第6章进阶突破 试卷

第6章进阶突破

(题目较难，有志冲击“双一流”高校的学生选做)

(本栏目对应学生用书P203)

一、选择题

1．(2019·四川宜宾调研)下列有关种群及生物进化的叙述，正确的是(　　)

A．自然选择直接作用于个体的基因型，并决定了生物的进化方向

B．只有突变和基因重组才能导致种群的基因频率发生改变

C．被捕食者大多是年老、病弱或年幼的个体，捕食者的存在有利于被捕食种群的发展

D．研究种群间差异的关键是它们能否出现地理隔离和形成生殖隔离

【答案】C　

【解析】自然选择直接作用于个体的表现型，并决定了生物进化的方向；导致种群的基因频率发生改变的因素很多，如突变、基因重组、迁入和迁出以及选择等；被捕食者大多是年老、病弱或年幼的个体，捕食者的存在可以促进被捕食种群的发展；研究种群间差异的关键是研究它们的种群特征。

2．(2019·河南郑州质检)鼠尾草的雄蕊高度特化，成为活动的杠杆系统，并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采蜜时，根据杠杆原理，上部的长臂向下弯曲，使顶端的花药接触到蜜蜂背部，花粉便散落在蜜蜂背上。由此无法推断出(　　)

A．雄蕊高度特化的鼠尾草将自身的遗传物质传递给后代的概率更高

B．鼠尾草属于自花传粉植物

C．鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果

D．鼠尾草花的某些形态特征与传粉昆虫的某些形态特征相适应，属于协同进化

【答案】B　

【解析】雄蕊高度特化的鼠尾草能够通过蜜蜂传粉，有利于自身的遗传物质传递给后代；鼠尾草通过蜜蜂携带花粉并将花粉传授到其他的花上，这说明鼠尾草能进行异花传粉，从题中信息不能看出鼠尾草能进行自花传粉；鼠尾草雄蕊的形态是长期自然选择的结果；不同生物之间在相互影响中协同进化。

3．下列关于生物的变异与进化的叙述，错误的是(　　)

A．可遗传变异是生物发生进化的内因

B．猫叫综合征与红绿色盲产生的机理均为基因突变

C．人为因素可以导致基因频率发生定向改变

D．迁入与迁出、遗传漂变会影响生物进化

【答案】B　

【解析】突变(基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材料，如果没有可遗传变异，就不可能发生进化；猫叫综合征的致病机理是人的第5号染色体部分缺失，属于染色体变异，不属于基因突变；在实际生产、生活过程中，人们根据自己的需求和爱好，选择某些特定性状的生物进行培育，从而使种群的基因频率发生定向改变，例如，人们选择矮秆作物进行培育从而使作物矮秆基因的频率增大等；迁入与迁出能够引起种群部分基因的增加或减少，遗传漂变会使少数个体携带的特有基因不能遗传给下一代而消失，两者都会引起基因频率的改变，因此都会影响生物的进化。

4．下列叙述正确的是(　　)

A．一个果蝇种群中AA∶Aa＝1∶1，该种群自交和自由交配产生的子一代基因频率不同

B．一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%，该种群中每种基因型的个体中雌雄比例为1∶1，所有个体自由交配，子代中基因型频率不变

C．某学校的学生中某一相对性状的各基因型频率之比为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY＝44%∶6%∶42%∶8%，则Xb的频率为7%

D．人的ABO血型取决于3个等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现某小岛上人的血型频率(基因型频率)：A型(IAIA，IAi)＝0.45；B型(IBIB，IBi)＝0.13；AB型(IAIB)＝0.06；O型(ii)＝0.36。IA、IB的频率分别是0.3、0.1

