生物必修2《遗传与进化》第6章 生物多样性与生物进化第四节 生物进化理论的发展课时练习

第四节　生物进化理论的发展

基础巩固

1.下列叙述不符合拉马克的观点的是(　　)。　

A.生活在地穴中的盲螈,因为长期不用眼睛而失去视觉

B.食蚁兽的长舌是长期舔食树缝中的蚂蚁不断伸长所致

C.鹿和狼在长期的生存斗争中相互选择,结果发展了自己的特征

D.由于缺少草而吃树叶的长颈鹿脖子会越来越长

答案:C

解析:拉马克关于生物进化原因的两个观点是“用进废退”和“获得性遗传”,即动物的器官越用越发达,相反,器官废而不用,就会造成形态上的退化,并且拉马克认为这些因为用进废退而获得的性状可以遗传给后代。B、D两项均为“用进”的实例,A项为“废退”的实例。而C项中生物的进化是由个体间的生存斗争引起的,属于达尔文自然选择学说的内容。

2.公鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点,现代的公鹿鹿角发达的原因是(　　)。

A.代代经常使用的结果

B.变异朝着有利于生殖的方向发展的结果

C.繁衍后代的需要

D.自然选择的结果

答案:D

解析:公鹿的祖先中存在不同的变异,有的公鹿鹿角发达,有的不够发达。具有发达鹿角的公鹿得以夺得配偶进而繁衍后代,而鹿角不够发达的公鹿难以获得配偶,繁衍后代的机会越来越少。这样一代一代地选择进化,就形成了现在有发达鹿角的公鹿,这是自然选择的结果。

3.下列关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别的说法,正确的是(　　)。　

A.达尔文自然选择学说认为环境的作用可以引起不定向的变异

B.拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的

C.达尔文自然选择学说认为生物变异后就能适应环境

D.拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境

答案:D

解析:达尔文的生物进化理论认为环境起选择作用,变异是不定向的,只有具有有利变异的个体才能适应环境,并得以保留。拉马克进化学说认为生物的变异是定向的,生物为了适应环境而产生相应的变异。

4.图6-4-1中表达了达尔文生物进化理论的核心内容的是(　　)。

图6-4-1

答案:A

解析:达尔文自然选择学说认为绝大多数物种繁殖的后代数量都远远超过自然环境的承受能力,由此导致了生存斗争;不同个体之间存在差异,在生存斗争中,具有有利变异的个体能够存活下来,具有不利变异的个体被淘汰;具有有利变异的个体能把有利变异遗传下去,经过长期的自然选择作用,就产生了新生物类型。

5.现代生物进化理论以达尔文自然选择学说为基础并进行了重要修正。其中最重要的修正是(　　)。

A.摒弃了拉马克的“用进废退”学说

B.以“基因传递的相对差异”解释适应与选择

C.以快速进化和进化停滞观点修正匀速、渐变进化的观点

D.解释了遗传和变异的基本原理

答案:B

解析:综合进化论与达尔文自然选择学说的区别在于:达尔文自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理,着重研究生物个体的进化。综合进化论从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理(自然选择使种群的等位基因频率发生定向改变等),强调群体进化,认为种群是生物进化的基本单位。可见,综合进化论对达尔文自然选择学说进行的最重要的修正是以“基因传递的相对差异”解释适应与选择。

