
?生物的進(jìn)化(二)
重難點(diǎn)
題型
分值
重點(diǎn)
基因頻率和基因型頻率的計(jì)算
選擇題
2-4
隔離與物種形成的關(guān)系
協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性的形成
難點(diǎn)
基因頻率和基因型頻率的計(jì)算
隔離與物種形成的關(guān)系
核心知識(shí)點(diǎn)一:種群基因組成的變化和物種的形成
一、種群基因組成的變化
(一)種群和種群基因庫(kù)
1. 種群
(1)生活在一定區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合。種群的三要素:生活在同一區(qū)域、同種生物、全部個(gè)體的集合。
(2)特點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位;種群中的雌雄個(gè)體可以通過(guò)繁殖將各自的基因傳給后代,因此,種群也是生物繁殖的基本單位。
2. 種群的基因庫(kù):由一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因構(gòu)成。
3. 基因頻率和基因型頻率: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)的比值為基因頻率。一個(gè)種群中具有某個(gè)基因型的個(gè)體占全部個(gè)體的比值為基因型頻率。
問(wèn)題探究:如何計(jì)算基因頻率呢?
(1)某基因頻率=×100%。
例如:某生物種群由基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體組成,隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)為40、50、10, A、a的基因頻率為( )
提示:A%(A的基因頻率)=×100%。即(40×2+50)/100×2=0.65×100%=65%,a的基因頻率為1-65%=35%。
(2)已知基因型頻率計(jì)算基因頻率
①常染色體上基因頻率的計(jì)算
一對(duì)等位基因中某基因的頻率=該基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率。
例如:某植物種群中,AA個(gè)體占16%,aa個(gè)體占36%,計(jì)算A、a的基因頻率?
提示:A%(A的基因頻率)=AA%(AA的基因型頻率)+1/2Aa%(Aa的基因型頻率)。Aa個(gè)體所含的比例是1-16%-36%=48%,A的基因頻率=16%+1/2×48%=40%,a的基因頻率=1=40%=60%。
②X染色體上基因頻率的計(jì)算
如某種群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY,
b%(Xb的基因頻率)=×100%。
例如:某校學(xué)生中基因型比例為XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY=44∶5∶1∶43∶7,則Xb的基因頻率為?
提示:Xb的基因頻率=Xb/(XB+Xb)×100%(因?yàn)锽、b基因只位于X染色體上,Y染色體上沒(méi)有)。女性體內(nèi)有兩條X染色體,因此有兩個(gè)此類基因(包括B和b),男性體內(nèi)只有1條X染色體,因此只有1個(gè)此類基因(B或b)。被調(diào)查的種群中,Xb=5%+1%×2+7%=14%,XB+Xb=44%×2+5%×2+1%×2+43%+7%=150%,所以,Xb的基因頻率=Xb/(XB+Xb)×100%=14%÷150%×100%≈9.3%。
(3)基因頻率與基因型頻率的計(jì)算公式
設(shè)A的基因頻率為p,a的基因頻率為q,則p+q=1,(p+q)2=p2+2 pq + q2=1
雄配子
雌配子
A(p)
a(q)
A(p)
AA(p2)
Aa(pq)
a(q)
Aa(pq)
aa(q2)
該公式利用的是遺傳平衡定律,那么遺傳平衡定律的適用條件是怎樣的?
種群非常大、種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的并產(chǎn)生后代、沒(méi)有基因突變發(fā)生、沒(méi)有遷入和遷出、不同性狀的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的。
例如:在某一個(gè)人群中,經(jīng)調(diào)查得知,隱性性狀者為16%,該性狀不同類型的基因型頻率AA、Aa分別是多少?
