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高中第4节 协同进化与生物多样性的形成精品随堂练习题
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这是一份高中第4节 协同进化与生物多样性的形成精品随堂练习题,文件包含同步讲义高中生物人教版2019必修第二册--64《协同进化与生物多样性的形成》讲义学生版docx、同步讲义高中生物人教版2019必修第二册--64《协同进化与生物多样性的形成》讲义教师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共52页, 欢迎下载使用。
6.4 协同进化与生物多样性的形成
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教学目标
课程标准
目标解读
适应是自然选择的结果。
1. 举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。
2. 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。
3. 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
4. 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生命进化史提供了科学的解释。
阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
1. 举例说明协同进化。
2. 概述生物多样性及其形成的过程。
3. 概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点,认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位。
4. 通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点,认同科学理论是不断发展的。
教学重点
1. 协同进化与生物多样性的关系。
2. 现代生物进化理论的要点。
教学难点
现有生物进化理论中的不同观点和未解决的问题。
知识精讲
知识点01 协同进化
协同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
(一)不同物种间存在协同进化
1.特定昆虫给特定植物传粉,可以提高传粉效率,昆虫也可得到较多的食物和保护。
2.收割理论:捕食者往往捕食数量多的物种,避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
说明:任何一个物种都不是单独进化的。生物生活于复杂的环境中,必然要和其它生物发生营养关系。在捕食与被捕食、相互帮助等关系下,共同发展,协同进化,增加了物种多样性。
(二) 生物和无机环境间也存在协同进化
3.地球上的原始大气没有氧气,最早出现的生物细胞呼吸类型是无氧呼吸。进行光合作用(生理过程)生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这为好氧生物的出现创造了条件。
说明:生物能够适应一定环境,也能够影响环境。生物和无机环境间也存在协同进化。
(三) 结果:通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统,也就是形成了生物的多样性.
(四)协同进化的实例
共同进化类型
包含类型
举例[来源:Zxxk.Com]
不同物种之间[来源:学科网ZXXK]
互利共生[来源:学,科,网Z,X,X,K]
细长吸管口器的蛾与长花矩的兰花[来源:学科网]
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液病毒和兔子、噬菌体与细菌
竞争
作物与杂草
生物与无机环境之间
生物影响环境、环境影响生物
地球最早是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物
知识点02 生物多样性的形成
1.生物多样性的内容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
上述实例中的不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,其结果使生物种类逐渐增多,体现了物种多样性。不同生物的遗传物质各不相同,体现了基因多样性,形成的多种多样生态系统体现了生态系统多样性。所以说,生物多样性是协同进化的结果。
2.关系:
3.生物进化的历程:
研究生物进化的主要依据:化石
前寒武纪生物(至5.4亿年前)、早古生代生物 (寒武纪大爆发,至5.0亿年前)、晚古生代生物(至2.45亿年前)、中生代生物(至6600万年前)、新生代生物(至今)
生物的进化历程可概括为:从原核生物到真核生物,从无性生殖到有性生殖,由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
形成生物多样性的原因:长期自然选择、协同进化达到结果
知识点03 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论
(1)适应是自然选择的结果;
(2)种群是生物进化和繁殖的基本单位;
(3)突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变(自然选择决定生物进化的方向),进而通过隔离形成新的物种(隔离导致物种形成,隔离是物种形成的必要条件);
(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;
(5)生物多样性是协同进化的结果。
知识点04 生物进化理论在发展
中性进化理论:
决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。中性突变,指那些对生存既无害也无益的变异性状。认为中性突变全凭偶然机会在群体中消失或被固定,与自然选择无关。在表现型水平上,有大量的性状是中性的,比如:眼睛的大小、鼻子的高低、毛发的深浅等,一般情况下很难说对生存有多少影响,但大都被保留下来,显然不存在自然选择的作用。
“间断平衡学说”理论:
物种形成并不都是渐变的结果,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
能力拓展
考点01 达尔文的自然选择学说与现代生物进化理论的比较
比较项目
达尔文自然选择学说
现代生物进化理论
基本观点
①遗传变异是自然选择的内因
②过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料,加剧了生存斗争
③变异一般是不定向的,定向的自然选择决定着生物进化的方向
④生存斗争是自然选择的过程,是生物进化的动力
⑤适应是自然选择的结果
⑥自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程
①种群是生物进化和繁殖的基本单位
②突变和基因重组提供了生物进化的原材料
③自然选择决定生物进化的方向。
生物进化的实质在于种群基因频率的改变。
④隔离是新物种形成的必要条件。
突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。
⑤共同进化导致生物多样性的形成
不同点
①没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理
②着重研究生物个体进化
③从性状水平解释进化
①从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理
②强调群体进化,认为种群是生物进化的基本单位
③认为生物进化的实质:基因频率的改变,从分子水平上阐述
共同点
都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。
①变异是不定向的,可遗传的变异产生进化的原材料
②自然选择决定生物进化的方向
【典例1】下列关于达尔文的自然选择学说与现代生物进化理论的比较,正确的是()
A. 达尔文的自然选择学说认为自然选择直接作用的是个体的基因型
B. 两者都认为自然选择使种群基因频率发生定向改变
C. 两者都认为可遗传的变异是生物进化的原材料