6.下列关于生物进化理论的说法,错误的是(　　)。

A.拉马克是历史上第一个提出比较完整的进化学说的博物学家

B.达尔文在《物种起源》中提出了适者生存,不适者被淘汰的观点

C.达尔文的生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位

D.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向

答案:C

解析:达尔文的生物进化理论以个体作为生物进化的基本单位。

7.在达尔文进化论的基础上,综合进化论更合理地揭示了生物进化、物种形成等客观规律,有助于人们合理地认识到自己在自然界中的位置。下列相关叙述正确的是(　　)。

A.个体和种群均是生物进化的基本单位

B.生物进化的实质是种群等位基因频率的定向改变

C.生物多样性的形成与自然选择无关

D.通过地理隔离就能形成新物种

答案:B

解析:综合进化论认为种群是生物进化的基本单位,A项错误。生物多样性的形成与自然选择有关,C项错误。通过地理隔离形成生殖隔离才能形成新物种,D项错误。

8.下列有关生物进化的叙述,错误的是(　　)。　

A.达尔文的生物进化理论能解释生物的多样性,无法解释生物的统一性

B.人工选择能使微小变异累积成显著变异,但不能培育出新物种

C.在种群中普遍存在的可遗传的变异是生物进化的前提

D.生物通过长期进化能使一个物种演变成另一个物种

答案:A

解析:达尔文的生物进化理论科学地解释了生物的多样性,揭示了生命现象的统一性,即能解释生物的统一性,A项错误。人工选择能使微小变异累积成显著变异,可培育出新品种,但不能培育出新物种,B项正确。在种群中普遍存在的可遗传的变异(突变和基因重组)产生生物进化的原材料,是生物进化的前提,C项正确。生物进化的实质是种群等位基因频率的定向改变,生物通过长期进化,随着等位基因频率的定向改变,可使同一物种不同种群间的基因库出现显著差异,最终导致种群间产生生殖隔离,进而使一个物种演变成另一个物种,D项正确。

9.某地大白菜农田里的蜗牛危害严重,农民起初喷洒杀虫剂R控制害虫,但几年后效果不明显,于是通过放养青蛙来控制害虫,图6-4-2是几年中蜗牛种群密度的变化示意图,分析回答下列问题。

图6-4-2

(1)拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于　　　　　　　　　　　　　　　　两个方面,若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用　　　　(填“前”或“后”)。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性的形成是　　　　　的结果。 

(2)综合进化论认为蜗牛从A点到B点发生了进化,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。从　　　点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。 

(3)蜗牛还能被一些鸟类捕食,蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的。研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛,对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计,得到的数据如下表所示。

在这1 000只蜗牛中,aa的基因型频率为　　　　　　。若Aa的基因型频率为32%,则a的基因频率为　　　　　　。由表中数据可推断,经多个世代后,该种群中　　　　　　(填“有条纹”或“无条纹”)基因的频率将会增大。 

答案:(1)用进废退、获得性遗传　后　自然选择　(2)从A点到B点杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群等位基因频率发生改变　C　(3)49%　65%　无条纹

解析:(1)拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退、获得性遗传。若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用后。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性的形成是自然选择的结果。(2)综合进化论认为生物进化的实质是种群等位基因频率发生改变,从A点到B点杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,故蜗牛从A点到B点发生了进化。从C点开始,蜗牛种群密度开始下降,是由农民开始放养青蛙引起的。(3)由题意可知,无条纹是隐性性状,基因型为aa。由题中表格信息可知,aa的基因型频率是490/1000×100%=49%,Aa的基因型频率=32%,则a的基因频率为49%+(1/2)×32%=65%。由表中数据可推断,无条纹存活个体数更多,经多个世代后,该种群中无条纹基因的频率将会增大。

能力提升

1.科学家发现果蝇具有一种能感受热度的温度传感器,所以果蝇能找到适宜生存和繁衍的温度环境,而不至于受到低温或高温的伤害。下列最能体现综合进化论的是(　　)。

A.生物能定向产生适应性变异,以适应复杂的温度环境

B.个体变异导致生物进化,所以个体是生物进化的基本单位

C.为适应复杂的温度环境,果蝇产生了温度传感器

D.果蝇具有的温度传感器是自然选择的结果

答案:D

解析:变异有利于生物适应复杂的温度环境,但变异不定向,自然选择定向,A项错误。种群是生物进化的基本单位,B项错误。果蝇具有的温度传感器是自然选择的结果,并不是果蝇主动去适应,而是环境主动选择,C项错误,D项正确。

2.将苍蝇养在甲、乙两瓶中,甲瓶内放有捕蝇纸,乙瓶内没放捕蝇纸,其他实验条件皆相同(有翅和无翅的苍蝇的数量相等)。8天后,甲瓶内仅无翅的苍蝇存活,捕蝇纸上皆是有翅的死苍蝇,乙瓶内有翅和无翅的苍蝇皆存活(如图6-4-3所示)。下列对此实验的解释或推论合理的是(　　)。　