提示:隱性性狀者為16%,即aa%=16%,則a%=40%。A%=1-40%=60%。因此AA%=60%×60%=0.36,Aa%=2×40%×60%=0.48。
(二)種群基因頻率的變化
1. 可遺傳變異的類型:基因突變、基因重組、染色體變異,其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。
2. 可遺傳變異提供了生物進(jìn)化的原材料的原因
①可遺傳變異的形成:基因突變產(chǎn)生等位基因,通過(guò)有性生殖過(guò)程中基因重組,可形成多種多樣的基因型,從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
②可遺傳變異的結(jié)果: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。因?yàn)橥蛔兒椭亟M都是隨機(jī)的、不定向的。而突變的有利和有害也不是絕對(duì)的,往往取決于生物的生存環(huán)境。
(三)自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響
1. 原因:不斷淘汰發(fā)生不利變異的個(gè)體,選擇保留發(fā)生有利變異的個(gè)體。比如:曼徹斯特地區(qū)的樺尺蛾,在沒(méi)有污染的樹(shù)干上,淺色的數(shù)量多,在污染后深色的樹(shù)干上,深色的數(shù)量多;使用抗生素后,不具有抗性的個(gè)體被殺死,具有抗性的個(gè)體存活下來(lái)。
2. 選擇的對(duì)象
①直接作用對(duì)象:個(gè)體的表型。②最終選擇的對(duì)象:決定表型的基因。
3. 選擇的結(jié)果
①基因方面:種群基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變。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)的基因頻率會(huì)不斷提高,控制不利變異的基因頻率會(huì)下降。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。
②生物性狀方面:導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
③生物的進(jìn)化是生物基因頻率的改變,即只要生物的基因頻率發(fā)生改變,該生物就在進(jìn)化。
易錯(cuò)點(diǎn)撥:進(jìn)化中的“定向”與“不定向”
(1)變異是不定向的。(2)自然選擇是定向的。(3)種群基因頻率的變化是定向的。
(4)生物進(jìn)化是定向的。
二、隔離在物種形成中的作用
1. 物種的概念:能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
關(guān)鍵點(diǎn):自然狀態(tài)下、產(chǎn)生可育后代。即不同的物種不能相互交配,或者即使能交配成功,也不能產(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)類型
項(xiàng)目
類型
發(fā)生范圍
結(jié)果
生殖隔離
不同物種間
①不能相互交配;
②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
易錯(cuò)點(diǎn)撥: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。
3. 新物種的形成過(guò)程
除了這種時(shí)間很長(zhǎng)的漸變式物種形成的方式外,還有爆發(fā)式物種形成,是在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)完成的,主要起源于個(gè)體的染色體變異或遠(yuǎn)緣雜交以及染色體加倍等,如六倍體普通小麥的形成。
歸納總結(jié):物種形成與生物進(jìn)化的比較
項(xiàng)目
物種形成
生物進(jìn)化
標(biāo)志
生殖隔離出現(xiàn)
基因頻率改變
變化后生物和原來(lái)生物的關(guān)系
新物種形成,生殖隔離,質(zhì)變,屬于不同的物種
生物進(jìn)化,基因頻率改變,量變,仍屬于一個(gè)物種
聯(lián)系
(1)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成;
(2)新物種一旦形成,則說(shuō)明生物肯定進(jìn)化了
易錯(cuò)點(diǎn)撥:
(1)進(jìn)化取決于種群基因頻率是否發(fā)生改變。只要種群的基因頻率發(fā)生改變,生物就一定發(fā)生了進(jìn)化。
(2)物種形成取決于是否形成生殖隔離。
①進(jìn)化是量變,進(jìn)化不一定形成新物種。
②物種形成是質(zhì)變,新物種形成一定發(fā)生了進(jìn)化。
(3)新物種形成不一定經(jīng)過(guò)地理隔離,但不管哪種方式都需要達(dá)到生殖隔離才能完成新物種的形成。
例題1 若某種群中原本只存在基因型為Aa的個(gè)體,由于外界因素的改變,該種群被分割成甲、乙兩個(gè)種群,如圖表示分割后的兩個(gè)種群中A基因的基因頻率變化情況。下列敘述正確的是( ?。?br />
A. T時(shí)刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同
B. T時(shí)刻將甲、乙種群混合后,A基因的基因頻率為0.5
C. 甲、乙種群均未發(fā)生進(jìn)化
D. 環(huán)境通過(guò)對(duì)基因型的選擇影響基因頻率
答案:A