D. 两者都认为种群是生物进化的基本单位
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对现代生物进化理论内容、达尔文的自然选择学说内容的理解和掌握,掌握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识结合题干信息进行推理、判断。
【解答】
A.达尔文的自然选择学说认为自然选择作用于个体的表现型,A错误;
B.自然选择使种群基因频率发生定向改变是现代生物进化理论内容,不是自然选择学说的内容,B错误;
C.自然选择学说和现代生物进化理论都认为可遗传变异是生物进化的原材料,C正确;
D.自然选择学说认为生物进化的单位是个体,现代生物进化理论认为生物进化的单位是种群,D错误。
故选C。
分层提分
题组A 基础过关练
一、单项选择题
1. 下列有关生物进化的表述,错误的是()
A. 捕食者的存在可促进被捕食者的进化 B. 生物之间的相互关系影响生物的进化
C. 突变和基因重组决定生物进化的方向 D. 生物多样性的形成是生物进化的结果
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查现代生物进化理论内容,意在考查学生的识记与理解能力。
【解答】
A.捕食者与被捕食者是相互选择共同进化的,A正确;
B.不同生物之间是相互选择共同进化的,B正确;
C.生物进化的方向是由自然选择决定的,变异是不定向的,C错误;
D.生物多样性的形成是共同进化的结果,D正确。
故选C。
2. 使用某种农药防治某种农业害虫,开始效果显著,长期使用后效果越来越差,其原因是()
A. 害虫对农药进行了定向选择 B. 农药使害虫抗药基因频率降低
C. 农药对害虫的变异进行了定向选择 D. 农药刺激害虫产生了变异
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对现代生物进化理论内容的理解,并应用现代生物进化理论内容解释生产、生活问题。
现代生物进化理论认为:变异是不定向的,自然选择是定向的,自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物朝着一定的方向进化;按照现代生物进化理论,使用某种农药来防治害虫,开始效果很显著,但长期使用以后,效果越来越差,原因是:害虫本身存在着抗药性变异和不抗药性变异,使用农药后,不抗药性个体死亡,由于农药的选择作用,具有抗药性个体生存并繁殖后代的机会增大,长期选择后,农药效果越来越差。
【解答】
A.该过程是农药对害虫进行了选择,A错误;
BC.由于农药的选择作用,具有抗药性个体生存并繁殖后代的机会增大,农药使害虫抗药基因频率升高,B错误,C正确;
D.生物的变异是不定向的,D错误。
故选C。
3. 下列关于生物进化与生物多样性的说法中,正确的是( )
A. 不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化导致生物多样性的形成
B. 物种是生物进化的基本单位
C. 要形成生殖隔离,必须经过地理隔离
D. 生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题考查生物进化和生物多样性的形成,要求考生识记共同进化的概念、原因,掌握生物进化与生物多样性形成之间的关系,结合选项作出准确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查。
1、共同进化是指生物与生物之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,共同进化导致生物多样性的形成。
2、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,保护生物多样性要合理开发与利用生物资源。
【解答】
A.共同进化是指生物与生物之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,A正确;
B.种群是生物进化的基本单位,B错误;
C.生殖隔离是形成新物种的标志,不一定经过地理隔离也可以达到生殖隔离,如植物多倍体的形成,C错误;
D.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,D错误。
故选A。
4. 猎豹和羚羊之间属于捕食关系,这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。下列叙述正确的是( )
A. 猎豹发达的肌肉决定了羚羊变异的方向 B. 这种捕食关系对羚羊的进化是不利的
C. 跑得更快是新物种形成的必要条件 D. 这种“军备竞赛”体现了协同进化
【答案】
D
【解析】A、变异是不定向的,猎豹对羚羊的变异起到选择作用,A错误;
B、捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用,B错误;
C、新物种形成的必要条件是生殖隔离,C错误;
D、协同进化包括物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,猎豹和羚羊之间“军备竞赛”体现了协同进化,D正确。
故选D。
5. 关于生物进化方面的证据,下列相关叙述正确的是( )
A. 图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B. 图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C. 图3是两种体色的桦尺蛾,它们的性状分化证实了物种形成的机制
D. 图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的,捕食者的存在有利于增加物种多样性
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查现代进化理论内容、生物多样性形成,理解现代进化理论内容是解题的关键。
【解答】
AB.生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果,并不是环境刺激、生物的主动适应所导致的,A、B错误;
C.生物性状的分化是变异的结果,并不能证实物种形成的机制,C错误;
D.生物之间的捕食关系,对捕食者和被捕食者都是有利的,二者之间相互选择,协同进化, D正确。
故选D。
6. 达尔文的生物进化论是现代生物进化理论的基础,相关叙述错误的是( )
A. 达尔文的生物进化论主要由“共同由来学说”和“自然选择学说”组成
B. 群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
C. 突变和基因重组提供进化的原材料,进而导致种群基因频率的定向改变
D. 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程
【答案】
C
【解析】A、达尔文的自然选择学说认为,生物有共同的祖先,且认同地球上的物种形成是自然选择的结果,即达尔文自然选择学说由“共同由来学说”和“自然选择学说”组成,A正确;
B、适应性的形成是自然选择对可以遗传的变异进行定向选择的结果,即群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,B正确;
C、变异是不定向的,因此,突变和基因重组为生物进化提供了原材料,进而导致种群基因频率的改变,C错误;
D、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境之间在相互选择中不断进化和发展的过程,D正确。
故选C。
7. 当第一批人类走出非洲时,随他们一同“出走”的还有他们的肠道微生物。2022年9月份,《科学》杂志报道:研究微生物进化的科学家们发现,微生物不仅随着其早期现代人类宿主在全球各地的旅行而变得多样化,而且它们通过限制自己在肠道中的生活,跟随着人类共同进化。下列关于生物进化的叙述,错误的是()
A. 肠道微生物的物种多样性与微生物和人类共同进化有关
B. 微生物进化的原材料来源于基因突变、染色体变异、基因重组
C. 决定人体肠道中微生物进化方向的是基因型频率和肠道环境
D. 肠道中某种乳酸菌全部个体含有的全部基因构成该种群的基因库
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查现代生物进化理论的主要内容,要求考生识记现代生物进化理论的主要内容,能对选项作出准确的判断,属于识记层次的考查。