【答案】D　

【解析】一个果蝇种群中AA∶Aa＝1∶1，即AA占1/2，Aa占1/2，AA自交后代为AA，Aa自交后代中AA占1/4、Aa占1/2、aa占1/4，故自交后代基因型频率为P(AA)＝5/8，P(Aa)＝1/4，P(aa)＝1/8，基因频率为P(A)＝3/4，P(a)＝1/4；自由交配在没有选择的情况下，子代中的基因频率与亲代中的相同，即P(A)＝3/4，P(a)＝1/4，A错误。一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%，则A的基因频率为60%，a的基因频率为40%，个体随机交配，后代AA的基因型频率为36%，Aa的基因型频率为48%，aa的基因型频率为16%，B错误。当XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY＝44%∶6%∶42%∶8%时，Xb的频率为(6＋8)/(88＋12＋42＋8)≈0.09，即9%，C错误。由O型(ii)的基因型频率＝0.36可知i的频率为0.6，故IA＋IB的频率为0.4，假设IA的频率为p，则IB的频率为(0.4－p)，AB型(IAIB)的基因型频率为2×p×(0.4－p)＝0.06，A型(IAIA，IAi)的基因型频率为p2＋2×p×0.6＝0.45，故p＝0.3，IA、IB的频率分别是0.3、0.1。

5．(2019·湖南益阳调研)达尔文明确指出人类可能与黑猩猩具有共同的原始祖先，但从染色体数目看，人类23对、黑猩猩24对，让人对达尔文的学说产生怀疑。生物学家研究发现黑猩猩的两条染色体(2A和2B)经拼接与人类2号染色体相似，据此提出融合假说。下列分析错误的是(　　)

A．若融合假说成立，在共同原始祖先进化成人类的过程中发生了染色体变异

B．人和黑猩猩的形态差异较大是长期自然选择的结果

C．融合假说说明染色体变化是新物种形成的直接原因

D．DNA分子杂交能为融合假说提供证据

【答案】C　

【解析】根据题意分析，在进化过程中，黑猩猩的两条染色体(2A和2B)经拼接和人类2号染色体相似，若融合假说成立，则说明发生了染色体变异；达尔文明确指出人类可能与黑猩猩具有共同的原始祖先，则两者的形态差异较大是长期自然选择的结果；新物种形成的标志是生殖隔离，是长期自然选择的结果；黑猩猩的两条染色体(2A和2B)经拼接和人类2号染色体相似，因此DNA分子杂交能为融合假说提供证据。

6．下图所示为某种群迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是(　　)

A．1950～1980年该种群始终没有发生进化

B．1990年该生物已经进化成了两个物种

C．1960年该种群Aa基因型的频率为48%

D．变异是有利还是有害取决于生物生存的环境

【答案】D　

【解析】分析图示可知，1950～1980年，A基因的频率先减小后增大，a基因的频率先增大后减小，种群的基因频率发生了变化，说明该种群发生了进化；到1990年，该种群中A基因的频率增大到90%，a基因的频率减小到10%，说明该种群发生了进化，但这些数据不能说明是否产生了生殖隔离，因此不能说明该生物已经进化成了两个物种；如果该种群的个体之间能自由交配，则1960年时种群基因频率为A＝40%，a＝60%，根据遗传平衡公式，Aa基因型的频率为2×40%×60%＝48%，由题图可知该种群的基因频率处于不断变化中，不符合遗传平衡定律，因此该种群Aa基因型的频率不一定为48%；1930～1970年，A基因的频率逐渐减小，说明A基因控制的性状不利于生物适应当时的环境，1970～1990年，A基因的频率逐渐增大，说明A基因控制的性状有利于生物适应当时的环境，所以变异是有利还是有害取决于生物生存的环境。

7．(2019·江西金太阳联考)蟋蟀的长翅(A)对残翅(a)为显性，某岛屿上有长翅蟋蟀8 000只，其中杂合子有2 000只，残翅蟋蟀有2 000只。现有10 000只残翅蟋蟀迁入该岛屿，若干年后，岛屿上有长翅蟋蟀9 500只，而残翅蟋蟀仅有50只。下列相关叙述错误的是(　　)