解析:本題考擦基因頻率的計(jì)算以及影響基因頻率的因素,難度較大。雜合子的基因頻率=2×A基因的頻率×a基因的頻率,所以T時(shí)刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同,A正確;由于甲、乙兩個(gè)種群不一定一樣大,所以不能判斷混合后的種群基因頻率,B錯(cuò)誤;兩個(gè)種群基因頻率均有改變,故均發(fā)生了進(jìn)化,C錯(cuò)誤;環(huán)境通過(guò)對(duì)表型的選擇影響基因頻率,D錯(cuò)誤。
例題2 下圖表示我國(guó)黃河兩岸a、b、c、d 這4個(gè)物種及其演化關(guān)系的模型,請(qǐng)據(jù)圖分析,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A. 由a物種進(jìn)化為b、c兩個(gè)物種經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過(guò)程
B. 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,內(nèi)因是種群的基因庫(kù)不同,外因是存在地理隔離
C. c物種的種群基因頻率發(fā)生了變化,則該物種一定在進(jìn)化
D. 判斷d物種和b物種是否為不同物種的方法是觀察兩者能否自由交配并產(chǎn)生可育后代
答案:B
解析:本題考查隔離與物種的形成,難度較大。a物種進(jìn)化為b、c兩個(gè)物種經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過(guò)程,A正確;b物種遷到黃河南岸后,與c物種之間不存在地理隔離,B錯(cuò)誤;生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生了變化,C正確;是否存在生殖隔離是判斷d物種和b物種是否屬于兩個(gè)物種的依據(jù),D正確。
核心知識(shí)點(diǎn)二:協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
一、協(xié)同進(jìn)化
1. 含義:指生物的不同物種之間、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。
例如:①某種蘭花具有細(xì)長(zhǎng)的花矩某種蛾類具有細(xì)長(zhǎng)的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快,獵豹的奔跑速度加快。
③地球上原始大氣中沒(méi)有氧氣,所以那時(shí)生物的呼吸類型只能是無(wú)氧呼吸;當(dāng)?shù)厍蛏铣霈F(xiàn)了進(jìn)行光合作用的生物以后,才使大氣中有了氧氣,這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。
2. 協(xié)同進(jìn)化的原因:生物與生物之間的相互選擇和生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互影響。
二、生物多樣性的形成
1. 生物多樣性的三個(gè)層次:遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
2. 生物多樣性的原因
(1)根本原因:基因(DNA分子結(jié)構(gòu))的多樣性。不同DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)目、種類、排列順序不同決定了DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性。
(2)直接原因:蛋白質(zhì)的多樣性。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者。組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)四個(gè)因素決定了蛋白質(zhì)的多樣性。
(3)從生物進(jìn)化的角度看,生物的多樣性是多種多樣的環(huán)境對(duì)生物的不定向變異進(jìn)行定向選擇的結(jié)果。
3. 生物多樣性三個(gè)層次之間的聯(lián)系
遺傳(基因)多樣性是形成物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ),反過(guò)來(lái)物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響遺傳(基因)多樣性。
4. 生物多樣性的形成過(guò)程
①35億年前:古細(xì)菌出現(xiàn);
②15億年前:主要是藍(lán)細(xì)菌和細(xì)菌;
③真核生物出現(xiàn)以后,出現(xiàn)了有性生殖,實(shí)現(xiàn)了基因重組,增強(qiáng)了生物變異的多樣性,生物進(jìn)化的速度明顯加快,多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多;
④5.4億-5億年前:海洋中有大量的無(wú)脊椎動(dòng)物爆發(fā)式形成,這就是寒武紀(jì)大爆發(fā);
⑤4億年前:形成原始陸生植物(主要是蕨類植物)、原始兩棲類;
⑥陸地上復(fù)雜的環(huán)境為生物進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái),裸子植物、被子植物、鳥(niǎo)類、哺乳類等成為地球上的優(yōu)勢(shì)類群。