【解答】
A.生物多样性的形成是协同进化的结果,A正确;
B.微生物包括原核生物和真核生物,基因突变、染色体变异、基因重组是微生物进化的原材料,B正确;
C.决定肠道微生物进化方向的是肠道环境,不是基因型频率,C错误;
D.一个种群中全部个体含有的全部基因, 叫作这个种群的基因库, D正确。
8. 进化的红皇后假说认为,在通常的情况下,物种之间保持着一种动态平衡,物种间存在相互牵制的生态关系,例如一些昆虫取食时,植物会产生某种有毒物质抵制昆虫,昆虫也相应地产生解毒物质,下列分析正确的是()
A. 植物产生有毒物质的根本原因是自然选择的作用
B. 一定浓度的有毒物质会诱导昆虫产生相应的解毒基因
C. 该假说认为一种生物的进化会导致其他生物的进化
D. 具有抗毒性和不具抗毒性的昆虫存在生殖隔离
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题结合材料,考查生物进化和生物多样性的形成,要求考生识记共同进化的概念、原因,掌握生物进化与生物多样性形成之间的关系,结合选项作出准确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.植物产生有毒物质的根本原因是基因突变,A错误;
B.昆虫相应的解毒基因是随机突变产生的,并不是由一定浓度的有毒物质诱导产生的,B错误;
C.该假说认为物种间存在相互牵制的生态关系,例如一些昆虫取食植物,植物会产生某种有毒物质抵制昆虫,昆虫也会相应地产生解毒物质,因此一种生物的进化可能会导致其他相关生物的进化,即共同进化,C正确;
D.具有抗毒性和不具抗毒性可能是一对相对性状,并不影响昆虫的交配,这些昆虫能够进行基因交流,D错误。
9. 研究者发现,加拉帕戈斯群岛上的中地雀在2003年大旱后平均喙长从11.2毫米降低到10.6毫米,推测这与干旱环境中食物的变化有关。下列相关说法正确的是( )
A. 中地雀种群的基因频率发生了定向变化
B. 干旱环境诱导中地雀产生了短喙基因
C. 中地雀喙的特征只是与食物协同进化的结果
D. 中地雀所有喙长相关基因构成了基因库
【答案】
A
【解析】A、在干旱环境的选择下,中地雀种群的基因频率发生了定向改变,A正确;
B、中地雀种群中存在长喙、短喙的基因,只是干旱环境对其进行了选择,B错误;
C、协同进化发生在生物与生物之间、生物与无机环境之间,C错误;
D、中地雀种群所有的基因构成了基因库,D错误。
故选A。
10. 人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石,对每个个体背甲的长宽比都进行了测量,长宽比用S表示。在图中,p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中,在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体,图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况,下列说法错误的是 ()
A. c群体出现的原因可能是环境发生了较大的变化,有两个不同类型的变异都适应变化了的环境
B. 在发现该动物的三个地区中,环境最可能保持不变的是a
C. S值的变化实质是基因型频率的变化,这种变化是自然选择的结果,这种作用还决定了生物进化的方向
D. 要形成新的物种必须由突变和基因重组提供原材料
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查生物进化的相关知识,意在考查学生的识图和判断能力,比较抽象。【解答】
A.c 种群的曲线出现了两个峰值,说明有两种不同类型的变异类型都适应变化了的环境,A正确;
B.a 种群中曲线的峰值所对应的 S 值与 p 曲线的峰值所对应的 S 值是一致的(都是平均数),且 a 种群的种内差异更小,说明 a 种群生活的环境稳定,与其祖先生活的环境最相似,B正确;
C.S 值的变化实质反映了基因频率的变化,这种变化是自然选择的结果,这种作用还决定了生物进化的方向,C错误;
D.突变包括基因突变和染色体变异,要形成新的物种必须由突变和基因重组提供原材料,D正确。
11. 甲、乙、丙三岛之间相互隔绝,甲岛上某种昆虫的一部分个体被人为地迁移到乙岛和丙岛上。这种昆虫体色受 A(黑色)、a(白色)、a1(灰色)控制,分别统计 3 年和 20 年后相关的基因频率或基因型频率,其中甲岛基因频率一直不变,乙、丙岛数据如下表。下列说法正确的是( )
A. 这 20 年间,乙、丙两岛昆虫都一定发生了进化
B. 丙岛这种昆虫全部个体的 A、a、a1基因构成了该种群的基因库
C. 三个岛上生物多样性的形成是指新物种不断形成的过程
D. a1基因来源于基因突变,a1基因频率升高可能是自然选择的结果
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题的知识点是生物进化的实质,隔离在物种形成中的作用,自然选择决定生物进化的方向,变异的特点,生物的共同进化,旨在考查学生分析题干和题图信息获取信息的能力,理解现代生物进化理论知识要点,把握知识的内在联系并应用相关知识对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力。
【解答】
现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
A、3年后乙岛A的基因频率=40%+×40%=60%,a的基因频率=1-60%=40%,丙岛的基因频率A=9%+×10%=14%;20年后乙岛A的基因频率=36%+×48%=60%,a的基因频率=1-60%=40%,丙岛的基因频率A=5%,a的基因频率=40%,说明乙岛都没有发生进化,A错误;
B、种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,丙岛这种昆虫全部个体的A、a、a1基因不能构成该种群的基因库,B错误;
C、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程,C错误;
D、a1和A等是等位基因,等位基因来源于基因突变;自然选择决定生物进化的方向,a1基因频率升高可能是自然选择的结果,D正确。
二、填空题
12. 下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型,A和a这对等位基因没有显隐性关系,共同决定甲虫的体色。甲虫体色的基因型和表现型如图2所示。请据图回答下列问题。
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的____________多样性。
(2)在种群中出现了基因型为A′A的甲虫,A′基因最可能的来源是____________。该来源为生物进化________________。
(3)图中箭头表示通过迁移,两个种群的基因库之间有机会进行__________交流。由此可知,种群1和种群2之间不存在___________,它们属于同一个___________。
(4)A′基因的出现和环境的污染会使种群基因库中的___________发生改变,种群发生进化,决定种群进化方向的是_______________
【答案】
(1)基因
(2)基因突变;提供原材料;
( 3)基因;地理 (生殖)隔离;物种
(4)基因频率;自然选择(环境选择)
【解析】
【分析】
本题考查现代生物进化理论相关知识,侧重考查学生识图理解能力。
【解答】
(1)不同体色的甲虫基因型不同,含有基因不完全相同,体现了生物多样性中的基因多样性。
(2)基因突变能形成新的基因,A’基因最可能的来源是基因突变。基因突变能为生物进化提供原材料。
(3)两个种群通过迁移,使两种群的基因库之间有机会进行基因交流,说明两种群间不存在生殖隔离。它们属于同一个物种。
(4)A′基因的出现和环境的污染会使种群基因库中的基因频率发生改变,种群发生进化。自然选择决定了种群进化的方向。
故答案为:
(1)基因
(2)基因突变;提供原材料;
(3)基因;地理 (生殖)隔离;物种
(4)基因频率;自然选择(环境选择)
13. 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成.1835年,达尔文在该群岛发现地雀有13个种,下图表示这13种地雀之间的进化关系.