A．自然选择决定了岛屿上蟋蟀种群进化的方向

B．残翅蟋蟀迁入后的瞬间，A的基因频率为35%

C．残翅蟋蟀迁入前，大量的基因a突变为A，导致长翅蟋蟀占优势

D．根据该实例可知，长翅蟋蟀更加适应该岛屿的环境

【答案】C　

【解析】自然选择决定种群的进化方向，A正确；残翅蟋蟀迁入后的瞬间，岛屿上有长翅蟋蟀8 000只，其中杂合子有2 000只，残翅蟋蟀有12 000只，该岛屿上蟋蟀的总数为8 000＋2 000＋10 000＝20 000只，则A的基因频率为(6 000×2＋2 000)÷40 000＝35%，B正确；基因突变具有低频性， 长翅优势的形成是自然选择的结果，而不是大量的基因a突变为A导致的，C错误；蟋蟀的长翅(A)对残翅(a)为显性，某岛屿上有长翅蟋蟀8 000只，其中杂合子有2 000只，残翅蟋蟀有2 000只，说明长翅占据优势；现有10 000只残翅蟋蟀迁入该岛屿，若干年后，岛屿上的长翅蟋蟀有9 500只，而残翅蟋蟀仅有50只，说明残翅蟋蟀在生存斗争中处于劣势，长翅蟋蟀在生存斗争中处于优势，即长翅蟋蟀更加适应该岛屿的环境，D正确。

8．(2019·中原名校质量考评)下图表示生物多样性的形成过程，下列说法不正确的是(　　)

A．图中P决定生物进化的方向

B．生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性

C．图中R表示生殖隔离，它能导致新物种的形成

D．若两个动物交配后产生后代，则它们一定属于同一物种

【答案】D　

【解析】图中P表示自然选择，自然选择决定生物进化的方向，A正确；生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，B正确；产生生殖隔离是新物种形成的标志，C正确；能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，比如马和驴可以交配，但产生的后代——骡子是不育的，所以属于不同物种，D错误。

9．(2019·河北唐山质检)设某种群中只存在基因型为Aa的个体，由于外界因素的改变，该种群被分割成两个种群甲和乙，如图表示分割后的两个种群A基因频率的变化。下列叙述正确的是(　　)

A．T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同

B．T时刻将甲、乙种群混合后，A的基因频率为0.5

C．T时刻甲、乙种群开始出现生殖隔离

D．环境直接通过对基因型的选择影响基因频率

【答案】A　

【解析】T时刻，种群甲中A的基因频率为0.8，则a的基因频率为0.2，则杂合子Aa的基因型频率＝2×0.8×0.2＝0.32；种群乙中a的基因频率为0.8，A的基因频率为0.2，则杂合子Aa的基因型频率＝2×0.8×0.2＝0.32，A正确。T时刻无法判断甲、乙种群的数量是否相等，是否存在生殖隔离，因此两种群混合后，不能简单地判断A的基因频率为0.5，B、C错误。通过题图分析，A基因控制的性状有利于种群甲在其生活的环境中生存，a基因控制的性状有利于种群乙在其生活的环境中生存，环境通过作用于表现型间接作用于基因型，从而影响基因频率，D错误。

10．(2019·湖北荆州质检)江汉平原盛产油菜，科技人员非常注重油菜品种的选育。下图表示油菜的含油量随选择世代数的变化情况。选择育种对高含油量油菜品种的产生所起的作用是(　　)

A．定向诱导了控制高含油量基因的自由组合

B．改变了控制产油的这对等位基因的总频率

C．改变了油菜的基因库，导致新物种的产生

D．淘汰了部分表现型，使高含油量基因的基因频率增大

【答案】D　

【解析】一般情况下，基因的自由组合发生在减数分裂过程中，不是定向诱导的结果，A错误；控制产油的这对等位基因的总频率为1，是不变的，B错误；生殖隔离的产生是新物种形成的标志，从每一代的变异个体中选育出含油量高的油菜品种进行繁殖培育，必然会淘汰含油量低的类型，进而使高含油量基因的基因频率增大，改变了油菜的基因库，但不一定产生新物种，C错误，D正确。