由此可以看出生物進(jìn)化的總趨勢(shì)為:簡(jiǎn)單→復(fù)雜,低等→高等,水生→陸生,異養(yǎng)→自養(yǎng),無(wú)氧→有氧,原核生物→真核單細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物,無(wú)性生殖→有性生殖。
三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展
(1)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論:適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;種群是生物進(jìn)化的基本單位;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;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;生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
(2)中性突變學(xué)說(shuō):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。
(3)間斷平衡學(xué)說(shuō):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。
在這些理論中,以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說(shuō)的影響要廣泛和深遠(yuǎn),它仍然是以后各個(gè)方面研究的基礎(chǔ),生物進(jìn)化理論不會(huì)停滯不前,而是在不斷發(fā)展。
例題1 協(xié)同進(jìn)化就是“生態(tài)的舞臺(tái),共同的表演”,下列關(guān)于協(xié)同進(jìn)化的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是( ?。?br />
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. 獵豹與斑馬之間的“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
答案:D
解析:本題考查協(xié)同進(jìn)化,難度中等。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;獵豹與斑馬之間的“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)花矩而預(yù)測(cè)出為其傳粉的某種昆蟲(chóng)應(yīng)具有吸管似的口器,D錯(cuò)誤。
例題2 有關(guān)生物多樣性和進(jìn)化的敘述,正確的是( ?。?br />
A. 長(zhǎng)期自然選擇和協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果導(dǎo)致生物多樣性的形成
B. 協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展
C. 不同的物種及其所包含的基因共同構(gòu)成了生物多樣性
D. 基因重組是生物變異的根本來(lái)源,并加速了生物進(jìn)化
答案:A
解析:本題考查生物多樣性與協(xié)同進(jìn)化,難度中等。長(zhǎng)期自然選擇和協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果導(dǎo)致生物多樣性的形成,A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,B錯(cuò)誤;生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次,C錯(cuò)誤;基因突變是生物變異的根本來(lái)源,基因重組只是生物變異的來(lái)源之一,D錯(cuò)誤。
(答題時(shí)間:30分鐘)
1. 下列與種群有關(guān)的敘述,不正確的是( ?。?br />
A. 一片樹(shù)林中的全部獼猴是一個(gè)種群
B. 基因型頻率是指在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某種基因型的個(gè)體在種群中所占的比值
C. 一個(gè)種群的基因庫(kù)在代代相傳中得以保持和發(fā)展
D. 種群的基因頻率是恒定不變的
2. 下列關(guān)于基因頻率、基因型頻率與生物進(jìn)化的敘述,正確的是( ?。?br />
A. 一個(gè)種群中,控制一對(duì)相對(duì)性狀的各種基因型頻率的改變說(shuō)明物種在不斷進(jìn)化
B. 色盲患者中男性數(shù)量大于女性,說(shuō)明男性群體中色盲基因的頻率大于女性群體
C. 基因型為Aa的個(gè)體自交后代所形成的群體中,A基因的頻率大于a基因的頻率
D. 一個(gè)種群中,控制相對(duì)性狀的等位基因的頻率之和、基因型頻率之和都為1
3. 下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述,正確的是( ?。?br />
A. 基因突變、基因重組和染色體變異屬于可遺傳的變異,為生物進(jìn)化提供了原材料
B. 在生物的生存斗爭(zhēng)中,失敗的個(gè)體會(huì)被淘汰,這不利于生物的進(jìn)化
C. 自然選擇的方向和環(huán)境發(fā)展的方向之間沒(méi)有明確的因果關(guān)系
D. 在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,種群的基因頻率不會(huì)改變