(1)每一种地雀都有其特定的觅食场所,这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异,这是由于各小岛上不同的______环境因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了__________的作用。
(2)由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着____________。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,变异的来源有________,从而彼此之间逐渐形成________________,最终形成了地雀新种。
(3)若某个小岛上的地雀均为莺雀,则该小岛上的全部莺雀个体称为______。这是生物进化的______。
(4)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的______多样性。
【答案】
(1)食物;自然选择
(2)地理隔离;突变和基因重组;生殖隔离
(3)种群;基本单位
(4)物种
【解析】
【分析】
本题是对加拉帕戈斯群岛上多种地雀形成过程的分析,要求考生能分析题干和题图信息,结合现代生物进化理论内容进行解答,对于相关知识的了解是解题的关键。
【解答】
(1)不同的小岛上的地理环境不同,食物环境因素不同,对分布在不同小岛上的鸟的突变进行了不同的自然选择,使得每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异。
(2)由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀由于地理障碍不能进行基因交流,即存在地理隔离,在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,变异的来源有突变和基因重组,从而彼此之间逐渐形成生殖隔离,最终形成了新物种。
(3)一定区域内所有同种生物个体的总和称为一个种群,若某个小岛上的地雀均为莺雀,则该小岛上的全部莺雀个体称为种群。种群是生物进化的基本单位。
(4)生物的多样性包含遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性,加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的物种多样性。
故答案为:
(1)食物;自然选择
(2)地理隔离;突变和基因重组;生殖隔离
(3)种群;基本单位
(4)物种
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1. 自然选择对种群的作用常有三种类型(甲、乙、丙),如图所示。结合现代生物进化理论进行分析,下列说法错误的是( )
A. 种群内可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
B. 由图可知选择压力决定了生物变异和进化的方向
C. 三种作用类型中,生物与环境之间均会发生协同进化
D. 某种群经长期地理隔离形成两个种群,这两个种群间个体相互交配可能会产生可育后代
【答案】
B
【解析】现代生物进化理论的要点:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【详解】
A、种群内可遗传的变异使个体间出现差异,自然选择的过程中适者生存,不适者被淘汰,使生物朝着适应环境的方向进化,A正确;
B、根据上述三种作用类型可知选择压力决定种群基因频率改变的方向,但不能决定生物变异的方向,变异是不定向的,B错误;
C、种群在选择压力作用下最终形成了新的物种,其实也是生物与生物之间、生物与环境之间协同进化的结果,C正确;
D、同一物种的两个不同种群间由于地理障碍会阻碍两个种群之间的基因交流,使不同种群的基因库出现差异,若基因库中差异不大时,两个种群间个体相互交配可能会产生可育后代,D正确。
故选B。
2. 下列有关生物进化的说法错误的是()
A. 群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
B. 所有生物的生命活动都是靠能量驱动的,这一论点不能说明生物都有共同的祖先
C. 当两种生物的DNA单链形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近
D. 比较解剖学发现不同种类哺乳动物的前肢在形态上差别很大,说明它们不是由共同祖先进化来的
【答案】
D
【解析】
12.D
【分析】
1、自然选择学说的主要内容是:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
2、现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】
A、种群中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,A正确;
B、并不是所有生物的生命活动都靠能量驱动,如水分子的跨膜运输,因此所有生物的生命活动都是靠能量驱动的,这一论点不能说明生物都有共同的祖先,B正确;
C、DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异,当两种生物的DNA形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,C正确;
D、比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,但有的结构和功能相似,这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的,D错误。
故选D。
3. 2017年,我国科学家以深圳拟兰为研究对象,通过基因组测序和功能分析,发现兰花有474个特有基因家族,兰花的多样性源于历史上这些基因家族的扩张或收缩;拟兰的花的部分结构缺少,是由于某些基因丢失造成的。下列相关叙述正确的是()
A. 深圳拟兰的基因库由474个特有基因家族构成
B. 自然选择可能导致深圳拟兰某些基因的丢失
C. 兰花的多样性体现了种群多样性和生态系统多样性
D. 兰花的进化是通过物种之间的生存斗争实现的
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查生物进化的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
1、自然选择学说的主要内容是:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
2、现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变,②突变和基因重组产生进化的原材料,③自然选择决定生物进化的方向,④隔离导致物种形成。
【解答】
A.基因库是指一个种群中的全部个体所含有的全部基因,A 错误;
B.在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向的改变,有可能导致深圳拟兰某些基因的丢失,B 正确;
C.生物的多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性,C 错误;
D.不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化,D 错误。
4. 美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”,出来的真菌 A;真真菌B会攻击并毁坏切叶蚁的菌圃:一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制菌真菌B生长的抗生素;这种放线菌主要指切叶蚁独特的腺体分泌物生存。根据上述信息,不能得出的推论是()
A. 切叶蚁单一的食性是自然选择的结果 B. 上述生物相互影响 .共同构成了生物群落
C. 切叶蚁和真菌B 的种群数量相互制约 D. 切叶蚁和放线菌互惠互利。共同进化
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查现代生物进化理论、群落的概念等知识点,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系。
【解答】
A.美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”出来的真菌A,其单一的食性是长期自然选择的结果,A正确;
