成活個(gè)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(jìn)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(chēng)作“千杯不醉者”,把只能將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛的人稱(chēng)作“紅臉人”,把不能轉(zhuǎn)化乙醇的人稱(chēng)作“白臉人”。下列說(shuō)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(guò)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(duì)“紅臉人”的夫婦所生子女中,有1個(gè)“千杯不醉者”和1個(gè)“白臉人”,則該夫婦再生一個(gè)“千杯不醉者”女兒的概率是3/32 解析:選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(méi)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(cuò)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(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝,進(jìn)而控制生物體的性狀,B錯(cuò)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(cuò)誤;“紅臉人”基因型為A_B_,一對(duì)“紅臉人”(A_B_)的夫婦所生子女中,有1個(gè)“千杯不醉者”(A_bb)和1個(gè)“白臉人”(aa__),說(shuō)明該對(duì)夫婦的基因型均為AaBb,二者再生一個(gè)“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(jiàn)的伴X染色體隱性遺傳病。假設(shè)在一個(gè)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(shuō)法正確的是( ) A.該群體男性中b的基因頻率高于20% B.一對(duì)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(xún)、基因診斷等措施,該群體中色盲的發(fā)病率會(huì)越來(lái)越高 解析:選C 某個(gè)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(wú)關(guān),因此該群體男性中b的基因頻率等于20%,A錯(cuò)誤。一對(duì)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(cuò)誤。按照遺傳平衡定律計(jì)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(xún)、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(xún)、基因診斷等措施,該群體中色盲的發(fā)病率也不會(huì)越來(lái)越高,D錯(cuò)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(xì)胞內(nèi)增殖的過(guò)程(①②③表示過(guò)程)。以下分析錯(cuò)誤的是( ) A.HCV的+RNA復(fù)制時(shí),先合成-RNA再合成+RNA B.HCV的+RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后同時(shí)開(kāi)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:選B?、佗谶^(guò)程都表示RNA的自我復(fù)制,HCV的+RNA復(fù)制時(shí),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(jìn)入宿主細(xì)胞后先翻譯后復(fù)制,B錯(cuò)誤;HCV的+RNA既可作為復(fù)制的模板通過(guò)+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.(2023·廣東高考)雞的卷羽(F)對(duì)片羽(f)為不完全顯性,位于常染色體,F(xiàn)f表現(xiàn)為半卷羽;體型正常(D)對(duì)矮小(d)為顯性,位于Z染色體。卷羽雞適應(yīng)高溫環(huán)境,矮小雞飼料利用率高。為培育耐熱節(jié)糧型種雞以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),研究人員擬通過(guò)雜交將d基因引入廣東特色肉雞“粵西卷羽雞”,育種過(guò)程見(jiàn)下圖。下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.正交和反交獲得F1代個(gè)體表型和親本不一樣 B.分別從F1代群體Ⅰ和Ⅱ中選擇親本可以避免近交衰退 C.為縮短育種時(shí)間應(yīng)從F1代群體Ⅰ中選擇父本進(jìn)行雜交 D.F2代中可獲得目的性狀能夠穩(wěn)定遺傳的種雞 解析:選C 分析題意可知,研究人員擬通過(guò)雜交將d基因引入廣東特色肉雞“粵西卷羽雞”,則說(shuō)明反交中的卷羽正常雄性為純合子,則正反交親本的基因型為FFZDW(♀卷羽正常)和ffZdZd(♂片羽矮小)、ffZdW(♀片羽矮小)和FFZDZD(♂卷羽正常),F(xiàn)1中群體Ⅰ基因型為FfZdW、FfZDZd,群體Ⅱ基因型為FfZDW、FfZDZd。根據(jù)以上分析可知,正交和反交獲得F1個(gè)體表型和親本不一樣,A正確;近交衰退產(chǎn)生的原因是近交增加了隱性有害等位基因純合的概率,導(dǎo)致個(gè)體適應(yīng)能力下降,F(xiàn)1群體Ⅰ和群體Ⅱ來(lái)自不同的親本雜交,分別從F1群體Ⅰ和群體Ⅱ中選擇親本可以避免近交衰退,B正確;根據(jù)題意,需要獲取體型矮小的卷羽雞(基因型為FFZdZd和FFZdW),故需要F1中基因型為FfZdW(雌性)與FfZDZd(雄性)的個(gè)體雜交,應(yīng)從F1群體Ⅰ中選擇母本進(jìn)行雜交,C錯(cuò)誤;結(jié)合以上分析可知,雜交后的F2中可獲得基因型為FFZdZd和FFZdW的目的性狀能夠穩(wěn)定遺傳的種雞,D正確。 二、非選擇題(共4小題,共52分) 17.(12分)人類(lèi)血友病是伴X染色體隱性遺傳病?,F(xiàn)有一對(duì)非血友病的夫婦生出了兩個(gè)非雙胞胎女兒。大女兒與一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個(gè)患血友病的男孩。小女兒與一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚,并已懷孕?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)用“◇”表示尚未出生的孩子,請(qǐng)畫(huà)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_(kāi)_____________;假如這兩個(gè)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_(kāi)___________。 (3)已知一個(gè)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_(kāi)_______;在女性群體中攜帶者的比例為_(kāi)_______。 解析:(1)根據(jù)題意畫(huà)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(duì)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(gè)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(shí)驗(yàn)圖示,請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題: (1)S型細(xì)菌莢膜的主要成分是__________。