4. 下列有關(guān)生物進(jìn)化的說(shuō)法,正確的是( ?。?br />
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
5. 大約一萬(wàn)年前,某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個(gè)種群,兩個(gè)種群現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了明顯的分化,過(guò)程如圖所示,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A. 地球上新物種的形成都必須先經(jīng)歷a過(guò)程
B. b過(guò)程的實(shí)質(zhì)是定向改變種群的基因頻率
C. ①~⑥只能表示物種形成過(guò)程中基因突變是不定向的
D. 品系1和品系2種群基因庫(kù)出現(xiàn)了較大差異,立刻形成物種1和物種2
6. 下圖表示小鼠原種進(jìn)化為某種小鼠新種的過(guò)程。下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 某個(gè)小鼠有利變異的產(chǎn)生一定能引起該小鼠種群發(fā)生進(jìn)化
B. X表示突變和基因重組,它們與環(huán)境共同影響生物的性狀
C. Y使該種群基因頻率發(fā)生定向改變,并決定生物進(jìn)化的方向
D. Z表示隔離,阻斷了種群間的基因交流,進(jìn)而形成新物種
7. 下列有關(guān)生物進(jìn)化和物種形成的敘述,正確的是( ?。?br />
A. 形成新物種是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)
B. 生殖隔離一旦形成就標(biāo)志著新物種的產(chǎn)生
C. 環(huán)境條件保持穩(wěn)定,種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化
D. 二倍體西瓜經(jīng)秋水仙素處理形成四倍體西瓜,四倍體西瓜不是新物種
8. 下列關(guān)于捕食者在生物進(jìn)化中的作用的說(shuō)法,正確的是( ?。?br />
A. 捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量少的物種
B. 捕食者的存在有利于增加物種多樣性
C. 捕食者的存在往往導(dǎo)致被捕食者的滅絕
D. 捕食者的存在可導(dǎo)致部分被捕食者在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)
9. 某地大白菜農(nóng)田蝸牛危害嚴(yán)重,農(nóng)民起初噴灑殺蟲(chóng)劑R控制蟲(chóng)害,但幾年后效果不明顯,于是通過(guò)放養(yǎng)青蛙來(lái)控制害蟲(chóng),如圖是幾年中蝸牛種群數(shù)量變化的曲線?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題:
(1)拉馬克認(rèn)為,生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于_____________兩個(gè)方面的觀點(diǎn),若用其觀點(diǎn)分析蝸牛抗藥性的出現(xiàn),則蝸??顾幮宰儺惍a(chǎn)生于殺蟲(chóng)劑R使用________(填“前”或“后”)。若用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析,蝸??顾幮缘男纬墒莀____________的結(jié)果。
(2)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為蝸牛從A點(diǎn)到B點(diǎn)發(fā)生了進(jìn)化,其原因是_________。從________點(diǎn)開(kāi)始,農(nóng)民開(kāi)始放養(yǎng)青蛙控制害蟲(chóng)。
(3)蝸牛還能被一些鳥(niǎo)類捕食。蝸牛殼上有條紋與無(wú)條紋的性狀是由一對(duì)等位基因A和a控制的,研究人員調(diào)查了某地區(qū)的1 000只蝸牛,對(duì)存活的個(gè)體數(shù)和被鳥(niǎo)捕食后剩下的蝸??諝?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到的數(shù)據(jù)如表所示。
有條紋(顯性)
無(wú)條紋(隱性)
合計(jì)
存活個(gè)體數(shù)
178
211
389
空殼數(shù)
332
279
611
合計(jì)
510
490
1 000
在這1000只蝸牛中,aa的基因型頻率為_(kāi)___________。如果Aa的基因型頻率為32%,則a的基因頻率為_(kāi)_______。由表中數(shù)據(jù)可推斷,經(jīng)多個(gè)世代后,該種群中______________(填“有條紋”或“無(wú)條紋”)基因的頻率將會(huì)增大。
10. 已知某地區(qū)蝗蟲(chóng)的抗藥性(A)對(duì)不抗藥性(a)為顯性,如圖表示該地區(qū)蝗蟲(chóng)進(jìn)化的基本過(guò)程,圖中X、Y、Z表示生物進(jìn)化中的基本環(huán)節(jié),請(qǐng)據(jù)圖分析回答:
(1)圖中X、Y分別是______________________、___________________。
(2)生物進(jìn)化的基本單位是_____________________。該地區(qū)蝗蟲(chóng)的全部個(gè)體所含有的全部基因叫做該地區(qū)蝗蟲(chóng)的______________。