B.生物群落包括该地区所有的生物,而题干中只有切叶蚁、真菌A、真菌B、放线菌等少数生物,B错误;
C.一方面真菌B会攻击并毀坏切叶蚁的菌圃,另一方面一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制真菌B生长的抗生素,这种放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存,说明切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约,C正确;
D.根据以上分析可知,切叶蚁身上的放线菌能够分泌抗生素抑制真菌B的生长,减弱真菌B对切叶蚁的菌圃的攻击。同时放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存,说明切叶蚁和放线菌是互惠互利,共同进化的,D正确。
故选B。
5. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型(如图所示)。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中“幸存”的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析,下列选项正确的是()
A. 自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不一定导致新物种的形成
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异,导致基因频率改变,为进化提供原材料
C. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种,两个物种存在竞争关系
D. 溪流型三刺鱼在新环境中繁殖能力增强,导致两种三刺鱼发生协同进化
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题主要考查了现代生物进化理论、物种的形成等相关知识,难度适中。
【解答】
A.自然选择可以定向改变种群的基因频率,基因频率改变即发生了进化,但不一定导致新物种的形成,A正确;
B.变异是不定向的,B错误;
C.溪流型和湖泊型三刺鱼不存在生殖隔离,属于同一个物种,C错误;
D.共同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,而两种三刺鱼属于同一物种,D错误。
故选A。
6. 某科研小组用面粉甲虫研究人工选择的功效,他们称量甲虫蛹的体重,并选择部分个体作为下一代的亲本,实验结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本
B. 体重越大的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强
C. 该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的
D. 该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查生物进化和物种多样性形成的知识,考生识记现代生物进化理论的内容,明确自然选择在生物进化中的作用是解题的关键。
自然选择是自然界对生物的选择作用。使适者生存,不适者被淘汰。而人工选择是根据人们的需求和喜好,进行选择。
生物进化中,遗传变异是自然选择的基础,过度繁殖是自然选择原因,生存斗争是自然选择的手段,适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。
【解答】
A、据题干可知,实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本,A正确;
B、体重越大的个体食量越大,其在自然环境中的生存和繁殖能力越低,B错误;
C、该实验中人工选择的甲虫蛹的体重越来越大,而自然选择的甲虫蛹的体重越来越小,所以该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的,C正确;
D、通过选择后,基因频率发生了变化,该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异,D正确。
故选:B。
7. 在某岛屿上相互隔绝的甲、乙两个水潭中,都生活着小型淡水鱼——虹鳉。研究发现,甲中的虹鳉(天敌是狗鱼,以大而成熟的虹鳉为食)比乙中的虹鳉(天敌是花鳉,以幼小的虹鳉为食)常常早熟,即在体重较低时就能繁殖后代。下列观点不正确的是()
A. 两个虹鳉种群中都有成熟早或晚的变异类型,这是进化的前提条件
B. 甲中的早熟型个体有更多的机会繁殖后代,因而种群中早熟基因的基因频率增加
C. 因为甲、乙中的两个虹鳉种群存在地理隔离,所以它们属于不同的物种
D. 若将甲中虹鳉和乙中花鳉转移到一个新水潭中共同饲养,多年后虹鳉成熟个体的平均体重将会增加
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题是生物现代生物进化理论的综合应用,正确理解现代生物进化理论的主要内容是解决本题的关键。
本题是生物的变异与进化,自然选择、种群基因频率改变、与进化的关系、隔离与物种形成,变异为生物的进化提供了原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变从而决定了生物进化的方向,隔离是物种形成的必要条件,物种形成的标志是产生生殖隔离。
【解答】
A.变异是不定向的,生物可遗传的变异为进化提供了原材料,两个虹锵种群中都有成熟早或晚的变异类型,这是进化的前提条件,A正确;
B.由题意可知,甲中的虹锵的天敌是狗鱼,以大而成熟的虹锵为食,早熟型个体比正常个体有更多的机会繁殖后代,因而种群中早熟基因的基因频率增加,B正确;
C.甲、乙中的两个虹锵种群存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,不能判断它们是否属于不同的物种,C错误;
D.若将甲中的虹锵和乙中的花锵转移到一个新水潭中共同饲养,早熟型个体的虹锵繁殖后代的机会大大降低,种群中早熟基因的基因频率降低,正常个体有更多的机会繁殖后代,因而种群中非早熟基因的基因频率增加,多年后虹锵成熟个体的平均体重将会增加,D正确。
故选C。
二、填空题
8. 研究者对某保护区内鸟类资源调查过程中,发现保护区内有MG、CE、DP、DW四个地雀种群,其中只有地雀MG与地雀CE可以交配产生可育后代,其余地雀之间不能互相交配。在不同季节中,地雀数量有很大差异。图甲所示为三年间地雀DW种群越冬个体某种基因频率的调查结果。回答下列问题:
(1)DW种群是否发生进化?________。理由是_________________________。
(2)研究显示,保护区内地雀喙的形态与ALX1基因高度相关。图乙显示MG、CE、DP、DW四种地雀ALX1基因的核苷酸序列多样性。以下分析错误的是________。
A.与MG亲缘关系最近的是CE B.与DP亲缘关系最远的是DW
C.DP和DW之间存在生殖隔离 D.地雀喙的形态差异是自然选择的结果
研究者发现,保护区内很多地雀都爱捕食某种蛾,这种蛾因具有多种体色而被捕率不同。对该种蛾的两个种群进行种群密度调查,结果如下表。
基因型
A种群/只
B种群/只
WaWb
200
0
WaWa
50
120
WbWc
100
200
WcWc
150
50
WaWc
100
80
(3)调查保护区内蛾的种群密度采用________法。由于地雀的捕食,B种群中WbWc的个体明显增多。对这个现象的解释,正确的是________。
A.人工选择 B.适者生存 C.用进废退 D.定向变异
(4)以下对A种群和B种群的分析比较正确的有________。
A.Wa基因在A种群中的频率为33%
B.B种群中具有WaWb的物种已经灭绝
C.地雀对蛾的选择性捕食决定了蛾的进化方向
D.就W基因而言,A种群的遗传多样性高于B种群
(5)已知上述A和B种群中每个个体有104对基因,每个基因的突变概率都是10-5,则种群A中出现突变的基因数是________。
【答案】
(1)是;因为该种群的基因频率在不断改变
(2)B
(3)标记重捕;B
(4)ACD
(5)120
【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对现代生物进化理论内容的理解,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识进行推理、解答问题。
【解答】