真正的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是第__________組,該組與第___________組對(duì)照可排除該組小鼠死亡是由于R型細(xì)菌。格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)從各組小鼠體內(nèi)分離細(xì)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(lái)的細(xì)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(xì)菌,③組沒(méi)有注射活菌,死的S型細(xì)菌不會(huì)繁殖后代,因此這兩組都不能分離出S型活細(xì)菌;第④組是真正的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),但不是所有R型細(xì)菌都能轉(zhuǎn)化,因此小鼠體內(nèi)會(huì)有R型細(xì)菌和S型細(xì)菌。若將第④組分離出來(lái)的細(xì)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?、堋、佟〖訜嶂滤赖腟型細(xì)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(xì)胞中蛋白質(zhì)合成過(guò)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?wèn)題: (1)圖甲中①為_(kāi)_________酶,若圖中合成的③______用于構(gòu)成乙圖中D結(jié)構(gòu),則將會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)至___________進(jìn)行組裝。 (2)乙中A表示________鍵,B所攜帶氨基酸的密碼子為_(kāi)__________。 (3)該種菊花的重瓣為突變性狀??蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)有三個(gè)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(gè)突變基因中堿基及相應(yīng)蛋白質(zhì)的變化如下表所示。 據(jù)表分析:基因突變的類(lèi)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(yùn)進(jìn)入細(xì)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(gè)氨基酸的三個(gè)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(duì)于基因Ⅱ上的堿基C替換為T(mén),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(dá)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(lèi)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(gè)或多個(gè)。 答案:(1)RNA聚合 肽鏈 細(xì)胞核(核仁) (2)肽 GCU (3)堿基的增添、替換、缺失 0、1個(gè)或多個(gè) 20.(14分)(2023·全國(guó)甲卷)乙烯是植物果實(shí)成熟所需的激素,阻斷乙烯的合成可使果實(shí)不能正常成熟,這一特點(diǎn)可以用于解決果實(shí)不耐儲(chǔ)存的問(wèn)題,以達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)效益的目的?,F(xiàn)有某種植物的3個(gè)純合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表現(xiàn)為果實(shí)不能正常成熟(不成熟),丙表現(xiàn)為果實(shí)能正常成熟(成熟),用這3個(gè)純合子進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1自交得F2,結(jié)果見(jiàn)下表。 回答下列問(wèn)題。 (1)利用物理、化學(xué)等因素處理生物,可以使生物發(fā)生基因突變,從而獲得新的品種。通常,基因突變是指______________________________________________________________。 (2)從實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可知,甲和乙的基因型不同,判斷的依據(jù)是__________________。 (3)已知丙的基因型為aaBB,且B基因控制合成的酶能夠催化乙烯的合成,則甲、乙的基因型分別是__________;實(shí)驗(yàn)③中,F(xiàn)2成熟個(gè)體的基因型是__________,F(xiàn)2不成熟個(gè)體中純合子所占的比例為_(kāi)_________。 解析:(1)DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變,叫作基因突變。(2)由表格信息可以直接看出,實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的親本中都有丙,但得到的F1的表現(xiàn)型不相同,進(jìn)而推出甲和乙的基因型不同。(3)實(shí)驗(yàn)③的F2的性狀分離比為13∶3,為9∶3∶3∶1的變形,可推出這一對(duì)相對(duì)性狀受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制。由實(shí)驗(yàn)①F2中不成熟∶成熟=3∶1可以推出,實(shí)驗(yàn)①F1基因型中一對(duì)等位基因雜合、一對(duì)等位基因純合,再結(jié)合題中信息知,丙的基因型為aaBB,且表現(xiàn)為成熟,實(shí)驗(yàn)①的F1表現(xiàn)為不成熟,可推出F1中的不成熟個(gè)體應(yīng)該含有A基因,進(jìn)而推出甲的基因型為AABB。由實(shí)驗(yàn)③F2的性狀分離比為13∶3可推出,F(xiàn)1的基因型為AaBb,進(jìn)而推出乙的基因型為aabb。實(shí)驗(yàn)③中,F(xiàn)2的基因型及概率為1/16AABB(不成熟)、1/8AaBB(不成熟)、1/8AABb(不成熟)、1/4AaBb(不成熟)、1/16AAbb(不成熟)、1/8Aabb(不成熟)、1/16aaBB(成熟)、1/8aaBb(成熟)、1/16aabb(不成熟),F(xiàn)2成熟個(gè)體的基因型為aaBB和aaBb,F(xiàn)2不成熟個(gè)體中純合子所占的比例為3/13。 答案:(1)DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變 (2)甲、乙分別與丙雜交,得到的F1的表現(xiàn)型不相同 (3)AABB、aabb aaBB和aaBb 3/13學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語(yǔ)句必背1.基于化石的直接證據(jù),認(rèn)同當(dāng)今生物具有共同的祖先。 2.運(yùn)用比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等間接證據(jù),說(shuō)明當(dāng)今生物具有共同的祖先。 3.舉例說(shuō)明適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性。 4.運(yùn)用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)解釋適應(yīng)的形成,說(shuō)明適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。 5.評(píng)述達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的貢獻(xiàn)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(xì)胞和分子水平的證據(jù)等。 2.拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是:用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。 3.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是:過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異和自然選擇。 4.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)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(jìn)化的結(jié)果。 5.適應(yīng)是普遍存在的,有相對(duì)性。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。項(xiàng)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(jìn)化而來(lái)的胚胎學(xué) 證據(jù)脊椎動(dòng)物和魚(yú)在發(fā)育早期都有鰓裂和尾,隨著發(fā)育的進(jìn)行,除魚(yú)以外,其他動(dòng)物和人的鰓裂都消失了,人的尾消失了脊椎動(dòng)物和人都是由共同的祖先進(jìn)化而來(lái)的,它們之間存在著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系;原始祖先生活在水中細(xì)胞水平 的證據(jù)生物都有能進(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞,細(xì)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(jìn)化而來(lái)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(diǎn),又有差異生物有共同的祖先;生物不同種類(lèi)之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近對(duì)比分組大猩猩黑猩猩人猩猩96.61%96.58%96.70%大猩猩98.18%98.31%黑猩猩98.44%達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)區(qū)別 變異變異是不定向的,本來(lái)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(dòng)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(dòng)物的意愿決定的變異都適應(yīng)環(huán)境進(jìn)化方向自然選擇決定生物自身決定聯(lián)系承認(rèn)生物非神所造,而是由更古老的生物進(jìn)化而來(lái),即由簡(jiǎn)單→復(fù)雜、由低等→高等進(jìn)化,且都是漸變的結(jié)果生物 種類(lèi)黑猩猩獼猴兔雞龜蛇小麥酵母菌氨基酸 差異數(shù)0191315233544學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語(yǔ)句必背1.闡述種群、種群基因庫(kù)、基因頻率等概念的內(nèi)涵。 2.運(yùn)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(duì)種群基因頻率變化的影響。 4.說(shuō)明隔離在物種形成中的作用。1.種群是生物進(jìn)化的基本單位。 2.突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料。 3.在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。 4.隔離是物種形成的必要條件。類(lèi)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%)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內(nèi)容物種形成生物進(jìn)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(gè)物種二者關(guān)系生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,這種改變可大可小,不一定會(huì)突破物種的界限,生物進(jìn)化不一定會(huì)導(dǎo)致新物種的形成交配(♀×♂)①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率/%081624618精子傳送率/%0000100100區(qū)域SS/%Ss/%ss/%甲80182乙2890基因型rrRrRR對(duì)滅鼠靈的抗性敏感抗性抗性對(duì)維生素K的依賴(lài)性無(wú)中度高度學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語(yǔ)句必背1.舉例說(shuō)明協(xié)同進(jìn)化。 2.概述生物多樣性及其形成的過(guò)程。 3.概述以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn),認(rèn)同其在現(xiàn)有生物進(jìn)化理論中的主流和核心地位。 4.通過(guò)了解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論存在的爭(zhēng)論和疑點(diǎn),認(rèn)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(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程。 3.生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。項(xiàng)目進(jìn)化歷程意義細(xì)胞數(shù)目單細(xì)胞→多細(xì)胞為功能復(fù)雜化提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)胞結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞→真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能更加完善代謝類(lèi)型厭氧型→需氧型能量供應(yīng)更加充足生殖方式無(wú)性生殖→有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組,增強(qiáng)了變異的多樣性,明顯加快進(jìn)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(fèi)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(fèi)者的出現(xiàn)使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,對(duì)植物進(jìn)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(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)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%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121045130②紫色葉×綠色葉89024281人員父親母親兒子女兒基因 組成A23A25B7B35C2C4A3A24B8B44C5C9A24A25B7B8C4C5A3A23B35B44C2C9突變基因ⅠⅡⅢ堿基變化C→CGC→TCTT→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(zhǎng)度有 明顯變化實(shí)驗(yàn)雜交組合F1表現(xiàn)型F2表現(xiàn)型及分離比①甲×丙不成熟不成熟∶成熟=3∶1②乙×丙成熟成熟∶不成熟=3∶1③甲×乙不成熟不成熟∶成熟=13∶3
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