(3)隔離是物種形成的必要條件,是指不同種群的個(gè)體在自然條件下基因不能________的現(xiàn)象,蝗蟲(chóng)新種產(chǎn)生必須要有______________。
(4)該地區(qū)蝗蟲(chóng)群體中基因型AA的個(gè)體占20%,基因型aa的個(gè)體占50%。倘若經(jīng)過(guò)人工噴灑農(nóng)藥,不抗藥的蝗蟲(chóng)全部被殺滅,抗藥的蝗蟲(chóng)自由交配一代后,子代中aa基因型頻率為_(kāi)_______,此時(shí)種群中A的基因頻率為_(kāi)_____________,經(jīng)這種選擇作用,該種群是否發(fā)生了進(jìn)化? ________________,原因是________________________。
1. D 解析:本題考查種群以及基因頻率,難度中等。一片樹(shù)林中的全部獼猴是一個(gè)種群,A正確;種群的基因型頻率是指某種基因型的個(gè)體在種群中所占的比值,B正確;種群中的個(gè)體不是機(jī)械地集合在一起,而是通過(guò)交配、繁殖將各自的基因傳遞給后代,因此種群中的個(gè)體雖然一代代死亡,但是基因能在代代相傳中保留、發(fā)展下去,C正確;可遺傳的變異、自然選擇等可使種群的基因頻率發(fā)生改變,D錯(cuò)誤。
2. D 解析:本題考查基因頻率、基因型頻率與生物進(jìn)化,難度較大。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,而不是基因型頻率的改變,A錯(cuò)誤;色盲患者中男性數(shù)量大于女性,是因?yàn)槟行訶染色體上只要攜帶色盲基因就會(huì)患色盲,并不能說(shuō)明男性群體中色盲基因的頻率大于女性群體,B錯(cuò)誤;在不發(fā)生突變、自然選擇、遷移等情況下,基因型為Aa的個(gè)體自交后代所形成的群體中,A基因的頻率等于a基因的頻率,C錯(cuò)誤;一個(gè)種群中,控制相對(duì)性狀的等位基因的頻率之和、基因型頻率之和都為1,D正確。
3. A 解析:本題考查生物的進(jìn)化,難度中等。突變和基因重組提供了生物進(jìn)化的原材料,A正確;在生存斗爭(zhēng)中,失敗的個(gè)體會(huì)被淘汰,有利于生物更好地適應(yīng)環(huán)境,有利于生物的進(jìn)化,B錯(cuò)誤;自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,經(jīng)過(guò)自然選擇保留下來(lái)的個(gè)體是適應(yīng)環(huán)境的,C錯(cuò)誤;在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,因突變和基因重組等因素的影響,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生改變,D錯(cuò)誤。
4. D 解析:本題考查現(xiàn)代生物進(jìn)化理論、物種形成以及協(xié)同進(jìn)化,難度較大?;诘貙又谐霈F(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。
5. B 解析:本題考查物種的形成過(guò)程,難度中等。圖中a過(guò)程表示地理隔離使原種群分成了兩個(gè)不同的種群甲和乙,物種的大爆發(fā)不是通過(guò)上述途徑形成的,A錯(cuò)誤;b過(guò)程表示自然選擇,它會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,B正確;①②③④⑤⑥表示變異,包括基因突變、基因重組和染色體變異,為生物的進(jìn)化提供了原材料,C錯(cuò)誤;品系1和品系2還是同一物種,要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化產(chǎn)生生殖隔離后,才能形成物種1和物種2,D錯(cuò)誤。
6. A 解析:本題考查生物的進(jìn)化和物種的形成,難度中等。突變的有害或有利取決于生物生存的環(huán)境,當(dāng)某個(gè)小鼠產(chǎn)生有利變異,則該有利變異可能會(huì)逐漸積累,但不一定會(huì)引起該小鼠種群發(fā)生進(jìn)化,A錯(cuò)誤;因?yàn)樾∈笤N通過(guò)X過(guò)程后表現(xiàn)出不同性狀,說(shuō)明X代表可遺傳變異,可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異,可遺傳變異與環(huán)境共同作用影響生物的性狀,B正確;生物進(jìn)化的3個(gè)環(huán)節(jié)是可遺傳變異、自然選擇和隔離,所以X表示可遺傳變異,Y表示自然選擇,Z表示隔離,自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變,決定著生物進(jìn)化的方向,C正確;隔離阻斷了種群間的基因交流,進(jìn)而形成新物種,D正確。
7. B 解析:本題考查生物進(jìn)化和物種形成,難度中等。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,A錯(cuò)誤;生殖隔離是物種形成的必要環(huán)節(jié),是物種形成的標(biāo)志,B正確;基因突變是不定向的、隨機(jī)發(fā)生的,所以即使環(huán)境沒(méi)有改變,也可能會(huì)發(fā)生基因突變而導(dǎo)致基因頻率發(fā)生改變,同時(shí)個(gè)體的遷入和遷出同樣會(huì)影響種群的基因頻率,C錯(cuò)誤;四倍體西瓜與二倍體西瓜存在生殖隔離且可育,屬于新物種,D錯(cuò)誤。