(1)由题图(1)可知,该种群第一年到第三年,基因频率在发生变化,因此生物在进化。
(2)地雀ALX1基因的核苷酸序列多样性的本质是碱基对的增添、缺失或替换。
A、由题图曲线可知,与MG核苷酸序列差别最小的是CE,因此二者的亲缘关系最近,A正确;
B、由题图曲线可知,与DP核苷酸序列差别最大的是MG,二者亲缘关系最远,B错误;
C、由题意知,DP和DW之间不能进行交配产生可育后代,因此存在生殖隔离,C正确;
D、地雀喙的形态差异是自然选择的结果,D正确。
故选B。
(3)蛾是活动能力较强的动物,常用标志重捕法调查种群密度;由题意知,蛾不同基因型频率变化是由于地雀捕食的结果,B种群中WbWc的个体明显增多的原因是适者生存,不适者被淘汰。
(4)A、Wa基因在A种群中的频率是(200+50×2+100)÷[(200+50+100+150+100)×2]×100%≈33%,A正确;
B、B种群中具有WaWb的个体不存在,但具有该基因型的个体不是一个物种,B错误;
C、地雀对娥的选择性捕食决定了娥的进化方向,C正确;
D、由表格信息可知,种群A的基因型种类多,遗传多样性高于B种群,D正确,
故选ACD。
(5)由表格信息可知,A种群的数量是600,每个个体有104对基因,每个基因的突变几率都是10-5,则种群A中出现突变的基因数是600×2×104×10-5=120。
9. Ⅰ、小熊猫和大熊猫是两个不同的物种,小熊猫则跟北美浣熊等浣熊科动物拥有共同起源,大熊猫跟亚洲黑熊等熊科动物关系更近。小熊猫喜食箭竹的竹笋、嫩枝和竹叶,各种野果、树叶、苔藓、以及捕食小鸟或鸟卵和其它小动物、昆虫等,尤其喜食带有甜味的食物,大熊猫99%的食物都是竹子。综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究,传统的观点认为大熊猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容,以及上述资料回答以下问题:
(1)我国分布着大熊猫、小熊猫以及其他的不同种熊猫,体现了生物的 ______多样性,生物多样性的内容还包括 ______。生物多样性是 ______的结果。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,______(填“大熊猫”或“小熊猫”)的存在更有利于增加物种多样性,在这个过程中,使物种多样性增加的方式是 ______。
Ⅱ、科学家做了下面的实验:把家蝇分成多组,每组再分为A、B两部分,用DDT处理每组的A部分,B部分不接触DDT。处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖,再把后代分成许多组:每组分成A、B两部分,重复上述实验。这样一代一代选择下去,就可以从B部分选出强抗药性的家蝇。请回答下列问题:
(3)按照达尔文的自然选择学说,果蝇和 DDT 之间存在着 ______。
(4)从实验来分析,抗药性相关基因的出现与DDT的作用 ______。(填“有关”或“无关”)
(5)用现代生物进化理论解释家蝇抗药性增强的原因 ______________________________。
【答案】
(1)物种 遗传多样性和生态系统多样性 协同进化
(2)小熊猫 捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出生存空间
(3)选择
(4)无关
(5)经DDT选择作用,种群中抗药性基因的基因频率升高
【解析】
【分析】
现代生物进化理论认为:生物进化的基本单位是种群,可遗传变异为生物进化提供原材料,自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物朝着一定的方向进化,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,隔离是新物种形成的标志,生物进化是生物协同进化,通过协同进化形成生物多样性。
本题考查现代生物进化理论的主要内容,意在考查学生掌握现代生物进化理论的内容,了解生物进化的实质。
【解答】
(1)大熊猫、小熊猫以及其他的不同种熊猫,属于不同的物种,体现了物种多样性。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是协同进化的结果。
(2)根据题干信息,小熊猫食性更复杂,小熊猫的存在更有利于增加物种多样性。收割理论由美国生态学家斯坦利(S.M.stanley)提出,该理论指出,捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。
(3)DDT对果蝇有选择作用。
(4)抗药性相关基因的出现是因为基因突变,与DDT的作用无关。
(5)用现代生物进化理论解释,经DDT选择作用,种群中抗药性基因的基因频率升高,所以家蝇抗药性增强。
题组C 培优拔尖练
一、单项选择题
1. 下列说法错误的是( )
A. 突变与重组属于可遗传变异,可以为进化提供原材料
B. 自然选择只能决定进化的方向,而不能决定变异的方向
C. 基因重组加快了生物多样性,生物多样性是指物种多样性
D. 共同进化既可以发生在不同生物间,也可以发生在生物与无机环境间
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查现代生物进化理论的主要内容和共同进化,要求考生识记现代生物进化理论的主要内容,掌握共同进化的概念,能结合所学的知识准确答题。
【解答】
A、突变与重组属于可遗传变异,可以为进化提供原材料,A正确;
B、自然选择只能决定进化的方向,而不能决定变异的方向,B正确;
C、基因重组促进了生物多样性的形成,生物多样性是包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,C错误;
D、共同进化既可以发生在不同生物间,也可以发生在生物与无机环境间,D正确。
故选:C。
2. 决定自然界中生物多样性和特异性的根本原因是生物体内( )
A. 蛋白质分子的多样性和特异性 B. DNA分子的多样性和特异性
C. 氨基酸种类的多样性和特异性 D. 化学元素和化合物的多样性和特异性
【答案】
B
【解析】生物多样性包括遗传(基因)的多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】
A、蛋白质分子的多样性和特异性是生物多样性的直接原因,A错误;
B、DNA分子的多样性和特异性是生物多样性的根本原因,B正确;
C、氨基酸种类的多样性和特异性是决定蛋白质多样性的原因之一,C错误;
D、化学元素和化合物的多样性和特异性不是决定生物多样性的原因,D错误。
故选B。
解答此类题目的关键是理解生物多样性的内涵,明确生物多样性的根本原因是基因的多样性。
3. 等位基因(A/a)位于某种昆虫的常染色体上,该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中,a基因的频率与基因型频率之间的关系如图。以下叙述正确的是( )
A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、Aa、aa的频率
B. 能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等
C. A基因控制的性状表现类型更适应环境
D. 生物进化的实质是种群基因型频率发生定向改变
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题以曲线图为载体,主要考查基因频率和基因型频率、生物进化的相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
分析曲线图可知,随着a基因频率的增加,A基因频率减少,则aa个体数量不断增加,AA个体数量不断减少,Aa个体数量先增加后减少。因此Ⅰ代表AA的频率,Ⅱ代表aa的频率,Ⅲ代表Aa的频率。
【解答】
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、aa、Aa的频率,A错误;
B.能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等,B正确;
C.aa个体数量不断增加,说明a基因控制的性状表现类型更适应环境,C错误;
D.生物进化的实质是种群基因频率发生改变,D错误。
故选B。
4. 1973年,有位进化生物学家针对物种进化提出了红皇后假说:一个物种的任何进化可能构成对其他相关物种的竞争压力,物种之间的关系构成了驱动进化的动力。所以物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列关于对红皇后假说的理解正确的是( )