二、非选择题

11．(2019·陕西宝鸡检测)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。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1所示，请回答：

(1)用现代生物进化理论解释图1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____________，杀虫剂起到了选择作用，通过选择使____________增大，逐渐形成了抗药的新类型。

(2)在电离辐射后，会产生图2所示的基因突变。请阐述你从图2获得的基因突变的有关信息：________________________________________________。

(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10%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)抗药性基因突变　抗药性基因频率　(2)基因突变是不定向的、基因突变产生等位基因、基因突变是可逆的、基因突变可产生复等位基因　(3)基因突变具有低频性(或基因突变的频率较低)　(4)没有　基因频率没有发生改变

【解析】(1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，图1中杀虫剂处理后，具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大，抗药性基因频率升高，逐渐形成抗药性新类型，因此群体中具有抗药的个体数逐渐上升。(2)由图2可知；A可突变成a1、a2、a3，说明基因突变具有不定向性；A与a1、a2、a3互为等位基因，它们为复等位基因；A可突变成a1，a1也可突变成A，说明基因突变具有可逆性等。(3)由于基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多，所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇，所需时间较长。(4)根据题意分析，第一年，AA、Aa、aa分别占10%、20%、70%，则A的基因频率＝10%＋1/2×20%＝20%，a的基因频率为80%；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%。可见种群的基因频率没有发生改变，说明生物没有进化。

12．草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱(如图1所示)。花药的位置明显低于柱头的为长柱型花；柱头位置明显低于花药的为短柱型花。同型花柱的花中，花药与柱头高度相近。

(1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫为生态系统成分中的______________，它们的喙细而长，在吸食花筒底部花蜜的同时，也起到帮助报春花传粉的作用，这是长期____________的结果。

(2)研究发现，随着海拔高度增加，高山上环境温度降低，传粉昆虫减少，同型花柱的花比例增大。为研究上述现象，科研人员进行模拟实验，处理及结果如图2所示。

①本实验中，套袋处理可以防止____________，模拟了高山上____________的条件。

②据图可知，套袋处理后____________________________，推测同型花柱报春花传粉方式主要为____________(填“自花传粉”或“异花传粉”)。

(3)结合图1和图2分析，二型花柱的花主要传粉方式为__________，这种传粉方式虽然有利于增加报春花的______多样性，但____________________________，因而高海拔环境下同型花柱的花比例增大。

【答案】(1)消费者　自然选择(或协同进化)　(2)①外来花粉的干扰　无传粉者(或传粉昆虫减少)　②同型花柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显低或不结实　自花传粉　(3)异花传粉　遗传(或基因)　同型花柱报春花主要为自花传粉，在传粉昆虫减少条件下结实率更高，有利于繁殖

【解析】(1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫都直接以植物为食，所以它们都是生态系统中的消费者。熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫的喙细而长，在吸食花筒底部花蜜的同时，也起到帮助报春花传粉的作用，这是长期自然选择(或协同进化)的结果。(2)①本实验的目的是通过套袋处理，模拟高山上无昆虫传粉或传粉昆虫减少的环境条件，探究外来昆虫传粉对结实率(因变量)的影响，所以套袋处理是防止外来花粉的干扰，模拟高山上无传粉者的环境条件；②结合前面的分析可知，套袋处理后同型花柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显低或不结实，推测同型花柱报春花传粉方式主要为自花传粉。(3)结合图1和图2分析，二型花柱的花主要传粉方式为异花传粉。异花传粉即有性杂交，有利于增加报春花的遗传(或基因)多样性，但同型花柱报春花主要为自花传粉，在传粉昆虫减少条件下结实率更高，有利于繁殖，因而高海拔环境下同型花柱的花比例增大。