8. B 解析:本題考查協(xié)同進(jìn)化,難度中等。捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,A錯(cuò)誤;捕食者的存在有利于增加物種多樣性,B正確;捕食者的存在一般不會(huì)導(dǎo)致被捕食者的滅絕,否則捕食者失去食物來(lái)源也將滅絕,C錯(cuò)誤;捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,這樣可避免部分被捕食者在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),D錯(cuò)誤。
9.(1)用進(jìn)廢退、獲得性遺傳 后 自然選擇 (2)從A到B殺蟲(chóng)劑R的使用會(huì)使蝸牛種群中抗藥性基因頻率上升,種群基因頻率發(fā)生改變 C (3)49% 65% 無(wú)條紋
解析:本題考查拉馬克進(jìn)化理論的觀點(diǎn)、自然選擇學(xué)說(shuō)以及基因頻率的計(jì)算,難度較大。
(1)拉馬克認(rèn)為生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進(jìn)廢退、獲得性遺傳。若用其觀點(diǎn)分析蝸牛抗藥性的出現(xiàn),則蝸牛抗藥性變異產(chǎn)生于殺蟲(chóng)劑R使用后。若用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析,蝸??顾幮缘男纬墒亲匀贿x擇的結(jié)果。
(2)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率發(fā)生改變,從A到B殺蟲(chóng)劑R的使用會(huì)使蝸牛種群中抗藥性基因頻率上升,故蝸牛從A點(diǎn)到B點(diǎn)發(fā)生了進(jìn)化。從C點(diǎn)開(kāi)始,蝸牛種群密度開(kāi)始下降,是因?yàn)檗r(nóng)民開(kāi)始放養(yǎng)青蛙控制害蟲(chóng)引起的。
(3)由題意可知,無(wú)條紋是隱性性狀,基因型為aa。由表格信息可知,aa的基因型頻率是490÷1000=49%,Aa=32%,則a的基因頻率為:49%+1/2×32%=65%。由表中數(shù)據(jù)可推斷,五條紋存活個(gè)體數(shù)更多,經(jīng)多個(gè)世代后,該種群中無(wú)條紋基因的頻率將會(huì)增大。
10.(1)突變和基因重組(可遺傳的變異) 自然選擇 (2)種群 基因庫(kù) (3)(自由)交流 生殖隔離 (4) 9% 70% 是 種群的基因頻率發(fā)生了改變
解析:本題考查生物的進(jìn)化、物種的形成以及基因頻率的計(jì)算,難度較大。
圖中X表示可遺傳變異、Y表示自然選擇、Z表示隔離,這三者是生物進(jìn)化中的基本環(huán)節(jié),自然選擇直接作用于生物的表現(xiàn)型,保存有利性狀,淘汰不利性狀,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,蝗蟲(chóng)原種和蝗蟲(chóng)新種是兩個(gè)物種,不能進(jìn)行基因交流。
(1)根據(jù)分析可知,圖中X是可遺傳變異,包括突變和基因重組,可遺傳變異能為生物進(jìn)化提供原材料,Y是指自然選擇,決定生物進(jìn)化的方向。
(2)生物進(jìn)化的基本單位是種群。該地區(qū)蝗蟲(chóng)的全部個(gè)體所含有的全部基因叫做該地區(qū)蝗蟲(chóng)的基因庫(kù)。
(3)隔離是物種形成的必要條件,是指不同種群的個(gè)體在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象,生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志,所以蝗蟲(chóng)新種產(chǎn)生必須要產(chǎn)生生殖隔離。
(4)該地區(qū)蝗蟲(chóng)群體中基因型AA的個(gè)體占20%,基因型aa的個(gè)體占50%。則基因型Aa的個(gè)體占30%,種群中A的基因頻率為20%+1/2×30%=35%,a的基因頻率為1-35%=65%。倘若經(jīng)過(guò)人工噴灑農(nóng)藥,不抗藥的蝗蟲(chóng)(aa)全部被殺滅,則種群中只剩AA和Aa兩種基因型,比例為2:3,該種群中a的基因頻率為3/5×1/2=3/10,A的基因頻率為7/10,抗藥的蝗蟲(chóng)自由交配一代后,子代中aa基因型頻率為3/10×3/10=9%,自由交配的過(guò)程中基因頻率不變,故此時(shí)種群中A的基因頻率仍為7/10,由于經(jīng)這種選擇作用后,種群的基因頻率發(fā)生了改變,所以種群發(fā)生了進(jìn)化。
這是一份人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第4章 基因的表達(dá)第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成導(dǎo)學(xué)案及答案,共14頁(yè)。學(xué)案主要包含了RNA的結(jié)構(gòu)與分類,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,基因表達(dá)中的相關(guān)計(jì)算,中心法則等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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