A. 即使无机环境没有改变,生物也会进化
B. 协同进化就是指生物之间的相互影响
C. 物种的竞争压力促使生物定向变异,是决定生物进化方向的因素之一
D. 一种生物的进化会促使其它各种生物都发生进化
【答案】
A
【解析】1、现代生物进化理论的要点:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
2、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】
A、由于其他相关物种的竞争压力的存在,即使无机环境没有改变,生物也会进化,A正确;
B、协同进化包括生物之间的相互影响和生物与无机环境之间的相互影响,B错误;
C、物种的变异是不定向的,C错误;
D、一种生物的进化会促使相关的生物发生进化,D错误。
故选A。
本题考查生物进化和协同进化的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力。
5. 昆虫的保护色越来越逼真,它们的天敌的视觉也越来越发达,结果双方都没有取得明显的优势。这说明()
A. 自然选择不起作用 B. 生物为生存而进化
C. 双方在斗争中不分胜负 D. 双方相互选择,共同进化
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查现代生物进化理论、传统的生物进化学说的相关知识,属于识记理解水平。
【解答】
有些动物体色与周围环境色彩相似,不容易被天敌发现而生存下来,是动物对环境的一种适应,这样利于动物捕食和避敌;达尔文认为,这是动物在长期的生存斗争过程中经过自然选择的结果;昆虫的保护色越来越逼真,越能生存下来,并繁殖后代,这是适者生存,经过若干代的自然选择保护色得到积累加强;天敌的视觉越发达,容易发现食物昆虫,能获得食物而生存,否则就会不适者被淘汰,这是双方长期相互选择共同进化的结果。综上所述,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 下列有关生物进化的叙述,正确的是( )
A. 一个随机交配小群体的基因频率在各代均保持不变
B. 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
C. 发挥自然选择作用的因素是天敌的种类和数量
D. 共同进化是指不同物种在相互影响中不断进化
【答案】
B
【解析】【解答】
A、种群的基因频率受多种因素的影响,因此一个随机交配小群体的基因频率在各代不一定会保持不变,A错误;
B、自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,B正确;
C、发挥自然选择作用的因素有:生存的空间和食物、天敌的种类和数量、气候等条件,C错误;
D、共同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D错误。
故选:B。
1、共同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2、群体中的基因频率保持稳定的条件:
①群体是极大的;
②群体中个体间的交配是随机的;
③没有突变产生;
④没有种群间个体的迁移或基因交流;(AA)
⑤没有自然选择,那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变,保持平衡。
本题考查生物进化的相关知识,要求考生识记影响种群基因频率的因素;识记共同进化的概念,能结合所学的知识准确答题。
7. 利用现代生物进化理论的观点判断以下说法,正确的是( )
A. 生物由水生向陆生进化是不同物种间协同进化的结果
B. 隔离不一定形成新物种,新物种形成不一定要有隔离
C. 斯坦利的“收割理论”认为:捕食者的存在有利于增加物种多样性
D. “聪明的捕食者”大多捕食年老、体弱或年幼的个体,说明捕食者具有“可持续发展”的意识
【答案】
C
【解析】1、现代生物进化理论的要点:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
2、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
3、所谓“精明的捕食者”策略中包括捕食者大多捕食年老、体弱或年幼的个体,捕食者多数在个体数量较多的种群中捕食,捕食者往往选择个体体积较小的猎物,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉等。
【详解】
A、生物由水生向陆生进化是生物进化的顺序,生物多样性是不同物种、生物与环境间协同进化的结果,A错误;
B、隔离不一定形成新物种,但新物种形成一定要有隔离,B错误;
C、斯坦利的“收割理论”认为:捕食者的存在有利于增加物种多样性,C正确;
D、动物不具有“可持续发展”的意识,D错误。
故选C。
本题考查现代生物进化理论的主要内容,要求考生识记现代生物进化理论的主要内容,掌握新物种形成的过程,能结合所学的知识准确判断各选项。
8. 道金斯在《盲眼钟表匠》一书中强调,一个适应环境的物种,不是一下子制造出来的,而是经漫长的岁月,逐步积累可提高适应度的微小改变形成的。与此观点不同的观点是( )
A. 突变具有不定向性的特点
B. 某些可遗传突变将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
C. 大自然决定了适应性的高低,选择并积累高适应性的变异
D. 大自然在变异的机制层面就决定了变异指向适应自然的方向
【答案】
D
【解析】A、突变具有不定向性,大自然不能决定变异的方向,所以适应环境的物种,不是一下子制造出来的,A正确;
B、某些可遗传突变将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势,这些优良基因在漫长的岁月中逐步积累,B正确;
C、适应可指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖,大自然可以将适应环境的适应性的变异选择出来,并且逐步积累,C正确;
D、变异具有不定向性,故大自然在变异的机制层面不能决定变异的方向,D错误。
故选D。
9. 研究发现,当猫咀嚼木天蓼的叶片时,其叶片会释放出大量具有强效驱虫效果的物质——环烯醚萜,这种物质具有较强的挥发性,能保护植物和猫免受害虫侵害。下列有关分析错误的是()
A. 木天蓼和猫之间的关系是协同进化的结果
B. 木天蓼释放的环烯醚萜属于生态系统中的化学信息
C. 该实例说明信息传递能够调节生物的种间关系
D. 利用叶片释放的环烯醚萜防治害虫,属于化学防治
【答案】
D
【解析】
6.D
【分析】
协同进化:不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。
生态系统中的信息种类:物理信息:光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,都属于物理信息。化学信息:生物生命活动中产生的可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,都属于化学信息。行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
信息传递的作用:对于个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;对于种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递;对于生态系统:信息传递还能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
【详解】
A、协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展,木天蓼和猫之间的关系是协同进化的结果,A正确;
B、化学信息是指生物生命活动中产生的可以传递信息的化学物质,木天蓼释放的环境环烯醚萜属于生态系统中的化学信息,B正确;
C、环烯醚萜能保护植物和猫免受害虫侵害,说明信息传递能够调节生物的种间关系,C正确;
D、利用叶片释放的环烯醚萜防治害虫,属于生物防治,D错误。
故选D。
10. 钳嘴鹳是迁徙鸟类,研究者对迁徙至云南沾益海峰湿地的钳嘴鹳进行了调查分析发现:钳嘴鹳主要以浅水和沼泽中的鱼虾、河蚌、贝类等小型水生无脊椎动物为食物,大面积的浅水沼泽及人类干扰活动是影响其在迁徙途中觅食生境选择的重要因素。下列有关叙述错误的是( )
A. 湿地的斑块化、活动范围的减少等会导致钳嘴鹳种群的迁徙