图6-4-3

A.甲瓶的环境不利于有翅的苍蝇的生存

B.乙瓶内有翅的苍蝇能存活是因为发生了突变

C.无翅的苍蝇比有翅的苍蝇更适合生存于乙瓶

D.由此实验可推出若苍蝇不常使用翅,则翅会退化

答案:A

解析:乙瓶内有翅的苍蝇能存活是因为没有捕蝇纸的选择,B项错误。由于乙瓶中没有定向选择,有翅的苍蝇和无翅的苍蝇的生存能力无法比较,C项错误。由此实验不能推出“若苍蝇不常使用翅,则翅会退化”的观点,D项错误。

3.某种蛾易被蝙蝠捕食,若干年之后,此种蛾的部分个体会运用复杂的飞行模式,逃避蝙蝠的捕食,变化后的蛾与祖先蛾不能自然交配。下列对该材料的分析,错误的是(　　)。

A.蛾进化过程中种群的等位基因频率会发生改变

B.蛾与蝙蝠在进化过程中相互影响

C.变化后的蛾与祖先蛾是两个物种

D.蛾复杂飞行模式的形成是定向变异的结果

答案:D

4.某研究小组研究了某地的两个湖泊,每个湖泊中都生活着红褐色的和金黄色的两种相似的鱼,这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系,于是作出如图6-4-4所示的两种假设。下列说法错误的是(　　)。

图6-4-4

A.假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼

B.假说乙认为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼,湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼,发洪水时,这两个湖中的鱼混杂在一起

C.假说甲说明湖Ⅰ和湖Ⅱ由于地理隔离的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼

D.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交,或杂交后不能产生可育后代,说明它们不是一个物种

答案:C

解析:假说甲中湖Ⅰ和湖Ⅱ由于灰色鱼发生基因突变形成了金黄色鱼和红褐色鱼。

5.一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群,经过连续n代自交,获得的子代中,Aa的基因型频率为(1/2)n,AA和aa的基因型频率均为(1/2)[1-(1/2)n]。根据综合进化论,可以肯定该种群在这些年中(　　)。

①发生了隔离　②发生了基因突变　③发生了自然选择④发生了基因型频率的改变　⑤没有发生生物进化

A.④⑤ B.①②③④

C.②③④ D.②③⑤

答案:A

解析:分析题意可知,该种群没有产生隔离现象,①错误;该过程没有出现新基因,所以没有发生基因突变,②错误;该种群的初始状态豌豆的基因型全部为Aa,因此该种群中A和a的基因频率均为50%,经过n代自交后,Aa的基因型频率=(1/2)n,AA和aa的基因型频率均为(1/2)[1-(1/2)n],因此自交n代后,A的基因频率与a的基因频率相等,即为(1/2)[1-(1/2)n]+(1/2)×(1/2)n=50%,由此可以看出,这些年中种群的基因频率并没有改变,因此没有发生自然选择,③错误;经过连续自交,种群的基因型频率发生了改变,④正确;种群等位基因频率没有变化,因此生物没有进化,⑤正确。

6.科学家发现一类蜣螂,不仅取食粪便,还取食包括蜈蚣在内的千足虫。与普通蜣螂相比,其部分结构也发生变化,头部较窄而长,便于进食千足虫内脏;后腿较蜷曲,便于捕猎千足虫。下列有关说法错误的是(　　)。

A.该类蜣螂的出现是自然选择的结果

B.该类蜣螂与千足虫之间在相互影响中进化

C.该类蜣螂的出现是种群基因频率发生改变的结果

D.若该类蜣螂可与普通蜣螂交配,则没有生殖隔离

答案:D

解析:该类蜣螂的出现是经过长期的自然选择,在形态、结构和生活习性等方面与普通蜣螂出现差异后形成的,A项正确。该类蜣螂和千足虫之间存在捕食关系,它们相互影响、不断进化,B项正确。该类蜣螂的出现是由于长期的自然选择,种群基因库中的等位基因频率发生改变形成的,C项正确。该类蜣螂与普通蜣螂之间能够交配并能产生可育后代,才能说明它们之间没有生殖隔离,D项错误。

7.螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种,必须进行防治。科学家在实验室里对两种数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理:一组使用杀虫剂;另一组使用电离辐射,促使雄性不育。实验结果如图6-4-5所示,请回答下列问题。

图6-4-5

图6-4-6

(1)用达尔文生物进化理论解释图6-4-5中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因:螺旋蛆蝇中存在　　　　　　　　　　　　,杀虫剂起了　　　　作用,保留下来的个体大量繁殖使该群体逐渐增大。 

(2)从图6-4-6可以看出基因突变具有　　　　　特点。A与a1、a2、a3的关系是　　　　　　。 

(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇,但所需时间较长,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为20%和70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该种群是否发生了进化?　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)抗药性个体　选择　(2)不定向性(多方向性)

等位基因　(3)基因突变的频率很低　(4)是　种群的等位基因频率发生了改变

解析:(1)适者生存,不适者被淘汰是达尔文生物进化理论的内容之一。螺旋蛆蝇中存在抗药性个体,杀虫剂起了选择作用,保留下来的个体大量繁殖使该群体逐渐增大。(2)从图6-4-6可以看出基因突变具有不定向性(多方向性)特点。A与a1、a2、a3的关系是等位基因。(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇,但所需时间较长,原因是基因突变的频率很低,产生的雄性不育个体数量较少。(4)根据题意分析,第一年,AA、Aa、aa分别占20%、10%、70%,则A的基因频率=20%+(1/2)×10%=25%,a的基因频率为75%;第二年,AA、Aa、aa分别占4%、32%、64%,则A的基因频率=4%+(1/2)×32%=20%,a的基因频率为80%。可见种群的等位基因频率发生了改变,生物实现了进化。

8.下列是DDT(一种农药)对家蝇抗性(抗DDT而能存活的能力)的实验研究:将家蝇分成等量的多组,每组再分为等量的A、B两部分;用DDT处理每一组的A部分,而保留B部分不接触DDT;处理后,检查各组的死亡率,死亡率高表明抗性低,反之则表明抗性高。选死亡率最低的一组的B部分进行饲养,使之繁殖后代,将后代再按上述方法进行抗性实验。这样,经过若干代后,当用DDT处理其中A部分的家蝇时发现其死亡率为4%,再用DDT处理这一代的B部分家蝇。请分析回答下列问题。

(1)B部分经DDT处理后存活率为　　　　。 

(2)由实验可知,家蝇抗性的产生是　　　　　　　　　的结果。 

(3)从生物与环境的关系看,家蝇和DDT的关系是　　　　　　　　　　　　。 

(4)DDT对家蝇抗性的产生所起的作用称为　　　　　。 

(5)简述B部分经DDT处理后存活率为上述百分比的原因。

答案:(1)96%　(2)自然选择　(3)生存斗争　(4)选择

(5)家蝇抗性的产生,符合达尔文的以自然选择学说为中心的进化论。家蝇的个体中原来就存在着抗性的差异,有的抗性强,有的抗性弱。经DDT处理进行的选择(因A、B为同组)把抗性强(适者)的个体选了出来。这样一代一代地选择下去,家蝇中选出了具有强抗性的个体(尽管B组从未接触过DDT),可见,家蝇抗性的产生是选择的结果,而不是因为使用了DDT。

解析:(1)当用DDT处理其中A部分的家蝇时发现其死亡率为4%,再用DDT处理这一代的B部分家蝇时存活率为96%,最终存活率的提高表现为抗性基因的频率增大。(2)(3)家蝇个体中原来就存在着抗性的差异,有的抗性强,有的抗性弱,体现了变异的不定向性。用DDT处理后,DDT对家蝇起到了选择作用,而这种选择作用是通过生存斗争实现的,家蝇抗性的产生是自然选择的结果。(4)选择的结果是使抗性强的个体生存下来,在繁殖后代的过程中,抗性基因的频率逐渐增大,使家蝇的抗性越来越强,体现了选择的定向性。本题DDT的作用就是定向的自然选择,多次重复实验相当于进化过程的多代选择。(5)按照达尔文的自然选择学说,家蝇的抗药性的产生机制是家蝇在繁殖后代的过程中产生了很多变异,这些变异中包含具有抗药性的变异,药物对家蝇的变异进行了选择,使得具有抗药性变异的个体生存下来并产生后代,不具有抗药性变异的个体则被淘汰,这样,一代代选择并积累下去,家蝇就产生了抗药性。