B. 钳嘴鹳的长喙闭合时像一把钳子,这种特殊的嘴型为适应捕食发生的变异
C. 同一环境条件下钳嘴鹳不同个体性状各异,这是遗传多样性的体现
D. 研究钳嘴鹳的生态位,要研究它的栖息条件、食物、天敌等内容
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对现代生物进化理论内容、生态位的理解,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题。
生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【解答】
A.大面积的浅水沼泽及人类干扰活动是影响其在迁徙途中觅食生境选择的重要因素,所以湿地的斑块化、活动范围的减少等会导致钳嘴鹳种群的迁徙,A正确;
B.生物的变异具有不定向性,这种特殊的嘴型是适应捕食的自然选择的结果,B错误;
C.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,同一环境条件下钳嘴鹳不同个体性状各异,这是遗传(基因)多样性的体现,C正确;
D.研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息条件、食物、天敌及与其他物种的关系等,D正确。
故选B。
二、填空题
11. 研究者调查了某森林群落中部分鸟类在不同空间层次中的相对密度及主要食物,结果如下表。
物种
相对密度
主要食物
树冠层
灌木层
草本层
地表层
林鸽
330
3
-
-
栋树等高大乔木的果核和种子为食
长尾山雀
118
139
20
11
鞘翅目和鳞翅目等昆虫
沼泽山雀
20
152
79
8
各种昆虫及其幼虫、卵和蛹等
大山雀
24
196
98
3
各种昆虫
乌鸦
2
6
86
45
(杂食性)昆虫和蚯蚓、植物种子和浆果
(1)森林中植物、动物、______等微生物组成生物群落。若要推测鸟类的物种丰富度,需要统计调查区域中鸟的 ______。
(2)没有两种鸟的生态位是完全重叠的,这有利于 ______。
(3)某同学对长尾山雀生态位的描述为:“长尾山雀生活在森林群落的各个空间层次,以树冠层和灌木层为主,主要以鞘翅目和鳞翅目等昆虫为食”。请对该同学的描述作出评价:______。
(4)由于森林火灾,生境遭到较大程度的破坏,对林鸽种群影响较大,预测其遗传多样性将下降,理由是 ______。
【答案】
(1)细菌、真菌 ; 种类数(种类和数目)
(2)充分利用环境资源(或充分利用空间资源和食物资源)
(3)不恰当。因为一个物种的生态位包括这个物种所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系,因此还要补充“与沼泽山街、大山雀、乌鸦等具有竞争关系”
(4)森林生境遭到破坏。森林的环境容纳量降低。种群的基因库减小,遗传多样性将下降
【解析】(1)生物群落是指的一定自然区域内的所有生物,因此包含了森林中植物、动物、细菌、真菌等微生物。物种丰富度是群落中物种数目的多少,因此要推测鸟类的物种丰富度,需要统计调查区域中鸟的种类数。
(2)没有两种鸟的生态位是完全重叠的,这有利于充分利用环境资源。
(3)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。因此该同学的描述不恰当,还要补充“与沼泽山街、大山雀、乌鸦等具有竞争关系”。
(4)由于森林火灾,生境遭到较大程度的破坏,森林的环境容纳量降低。种群的基因库减小,遗传多样性将下降。
1、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等;
2、群落的结构分为:垂直结构、水平结构。垂直结构具有明显的分层现象。水平结构,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,它们呈镶嵌分布;
3、生物的种间关系包括互利共生、捕食、竞争、寄生。
本题考查生物的种间关系、群落的空间结构,生态位等知识点。意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
12. 在长期的进化过程中,人、果蝇、蜜蜂等多种动物具备了关联学习记忆的能力——将中性的条件刺激(CS)与惩罚性或奖赏性的非条件刺激(US)关联起来。
(1)通过对果蝇进行“气味-电击”关联学习训练,果蝇会对特定气味形成恐惧记忆。在训练过程中,气味作为 ______ (填“CS”或“US”),电击作为 ______ (填“CS”或“US”),当气味与电击同时出现且重复多次训练后,果蝇闻到气味即可预判电击的到来从而提前感知恐惧。
(2)在果蝇及其他不同物种的学习行为中,发现真实情况下的CS和US并非总是同时出现,而是存在一定的时间间隔,科学家将能够有效关联CS和US的最大时间间隔称为“一致性时间窗口”。下列叙述错误的是 ______ (单项选择)。
A.CS和US有效关联与大脑皮层的处理有关,二者间的关联消退则与大脑皮层无关B.神经发育不良或损伤患者可能会出现“一致性时间窗口”异常,表现出认知障碍
C.异常缩短的时间窗口会导致实验对象难以学会事物之间的正常关联
D.异常延长的时间窗口会导致实验对象把原本不相关的事件联系在一起
(3)果蝇大脑中每个半球仅有一个DPM神经元投射到磨菇体(果蝇的嗅觉学习记忆中枢),DPM上下游神经环路(图1)及人为改变五羟色胺(5-HT)水平对果蝇“一致性时间窗口”的影响结果(图2)如图所示。
①图中nAChR和5-HTIA作为 ______ ,分别与乙酰胆碱(ACh)和五羟色胺(5-HT)特异性结合。其中,KC释放的ACh激活DPM,而DPM释放的5-HT则对KC起到 ______ (填“正反馈”或“负反馈”)调节作用。
②当通过遗传学手段 ______ (填“降低”或“增加”)果蝇体内五羟色胺水平时,“一致性时间窗几”缩短;反之,通过抗抑郁药 ______ (填“降低”或“增加”)果蝇体内五羟色胺水平时,“一致性时间窗口”延长。据此推测,磨菇体中不同神经元KC和MBON之间存在突触抑制现象。
(4)从适应与进化的角度,果蝇通过“气味—电击”关联学习训练后会对特定气味形成恐惧记忆的生物学意义是 ______ 。
【答案】
CS US A 受体 负反馈 降低 增加 使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,提高了动物适应复杂环境变化的能力
【解析】解:(1)果蝇会对特定气味形成恐惧记忆,气味本身不会形成恐惧,属于中性的条件刺激CS,而电击时惩罚性的非条件刺激US。
(2)A、CS和US有效关联属于条件反射形成的过程,与大脑皮层的处理有关,二者间的关联消退需要形成新的连接,与大脑皮层有关,A错误;
B、一致性时间窗口的形成是反射形成的过程,与神经系统发育密切相关,神经发育不良或损伤患者可能会出现“一致性时间窗口”异常,从而表现出认知障碍,B正确;
C、异常缩短的时间窗口,导致CS和US出现无效关联,会导致实验对象难以学会事物之间的正常关联,C正确;
D、异常延长的时间窗口,使CS和US之间可能出现不相关事件,会导致实验对象把原本不相关的事件联系在一起,D正确。
故选A。
(3)图中nAChR和5-HTIA可以和神经递质结合,是受体。DPM释放的5-HT和受体结合后,抑制KC释放ACh,属于负反馈调节。根据图2分析,五羟色胺增加会导致时间窗口延长,反之缩短。
(4)果蝇通过“气味—电击”关联学习训练形成条件反射,条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,提高了动物适应复杂环境变化的能力。
故答案为:
(1)CS US
(2)A
(3)①受体 负反馈 ②降低 增加
(4)使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,提高了动物适应复杂环境变化的能力
在个体的生活过程中,非条件反射的数量是有限的,条件反射的数量则几乎是无限的。条件反射的建立,是动物生存必不可少的。机体不能只依靠食到嘴边才产生进食动作,更不能只在身体遭受伤害时才启动防御反应。条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先作出不同的反应。因此,条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
本题主要考查的是生物的协同进化以及兴奋在神经元之间传递的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
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